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波音:精益生产重塑飞机制造流程

发布时间:2012/2/5  点击:2748 次
       多年来,波音一直在世界民机市场上占据霸主地位,这无疑与它具有国际一流的生产制造与管理技术密切相关。自从上世纪40年代起就大力推行IE工业工程技术,努力实现生产过程的规范化和标准化,积极应用计算机信息与自动化技术,仅自行开发的应用软件就达800多项。如此庞大复杂的飞机,从接到客户订单起,在12~16个月内交付,其管理组织效率令人瞩目。

      利用精益生产原理重新构造生产流程

      面对激烈的市场竞争,尤其面对欧洲空中客车后起直追的形势,波音公司也深感竞争的压力。在上世纪90年代初,波音就已认识到,只有在三五年内把飞机的价格再下降25%,交货周期再缩短50%,故障率再降低50%,逐步做到使客户100%满意,才能完全立于不败之地。

       波音从实际存在的问题入手,对生产过程与管理做了全面细致的分析,归纳出对内影响有效组织生产、对外影响灵活迅速等问题。另外,存在着一些突出性的问题:缺乏对多种生产类型混合生产的有效管理办法;多场地、多供应商、国际性器材物资供应管理的矛盾日益突出;生产过程的众多环节有待大大简化和优化;计算机系统平台环境繁杂,自行开发的应用软件数据管理不统一,维护日益困难,费用日趋昂贵。

      为从根本上寻找解决这些问题方法,波音认为,必须从总体上对产品构型定义与制造资源管理进行彻底的反思,只有从生产流程再造(BPR)的总体思路出发,按照精益生产原理重新构造生产流程,实现以简化、优化为目标的全面技术改造,才能使生产面貌得到根本改变,从而实现公司总的经营奋斗目标。

      因此,民用客机在完成工程设计工作后,按照不同的客户要求,还要进行产品构型定义工作。在新的管理模式改造中,首先将构型定义工作从设计部门分离出来;划归制造工程部门,让产品构型与工艺过程定义、工装设计、数控编程、工艺文档工作组成一个大的定义工作阶段:一是简化构型管理(SCM):改变按产品图纸进行有效性管理的办法,而通过飞机制造顺序号和零件号来控制飞机构型,从而简化了构型更改管理。

       二是重新分类与合理组织特定生产流程(TBS):将复杂繁多的飞机生产从大的方面分成三种生产类型:基本的、稳定的零组件备货生产流程(TBS1);按客户订单、但选件为现成品的装配生产流程(TBS2);按客户订单、但选件需重新组织设计的加工生产流程(TBS3)。所有生产活动都要区别类型,并要统一有效地组织。

      三是全面改进与组织特定物料管理(TMM):采用一种新方法、新工作方式来统一协调地组织满足三种生产流程类型的物料需求,满足多场地、多供应商的资源管理,适应准时制生产模式(JIT)应用要求。四是组织统一的生产信息数据库(SSPD):按照以上三方面新的管理模式,统一管理生产过程的数据,保证信息内容的唯一性、完整性、协调性、有效性和无冗余。

     DCAC/MRM系统实现飞机精益生产

      波音从1992年开始酝酿,1994年正式形成并上马了称作DCAC/MRM(飞机构型定义控制与制造资源管理)的公司级大型工程项目,总投资数千万美元。这一大型的全面技术改造项目是继波音工程设计领域全面推行“无纸设计(全数字化产品定义)”技术后的又一大计算机应用项目,是波音实现其经营目标的战略组成部分。同时,波音采用整套DCAC/MRM系统与工具来实现生产流程再造的过程,实现了飞机生产的精益生产过程。

      该项目的技术目标是:创立一种能将生产合理分类的、规范的、特定的生产流程系统;建立对每架飞机唯一的生产信息数据库;建立以每架飞机制造顺序号为基础的飞机构型控制系统,取代原先工程图纸有效架次号管理;对所有零件、工装、原材料的计划、订单、采购、库存,采用一个系统实行统一管理;按照在物料清单(BOM)表中的位置,确定零件、工装、原材料的采购或生产需求,并编制计划进度;采用同样的程序和标准来处理公司内外的各种供应需求;采用特定的物料管理系统来统一处理一个大的生产区域范围内的所有需求;采用更改协调性模拟和负荷能力平衡分析方法来制定更精确、更协调的进度和资源计划;统一采用集成的PDM和ERP系统,替代原先众多的应用程序,保证处理的协调性和有效性;有效地采集生产现场和外部供应商的反馈信息,保证科学地决策,实事求是地编制计划,并提供准确的可见性图表状态信息;组织机构从按功能划分变为按过程划分,从集中层次式管理模式变为“扁平”的管理模式。

      生产控制受制于订单的技术要求

      在考虑组织各类生产的方法时,波音公司接受了国际ERP软件公司BAAN提出的“客户订单分离点(CODP)”概念。按此概念,生产控制系统严格受制于客户订单的技术规格要求。从生产流程看,应该用这一分离点来区分按预测驱动的生产和按客户订单驱动的生产这样两种基本情况。在分离点之前交付的产品是无个性特征的产品,按预测进行备货生产;在分离点之后的采购和生产要依据客户订单的实际要求而定,具有很强的客户要求个性,并从这个点开始计算产品交付提前期。

      波音的民机生产属于混合生产情况,主要是订单装配,许多零件是备货生产,一小部分零件按订单设计生产。TBS1对应于CODP之前的情况,TBS2和TBS3对应于CODP之后的情况。TBS2零件是按订单的规格化成件,TBS3零件则是按订单的客户化零件。

     波音把生产过程进一步分解成五大阶段或五大项任务来组织生产:客户订单合同的确定;产品定义(产品构型、工艺定义等);生产计划与运行(生产策划、生产作业);产品支持服务(交付、技术、备件、现场);资源保证(财务、人力、信息等)。

      这使得生产任务的分解和综合之间的关系得到比较妥善的处理。分解主要指对TBS三种情况有不同的处理,而对飞机构型和制造资源管理,通过相应的管理系统与软件进行完善的综合与统一的管理。

      从客户订单确定开始,TBS的三种情况就分别对待,确定不同选件,生成客户特定选件表。在定义阶段,TBS3要定义新构型,而对TBS1、TBS2只需进行确认。在生产阶段,TBS1、TBS2按预测生产,而TBS3则要重新组织生产。

      统一的制造资源管理是对实际生产活动进行综合管理的核心环节,在前两阶段形成的BOM表(TBS1、2、3)、工装、生产计划等信息将成为统一组织后继生产、进行作业控制与更改管理的基础。

      统一的生产信息数据库将集中各阶段生成的、需要统一管理的所有信息,各阶段使用的有关信息也只能从这里提取,从而保证信息的唯一性、完整性、有效性、协调性和无冗余。SSPD数据库包含的主要信息有:以飞机制造顺序号为基础的飞机构型数据,以零件号为基础的零件、计划、工装与文档的配套表,订单/批量/库存信息库,作业计划,支持服务,技术文档,工程更改,可靠性,维护性等。

      针对以上生产流程与信息流程重构的要求,组织一个工程应用系统。除一般系统设计的要求外,还有两方面的特殊要求:一是能很好地区别组织备货生产与订单生产两种基本情况;二是能很好地统一组织TBS1、2、3三种生产类型的混合生产情况。

     由此看出,波音公司新的计算机系统完全建立在生产流程与信息流程再造的技术基础上,而不是单纯为了信息集成或追求系统先进性


 

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