以均衡生产为导向的零件制造执行管理

工业工程师联盟2018-06-12 13:32:37

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沈阳飞机工业(集团)有限公司(简称中航工业沈飞)是中国航空工业集团公司的成员单位,是以飞机制造为核心主业,集科研和生产为一体的大型航空制造企业,是中国重型歼击机研制生产基地。中航工业沈飞根据自身零件生产运营特点,通过重新梳理零件生产计划管理体系,构建集工艺、生产、质量、经营于一体的制造执行管理信息化平台,构建先进的零件生产管控体系,实时采集零件制造全过程数据,使零件生产线稳健高效运行。

  

一、优化计划流程,均衡安排零件生产

  中航工业沈飞的零件生产计划体系由经营计划、生产主进度计划、零件配套计划、厂级作业计划、工序(床头)计划共五个层次组成,由上至下、由宏观到微观逐层细化,逐层进行能力平衡,保证零件生产均衡、有序产出。

  由于飞机零件数量庞大、结构复杂,为优化计划体系、提高排产效率,将全机零件按照生产组织特点进行分组、分类、分项处理。其中,分组是按照飞机装配需求顺序划分为1组至5组,分类是按照零件投产批量划分为A类(单件流)、B类(小批量)、C类(大批量),分项是按照零件生产顺序划分为毛料项、协作项、交付项。从分组、分类、分项三个维度划分的零件计划体系模型既保证生产组织的科学合理,又简化计划排产流程,使计划管理层次分明、目标明确。

  1.优化主进度计划,提升资源能力平衡水平

  生产主进度计划包括装配主进度计划和零件主进度计划。零件主进度计划要保证装配主进度计划的执行,而装配主进度计划要依据零件生产线的能力负荷。传统的零件主进度计划大多依靠经验手工编制,而在信息化模式下,生产管理者使用可视化的编制工具,在编制过程中能够实时、动态地获取能力分析结果,以及各方面因素的预警信息。

  2.优化零件配套计划,提高零件准时交付率

  零件配套计划是依据零件主进度计划分解的具体零件需求计划,是当期重点组织的零件生产项目,直接用于对生产单位的月份绩效考核。在该计划中,可以实时采集制造执行过程的工序进度信息和原材料、工装、设备、技术质量等问题信息,使生产管理人员解放出来,在各层面的生产例会上,只需解决关键问题。

  3.优化厂级作业计划,实现计划精细化管理

  厂级作业计划是在满足公司级零件配套计划的基础上,结合生产单位的详细期量标准、设备和人员能力等具体条件而编制的投产计划。在厂级作业计划管理模块中,计划员能够根据原材料供应情况、生产准备状态、公司级考核目标、剩余能力等多方面因素快速合理地安排投产计划。

  4.优化工序(床头)计划,提升计划执行性

  工序(床头)计划根据厂级作业计划结合产品工艺规程、工序级期量标准、设备排班和产能等基础数据进行自动排产,再通过简便的人工调整后正式派工。计划人员在对工序(床头)计划进行调整时,能够直观地掌握设备和人员的能力负荷数据。

  

二、完善考核体系,确保产品准时交付

  着重研究站位配套及长线工作量安排角度进行考核指标的重新设定。即确定批次计划完成率、装配站位配套率、计划工时完成率、临时计划完成率四个新考核指标。由原来单一考核项目数量的模式改为在项目数量上采用批次计划完成率、在站位配套上采用装配站位配套率、在工作量完成及长线安排上采用计划工时完成率、在短线上采用临时计划完成率四个维度指标,并由这四个指标各占一定权重构成综合完成率,用于对月份生产任务的结算,引导生产单位在计划数量、配套性、工作量、紧急任务这四个维度均衡组织生产。

  新的考核体系不仅应用于公司级对厂级的生产计划考核,并下移至厂级对工段、班组级的生产计划考核。通过梳理生产计划考核体系,构建基于条码采集数据的生产计划管理看板,实现对生产计划的实时考核,保证产品按计划均衡产出。

  

三、应用条码技术,高效管控生产过程

  1.制定统一条码规则标准

  通过制定《Q/1ADM-51-2011产品制造记录及产品合格标签条码编制规则》标准文件,规定中航工业沈飞零件生产单位产品制造记录及合格标签条码的编制及管理要求,规范日常使用行为。

  零件生产单位在接收生产计划后,自动生成具有唯一条码的制造记录,制造记录上记录了该生产单位加工过程中产生的包括加工者、加工工时、检验结果、理化测试结果等生产过程信息和质量控制信息;产品移交时自动生成具有唯一条码的产品合格标签,合格标签上记录着产品在不同生产单位间的流转信息。从此,同一产品的不同生产单位的不同制造记录与合格标签通过条码联系在一起,组成一条完整的生产信息链,合格标签与制造记录间的关系由系统自动进行记录保留。通过制造记录条码或者合格证标签条码可以方便地查找产品所有信息,从而得到完整而具体的展现,达到产品生产及质量状态实时查看,产品生产及质量信息快速追溯的目的。

  2.基于条码采集数据的生产管理看板

  为及时展示生产线运行状态,确保准时完成生产交付任务,通过条码采集现场数据后,以不同角度进行统计分析,构建多个生产管理看板使其发挥最大功效。其中,产品制造节点进度看板用于显示产品关键考核步骤的节点进度,产品加工工序进度看板用于显示加工工序实时状态进度,理化测试进度看板用于显示对产品加工与交付周期影响较大的理化测试进度,超差单审签进度看板用于显示超差单审签手续进度,零件综合状态查询反馈看板用于显示生产现场的缺料、工艺、设备等诸多问题的处理进度,使对产品生产进度与状态进行实时监控成为可能。

  3.基于条码采集数据的员工绩效管理

  传统的产量报告及期量标准是通过人工对工时卡片进行录入与统计进行,工作效率慢,实时性不高,追溯困难。通过现场数据采集时扫描产品制造记录的条码并进行操作,可以自动将各工序的零件信息、加工工时、操作者、合格品数等多种信息进行实时采集并匹配关联,进而通过对数据信息的汇总统计处理,自动计算出产品的期量标准、产量报告等信息,省去传统统计方法的繁重工作量,大大提高工时采集、期量标准生成、绩效统计等工作的效率,提升数据透明度、准确性,使员工实时查询绩效成为现实。

  

四、应用条码技术,提升质量管控能力

  制造执行系统应用条码技术采集物料入厂、理化测试、产品加工、热表处理、产品交付等产品全过程制造信息,将产品制造全过程完全透明地展现在管理者面前。同时通过条码有机集成上述生产过程质量信息,生成零件装机前的唯一编码即零件身份证,通过检索该编码实现产品质量的实时追溯、产品技术状态实现闭环管理,有力提升质量管控能力。

  条码将零件加工过程中的各类生产信息与质量信息自动联系在一起后,可以通过建立零件电子档案,在零件制造记录生成之后的任何时刻对零件的制造记录主卡、制造记录分卡、合格标签信息等零件加工流程信息与质量信息进行追溯,为质量控制提供方便快捷的管控手段,增加质量控制的工作效率。

  

五、构建电子库房,精准掌控物流信息

  1.实现产品移交信息化管理

  中航工业沈飞传统产品移交管理主要采用产品移交单进行控制,产品加工完成需要向下一个工序移交时,交付单位计划员手工填写移交单据,工作量大,流程复杂,其信息无法实现共享。通过构建产品厂际移交的网上流程,产品在需要向下一个工序进行交付时,在网上开出产品移交单,接收单位、生产管理部门及财务部门在网上获取交付状态数据,实现生产单位之间零件流转交接控制,对其交付/接收情况进行记录,并通过产品移交单进行传递。

  2.实现产品出入库信息化管理

  中航工业沈飞传统的零件出入库流程及手续均通过纸面单据进行,产品出入库有其对应的出入库单,产品移交有纸面产品移交报表,当发生出入库状态的时候,库房管理员根据出入库流水更改手头纸面账本。由于信息无法共享,其无法为计划管理提供及时准确的数据源,大大降低了计划的准确度。通过构建材料库、毛料库、半成品库、成品库房的出入库流程,将现有纸面产品出入库单、纸面产品移交报表及库房管理账本改为网上电子单据及账本,实现简化业务流程及数据共享的目的。

  3.实现在制品清点信息化管理

  中航工业沈飞在制品是指由材料投入至产品产出结束,存在于每个生产过程环节中的产品合格制品。在产品的生产过程里各生产单位间的联系,主要就是在制品的供应关系。在制品清点是掌握在制品情况、实现在制品控制的重要方法。原有年终清点流程是通过清点管理功能开启清点动作后,各车间与上游/下游车间通过系统新建清点单功能提出本车间认为正确的累计批架次,对应车间通过处理清点单功能完成核实有效累计架次正确与否。通过构建实时清点流程,无需开启清点动作,各车间与上游/下游车间随时通过系统新建临时清点单功能提出本车间认为正确的累计批架次,对应车间通过处理临时清点单功能完成核实有效累计架次正确与否,达到即时清点的目的。

  4.实现工序级物流信息化管理

  中航工业沈飞传统工序级物流与信息流主要通过纸面的产品制造记录来控制,产品完成生产准备后根据生产计划输出并打印纸面产品制造记录,并由库房管理人员、调度人员、工段长、工人、检验等产品制造过程相关人员按照相关制度要求在纸面制造记录上记录和填写生产过程及生产状态数据,工序物流及信息流无法统一及共享,其准确性也只能通过人为保障。通过构建电子产品制造记录管理,厂级计划下达后,调度人员根据生产电子产品制造记录并实现任务派工,系统集成CAPP系统提取电子产品制造记录并附加条码信息,此条码作为库房发料、调度人员控制生产进度、工段长派工、工人采集生产进度数据、检验数据采集的唯一编号,以便于系统识别。电子制造记录管理主要依据现有纸质的管理流程,从制造记录申请到工人对每道工序的加工时间以及相关的机床信息、质量信息、产量报告等信息全部记录下来,可达到对零件加工的全过程记录,并可对零件加工过程进行追溯。

  5.实现库房可视化管理

  为及时展示库房库存、周转状态,杜绝库存积压浪费现象,将电子库房记录的电子数据,以不同角度进行统计分析,使其发挥最大功效,其中,油封期管理看板提示每天油封到期零件,库房出入库管理看板显示库房出入库周转明细。

  

六、实施DNC系统,提升设备运行效率

  中航工业沈飞建立网络化设备考核机制,开发设备点检系统,维修室的员工每天到生产现场的触摸屏前,根据触摸屏上设备点检系统提示的信息进行点检操作。同时,将制造执行系统与DNC系统关联,对设备的工作情况进行监督反馈。

  根据反馈的数据系统生成每台设备、每个部门的设备利用率、故障率、停机率等统计信息,再利用可视化看板的形式加以展示,对设备状态进行实时监控,及时对设备问题进行预警,并从各个不同角度对设备利用率进行反映,方便设备维护及生产管理人员及时排除设备故障,了解设备状态及生产使用情况,为设备管理的提升提供理论依据与数据支持。同时方便工人了解设备利用情况,为进一步改进提供方向,相关人员都可以进行查看,可分析、有对比,使设备管理方式可量化、透明化。


七、在线问题管理,加快问题协调解决

  在制造执行管理信息化平台上构建问题管理模块,针对在产品制造执行过程中产生的材料、设备、技术、质量、工艺等各种问题,相关人员在生产现场的每一台工控机均可发出问题帮助请求。被提问题部门的计算机会接收到声音和图像震动提醒的信息,领取问题后至现场解决,问题解决满意后,提问人将问题关闭。可以设置相关问题的解决时间、响应时间等,对超时未领取和处理超时情况自动上报上级部门领导,对问题的解决过程进行考核,作为对相关辅助业务科室的考核依据,保证问题及时接收和解决,加强问题处理的相关管理手段。

  通过对工艺、调度、工段、经管、库房等各业务部门问题的实时管理,依据各类问题明细进行统计分析,得出生产线状态及各问题对生产进度的影响程度等信息,为提高生产效率、改进生产管理提供数据支持。通过对在线问题实时管理,实现问题管理模式的转变,生产过程问题可以得到快速响应,保证生产平稳运行。

  

八、建设可视化看板,提升管理透明度

  1.零件配套看板拉动产品的准时配套

  零件配套看板是中航工业沈飞第一个可视化生产管理看板,它按照每架飞机的分组和装配工作包需求时间建立起装配需求与零件供应的拉动管理,按照精确到架份的零件生产配套进度及在制品加工状态进行实时进度跟踪。同时该看板关联产品图号级物流信息以确定产品交付进度,关联工序级物流信息即关联电子产品制造记录中工序进度情况,以确定产品在制品制造进度及工艺、工装、设备、物料、工具等方面存在的问题。零件配套看板以可视化看板的形式反映产品实时配套情况,显性化地体现各生产单位零件供应及缺件情况。

  2.物料看板确保物料的准时供应

  为有效管控物料供应,保障零件计划与物料供应的一致性,构建物料供应看板,根据零件配套计划生成物料需求计划,以指导物料采购计划的合理制定,并未按计划发放物料跟踪的库存情况、入场复验情况直至采购合同进展情况,将装配需求、零件投产、物料供应统一通过物料供应看板进行可视化集成管理,使供应链得以贯通。

  3.工装看板实现工装的及时供应

  传统的工装供应组织模式,因为工装数据无法与装配站位、零件投产信息进行关联,有限的工装设计制造资源不能得到高效调用,经常出现生产线不紧急的工装被大量制造、而生产线紧急的工装却没有安排制造的问题。工装管理看板通过与工装PLM系统集成,获取工装的申请、设计、制造、返修等信息,并关联零件计划时间,保证工装的设计与制造计划能够满足零件投产需求,在新机科研阶段为工装的及时供应提供了有力保障。

  4.设备看板提升设备的运行效率

  关键设备管理看板通过对中航工业沈飞的关键设备建立台账,根据维护和故障记录为每台关键设备建立“病历本”,并对设备运行状态进行红黄绿灯管控,“红灯”表示设备已经故障停用,“黄灯”表示设备处于故障可用状态,“绿灯”表示设备处于正常运行状态。■




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