民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目的制造成熟度研究及應(yīng)用

王偉 張勇

(中航成飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司，四川 成都 610092)

0 引言

制造成熟度(MRL)2001年由美國聯(lián)合國防制造委員會(huì)(JDMTP)首次提出[1-2]，MRL方法是一套針對制造風(fēng)險(xiǎn)和制造能力的系統(tǒng)管理方法。它通過全面梳理影響工程項(xiàng)目研制過程中的制造要素，建立了工程項(xiàng)目全周期的制造能力量化評估機(jī)制，用于定性工程項(xiàng)目中關(guān)鍵制造能力的成熟程度，量化反映制造能力對項(xiàng)目目標(biāo)的滿足程度，從而實(shí)現(xiàn)工程研制前期的全方位管理和制造風(fēng)險(xiǎn)控制[3-4]。當(dāng)前，民用航空工程研制過程中對制造風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)還不夠系統(tǒng)和深入，也缺乏相應(yīng)的量化評價(jià)和控制方法[5-6]。盡管基于MRL的管理方法與應(yīng)用的前期探索已經(jīng)取得了一定成果，在其他行業(yè)重大專項(xiàng)工程中也積累了部分經(jīng)驗(yàn)[7-11]。但在推動(dòng)民用航空實(shí)施制造成熟度管理并用于實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中還是有較大的空間[11-12]。因此，有必要在吸收國外研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國實(shí)際民用航空制造特征，建立一套系統(tǒng)規(guī)范的制造成熟度評價(jià)方法并推廣及應(yīng)用，從而加速制造項(xiàng)目能力的提升，為民用航空制造能力提升機(jī)制建設(shè)提供支撐。本研究以民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目為研究對象，開展制造成熟度的研究及應(yīng)用。

1 民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目制造成熟度體系的建立

1.1 制造成熟度管理內(nèi)容

美國國防部將MRL定義為10個(gè)階段，包括了確定制造內(nèi)涵到最終的全速率生產(chǎn)能力得到驗(yàn)證的過程[5]。實(shí)際上，MRL的核心是將“制造”作為項(xiàng)目中的獨(dú)立要素進(jìn)行系統(tǒng)分析與評價(jià)，通過反饋控制、達(dá)到制造要素優(yōu)化的目的[5]。而新項(xiàng)目產(chǎn)品的制造一般經(jīng)歷識(shí)別產(chǎn)品所需的制造技術(shù)和可生產(chǎn)性需要、工藝策劃和準(zhǔn)備、試驗(yàn)件驗(yàn)證、產(chǎn)品首件鑒定、批量生產(chǎn)等幾個(gè)階段，每經(jīng)歷一個(gè)階段，產(chǎn)品制造能力逐漸成熟起來，并最終達(dá)到產(chǎn)品制造能力的完全成熟。

民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目貫穿了從項(xiàng)目合同鑒定到穩(wěn)定批量生產(chǎn)階段的制造成熟全過程。橫向看，它包括了從基礎(chǔ)設(shè)施、工藝方法、材料與設(shè)備供應(yīng)到質(zhì)量控制和成本管理等各個(gè)制造成熟相關(guān)的領(lǐng)域。因此，對MRL過程進(jìn)行量化分級，制定有效的應(yīng)用模式和流程，對完善和推廣制造成熟度有重要作用。通過進(jìn)一步梳理民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目要素在內(nèi)的級別特征，可將其整個(gè)制造過程，包括從項(xiàng)目合同鑒定到穩(wěn)定批產(chǎn)，分為7個(gè)階段(M表示階段)，其各階段流程圖見圖1。其中各階段含義如下：

M1：合同鑒定。

M2：接收客戶資料階段。主要是接收客戶關(guān)于產(chǎn)品的定義文件及相關(guān)規(guī)范。

M3：試片制造階段。利用接收到的產(chǎn)品定義文件及相關(guān)規(guī)范，進(jìn)行試片的制造，對產(chǎn)品制造過程所需設(shè)備及技術(shù)條件有初步了解。

M4：縮小比列零件制造階段。結(jié)合接收的產(chǎn)品定義文件及相關(guān)規(guī)范，進(jìn)行縮小比例零件制造，明確產(chǎn)品制造過程所需設(shè)備及技術(shù)條件。

M5：產(chǎn)品試制階段。通過產(chǎn)品的試生產(chǎn)，進(jìn)一步驗(yàn)證設(shè)備和技術(shù)能力。同時(shí)，對特種工藝進(jìn)行取證評審，對人員進(jìn)行培訓(xùn)和取證。

M6：FAI階段。按照客戶定義文件，生產(chǎn)首架零件，以確認(rèn)生產(chǎn)流程及質(zhì)量控制是否滿足定義文件要求，從而固化生產(chǎn)過程參數(shù)及質(zhì)量控制方法。

M7：穩(wěn)定批產(chǎn)階段。

需要說明的是：

(1)進(jìn)行M3和M4的目的是為了驗(yàn)證現(xiàn)有設(shè)備及技術(shù)能力是否能滿足正式產(chǎn)品的生產(chǎn)需求。若不能滿足，則需要確定投資及技術(shù)改造。

(2)根據(jù)項(xiàng)目產(chǎn)品的難易程度，可以跨越某些階段，或?qū)蓚€(gè)階段并行，也可以將某個(gè)階段進(jìn)一步細(xì)化。前階段通過，是后階段通過的必要條件。

圖1 民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目的制造成熟度管理階段流程圖

1.2 制造成熟度管理監(jiān)控

為了定期監(jiān)控各階段制造成熟度進(jìn)展情況，幫助項(xiàng)目管理人員不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)及工藝方案，從而支撐項(xiàng)目總工量化掌控當(dāng)前制造能力成熟狀態(tài)，進(jìn)而優(yōu)化項(xiàng)目資金、質(zhì)量、設(shè)備資源等相關(guān)計(jì)劃，減少工程項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要建立評價(jià)機(jī)制，更加客觀和量化評價(jià)各部門各種關(guān)鍵制造技術(shù)和產(chǎn)品的制造成熟度的管理機(jī)制，綜合考慮民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目的各個(gè)流程，建立制造成熟度階段評估表(表1)，從而全程監(jiān)控制造各階段，減小工程制造風(fēng)險(xiǎn)、促進(jìn)系統(tǒng)工程實(shí)施。

表1 制造成熟度階段評估表

(續(xù))

2 民機(jī)制造成熟度應(yīng)用

將制造成熟度引入項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)，根據(jù)民機(jī)轉(zhuǎn)包部件項(xiàng)目自身研制特點(diǎn)，建立每階段制造成熟度的工作內(nèi)容、監(jiān)控方法、驗(yàn)收內(nèi)容和方法，并形成民機(jī)制造成熟度管理方法標(biāo)準(zhǔn)QC-01-066《制造成熟度管理》。在實(shí)際應(yīng)用過程中，民機(jī)制造成熟度保證了產(chǎn)品的順利交付，形成了批量生產(chǎn)能力，按照國內(nèi)空客制造成熟度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)(表2)，達(dá)到MRL7級要求。

表2 國內(nèi)空客制造成熟度等級劃分

3 結(jié)語

針對民機(jī)轉(zhuǎn)包部件制造項(xiàng)目特點(diǎn)，建立了制造成熟度管理內(nèi)容及各階段制造成熟度的工作內(nèi)容、監(jiān)控方法、驗(yàn)收內(nèi)容和方法，并形成了民機(jī)制造成熟度管理方法標(biāo)準(zhǔn)QC-01-066《制造成熟度管理》。該制造成熟度可有效保證項(xiàng)目的工業(yè)化順利實(shí)施，實(shí)際生產(chǎn)證實(shí)了所建立的制造成熟度達(dá)到MRL7級。

[1]吳燕生.技術(shù)成熟度及其評價(jià)方法[M].北京：國防工業(yè)出版社,2012.

[2]馬寬,王崑聲,劉瑜,等.制造成熟度及其在我國航天的應(yīng)用研究[J].航天器工程,2014,23(2):132-137.

[3]韓天龍,周海京,施帆,等.國外制造成熟度及其評價(jià)技術(shù)研究綜述[C]//中國航天質(zhì)量論壇論文集.北京：中國航天科技集團(tuán)，2013.

[4]李力.美國裝備制造成熟度等級指南與風(fēng)險(xiǎn)管理[J].中國航天,2012(10):34-38.

[5]張健壯,史克祿.武器裝備研制項(xiàng)目制造風(fēng)險(xiǎn)與制造成熟度[M].北京：中國宇航出版社,2013.

[6]周少鵬,馬寬,劉瑜,等.航天制造成熟度方法及其應(yīng)用研究[J].科技管理研究,2014(23):115-120.

[7]呂北生,王征,楊修茂,等.面向飛機(jī)設(shè)計(jì)制造一體化成熟度管控技術(shù)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2017(12):262-264，268.

[8]王文炎,劉輝,肖愛斌,等.宇航元器件產(chǎn)品成熟度評價(jià)研究[J].質(zhì)量與可靠性,2017(5):24-29.

[9]張帝泰,吳金平,蔡戩,等.電子元器件工藝成熟度評價(jià)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(21):130-131.

[10]孫肖芬,何偉,劉楠,等.神光-Ⅲ主機(jī)裝置采購產(chǎn)品制造成熟度評價(jià)管理[J].項(xiàng)目管理技術(shù),2016,14(11):87-91.

[11]曲麒富.我國航天制造成熟度方法與應(yīng)用研究[D].北京：中國航天第二研究院航天科工集團(tuán)第二研究院,2015.

[12]袁家軍.航天產(chǎn)品工程[M].北京：中國宇航出版社,2011.PMT