航空發(fā)動(dòng)機(jī)故檢流程的標(biāo)準(zhǔn)化與信息化

蔡雪豪 任忠朝 劉清 許爐明

摘 要：本文針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件外觀故障檢驗(yàn)流程所存在的一些弊端，結(jié)合XX公司信息化發(fā)展戰(zhàn)略，依托信息化建設(shè)思路，對(duì)故檢表格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，電子化，實(shí)現(xiàn)故檢信息的在線流通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故檢工作的信息化，提升了故檢效率。

關(guān)鍵詞：故障檢驗(yàn)；信息化；標(biāo)準(zhǔn)化

中圖分類號(hào)：V268.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）15-0095-03

1 前言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為“現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠”[1]，是衡量一個(gè)國(guó)家綜合科技水平、科技工業(yè)基礎(chǔ)實(shí)力和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。我國(guó)作為一個(gè)工業(yè)大國(guó)，但還不是工業(yè)強(qiáng)國(guó)，工業(yè)水平與世界先進(jìn)水平還有很大差距，航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生產(chǎn)水平也與世界一流水平有著不小的差距，而工業(yè)4.0是繼機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化等工業(yè)革命之后，以智能化為典型特征的產(chǎn)業(yè)革命，工業(yè)4.0時(shí)代的商業(yè)模式、生產(chǎn)模式、經(jīng)濟(jì)范式都發(fā)生了重大變革[2]。這將會(huì)給我們國(guó)家的航空工業(yè)一次難得的彎道超車機(jī)會(huì)，而且我國(guó)提出了《中國(guó)制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略，這對(duì)系統(tǒng)引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、推進(jìn)兩化融合和制造業(yè)振興起到了旗幟性作用，有力地推進(jìn)了我國(guó)工業(yè)智能化發(fā)展[3]，大大提高我國(guó)的航空工業(yè)水平。

2 研究背景

隨著國(guó)家對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量需求的激增，XX公司作為中國(guó)中小航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制基地，面臨著嚴(yán)峻的質(zhì)量形勢(shì)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的質(zhì)量管理模式已無法滿足產(chǎn)品研制和全壽命周期管理的需求，而航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件外觀故障檢測(cè)（下文簡(jiǎn)稱故檢）作為整機(jī)裝配試車過程中零部件磨合后質(zhì)量把關(guān)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以實(shí)現(xiàn)故檢工作流程的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化，從而有效的控制產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕錯(cuò)漏檢成為XX公司信息化關(guān)注的要點(diǎn)問題。

3 傳統(tǒng)故檢流程分析

傳統(tǒng)的故檢工作主要存在以下短板：

（1）現(xiàn)行故檢表、轉(zhuǎn)工單等紙質(zhì)表單存在丟失、遺漏問題；（2）現(xiàn)行紙質(zhì)表單數(shù)量大，形式不統(tǒng)一，不同零件表格不一樣，審核時(shí)不易校對(duì)；（3）不同轉(zhuǎn)工流程時(shí)間不一致，現(xiàn)行紙質(zhì)表單無法追蹤具體轉(zhuǎn)工進(jìn)度，不方便跟蹤生產(chǎn)；（4）現(xiàn)行紙質(zhì)表格可追溯性差；（5）現(xiàn)行紙質(zhì)表格存在被改動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著XX公司的產(chǎn)量逐年提高，需要修理與排故的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量逐漸增多；排故類型繁雜；而現(xiàn)行配套的故檢表單格式不一，表單種類多達(dá)十?dāng)?shù)套，每年產(chǎn)生的故檢記錄表單高達(dá)上萬份，表單管理難度大，容易遺失、損毀，不易審查和追溯。

4 研究探索目的

針對(duì)上述問題，研究小組開展了“航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理排故故檢流程的標(biāo)準(zhǔn)化與信息化”攻關(guān)研究，依托信息化建設(shè)思路，推進(jìn)故檢表單的標(biāo)準(zhǔn)化、電子化，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量檔案的保存安全、存檔快捷以及查找快速準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)降低表單管理難度、精簡(jiǎn)故檢工作流程的目的；同時(shí)通過表單的標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)故檢信息的流通，從而實(shí)現(xiàn)故檢工作的信息化。

5 故檢標(biāo)準(zhǔn)化與信息化研究（以某型發(fā)動(dòng)機(jī)修理排故故檢流程為例）

德國(guó)“工業(yè)4.0”工作組認(rèn)為，推行工業(yè)4.0需要在8個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域采取行動(dòng)。其中第一個(gè)領(lǐng)域就是“標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)”。沒有標(biāo)準(zhǔn)顯然無法達(dá)成信息的互換，而開放標(biāo)準(zhǔn)的參考體系，包括公開完整的技術(shù)說明等資料，有助于促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的迅速普及與社會(huì)各方的參與[4]，因此本文主要圍繞制定標(biāo)準(zhǔn)化故檢表單和明確不同系統(tǒng)平臺(tái)之間的BOM搭建標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)故檢信息的流通，最終達(dá)到故檢流程的信息化。

5.1 制定故檢表單信息化標(biāo)準(zhǔn)

（1）制定并完善ADS系統(tǒng)的ID通訊編碼規(guī)則，設(shè)計(jì)故檢信息化標(biāo)準(zhǔn)表單的模板并測(cè)試。通過調(diào)研某公司的電子化項(xiàng)目，了解ADS平臺(tái)運(yùn)行情況，結(jié)合某型發(fā)動(dòng)機(jī)大修排故現(xiàn)有故檢表單，組織編制完成某型發(fā)動(dòng)機(jī)大修排故故檢信息化表（初始表格）（如圖1所示），為保證需要讀入/讀出的信息能夠被識(shí)別（即“標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)領(lǐng)域”中提到的被用來交換的信息），在編制InfoPath表單時(shí)，對(duì)于需要讀入/讀出的信息使用控件設(shè)置，同時(shí)為保證通過InfoPath控件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確讀入/讀出，規(guī)范控件種類，并制定了詳細(xì)的控件使用規(guī)則。

將編制的故檢信息化表掛入ADS系統(tǒng)。測(cè)試表單的運(yùn)行流程：電子故檢表在線紀(jì)錄故檢問題—故障問題處理方式選擇—在線處理轉(zhuǎn)工、計(jì)量、辦單、冶金分析等。

在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)部分表單存在因ID重復(fù)導(dǎo)致的無法識(shí)別，表單上傳失敗，無法識(shí)別，轉(zhuǎn)工單無法選擇部分加工單位等問題（此外還有故檢表單無法翔實(shí)的錄入所有的故檢信息，部分需要處理零組件在ADS系統(tǒng)中缺失等問題，詳見下一小節(jié)內(nèi)容）。

經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這些問題主要因?yàn)闆]有實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化：ID重復(fù)導(dǎo)致的無法識(shí)別是因?yàn)镮D的命名重復(fù)有關(guān)（ID命名未標(biāo)準(zhǔn)化），部分加工單位無法選擇主要由于這些加工車間未關(guān)聯(lián)入ADS系統(tǒng)中（單位關(guān)聯(lián)未能標(biāo)準(zhǔn)化），經(jīng)過多次討論協(xié)商，最終確定InfoPath表單ID命名規(guī)范，并在ADS重新梳理XX公司各部門，將未關(guān)聯(lián)的部門全部關(guān)聯(lián)上，保證XX公司相關(guān)部門在ADS中的完整性。最終實(shí)現(xiàn)故檢表單的準(zhǔn)確上傳和使用，并再次進(jìn)行了上線測(cè)試及試運(yùn)行。

（2）根據(jù)試運(yùn)行情況，改進(jìn)故檢信息化表單。在上線試運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)按照原版本故檢表編制的信息化表單（圖1所示）存在很多不便因素：在圖1版本下，無法翔實(shí)的錄入所有的故檢信息（見圖2）；表格不統(tǒng)一，同一種機(jī)型的不同零件頁面表單格式不一樣，不利于信息的讀取；同時(shí)，由于表單的不統(tǒng)一，即使前期編制好信息的提取程序，但稍有變動(dòng)便會(huì)造成后續(xù)的連鎖變動(dòng)，導(dǎo)致程序出錯(cuò)，不利于后期的程序維護(hù)和輸出打印。

為此，通過組織多次“頭腦風(fēng)暴”，探討研究分析現(xiàn)場(chǎng)故檢實(shí)際情況，確定了故檢上線運(yùn)行的故檢流程圖（如圖3所示）

通過分析故檢基本流程，認(rèn)真總結(jié)故檢所需信息，組織編制了改進(jìn)版某型發(fā)動(dòng)機(jī)大修排故故檢信息化表模板，見圖4。

新版故檢表單以標(biāo)準(zhǔn)化為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)原版本中不同零件需要不同版式故檢表的缺點(diǎn)，根據(jù)總結(jié)出的XX公司故檢流程，將其統(tǒng)一簡(jiǎn)化成一種版式。通過試運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)版信息化故檢表單不僅與ADS系統(tǒng)兼容性好，而且容量更大，可以記錄翔實(shí)的故檢信息（見圖4）；同時(shí)，由于表單格式同一，信息提取程序得到簡(jiǎn)化，方便后期維護(hù)。且不會(huì)因?yàn)榫植抗蕶z要求變化，造成連鎖變動(dòng)，較原版本更適于故檢信息化、標(biāo)準(zhǔn)化。

5.2 完善系統(tǒng)BOM搭建標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前XX公司主要有三大系統(tǒng)平臺(tái)：ERP系統(tǒng)平臺(tái)，PDM系統(tǒng)平臺(tái)和ADS系統(tǒng)平臺(tái)。

在上線測(cè)試故檢表單過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有需要進(jìn)行處理的零組件（轉(zhuǎn)工、計(jì)量或冶金）在ADS系統(tǒng)中缺失，或圖號(hào)與實(shí)物不相符。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，這是由于三大系統(tǒng)平臺(tái)的立足點(diǎn)有很大差異：ERP系統(tǒng)基于整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)配料構(gòu)建發(fā)動(dòng)機(jī)的BOM結(jié)構(gòu)，當(dāng)前僅包含單零件物料庫(kù)；PDM系統(tǒng)基于發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝構(gòu)搭建發(fā)動(dòng)機(jī)BOM結(jié)構(gòu)，不僅包括單零件的物料，還包括有零件組合的組件物料；而ADS立足于單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)排故故檢，視故檢類型不同，需要的物料結(jié)構(gòu)名稱不同。三者之間存在著物料不相符，信息傳遞不暢通的問題，從而導(dǎo)致基于PDM中BOM結(jié)構(gòu)的ADS系統(tǒng)無法在ERP中獲取部分零組件物料。

為消弭三者之間的矛盾，經(jīng)多次討論，反復(fù)測(cè)試，初步形成一套“故檢BOM模塊標(biāo)準(zhǔn)參考架構(gòu)搭建原則”：將ERP中僅有的單零件物料庫(kù)擴(kuò)展至毛培物料庫(kù)、組件物料庫(kù)以及部件物料庫(kù)，對(duì)于新機(jī)排故類型和大修排故類型，ADS系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際裝配工藝，依據(jù)PDM系統(tǒng)提供的BOM結(jié)構(gòu)，從完備的ERP物料庫(kù)中讀取所需的物料；對(duì)于排故修理類型，PDM系統(tǒng)要立足于故障類型，將整機(jī)BOM結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的拆分，滿足排故要求，ADS系統(tǒng)基于更改后的BOM結(jié)構(gòu)，從ERP讀取物料。從而實(shí)現(xiàn)了ERP、PDM和ADS之間物料信息的融合與BOM結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，為整個(gè)XX公司信息化后續(xù)的工作打下良好的基礎(chǔ)。

6 成果與總結(jié)

（1）實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)行主要紙質(zhì)表單（如故檢表、轉(zhuǎn)工單等）的電子信息化。實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)行紙質(zhì)表單的電子信息化，提高了故檢表單的可追溯性，同時(shí)還避免了紙質(zhì)表單易丟失、易損壞、易被篡改的風(fēng)險(xiǎn)。（2）制定并完善紙質(zhì)表單電子信息化的ADS標(biāo)準(zhǔn)。制定并完善了故檢表單的ADS標(biāo)準(zhǔn)，初步實(shí)現(xiàn)了部分機(jī)型不同排故情況故檢表單統(tǒng)一化，實(shí)現(xiàn)了不同零件不同類型故檢表模板的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化。方便了檢驗(yàn)員故障描述與記錄和后期系統(tǒng)維護(hù)。（3）重新梳理并完善了現(xiàn)行故檢工藝規(guī)程。在根據(jù)現(xiàn)行有效工藝規(guī)程編制這套故檢信息化標(biāo)準(zhǔn)表格過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行工藝規(guī)程中存在許多不完善或者更改項(xiàng)未及時(shí)更新的地方，在制定這套信息化表格的時(shí)候都進(jìn)行了重新梳理補(bǔ)充，使工藝規(guī)程得到了完善。

上述研究成果表明信息化對(duì)故檢工作效率提高大有裨益，為整個(gè)行業(yè)的信息化提供了很好的借鑒，同時(shí)故檢信息化研究過程也表明了制定適合自己行業(yè)的“標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)”是信息化的關(guān)鍵。

7 展望

（1）將故檢流程的信息化與標(biāo)準(zhǔn)化推廣至現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行管控。故檢標(biāo)準(zhǔn)化與信息化已經(jīng)在某型發(fā)動(dòng)機(jī)大修流程中取得了一定的成果，未來XX公司所有發(fā)動(dòng)機(jī)的履歷信息都會(huì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化與信息化，實(shí)現(xiàn)所有發(fā)動(dòng)機(jī)履歷的可追溯性、完整性、安全性。（2）實(shí)現(xiàn)修理轉(zhuǎn)工的跟蹤定位，方便生產(chǎn)指揮安排。下一階段實(shí)現(xiàn)信息化表格與ERP系統(tǒng)的結(jié)合，將ERP系統(tǒng)與ADS系統(tǒng)聯(lián)立起來，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞流通，確保零件的轉(zhuǎn)工修理不會(huì)停滯在某一個(gè)環(huán)節(jié)，避免后續(xù)工序出現(xiàn)空閑。同時(shí)還可以隨時(shí)跟蹤定位零件的生產(chǎn)加工進(jìn)度，方便了生產(chǎn)任務(wù)安排。（3）探索故檢新模式。研究小組將繼續(xù)以信息化系統(tǒng)為基礎(chǔ)，使用先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接輸入，計(jì)算機(jī)智能分析判斷，杜絕人為因素導(dǎo)致的低級(jí)失誤；同時(shí)還可以建立“零件故障模式庫(kù)”，并與信息化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，這不僅可以在故檢過程中通過參考已有的零件故障模式來指導(dǎo)故檢工作，還可及時(shí)添加新的故障模式，豐富“零件故障模式庫(kù)”，為故障診斷提供完善的信息。

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