飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)的精益改善

王安良

（航空工業(yè)哈飛，黑龍江 哈爾濱 150066）

精益求精的思想歷來(lái)被國(guó)際汽車組織研發(fā)團(tuán)隊(duì)所重視，豐田汽車總結(jié)大會(huì)的核心目標(biāo)就是立志于減少自然資源的浪費(fèi)，通過(guò)最少的資源投入來(lái)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。精益觀念在國(guó)內(nèi)外比較有名的航空企業(yè)的運(yùn)營(yíng)中都得到了廣泛應(yīng)用，并取得了良好的生產(chǎn)效果，尤其是在于飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)方面的應(yīng)用上，促進(jìn)了飛機(jī)生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量的提高。在美國(guó)，飛機(jī)的生產(chǎn)實(shí)踐實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線的直送工位交付的生產(chǎn)方式，使得零件的生產(chǎn)線更加流暢，同時(shí)美國(guó)波音商還在737生產(chǎn)總線上安裝了移動(dòng)的安裝設(shè)備，大大加快了零件生產(chǎn)線的工作效率。此外，英國(guó)著名的發(fā)動(dòng)機(jī)公司——羅爾斯·羅伊斯公司，在推行了精益理念之后，公司在生產(chǎn)產(chǎn)品的交付、加工、庫(kù)存的周轉(zhuǎn)狀況上，以及生產(chǎn)零件的維修等方面都取得了矚目的成就。同時(shí)我國(guó)國(guó)內(nèi)的航空業(yè)也重視到了精益制造理念的實(shí)際應(yīng)用，將其運(yùn)用到飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)飛機(jī)移動(dòng)生產(chǎn)、總裝等方面進(jìn)行技術(shù)性、理論性的研究，為我國(guó)飛機(jī)總裝技術(shù)的理論發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，提供了大量的生產(chǎn)理論依據(jù)。

1 飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)的缺陷

當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)飛機(jī)的大部分零件都是鈑金零件，其中生產(chǎn)的飛機(jī)小鈑金零件就能占到生產(chǎn)總量的1/2以上。但是在保持飛機(jī)小鈑金零件生產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)的整套工序還存在以下問(wèn)題：

1.1 飛機(jī)小鈑金的生產(chǎn)質(zhì)量低下

飛機(jī)小鈑金零件在生產(chǎn)時(shí)還存在生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量較差的問(wèn)題。在我國(guó)小鈑金零件的加工方法采用的都是基本、傳統(tǒng)的工藝方式，而零件生產(chǎn)的主要設(shè)備也是傳統(tǒng)的沖床和簡(jiǎn)單的手工鉗臺(tái)。基礎(chǔ)設(shè)備的老舊和落后的零件生產(chǎn)模式是造成工人工作效率低下、勞動(dòng)生產(chǎn)率低的最主要原因。在飛機(jī)小鈑金零件的生產(chǎn)過(guò)程中，主要是通過(guò)手工的方式來(lái)生產(chǎn)，很容易造成零件本身的劃痕、壓痕，使得零件的表面質(zhì)量非常差，大大降低了零件生產(chǎn)的檢核通過(guò)率。

1.2 飛機(jī)小鈑金零件生產(chǎn)的管理較差

飛機(jī)小鈑金零件生產(chǎn)的規(guī)模宏大，在生產(chǎn)的組織、管理方面，執(zhí)行的難度非常大。到我國(guó)2011年，飛機(jī)小鈑金零件的交付量達(dá)到了5．3萬(wàn)件/月，飛機(jī)小鈑金零件的更大規(guī)模生產(chǎn)使得在實(shí)際的生產(chǎn)組織中很被動(dòng)，大大影響了整個(gè)飛機(jī)小鈑金零件生產(chǎn)的裝配節(jié)點(diǎn)，使得零件不能夠準(zhǔn)時(shí)、高質(zhì)的生產(chǎn)。

1.3 飛機(jī)小鈑金生產(chǎn)工裝的管理和成本問(wèn)題嚴(yán)重

在飛機(jī)小鈑金生產(chǎn)的過(guò)程中，很容易出現(xiàn)生產(chǎn)工裝管理的問(wèn)題，其中成本的問(wèn)題也比較突出。在我國(guó)大部分的飛機(jī)小鈑金零件的生產(chǎn)過(guò)程中，一般都需要一套專門的工裝，甚至是兩套及以上。在零件生產(chǎn)時(shí)，其模具是不具備通用性的。因此，在飛機(jī)小鈑金生產(chǎn)數(shù)量巨大的情況下，小鈑金零件的成熟機(jī)型的工裝多時(shí)，能夠到達(dá)1500多，這大大加大了飛機(jī)小鈑金零件生產(chǎn)的工藝成本，也給廠間的管理工作帶來(lái)了極大的問(wèn)題。在飛機(jī)小鈑金零件的加工中，模具的樣板、工裝的前期準(zhǔn)備工作將占用較長(zhǎng)的時(shí)間，如果看一套簡(jiǎn)單零件加工手工模具的制造過(guò)程，一般是模具制造→從庫(kù)房借出→安裝于沖床上，該過(guò)程的準(zhǔn)備時(shí)間大約為40min左右，大量的重復(fù)搬運(yùn)將非常地浪費(fèi)時(shí)間與人力。這種大量耗費(fèi)時(shí)間與精力的工作方式不符合JIT的發(fā)展管理理念，增大了零件的運(yùn)營(yíng)成本，也大大降低了飛機(jī)小鈑金零件的生產(chǎn)效率。

2 飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)精益改善的程序

2.1 飛機(jī)小鈑金折彎族零件的分工

根據(jù)我國(guó)國(guó)內(nèi)飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)特點(diǎn)，從零件成型的方式、材料、熱處理方式以及工藝技藝等維度的方向出發(fā)，對(duì)飛機(jī)零件進(jìn)行分族。飛機(jī)小鈑金折彎族零件成型的方式和種類的代碼為壓落成型（L）、液壓成型（Y）、蒙皮成型（M）、沖壓成型（C）和分類代碼及基本零件材料。在對(duì)飛機(jī)小鈑金折彎族零件的鋁制材料進(jìn)行熱處理的分類時(shí)，要充分考慮是否進(jìn)行淬火處理，其進(jìn)行熱處理時(shí)的代碼為1，相反，不需要時(shí)代碼就為0。針對(duì)不同的工藝方法，各專業(yè)針對(duì)飛機(jī)小鈑金折彎族零件外形的特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，從而總結(jié)出具有共性的一些工藝方法共有29種，分別用數(shù)字1～29表示，其中，折彎族零件的代碼為21號(hào)，這樣就能夠更好地做好飛機(jī)小鈑金折彎族零件的改善工作，提升生產(chǎn)線的工作效率。

2.2 飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)新設(shè)備的應(yīng)用

在我國(guó)，大部分的飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)廠家都存在設(shè)備利用率不高的問(wèn)題，其中以專業(yè)加工鈑金的公司——LVD為例，該公司開始時(shí)的設(shè)備利用率非常低，因此，他們以數(shù)控折彎族機(jī)床的研究為基礎(chǔ)進(jìn)行研究，形成數(shù)控折彎族零件技術(shù)，提高零件機(jī)床的最終利用率。在研究的過(guò)程中，工廠的數(shù)控折彎族零件的生產(chǎn)一般配有1套完整的折彎系統(tǒng)，促進(jìn)零件能夠完成各種各樣的彎曲角度，并且調(diào)整的時(shí)間范圍也在不斷縮短。小鈑金折彎族零件的彎曲度很高，在面對(duì)直彎邊的零件時(shí)，可以直接取消工裝的生產(chǎn)方式。在沒(méi)有常規(guī)模具的制造限制下，小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)效率也在不斷提升，大大縮短了飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)周期。此外，還可以通過(guò)基礎(chǔ)性研究，得出可以使得折彎族零件折彎成形的基本圖形。通過(guò)全自動(dòng)的數(shù)字加工系統(tǒng)，零件操作員可以進(jìn)行數(shù)字操作，這樣工人工作的安全性就大大提高了。數(shù)字化的折彎設(shè)備能夠根據(jù)飛機(jī)小鈑金的零件尺寸，計(jì)算出其下料的尺寸。所以要在生產(chǎn)時(shí)拋棄不準(zhǔn)確的小料尺寸，從而采用粗放式生產(chǎn)的方式，大大節(jié)約了飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)成本。

2.3 飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)的廠房布局設(shè)計(jì)

當(dāng)前我國(guó)飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)的廠房主要是以二代機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)為基礎(chǔ)，廠房的設(shè)計(jì)模式是參照前蘇聯(lián)之前的工廠建廠模式，這是一種集群式布局的廠房設(shè)計(jì)，雖然美觀，但是卻沒(méi)有按照飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)工藝的流程進(jìn)行安排，零件物流的路線較長(zhǎng)，滯留的時(shí)間也會(huì)隨之增加，大大增加了生產(chǎn)的周期和重復(fù)運(yùn)送等不能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)利益的輸送環(huán)節(jié)。因此，為了解決這種集群式廠房設(shè)計(jì)所帶來(lái)的不利影響，培養(yǎng)多功能的作業(yè)人員，減少過(guò)多的人力投入，促進(jìn)飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)流程、工藝排布和單件零件流成為可能，對(duì)電子化的設(shè)備與廠房進(jìn)行合理調(diào)整。從飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)的工藝過(guò)程中，我們進(jìn)行分析得出，直線型連續(xù)性的零件生產(chǎn)線：小鈑金折彎族零件的下料沖切→去毛刺→折彎角度→核撿的流程，按照精益的理念進(jìn)行調(diào)整后，就變?yōu)楦泳娴闹本€型的廠房布局。零件的原材料配送成功后，工人在LVD公司的轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床上進(jìn)行下料的沖切工作，完成打毛刺的工作，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)工序的折彎工作，體現(xiàn)了直線型廠房布局的數(shù)字化生產(chǎn)線的優(yōu)勢(shì)，大大減少了運(yùn)輸?shù)奈锪骶嚯x，漸漸縮短了飛機(jī)小鈑金折彎族零件的交付周期，淘汰了過(guò)時(shí)的工裝系統(tǒng)。

3 飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)精益改善的最終效果

3.1 優(yōu)化了生產(chǎn)線的工藝流程

飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)在進(jìn)行精益改善之前，其零件的主要生產(chǎn)工藝流程為落料→鉆孔→折彎→矯正→修剪→核撿，其中折彎時(shí)的準(zhǔn)備時(shí)間就為1h多。進(jìn)行精益改善后，生產(chǎn)流程直接淘汰了工裝，直接變?yōu)椋呵邢铝稀ッ獭蹚潯藫?，大大減少了零件折彎的時(shí)間，優(yōu)化改善了生產(chǎn)線的工藝流程。

3.2 壓縮了零件生產(chǎn)的成本

當(dāng)前，小鈑金折彎族零件的精益改善理念在小鈑金的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中得到了極為廣泛的應(yīng)用。在2011年最初的零件生產(chǎn)成本為114萬(wàn)元，自精益改善以來(lái)，新研制的工藝取締了工裝就大大減少了工藝的管理成本。

3.3 壓縮了零件交付的時(shí)間

數(shù)字化的飛機(jī)小鈑金折彎族零件的生產(chǎn)方式，使得工人取締了傳統(tǒng)的手工矯正的方式，小鈑金折彎族零件的表面也變得更加美觀，在交檢時(shí)，合格率也增加到了100%，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化小鈑金折彎族零件生產(chǎn)線的形成，大大減少了零件交付的時(shí)間，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)更加快捷。

4 結(jié)語(yǔ)

飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)精益改善理念的實(shí)施，促進(jìn)了數(shù)字化飛機(jī)零件生產(chǎn)線的建成，大大解決了產(chǎn)品交付的成本，也使得產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高，解決了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下效率低下的問(wèn)題，減少了飛機(jī)小鈑金折彎族零件生產(chǎn)的人力投入，促進(jìn)了我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展。