基于流程精細化的項目管理提升實踐

魏東、李欣冀、劉賽、周小燕、徐彬 /北京航天長征飛行器研究所

北京航天長征飛行器研究所是以航天高科技產(chǎn)業(yè)為主的多學科、綜合性、高科技總體設計研究所，產(chǎn)品集成部是研究所下屬的專門從事產(chǎn)品集成交付的生產(chǎn)單位，主要從事天饋、系統(tǒng)裝置、電氣系統(tǒng)類及小型空間飛行器產(chǎn)品的生產(chǎn)、配套、集成等工作。本項目選取的飛行器產(chǎn)品設計與生產(chǎn)均為研究所自主完成，該產(chǎn)品內(nèi)配多種單機并與多種電纜網(wǎng)組成，最終安裝處于散態(tài)連接狀態(tài)且位置未設置在一起，單機之間通過電纜進行連接。近年來，航天型號任務量迅速增長，隨著國家軍隊體制改革逐步實施、裝備競爭性采購適用范圍逐漸擴大、軍民融合深度推進，科研生產(chǎn)單位既面臨跨越發(fā)展的重大機遇，又面臨前所未有的內(nèi)外部挑戰(zhàn)和壓力。因此，如何通過對此類飛行器產(chǎn)品生產(chǎn)組織模式的細化、分解，對生產(chǎn)流程和管理方法進行科學優(yōu)化，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率，保證按期交付，是對研究所全年交付率的巨大考驗。

一、現(xiàn)狀分析

依據(jù)研究所2020 年的任務計劃，本次項目飛行器產(chǎn)品任務量是2019 年的好幾倍，按照原有操作方法無法滿足全年度生產(chǎn)交付。因此，項目組決定將年度完成全年飛行器系統(tǒng)生產(chǎn)交付作為目標，逐步展開系統(tǒng)分析。圖1 是項目改進前的價值流程圖。

圖1 項目改進前的價值流程圖

二、實施過程

1.縮短外協(xié)產(chǎn)品齊套時間

結(jié)合產(chǎn)品現(xiàn)階段的技術特點及研究所的生產(chǎn)能力，項目組策劃將部分生產(chǎn)任務采取工序外包形式完成，對產(chǎn)品生產(chǎn)全過程進行工藝、質(zhì)量、進度管控，最終完成總裝、總測、驗收出廠。由于航天產(chǎn)品高可靠性的要求，質(zhì)量管理流程嚴格、復雜，所以在物料齊套方面相當耗時，各類元器件、外協(xié)工序、結(jié)構件往往需要5 個月以上的備料周期才具備后續(xù)工作開展的基礎條件。為此，將物料采購周期過長作為該項目的問題進行攻關，項目組成員通過頭腦風暴法對物料周期進行梳理。

外協(xié)產(chǎn)品是困擾整體項目物料齊套的最大瓶頸，因此項目團隊應觀察分析外協(xié)產(chǎn)品的采購流程，繪制出外協(xié)產(chǎn)品的價值流程圖，識別出采購流程中的典型浪費環(huán)節(jié)，分析浪費原因。

通過構建外協(xié)產(chǎn)品價值流程圖，項目組發(fā)現(xiàn)在訂單處理上廠所間信息不通以及出于保密原因致使文件簽署審批蓋章次數(shù)有4次，紙質(zhì)文件需要專人專送，往返北京和外地的差旅多達3 次。在生產(chǎn)過程中，任務進度只能通過電話不斷與外協(xié)廠家進行溝通和工作交接。由于航天軍工產(chǎn)品質(zhì)量要求高，需要責任人員從北京到外地下廠驗收，外地供應商需要到北京參加驗收評審會，產(chǎn)生2 次差旅。

針對上述問題，研究所基于信息化手段建立統(tǒng)一的“廠所協(xié)同管理”平臺，并充分將現(xiàn)有IMMS 信息化系統(tǒng)與廠所協(xié)同管理單元進行緊密結(jié)合，具體采用將外協(xié)廠家作為外協(xié)計劃具體執(zhí)行的一個“部門”納入該平臺。借助IMMS 信息系統(tǒng)，實現(xiàn)以研究所為上游計劃主導，驅(qū)動外協(xié)廠家作為計劃執(zhí)行落實者將預先建立的BOM 一鍵式下達到采購單位，外協(xié)單位通過信息系統(tǒng)進行信息確認，實施2019 年提前啟動物料采購。在計劃執(zhí)行過程中，外協(xié)廠家對生產(chǎn)過程關鍵數(shù)據(jù)信息定期導出數(shù)據(jù)包，通過數(shù)據(jù)的綜合分析、統(tǒng)計匯總，實現(xiàn)對外協(xié)任務生產(chǎn)過程的有效管控和對外協(xié)任務進度的實時查看，實現(xiàn)上下游業(yè)務流、數(shù)據(jù)流互通互聯(lián)，確保按時到貨。

在解決下廠驗收問題上，研究所通過與供應商進行信息化系統(tǒng)搭建，實現(xiàn)對外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的快速追溯和質(zhì)量過程的準確控制，以及各種質(zhì)量記錄表格的在線生成。按要求自動形成產(chǎn)品數(shù)據(jù)包、驗收表格，解決出差下廠驗收問題。在驗收評審方面，通過設備調(diào)試，利用涉密內(nèi)網(wǎng)視頻系統(tǒng)，通過視頻會議方式則0.5天即可完成驗收。

2.裝配工藝流程精細化改進

項目組進一步將工藝生產(chǎn)流程進行細化分解，飛行器產(chǎn)品下屬單機最復雜的是“產(chǎn)品5”的生產(chǎn)環(huán)節(jié)（見圖2），圍繞“產(chǎn)品5”生產(chǎn)組織模式進一步梳理形成生產(chǎn)工藝流程圖，從工序?qū)用嬖敿毞从彻ぷ鬟^程中操作流程關系和工序內(nèi)容要求，規(guī)范工時依據(jù)。

圖2 “產(chǎn)品5”生產(chǎn)工藝流程圖

整機裝配“產(chǎn)品5”主要由殼體、蓋板、數(shù)字熱沉板、微波散熱板、電源元件安裝板、數(shù)字信號處理元件安裝板、微波模塊等組成。初始殼體設計方案為長方體凹腔結(jié)構，內(nèi)部零部組件依次層疊。由于受產(chǎn)品整體尺寸限制，殼體內(nèi)腔的空間狹小，產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中不易裝配操作，生產(chǎn)效率較低。

內(nèi)腔空間狹小不易裝配操作主要是因為連接器上的導線與印制板組件焊接完成后，連接器與印制板組件不易拆卸。通過考慮連接器的可拆卸性，將殼體的側(cè)邊拆分，以便擴大產(chǎn)品安裝空間，產(chǎn)品整機裝配由原來的3天提升到1 天，提高了產(chǎn)品裝配生產(chǎn)效率。

3.產(chǎn)品測試流程精細化改進

項目組通過總結(jié)與分析，發(fā)現(xiàn)整機測試單套需要2 天完成，項目組對2019 年1—12 月某飛行器系統(tǒng)“產(chǎn)品5”測試30 次所需要的時間進行統(tǒng)計，該飛行器單機產(chǎn)品在測試過程中項目復雜，產(chǎn)品測試時需要測8 個端口，目前測試設備為手動測試設備，每次需要進行點點切換、多次接線，操作浪費給測試環(huán)節(jié)造成極大的進度拖延，具體測試項目見表1。

表1 某系統(tǒng)測試項目表

解決整機測試流程費時的關鍵點在于解決各端口之前頻繁切換情況，當前散態(tài)手動測試設備只能采取每個測試端口及頻點進行手工安裝測試高頻線纜，由于反復安裝測試，嚴重增加了產(chǎn)品測試時間，通過調(diào)研其他產(chǎn)品測試方法，項目組發(fā)現(xiàn)可以將測試中的各種設備進行整合，通過增加上位機切換器來實現(xiàn)自動控制，不僅解決了點點切換與多次接線的問題，同時也節(jié)省了散態(tài)設備環(huán)境搭建的時間，測試時間由2 天縮短至1 天完成，有效提升了產(chǎn)品測試效率。

4.產(chǎn)品試驗流程精細化改進

項目組發(fā)現(xiàn)整機試驗產(chǎn)品每批試驗時間需要11 天完成，是整體生產(chǎn)工藝流程中耗時最長、資源占用最多的操作工序。項目組梳理前期試驗價值流程圖，發(fā)現(xiàn)整體試驗過程可分為溫度類試驗和力學試驗2 種，溫度類試驗可分為老煉試驗、高低溫試驗、溫循試驗，每個試驗項目均是依據(jù)技術輸入要求在固有時間內(nèi)完成，可優(yōu)化量很小。力學試驗中振動試驗每組需要42h 完成，項目組將著重在這項試驗耗時上進行優(yōu)化改進。

通過與試驗負責人進行交流與總結(jié)，發(fā)現(xiàn)振動試驗時產(chǎn)品需要在X、Y、Z 等3 個方向振動，產(chǎn)品在進行試驗前首先要完成工裝安裝，總共需要安裝3 次，每次安裝時間需要2h，每組試驗工裝安裝就需要耗時6h 才能完成，因此，項目組決定設計T 型通用工裝，通過仿真與驗證，目前已投入使用，現(xiàn)階段只需安裝一次，節(jié)省2次安裝工裝時間，時間減少4h。

三、實踐效果

項目組通過對外協(xié)產(chǎn)品及生產(chǎn)各環(huán)節(jié)流程進行優(yōu)化，采取了外協(xié)產(chǎn)品提前下發(fā)任務的措施；通過增加信息化協(xié)同的方式，實現(xiàn)了外協(xié)產(chǎn)品進度實施跟蹤，同時保證了在生產(chǎn)準備前外協(xié)產(chǎn)品齊套。在優(yōu)化生產(chǎn)工藝方法上，在3 個重要環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，使飛行器產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到提升。項目優(yōu)化改進后的價值流程如圖3 所示。

圖3 項目優(yōu)化改進后的價值流程圖

通過項目實踐活動，項目組全員積極思考，識別出了多項業(yè)務流、操作流等環(huán)節(jié)上的可優(yōu)化冗余，同時通過分析原因和制定可行性方案再到方案驗證，最終達到預期效果。

在指導規(guī)范上，項目組將取得的效果同時固化到紙質(zhì)操作文件上，形成了《某飛行器生產(chǎn)工藝總方案》《裝配工藝規(guī)程》《測試工藝規(guī)程》《試驗工藝規(guī)程》一系列指導文件，并組織培訓考核，覆蓋到每位操作人員。

四、成果總結(jié)

1.縮短物料齊套時間

研究所基于信息化手段建立統(tǒng)一的“廠所協(xié)同管理”平臺，實現(xiàn)了任務線上傳遞，在訂單處理上由原來的紙質(zhì)文件簽署下發(fā)形式的7.5 天縮短到2.5 天。在下廠驗收方面，通過與供應商信息化系統(tǒng)搭建，實現(xiàn)外協(xié)產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的快速追溯和質(zhì)量過程的準確控制，各種驗收記錄表格的在線生成，由原來的出差下廠驗收的3 天縮短到0.5 天。驗收評審會通過利用涉密內(nèi)網(wǎng)視頻系統(tǒng)視頻會議方式完成，由原來的2天縮短至0.5 天即可完成。

2.裝配方法改進提升生產(chǎn)效率

通過裝配方案優(yōu)化實現(xiàn)了連接器與數(shù)字印制板組件焊接完成后仍可進行拆卸，零部件均實現(xiàn)可維修性，合理優(yōu)化了內(nèi)部操作空間，讓裝配操作者更加方便整機裝配工序，單套產(chǎn)品從改進前的3 天縮短至1天，按照每組10 套計算配備2名裝配人員，產(chǎn)品裝配效率從15 天降低至5 天，生產(chǎn)效率提高了67%。

3.測試方法精細化改進

項目組成員通過將測試中的各種設備進行整合形成整機設備，同時通過增加上位機切換器來實現(xiàn)自動控制，解決了點點切換與多次接線的問題，節(jié)省了散態(tài)設備環(huán)境搭建的時間，單套產(chǎn)品測試時間由2 天縮短至1 天完成，按照每組10 套計算配備2 名測試人員，產(chǎn)品測試效率從10天降低至5 天，生產(chǎn)效率提高了50%。

4.產(chǎn)品試驗流程精細化改進

項目組通過自主設計T 型通用工裝節(jié)省了2 次工裝安裝時間，每組5 套由改進前的6h 安裝縮短至2h，2 組整體振動試驗時間也由原有固定的42h 降低到34h，試驗效率提高了20%。

5.整體項目流程的提升

項目組成員通過將縮短外協(xié)產(chǎn)品齊套時間，同時在精細化方法上進行優(yōu)化，產(chǎn)品總裝、測試、試驗3 種核心工序生產(chǎn)效率均得到了提升。整體項目備料時間由之前的150 天縮短到141 天，縮短了9 天。在生產(chǎn)加工方面，每組10 套產(chǎn)品生產(chǎn)交付時間由50天縮短到38 天，生產(chǎn)效率提升24%。

后續(xù)，研究所將加大數(shù)字化管理系統(tǒng)建設，根據(jù)用戶的需求迅速收集資源信息，對產(chǎn)品信息、工藝信息和資源信息進行分析、規(guī)劃和重組，實現(xiàn)對產(chǎn)品設計和功能的仿真以及原型制造，進而快速生產(chǎn)出達到用戶要求性能的產(chǎn)品。同時，將強化集成總裝平臺落實，為了滿足發(fā)展需求，進行裝配、測試、試驗、倉儲等保障條件建設。搭建智能倉儲及物流平臺，提高儲存、轉(zhuǎn)運能力。開發(fā)自動裝配技術，實現(xiàn)人機協(xié)同的先進裝配、制造模式，補充增材制造場地、設備和技術人員，滿足復雜結(jié)構件的高效率、高質(zhì)量制造需求。秉承“精、準、細、嚴”的管理概念和管理文化，發(fā)揮全員智慧和力量，梳理各項管理難點，繼續(xù)細化完善生產(chǎn)流程，形成一種工作習慣，持之以恒提高研究所集成交付的運行效率，確保型號飛行試驗圓滿成功。