作者 | 杜玮
来源 | 中制智造
随着军工产品竞争性谈判日趋激烈,数字化转型与高质量、高效率、高效益的发展已成为航空航天企业新时期的重要发展目标,航空航天企业的数字化转型也迫在眉睫。
航空航天企业的普遍特点是基于型号进行管理(型号即项目),型号交付时间周期长,客户定制要求高,多品种、小批量等,在数字化转型方面面临以下几方面难点:
1、基于型号的项目管理,动态调整,调度为主
航空航天企业的型号管理具有典型的项目管理特点,在管理组织与绩效考核上具有矩阵式管理特点,在生产管理上以型号计划为核心,围绕型号计划展开工艺、生产、质量、采购等业务,按照项目汇总生产进度。同时需要多型号任务、多项目并行交付,兼顾生产现场的离散加工特点,需要按照项目任务灵活、动态调整生产任务,并依赖于生产调度实时对生产现场进行相应的调整。
2、多品种、小批量,柔性化生产为方向
大多数航空航天企业是典型的多品种、小批量企业,存在着生产计划安排难度大、库存容易积压、设备利用率不高、成本统计不精确等问题。
3、设计变更多,物料状态多,物料齐套难
航空航天企业内部各类任务并行,尤其是研制产品,往往涉及到较多的设计变更、工艺变更等,物料状态多样化(定型、未定型等,不同项目需取用不同状态的物料),导致物料的管理难度较大,物料齐套性较低,各型号抢物料的情况时有发生。
4、生产计划依赖于调度,多级计划,工时不准
航空航天企业的生产计划往往涉及到多级计划:最上是型号计划,再下是科研生产等计划,然后是车间计划和班组计划等,存在着多级计划、多车间计划协调难度大、变更范围广等问题,往往依赖于调度进行计划调整,而调度又需要对人、机、料、法、环等要素进行全盘考虑,因此科学调度的难度很大。
5、设备自动化覆盖率低,利用率低,异常停机多
航空航天企业的加工、装配等精度要求高,而且产品批量小,大多数企业自动化程度不高,而且设备利用率普遍较低。
总体而言,大多数航空航天的数字化建设已经取得了一定的成效,应用了大量的数字化系统,尤其是产品研发领域成果比较突出,包括产品设计、多学科仿真、结构化工艺等,而且MBSE等也初步取得了一定效果,但航空航天企业普遍面临的难题是:数字化如何推动业务模式转型?数字化系统如何与业务深度融合?下一步数字化建设的重点在哪里?
正因为有了以上这些特点和问题,航空航天企业在推进数字化转型策略中,会有不同于其他类型企业的侧重点。以下为几个建议:
1、考虑建立企业级的型号管理平台
航空航天的数字化体系必须要满足项目和型号的管理特点,可以考虑在科研生产平台或独立建立企业级的型号管理平台,以项目管理为核心,打通企业的设计、工艺、生产、物流等体系,实现项目管理的全过程管理,如生产计划必须具备型号专题计划的科学编制功能,生产进度上具备型号物料齐套检查和型号任务透明化看板等功能,质量检验上具备按型号设定检验标准并形成完整的质量追溯功能,财务成本核算具备项目成本归集和多阶段成本对比的功能。
2、充分考虑多品种、小批量的特点推进数字化建设
多品种、小批量企业在推进数字化转型中,不能和批量、连续性生产的策略相同,必须要尽量考虑人机协作、柔性制造等要求,建议如下:
设备自动化:由于产品批量小,完全自动化投资性价比不高,因此不能追求完全的自动化生产,需要以柔性化生产、部分自动化、人机协作为主。
生产管理:需要满足多品种混流排产的要求,同时尽量提升设备利用率,减少换模和换线时间,实现生产现场多品种、多任务单的透明化管理。
物料管理:对物料进行标准化管理,增加物料标签,对多样化物料进行快速识别与定位,并能够有效的降低库存积压。
质量管理:能够根据加工产品自动切换检验标准,减少人为干预,同时在质量统计分析上不适合SPC等传统方法,需要用到比较特殊的质量统计分析方法,如工序能力指数分析等(加工批量小,SPC曲线都没有生成时加工已经结束)。
财务管理:能够划小核算单元,对每一种产品的成本和财务指标进行精细化核算与控制,满足财务多品种、小批量下的核算要求。
3、内部的标准化、模块化是基础
物料种类多、状态多的情况下,航空航天企业更要做好内部产品的标准化、模块化,建立起产品组件和配置的基础“货架”,客户可以基于“货架”快速的选配出个性化产品,并推动生产模式向标准化组件生产转变,满足客户的快速交付要求。条件许可的情况下,可以考虑在底层建立以主数据为核心的BOM管理系统,对物料、BOM等多版本、多状态进行全生命周期的闭环管理。
4、APS应用是关键,但难度较大
航空航天企业APS系统是未来生产数字化管理的重点,其一是实现多级计划的统筹策划和安排,其二是实现生产计划与物料配送计划、设备点检保养计划、质检计划等九大计划的联动,推动航空航天企业实现计划拉动的生产模式(而非调度式的模式)。但目前绝大多数航空航天企业的数据基础和管理基础无法支撑此系统的应用,如设备能力数据、工时数据等,需要从计划思维、计划管理模式、基础数据管理等方面全面推进变革,周期也较长。同时要注意的是,一般通用的APS系统难以满足航空航天企业的要求,需要做一些适应性的开发与定制。
5、深化MBSE,三维模型贯穿全程
航空航天企业需要继续深化MBSE应用,实现三维模型在设计、工艺、制造环节的全贯穿,实现全三维化的数据集成,以应对产品系统的复杂性和动态变化。MBSE使用正规化、标准的模型语言,可以表达不同视角、综合不同观点表达完整需求,同时精准表述语义、统一理解语义并跨多专业协作,最终建立可追溯性、传递需求分析以及变更影响分析,是航空航天企业数字化建设的核心。
6、智能产品与服务化是未来市场的关键点
随着产品软件化和智能化的趋势发展,航空航天企业的智能产品建设也日趋重要,而基于智能产品的制造业服务化开始受到更多的关注,罗尔斯-罗伊斯、GE等公司已经以“租用服务时间”的形式提供产品,未来产品的智能化以及预测性维修维护将是航空航天企业数字化建设的关键点,也是未来占领售后服务市场的关键。
另外,在航空航天企业数字化转型中,最重要的还是要规划清楚业务的数字化转型方向和流程优化点,要推动建立以业务为主、逐步迭代、体系化的方式,不能为数字化而数字化。返回搜狐,查看更多