基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化

2015-03-19陈俐洁唐民锋

长沙航空职业技术学院学报 2015年2期

陈俐洁，唐民锋

(成都航利(集团)实业有限公司，四川彭州 611936)

航空发动机关键零部件再制造［1］(以下简称再制造)是指针对航空发动机附加值高的因受损或到寿而报废的关键零部件，通过运用再生技术、原始设计制造缺陷识别及改进技术，使其中具有可再制造性的关键零部件恢复性能、延长寿命，且质量不低于新品的作业活动［2］。与其他高端动力装置相比，航空发动机由于长期在恶劣环境中反复使用，关键零部件因受损而报废的概率较大，如果完全以更换新品的方式修复航空发动机，一方面，成本高昂;另一方面，引进航空发动机关键零部件采购极易受制于人，大力发展再制造产业，对提高我国航空发动机自主维修保障能力，促进航空发动机产业发展具有重大意义。科学、合理的工时定额管理是再制造企业设计作业系统、编制生产计划、测算生产能力、计发员工薪酬的重要依据，尤其对于提升再制造作业效能具有显著的促进作用。

1 航空发动机关键零部件再制造作业管理的主要特点

与制造相比，航空发动机关键零部件再制造作业管理的主要特点，一是以因受损或到寿而报废的关键零部件为再制造毛坯;二是“多品种、小批量”;三是作业过程是以故障检查为中心，以技术状态和寿命管理作为支撑的逆向作业和逆向物流的管理过程;四是作业过程中大量运用前处理、增材制造、性能及形变恢复、原始缺陷判别及修正、寿命预测评价及考核验证等先进技术。

2 基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的基本原则

工时定额是指在一定的生产技术组织条件下，采用科学合理方法，对生产单位合格产品或完成一定工作任务的工时消耗预先规定的限额。工时定额管理的对象是定额时间和非定额时间，即员工为完成预定的生产或工作任务，直接或间接的全部工时消耗，包括准备与结束时间，作业时间，作业宽放时间和个人需要与休息宽放时间、非定额时间等［3］。基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的基本原则，就是在保证再制造后关键零部件质量和员工权益的前提下，以系统工程、人因工程、精益管理等理论为指导，综合运用流程再造、信息化、现场管理、技能培训等方法，压缩不创造价值的定额时间，提高单位工时创造价值的能力，从而提升再制造作业效能。

3 基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的管理过程

叶片是典型的航空发动机关键零部件，下面以某航空发动机维修企业叶片再制造为例，对基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的管理过程进行分析。

3.1 叶片再制造工时定额管理术语及定义

参照GB/T14163—2009《工时消耗分类、代号和标准工时构成》，确定叶片再制造工时定额管理术语、定义、构成及代号，见表1。

3.2 进行叶片再制造工时测定

综合运用工作日写实、测时和工时抽样进行叶片再制造工时测定。工作日写实是对员工在整个工作日(或工作班)内的工时利用情况，按其时间消耗顺序，进行实地测量、记录并对时间消耗进行分析。测时是以叶片再制造工序为对象，对构成工序的作业要素进行周期性观测，并测定其工时消耗。在工作日写实、测时积累了一定的叶片再制造工时测定样本数据量后，运用工时抽样，确定员工或设备的停工率，以及T1～T8的比例，为后续确定工作方法奠定基础。通过进行叶片再制造工时测定，结合下文分析确定的工作重点，综合运用多种方法提高单位工时创造价值的能力。

3.3 基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的工作重点分析

通过表1可知，叶片再制造定额时间T=TA+TB+TC，要达到优化再制造作业效能的目标，应当在保证叶片再制造质量的前提下，合理压缩T的时间，在单位时间内提高单件叶片的再制造产量。基于这一出发点，根据叶片再制造工时测定结果，对以基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的工作重点进行分析。

准备与结束时间TA包括准备时间和结束时间。准备时间包括加工前故障检查时间和编号时间，结束时间包括着色探伤时间和终检时间。准备时间和结束时间内开展的各项工作均是按照工艺文件的规定进行的，且从历史数据统计，TA仅占T的6.9%左右，如果要压缩准备与结束时间，不但对叶片再制造作业效能的提升效果影响有限，而且投入的资源与获得的回报，即费效比较低，不应当成为以基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的工作重点。

作业时间TB=T5+T6+T7+T8+T9+T10，是创造价值的主要时间。从历史数据统计，TB占T的80%左右。其中，T5主要由设备自行完成，运行时间由工艺文件或设备自身的性能决定，基本没有进一步压缩的可能;T6主要由员工的技能水平、熟练程度所决定，员工技能水平越高、操作越熟练，就越能够在保证质量的前提下压缩;T7既受设备自身的性能影响，也与员工的技能水平、熟练程度有关，可以有所压缩;T8主要取决于工艺布局的科学性和现场管理的水平，完全可以通过改进管理压缩;T9主要取决于生产管理的水平，如因设备检修计划安排不合理导致在作业过程中设备停机检修，因设备零部件储备不能满足需要导致停机排故时间过长等，都会导致T9的增加;T10不宜进行过度压缩，由于人为差错是造成叶片再制造质量问题的主要原因，而人为差错与员工的紧张与疲劳密切相关，如对T10压缩过多可能造成员工的紧张与疲劳不能充分消除，使得人为差错增加，导致质量问题增多，反而得不偿失。综上，TB是以基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的工作关键。

非定额时间TC=T11+T12。T11所包含的典型的时间消耗包括，因作业计划安排不够合理，某工序的员工被抽调帮助相关工序的员工完成工作;因工艺布局不合理造成叶片在各工序间转运时间过长;员工在作业过程中离开作业现场查找工艺技术文件或设备说明书等。T12所包含的典型的时间消耗包括，组织员工召开与作业无关的各种会议，因劳动纪律执行不严格导致员工在作业过程中擅自脱岗等。由于TC完全属于不能创造价值的浪费时间，因此，是以基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的工作重点。

3.4 基于工时定额管理的航空发动机关键零部件再制造作业效能优化的具体做法及效果

3.4.1 进行叶片再制造作业流程再造

由于叶片再制造作业的对象是由于损伤或到寿而报废的叶片，这就使得再制造作业过程中对叶片可再制造性的判断具有特别重要的意义，是所有作业活动的基础［4］。某航空维修企业以精益思想为指导，运用价值流图对叶片再制造作业过程进行价值流分析，通过绘制叶片再制造作业现状图，学习国际领先再制造企业的生产管理经验，对现状图进行分析，绘制未来状态图，确定“故障检查(处方)”是整个叶片再制造作业的枢纽，只有通过故障检查，判定报废叶片的缺陷或故障，才能有针对性地制定个性化工卡，进行再制造作业。基于这一判断，运用六西格玛法对叶片再制造流程进行再造。经过流程再造，现行的再制造作业过程为:设置报废叶片故障检查(简称故检)点，将故检工作细化为外形故检、精密故检，由故检技术员判断叶片的可再制造性，将不能再制造的关键零部件理出，由再制造技术员进行确认［5］;根据可再制造的叶片的故障分类情况，在再制造配送中心设置分类存放区，进行分类管理;将可再制造的叶片的故障及相应的再制造修理工卡信息采集输入ERP系统数据库，下达再制造生产令号，并提出物料消耗需求;再制造技术员编制可视化再制造工卡，规范修理过程，下发给相应的操作者，由操作者按工卡进行叶片再制造作业;故检技术员对再制造后的关键零部件进行技术状态确认。通过流程再造，TA、T8和T11得到了压缩。

3.4.2 建立叶片再制造柔性作业单元

叶片再制造的生产涉及不同型号、不同故障、不同材质的叶片，具有“多品种、小批量”的特点，如果按传统作业管理方法，对每种型号的叶片都建立相应的再制造生产线，工时定额将没有任何优化的可能。为解决这一问题，某航空发动机维修企业将柔性生产运用于叶片再制造，梳理所有型号叶片再制造的共性生产环节，将其按工艺文件划分为清洗、钳工、特种加工、热喷涂、焊接等若干个不同作业单元，配置相应的工装设备和技术、操作人员;为适应柔性化再制造作业的需要，对员工进行培训，使其掌握针对不同型号叶片再制造生产所必须的专项技能;所有投入再制造的叶片，都根据再制造技术员编制的可视化再制造工卡，在不同作业单元之间流转，最终完成再制造作业。传统的叶片再制造生产线为“单线单型”，即一条再制造生产线只能完成一种类型的关键零部件再制造;与之相比，柔性化叶片再制造生产线实现“单线多型”，在保证质量的前提下有效降低成本，减少工装设备和人力资源的浪费，提升作业效率。通过建立叶片再制造柔性单元，T6、T7、T8、T9均得到了一定的压缩。

3.4.3 成立再制造技能大师工作室

某航空发动机维修企业针对叶片再制造作业大量依靠手工完成，对技能要求高的特点，成立了由全国航空邮电系统成才能手、成都市文明市民、企业一级技术专家牵头并命名的“技能大师工作室”［6］，选拔5名优秀青年技能人才进入工作室工作;主要参与再制造核心技术和工艺的研发、应用与改进，开展再制造技术和工艺难题攻关，对再制造技术、技能操作人员进行培训，促进隐性知识显性化和绝招绝技传承。近年来，解决某型航空发动机高压压气机叶片接长等12项技术难题，再制造叶片等关键零部件数百件，培训员工520学时。通过成立技能大师工作室，T6和T7得到了较大幅度的压缩。