航空制造企业精益生产管理能力提升案例研究

黄 蕾，胡锦文，董 欣，潘丽华

(南昌航空大学 经济管理学院，江西 南昌 330063)

一、引 言

源于日本丰田的精益生产模式，是目前工业领域世界公认的最佳的生产管理方式和生产模式之一。精益生产管理以拉动式准时化生产为核心，结合看板管理、同步化生产、均衡化生产以及全面质量管理等管理技术手段，通过不断暴露问题、持续改善，充分尊重人性，并积极发挥人的作用以及全员参加的改善和合理化建议，帮助企业对内提升生产效率和管理水平、对外提升顾客满意度和忠诚度，从而增加公司整体利润，被誉为改变世界的机器[1]。

在航空制造领域，基于精益生产管理理念的飞机移动式装配线已经成为目前飞机生产的新模式，并且被世界各大航空制造企业竞相采用。此项目作为飞机制造领域长期精益实践的成果，积极推动了整个航空制造供应链的发展[2]。然而目前国内航空制造业的现代化水平较低，营运制造和现场管理水平较低，与世界航空制造业水平相比还存在较大的差距。前期开展的精益生产方式有效解决了国内航空制造企业的部分难题，面临进一步提升精益生产管理能力的需要。

航空制造领域的精益生产管理应用研究文献虽然不多，但也具有一定的代表性。比如国外学者Ralph D. Heath与 Tyson R. Browning以洛克希德航空系统公司(LASC)为案例，从设计、供应商链、工厂运行、管理以及用户关系管理五个方面详细阐述了该公司 F-22 精益企业计划的实施过程与效果[3]；Allen Haggerty 与Senior Lecturer 则详细论述了实施精益工程在军用和商业飞机生产系统中的必要性[4]。国内学者姚鸿翔以国际知名航空制造企业为实例，详细分析了精益管理在大飞机制造过程中推行的必要性，并提出了可行的方案[5]；刘柳则以A航空企业为例，通过精益生产的理论和方法对A公司A320的生产周期进行改善探索和研究[6]；李真以南方航空公司为例，采用精益生产方法，改善了该公司在生产过程中存在的问题[7]；叶华林、李坤则分别以飞机转包生产和飞机维修为实例进行了精益管理应用研究[8-9]。

可见，国内外学者对于精益生产管理在航空制造领域的应用进行了一定的探索，而对于大型的飞机制造企业来说，目前也正处于精益生产管理大力推行的阶段。文章选取航空制造企业A作为精益生产管理能力提升典型案例进行研究。该企业是集科研与生产一体化的特大型航空制造企业，是国内大中型军民用飞机的主要研制生产基地，属于国家一级企业。自1958年创建以来，特别是改革开放后，不断追求科技进步，始终坚持以军民用飞机研制生产为主线，同时大力开发非航空产品，现已形成集飞机、汽车、电子、建材、进出口贸易等为一体的高科技产业集团。自2002年8月份以来，该航空制造企业在波音转包生产项目上开始运用精益的生产方式和理念进行精益制造试点工作，大大提高了生产效率，并减少了生产成本和浪费，取得了良好的效果。

二、 航空制造企业A实施精益生产管理的基本条件

航空制造企业A经过多年的试点和不断的改进，具备了精益生产管理的基本条件，主要表现在以下五个方面：

(1)建立了面向生产现场的可视化沟通管理平台。创建自主质量认证管理体系，将产品技能纳入质量认证中，建立了自主质量印章管理，实行自主质量印章认证体系和自主质量考核体系等。

(2)打造了与国际接轨的SQCDP先进管理体系。建立面向生产现场的SQCDP先进可视化沟通管理平台，模拟生产现场的T-CARD实时监控管理平台，通过SQCDP和T-CARD与站位有机结合以保证进度计划的完成。

(3)建立了以成本控制为导向的自主控制管理体系。全方位控制公司各个环节的成本，比如精益规划厂房，减少建设成本；争取政府政策支持；重视合同关注的各种费用支付；建立成本细化管理，控制各类成本；自主质量控制实现产品高质量交付；自主计划控制实现产品准时交付。将合同边界条件明细分解控制，运用SQCDP方法控制生产现场成本，包括由产品设计更改、额外费用、返修返工、延误赶工、价格上涨等引起的现场成本。

(4)运用了精益生产现场管理的基本工具和方法。航空制造企业A对生产现场的精益管理主要运用了目视管理、每日责任、纪律巡查以及标准化作业等工具,如图1所示。其中绩效展示板和可视化展板主要用于问题的记录和解决分析，主要包括生产目标分解(制造单元指标)、超前/落后于节奏、问题解决措施、目标和实际绩效以及指导记录和责任人签字等。每日责任主要通过每日晨会来实现，每日晨会于每日上班后在生产现场开展，用于检查和计划当天活动，时间一般不超过半小时，所有团队成员和主要活动负责人(如团队领导、精益专员、工长、室主任等)参加。现场巡查主要用于检查项目的标准清单，并获得改进想法，用于指导现场生产。标准化作业是前三项原则实施获得的结果，比如计划的目标任务是否完成、流程设计是否起到设定的作用等。如果结果未完成，需要找出问题，并提供指导和建议，最终形成标准化作业用于指导生产。

图1 航空企业A精益生产现场工具实施

(5)建立了以人为本的企业文化。通过质量控制自主、成本管控自主以及交付进度自主建立员工与企业互动交流的平台，充分发挥员工群体行为规范的承载作用、专业管理系统执行的传递作用以及核心价值观的引领作用。实施高效精益的自主控制管理体系，相比传统管理模式，体系运行更加有效，人员配置更为精简，效率更高。成果实施期间，累计节约各类成本达两千万余元。

综上，航空制造企业A经过多年的试点和不断改进,具备了实施精益生产的制度、人力和文化基础，具有了精益生产管理的基本条件。

三、 航空制造企业A精益生产管理现场控制与改进措施

(一)存在的问题

自从引入精益生产管理思想以来，企业A非常重视各个部门对精益生产管理思想的应用，但是，在实际运行的过程中出现了单个部门实施效果很好，整体产品生产过程仍存在问题的情况。主要原因是缺乏顶层的全面思考与布局，没有把精益生产放到公司的整体目标下系统部署，导致出现局部效果大于整体效果的局面。此外，航空制造企业A还存在以下两方面主要问题：

1.生产管理方式的落后导致问题频现

现有的生产管理方式相对国外仍然比较落后，如生产计划过于粗放，导致计划目标不明确、难于执行、难于考核；生产资源不能协调、生产效率低下、浪费严重；产品交付依靠指挥部、专题会议解决生产中质量、缺件等问题；大多数管理者忙于跟踪督促，操作者被动接受加班加点；无法满足客户交付准确率及公司成本控制等方面的要求等。诸多问题的出现亟待管理创新，创建一套适合航空制造企业发展的高效精益的生产模式。

2.生产组织模式依然存在诸多弊端

现有生产组织模式存在着计划管理粗放、生产状态不清、物料严重积压、产品交付拖期、生产资源不均衡占用、生产线问题频繁出现等诸多弊端，需要通过优化流程设计、精简机构和组织扁平化改革，有效地消减浪费，并推动生产产品准时交付，最终实现均衡生产。

(二)国内外先进经验借鉴

随着世界民用和军用航空制造业市场竞争的日益加剧，几大航空产业巨头通过管理创新、技术创新和工艺创新来满足不断变化的市场环境需求，并且通过企业内部流程设计的不断优化以及成本的控制等手段，取得价值流全过程的竞争优势。在国外先进航空制造企业的严峻挑战下，国内航空制造企业在对接国外航空制造企业项目的过程中也不断对精益生产管理进行了尝试和推广，同时也取得了一定的成效。国内外航空制造企业精益生产先进经验如表1所示。

表1 国内外航空制造企业精益生产管理经验借鉴[10]

国外先进的航空制造企业的精益生产管理模式，主要通过对整个生产制造过程的价值流程图分析，均衡安排零件生产，采用可视化管理和标准化作业手段，在整机装配上建立工位配送以及移动装配生产的精益制造生产管理模式，对于国内航空制造企业传统的管理思想是一次严峻的挑战，同时也是一次难得的机遇，将推动国内航空制造企业向国际先进航空制造水平靠拢，从而推动国内航空制造企业的飞速发展。

(三) 精益生产现场控制流程

1.生产流程的精细化控制管理

生产流程的精细化管控如图2所示，需从零件加工的工艺流程入手，实行工艺流程优化，在每道工序中将使用的辅助用品、工量具、加工设备、注意事项等显性化，同时对现场的辅助用品进行定量化、形迹化管理，减少发生错误的概率，达到提高生产效率的目的。

辅助用品定量选取:在生产中经常使用到酒精、丙酮等擦试剂，抹布、手套、包装纸等辅助用品，现场做到分类存放，限量取用，用废后进行分类处理，及时清离现场。

图2 生产流程

工量具形迹化管理:将零件、工量具、辅助用品等物品，就近放置在设备或操作台旁凹模中进行定位，便于取用和归位，减少寻找工具的时间，便于清点找回丢失的物品。

设备细化控制管理:针对设备进行两方面的细化管理，一是使用前的点检管理，二是定期检修维护保养管理。使用前的点检管理做到早发现早报告早处理，避免带故障操作导致更大的问题产生。定期检修维护保养管理，采用每周小检、每月大检、每季专检的制度，由表及里全面系统地做好保养，确保设备正常运行。

2.生产过程的质量控制管理

质量控制管理工作如图3所示，需形成以自检预防为主，把关与预防结合，自检、专检、互检相结合的指导方针。从源头抓起，严把过程质量关，将合格的产品交付给用户。

图3 质量控制管理

首件检验过程：一是首件的零件加工，在加工完毕后，应进行“三检”(自检、互检、专检)，并做好检查记录，合格无误后方可进行批量生产。二是首件检验时，应先检查上道工序是否经过检验合格，查看合格记录，然后按工艺图纸要求对现工序零件进行对照检查。

巡回检验过程：专职检验人员在首件检验合格后，要根据加工的需要对重要工序进行巡回检查，尤其对关键重要零件，巡回检查尤为重要。

抽样检验过程： 对于批量生产的零件要进行抽样检验，抽样比例不低于5%，合格率应为95%以上，否则需重新进行检验。

3.生产过程的安全控制管理

我国安全生产方针为“安全第一、预防为主、综合治理”，在生产过程中要求做到“四不伤害”，即不伤害自己、不伤害他人、保护自己不被他人伤害、保护他人不被伤害，如图4所示。在组织生产前，查清危险源种类，包括环境因素，制定相应安全操作规程以及预防措施，并进行安全演练，在进行不同的作业时做好相应的安全防护措施。

图4 安全控制管理

(四)精益生产管理改进措施

结合国内外先进经验和航空制造企业A的生产管理实际得出以下精益生产管理改进措施：

1.优化计划流程，均衡安排零件生产

由上层到基层，由宏观到微观，逐层细化，以保障零件均衡有序地生产。首先优化主进度计划，使用可视化的编制工具，实时动态地获取生产能力分析结果与配套因素的预警信息，以提升资源能力的平衡水平。其次优化零件配套计划，对零件主进度计划进行分解，并实时采集零件生产过程中的原材料、工装设备以及工序进度等信息，通过组织开展生产例会解决关键问题，以提高零件的准时交付率。第三是优化厂级作业计划，根据原材料供应情况、企业级考核目标以及生产准备状态等综合因素来合理快速地安排投产计划，以实现计划的精细化管理。第四是优化工序计划，实时掌握工人和设备的能力负荷数据，根据产品工艺规程、产能、设备以及工序级进行排产计划，以提升计划的执行力度。计划流程如图5所示：

图5 计划流程示意图

2.优化生产流程，确保产品准时交付

一是通过均衡化排产、流程化生产以及质量控制等方法，满负荷运行，减少劳动力和设备的浪费；二是实行适时适量生产，通过采取周计划和日安排，加强动态调整；三是减少前后工序和生产准备的时间，缩短加工时间和停滞时间；四是从源头控制流程的操作；五是通过网络发送生产计划和反馈信息，通过对生产车间关键节点信息的获取，实现某零件车间整个生产流程的实时动态跟踪和控制；六是编制零件流转作业指导书，明确零件流转的控制要求，以及各个流程执行人及作业内容和标准。准时化生产流程如图6所示。

3.运用成组技术，改进生产现场布局

传统布局结构没有考虑到生产制造过程中工艺路线的紧密程度和生产组织过程中的流动要求，严重制约着企业精益物流的运行和精益制造模式的建立，给企业生产制造现场的管理带来了很大的难度，现场混乱不堪、物流资源耗费巨大、场地拥挤无序等现象严重阻碍了“单件流”的实现，整个制造周期由于传统的布局结构而无法得到有效改善。企业可以用成组技术的思想实现企业现场精益布局来克服企业制造过程中所面对的问题。主要措施有：一是重新划分区域，将部分工作台、校平台移位，划分生产操作区，同时集中工装存放区域，扩大生产面积；二是绿色通道划分为工装周转区，便于工装及时周转；三是增加周转通道并对地标线进行重新喷涂。

图6 准时化生产流程

图7 某零件车间生产现场布局调整图

以图7为例，经过改造，改进后的生产现场工位布局更加合理、物流通道更加顺畅、移动距离显著减少，预计操作加工单项零件移动距离减少约250m，按照平均每月加工50项零件计算，总共可节省移动距离大约12.5km。

4.使用可视化看板，提高生产组织效率

运用网络对车间进行生产排产，以电子邮件、微信(建立生产信息群)和生产管理看板的方式传达至各生产业务主管部门。对于现场的问题，每天早晨组织开展SQCDP例会，对生产现场问题进行搜集，问题类型包括原材料、工艺、设备、质量、技术等，通过对各类问题的明细分析，全面解决问题；同时对当天的生产任务进行安排，以实时跟踪生产状态，提高工作效率。生产管理和SQCDP管理板如图8所示。

图8 生产管理看板和SQCDP管理板

5.采用OEE系统，加强生产设备管理

对生产现场的设备采用OEE(设备综合率)系统(如图9)，成立OEE小组，通过OEE数据的记录，进行零件加工时间统计、OEE数据统计和分析、机动设备的主轴运行转表数及利用率的统计和分析，针对OEE数值偏低的设备进行原因分析并制定相应的改进措施，以此加强对生产现场设备的监控和管理。

图9 OEE系统界面示意

6.加强安全改造，提升生产质量管理

首先完善各类规章制度，编制处置方案和生产安全技术操作规程；生产现场增加新制的危废品放置车；清除现场多余凸起物，比如厂房的墙面、地面上存在的大量多余物(钉子、铁丝、水泥块等)，并将地面的管线埋入地下，使得生产现场更加安全整洁；生产现场配备各种危险警示标识和装置；制作工位器标签，明确责任部门及责任人，提升日常安全管理维护；为保证人员安全，避免零件出现表面质量问题，编制标准作业指导书等。

7.通过文化建设，全员参与精益生产

开展现场文化设施展示活动，利用展板、可视化看板、LED电子显示屏等形式，对企业精益文化进行宣贯，营造良好的精益生产氛围；将“员工素养”纳入SQCDP中的“P”要素进行管理，打造高素养班组文化；邀请精益专家，有针对性地对员工开展精益工具和理念的培训工作，重点对一线工艺人员开展技术培训，对管理人员开展精益理念和精益物流培训等；积极发动一线员工参与精益改进活动，发动全员提出合理化建议，营造人人参与精益生产管理的良好氛围。

四、 结 语

文章以国内某特大型航空制造企业A为例，在客观展现其实施精益生产管理基本条件的同时，借鉴国内外航空制造企业精益生产管理先进经验，提炼出了符合航空制造业的精益生产管理现场控制流程。在此基础上，针对航空制造企业A的实际情况提出了优化计划流程，均衡安排零件生产；优化生产流程，确保产品准时交付；运用成组技术，改进生产现场布局；使用可视化看板，提高生产组织效率；采用OEE系统，加强生产设备管理；加强安全改造，提升生产质量管理；通过文化建设，全员参与精益生产等7项科学有效的航空制造企业精益管理能力提升措施，为我国航空制造企业实施精益管理提供了具有借鉴意义的参考。当然，由于文章只选取了一个典型案例，所得结论不能完全反映我国航空制造企业开展精益生产管理的真实情况，所得结论和相应改进措施有待进一步研究。

参考文献：

[1]SANJAY B. Lean and Performance Measurement[J].Journal of Manufacturing Technology Management,2008,19(5):670-684.

[2] LEONARDO R，FAANK CF. Measuring the Impact of Lean on the Cost-time Investment of a Product Using Cost-time Profiles[J]. Journal of Robotics and Computer- integrated Manufacturing,2007,(23): 684-689.

[3] Tyson R Browning，Ralph D Heath. Reconceptualizing the effects of lean on production costs with evidence from the F-22 program[J]. Journal of operations management,2009，(16):23-44 .

[4] Allen Haggerty , Senior Lecturer. Evidence of lean engineering in aircraft programs [J]. Journal of operations management,2006，(25)：220-234.

[5]姚鸿翔. 精益生产方式在大型飞机制造中的应用研究[D].天津：天津大学，2011.

[6]刘 柳.精益生产在A航空企业的应用[D].苏州：苏州大学，2014.

[7]李 真. 航空发动机产品的精益生产研究[D].长沙：湖南大学，2014.

[8]叶华林. A航空企业精益生产问题研究[D].成都：西南交通大学，2009.

[9]李 坤.精益管理在飞机维修中的应用研究——以国航工程技术分公司(ACT)为例[D].北京：首都经济贸易大学，2013.

[10]柳万珠. 精益生产方式在涡轮导向器生产中的应用研究[D].西安：西北工业大学，2005.