高端集成设备自主维保能力快速构建方法

李 峰，包 婧

（1.江西洪都商用飞机股份有限公司，江西南昌 330096；2.江西洪都航空工业股份有限公司，江西南昌 330096）

0 引言

制造企业在数字化、网络化、智能化大步推进的趋势下，各式各样的高端集成设备在制造企业的生产作业中迅速兴起，逐渐形成人员操控机器作业替代人工直接具体作业的格局。高端集成设备具有“专精特新”的固有属性，是多专业、高精度、特点化、新技术的高度融合集成体，航空产品是多专业高度集成的系统协同工程，因此对高端集成设备的功能性、高精度及稳定性有着较为严苛的要求。除此以外还要考虑高端集成设备使用操作的便利性、设备引进的性价比、产品制造效率等多种因素。

在飞机研制生产过程中需要使用大量高端集成设备保证产品质量和企业效益，例如在金属零件加工中使用的多自由度精密数控机床，复合材料加工与成型使用的水切割设备、铺丝机、铺带机，钣金成型使用的蒙皮镜像铣、辊弯拉伸成型、超塑成型设备等，特殊工艺处理的真空炉、热压罐、阳极氧化表面处理设备；在装配作业使用的自动制孔铆接设备、工业机器人，大尺寸部件对接系统以及用于测试计量的三坐标测量仪、激光跟踪仪、经纬仪、激光扫描仪器等均属于高端集成设备的范畴，尤其是根据产品制造工艺需求研制的非标准化定制设备，综合了产品特征、制造工艺、设备技术等要素于一体，需要维保人员不仅要精通设备专业相关技术，还需要了解生产制造工艺、熟悉设备操作技能方法、知晓生产管理流程等多方面综合知识，因此，高端集成设备维护保障是一门多专业技术、技能综合运用的工作，全面系统高质量的维保能力建设需要长期不断的积累迭代。

1 高端集成设备维保现状与对策

目前，高端集成设备在自主维保能力建设上，相对高端集成设备的引进速率已有所滞后，不同程度地存在着重引进使用而轻维保能力建设的问题。在高端设备正常使用时忽视维保能力跟进建设，在设备出现故障时自身往往不具备快速高效排故修复的能力，需要依靠外委力量。外委维修需要遵守相关的工作规则流程，且外委队伍进场后依然需要对设备特点、工艺技术以及故障表现进行一段时间熟悉。尤其是国外进口高端集成化设备，受自身基础维保能力限制、供应厂商关键核心技术保护、外界环境经济贸易壁垒等多因素影响，很大程度上依赖设备厂家或第三方开展设备维保、改造工作，特别是在疫情全球蔓延和国际局势不稳定的情况下，高端集成设备维保时常因维保工程人员不能如期到位、故障更换器件缺少货源、时局形势突发变故牵连等因素而处于被动应对状态。高端集成设备故障对产品均衡生产交付、维修成效、维修费用和使用风险带来极大挑战。

自主维保能力跟进建设应当与设备引进使用置于同等重要位置，是产品优质、高效、如期交付的重要前提保障，应力争做到同时规划、同时设计、同时实施、同时提升。自主化维保是实现设备低成本、高效率、高产出、可挖潜的发挥设备高效益的重要举措，是能够自主管理相关设备、人员、零备件及维修技术的系统保障，有益于设备维保技术和管理经验固化沉淀，对设备健康状态与使用寿命进行实时掌握和准确预测，实现零停机、零事故、零废品、零速度损失目的的得力手段[1]，可延长高端集成设备创效增收的红利时间，对于多品种、小批量产品特点的航空制造企业非常有意义。从航空制造企业产品制造特点出发，围绕航空制造所需要的高端集成设备自主维保能力现状[2]，结合生产制造的实际期望，对高端集成设备自主维保能力快速构建的策略方法从设备需求、设备管理及设备技术等方面进行阐述。

2 高端集成设备自主维保能力快速构建方法

2.1 提出恰当准确的设备需求

（1）设备需求是设备引置的关键性输入，对设备的功能、产能、性能以及工序提出用户的详细需求，因此在提出设备需求方面，用户方要有清晰的目标和定位，对设备要完成的工作事项、关键衡量指标及实现方式、方法要有初期的研判和引导，组织产品设计、工艺技术、设备维保及操作使用等相关人员进行充分的前期可行性论证，在满足当下需要的前提下，结合未来发展趋势可适度考虑功能兼容性扩展，达成一致需求后形成准确的设备需求意见书。

（2）在设备引置前期开展必要的调研讨论，各潜在的设备研制意向单位或该类型设备已使用单位出于对设备需求的理解偏差、自身研制能力优势、研制经济效益、市场竞争考量等多角度侧重点不同，对设备初期需求意见会提出多方面的建议，需要设备用户方认真总结提炼，坚定设备引置的初衷原则，有能力对意向供应商的建议进行辨别分析，选择有助于完善原需求的建议，舍弃偏离中心定位的需求，将设备需求进一步精准细化。

（3）设备需求配置在满足生产要求的同时，需要在进口与国产、大品牌与小众化、成熟常用型与陌生新产品之间综合平衡，提高高端集成设备性价比，关键技术与重要器件要使用久经市场检验的产品，便于后期的使用和维保，摒弃一味追求时尚的技术前沿概念或者功能全面，而削弱设备引置的本质需求和主要目的错误思想，多功能复杂集成设备研制开发难度大、周期长，不确定技术风险多，设备的整体稳定性会随着设备复杂系数的提高而降低，在实际生产作业时，一台设备只需完成既定的工序功能，冗余功能大多是闲置资源或较少使用，造成设备的成本费用居高不下，设备故障维保难度呈倍数增大。

（4）大型复杂非标的高端集成设备往往需要多家技术机构组成联合体进行攻关研制，高端集成设备总供应商的整体能力和优劣势也是设备引置时需要用户高度关注的重要一极，需要根据引置设备的特征属性要求对设备总供应商的技术特长、行业影响力、从业背景、售后服务等多角度进行研究分析。在不违背法律法规的前提下，对总供应商提出承接该设备研制的门槛要求和专项指标条件，对联合体的成员实力进行框架范围约束，站在设备用户是设备质量最终直接作用对象的高度上，参与到设备研制的全过程监控中。对于不利的情形及时作出调整和应对策略，规避设备研制过程中的设计缺陷、攻关技术验证不充分、联合体合作关系变故等各类不利因素对设备交付使用造成影响，打乱设备用户方自身的产品研制交付计划，杜绝将设备硬伤不足带到使用过程中、后期凭借维保力量进行治标改良勉强维持使用的情况发生。

2.2 构建协同高效的设备管理体系

（1）在设备管理制度方面，建立以设备基本管理制度为纲，专项规程文件为要的设备管理体系，基本管理制度明确设备全生命周期运行管理的规范要素和具体流程，专项规程文件重点围绕设备的独具特点进行靶向指导和精准约束，推行TPM（Total Productive Maintenance，全员生产维修管理），并将其纳入AOS（AVIC Operation System，航空工业运营管理体系）管理体系，将设备维修管理业务流程化、现场看板表格化、三级保养分类模式化[3]、设备状态建档立卡化，以现场6S 管理手段为重要基础支撑，以点检、巡查和维保为中心的形式将设备管理措施落实到位，实现设备管理有遵循依据，日常维护保养规范准确，设备故障表征及时捕捉，设备故障修复全面完好，形成高端集成设备全生命周期状态可监控、能追溯、有预判、善兜底的管理方式。

（2）在设备维保机构建设上，组建有年龄梯队和专业分工的团队结构，按照设备类型实行设备管理承包制，负责分管设备的日常管理协调、维修维保的牵头组织、参与需求引置或技术改造论证以及草拟设备租赁、售卖、报废处置分析意见等全面工作，在专业技术上按照划定的主攻方向纵向深耕，形成维保能力建设整体框架齐全稳固的团队，打造一专多能的复合型维保人才的雏形[4]。工作中采取“平时在建、用时在战”的思路，在日常工作中通过内训外培、学习交流、实训实战等方式注重能力总结、传承和创新，在设备维保时刻以能够机动快速反应、精准锁定故障、有效排故修复为首责，以设备分管人员牵头总负责，专业技术人员按需配备的模式迅速组成专项工作队，投入到专项任务工作中。

（3）在自主维保能力建设的条件保障上，配备有维保工具、仪器仪表及备用零配件，在重要且稀缺、订货周期长、采购有限制的关重器件上建有警戒“预备库存”，联合设备厂商、代理机构、社会资源形成备用资源共享总库，作为设备故障快速恢复使用的物资保障。对于个别难以筹备的器件，组织开展研制或寻求替代品。

2.3 鉴别高效得力的技术能力形成路径

（1）高端集成设备是机械、电气、液压、气动、光电技术一体化的综合体，涵盖计算机系统、自动控制、机械构造等主要专业技术，辅以传输通信、传感检测、视觉识别等手段实现既定功能实时稳定全闭环监测控制。高端集成设备投入生产稳定使用后，主要以数控系统故障、电气系统故障和机械系统故障为主要呈现形式。数控系统对设备本机进行控制，是产品制造类设备零件加工精度、速度和效率的重要保障，主要通过DNS 技术获取；电气系统是以PLC 技术为特征的机床外围部件控制，大多基于OPC 通信技术实现；机械系统主要是运用监测器件、测量工具、产品质量等综合数据对机械性能特征进行评估[5]，通信、检测及视觉系统主要借助设备报警提示和现场排除实现故障定位。自主维保能力建设需要针对现有设备常用技术功能，罗列出维保能力构建必备的专业素养和基本技能清单，在罗列清单的基础上按轻重缓急，有步骤地加强培育。

（2）在高端集成设备自主维保技术能力建设上，维保技术人员需要从早期需求介入，抓住安装调试与生产试用的黄金期，全程跟踪咨询学习，循环验证设备的使用功能、精度范围及运行稳定性，尽可能多地暴露设备存在的潜在问题，消除硬性故障和规避隐形风险，掌握设备工程师设备调试和故障排除的思路方法。重视基础数据的积累统计，通过设备功能验证、实现手段比对、生产试用调试等多阶段反复学习，掌握设备的规律习性。对后续开展设备维保维修是不可或缺的宝贵资源，错过技术能力成长的关键环节和重要时期，后期不容易对设备快速形成全面直观的概括性认识，大多将是事倍功半和一知半解的效果。

（3）设备自主维护必须向着多面手的方向发力，同时更要把握维保能力的定位度。其有别于设备研发对理论知识的依赖，也不同于一般性简单重复的服务保障，高端集成设备的自主维保能力更倾向于技术、技能的应用实践，在专业颗粒度细分和理论钻研上依据需要量力而行，总体上理解设备原理和工艺需求、掌握操作技能方法、了解设备特征习性即可以开展相应的维保工作。与设备供应商和代理商建立良好互信关系，充分借助供应商和代理商能力优势和优质资源，在技术咨询服务和零配件调配方面获得支持。

3 结束语

高端集成设备自主维保能力建设是长期系统工程，在建设策略方法上需要适时迭代更新，植入先进管理理念，在技术能力上需要推陈出新，紧跟高端集成设备技术发展趋势，在具体事项实施上清晰需求定位，将功能需求合理转化为设备标准参数，设备研制、调试、使用全生命周期跟踪规范管理，可借助信息化管理技术手段实时获取设备状态数据，系统分析设备结构、功能与特性的变化，在维保实践中甄别关键技术和关重器件并将该项能力建设引向深入，在政策支持和条件保障上给予倾斜，激发设备自主维保人员的内生动力，逐步达到高端集成设备实现高质量水平自主维保的目的，在维保能力稳固的基础上向技术改造和设备研制的轨道发展。