探讨飞机工艺装备的管理技术

张琪，唐福成

（上海飞机制造有限公司，上海 201324）

在当今国际，现代航空制造技术已经成为衡量一个国家综合国力的标志之一，代表了国家的科技发展程度与设计制造水平，特别是大型客机的研制，作为创新型国家的标志性工程，对科技与经济发展具有巨大推动作用。因飞机结构的特殊性和制造的精准性，在零件加工与部件装配阶段往往需要用到大量的专用工艺装备。面对多而杂的工艺装备，必须加强对其使用、维护与保养等方面的管理技术要求，否则，将直接影响飞机制造现场的质量安全与生产进度。

1 飞机工艺装备的作用

在制造业中，制造产品所用到的刀具、夹具、模具及工位器具的总称即工艺装备，简称工装。按照其使用特点可以分为以下两大类：（1）通用工装；（2）专用工装。

飞机由于具备大尺寸、小刚度、薄壁等特殊的结构，同时还有在制造、装配过程中的高精度要求，因此，无论是在其研制还是批产过程中，必须配备大量的专用工艺装备，正所谓“造飞机就是造工装”。

飞机的工艺装备是指针对特定飞机零组件、部件在制造、装配（包括总装）和调试（包括试飞）过程中所使用的具有定位、检验、协调和测试等功能的装备，根据使用功能，将其划分为型架、模具、夹具、标工、样板、丝锥、量规、生产与试验设备等。工艺装备不仅能够保证飞机制造的质量，更能显著提高其在批量生产时的加工与制造效率，有效加快工位上的生产节拍，压缩交付周期。除此以外，工艺装备的使用还可以大幅降低人力工作量与人体劳动强度，为一线工人减轻负担。随着设计理念的不断完善和人性化工作环境的不断推进，工艺装备在设计时更多地将安全放在重要位置，因此，当前的工艺装备在使用时，很大程度上还可以保障飞机产品以及现场工人的安全。

2 飞机工艺装备管理的重要性

对于民机制造企业而言，工艺装备是其生产制造环节中的重要一环，决定着整个生产链是否能正常运行。工艺装备用来加工制造飞机零部件、保证装配精度、协调结构与系统的准确度，其直接影响了飞机的最终制造质量。无论是在飞机的开发研制阶段还是批产提速阶段，都有大量的工装参与到生产过程中，国内某型号支线飞机研制与批产时，投入的工装量将近3万。如此庞大数量的工装在生产环节必须进行妥善管理，在使用、维护与保养等方面的管理措施务必严格落实，以此保障飞机产品质量、生产效率以及人员安全。因此，建立健全工艺装备管理体系成为企业管理中重要的一部分。

3 飞机工艺装备管理的主要特点

因飞机工艺装备多而杂的特点，规范化工装的使用管理流程是管理过程中的重要一环。在漫长的民机发展史中，工艺装备管理的重要性也是近年才日趋体现的。过去，飞机的制造过程中，受关注的主要是一些对关键部位有影响的或者精度要求较高的工装，但现在，越来越多非关键部位或者精度要求较低的工装，如工作梯、工作平台、拖车等的使用维护管理也逐渐纳入管理制度和体系中。管理人员认识到正确使用以及有效维护各类工装，也是生产制造过程中降本增效的重要手段。

在对各类飞机工艺装备进行管理时，主要注意以下几个方面：完整性、功能性、有效性、安全性和美观性。

（1）完整性。在对工装进行管理时，保证其完整性是基础。大部分工装从外观即可判断是否完整。针对带有可拆卸件及松散件的工装，则需要从图纸及清单中判断。保证工装的完整性需要对工装进行分类，对一般工装采取目视化检查，对具有可拆卸件松散件的工装，则需要照图纸或者清单检查，确保无丢失或遗漏。

（2）功能性。在保证工装完整性的基础上，确保其功能性才是管理工作的核心。工装的功能性要从能用、好用两方面着手，因此，在管理过程中就要开展定期的检查与日常的维护，不能用的工装及时返修，不好用的工装在后续过程中升版优化。

（3）有效性。对于那些需要开展定期检查的工装，会根据其不同的定检要素及在机上的不同使用部位，从技术使用角度给出不同的定期检查周期。而工装管理的重要内容就是保证投入现场使用的定检工装始终在定检合格后的有效周期内，确保工装的各项功能始终满足要求。

（4）安全性。工装管理过程中，越来越注重工装对人、对物的安全性，主要体现在以下3个方面：第一，设计输入的时候，将操作环境、操作人员纳入考虑范畴内；第二，工人使用的时候，树立安全意识，严格对照工装使用注意事项规范操作；第三，后续检查维护的过程中，准确识别工装存在的安全隐患点，一旦发现及时整改。

（5）美观性。现代企业愈加重视生产工人的工作舒适性与生产现场的整洁美观性。在工装管理的方面则强调工装颜色的统一性，老旧工装的部件及时更换性等，这主要体现在工装的日常维护保养中。

4 飞机工艺装备管理的具体措施

4.1 赋予飞机工艺装备管理属性

针对飞机工艺装备的管理，首先，需要赋予其工装号、工装设计版次、工装设计审批以及工装标识等管理属性。以国内某型号支线飞机为例，其工装号由工程/工艺基本号、工装类别代码、顺序号以及复制号，确保其型号、类别以及在服务对象中的操作顺序在工装号中即可识别出来，并且工装号唯一。在飞机研制或批产的过程中，无论是由于工程更改、工艺方案变更，还是工装设计人员自身优化或者笔误等现象，都会引起工装设计的变更，而工装设计版次就是控制与追溯此种变更的标识。该型号飞机的工装三维数模的版次变化均以“T+数字+字母”标识。数字递升则代表工程引起的设计更改，字母递升则为非工程更改引起的其他变更。工装设计审批则是从“概念-设计-发布”的环节把控。每个环节的审批者角色属性不同。当前的审批流程已经大部分摒弃传统的纸质化流程，以信息化平台上的拉卡签名体现流程控制。工装标识即工艺装备的“身份证”。以工装标牌/工装标识的形式对工装的信息进行记录。该型号飞机的每件工装都配有工装标牌/工装标识，同时带有RFID（射频识别）标签，现场配备RFID手持终端、USB读写器、RFID打印机等实现RFID标签的读写工作。工装管理者通过读取或扫描RFID标签，可以快速实现工装的信息查询、出入库登记、借用管理等一系列操作，打造了RFID工装互联系统。

同时，该飞机制造企业还建立了工装管理平台、工装实物资产管理系统（包含定检模块）以及理化计量系统等信息化平台，让工装的管理具体到每个实物。工装的实时状态（包括使用中、返修中、借用中、已报废等）在信息化平台上一目了然，各种定检及计量的数据也能在系统里一键获知，为工装的使用管理带来了极大的便利。

赋予工装管理属性并且将数据信息化，借用各种不同的手段来优化工装的管理方式，有利于完善工装的管理体系，推动企业形成全面、透明、高效的工装管理模式。

4.2 明确飞机工艺装备功能及安全使用说明

规范化飞机工装功能及安全使用说明（TFS）是工装管理过程中的重要环节。对于某些特定的工装，如型架、钻模板等，在工装的设计之初，在工装设计人员绘制的工装图样中必须包含TFS图样，对于其余工装，由设计人员根据现场使用情况决定是否出具TFS，TFS需要明确工装的功能和安全使用说明。某些承重或托运等具有的工装，如梯架工装、运输工装及吊具工装等，除具备TFS图样外，还必须制作工装安全使用说明的铭牌。安全使用说明的铭牌需要对工装使用部位、使用条件、关键操作、使用要点进行说明，并且随工装一起交付到使用部门。

当工装交付到使用部门后，需要按照工装功能及安全使用说明对使用人员进行前期培训。在生产过程中，正确地操作与使用工装，可以避免飞机产品的意外损伤，保障操作人员的人身安全，同时极大地延长工装的使用寿命。此外，监管各工装使用部门是否正确按照规范使用工装也是管理的重要思路。某飞机制造企业的工装制造部门负责监督与管理，由专人以定期巡检和不定期抽查2种方式对各工装使用部门的工装使用情况进行检查，将使用情况纳入绩效考核，对检查结果进行通报，以此促进操作人员对工装的正确、规范使用。

4.3 落实飞机工艺装备定期检查

正因为飞机的制造要求非常高，所以对于那些大型装配型架、检验夹具、检验样板、标工、有载荷要求的工装、有污染试验要求的工装、有精度计量要求的仪器仪表工装等要定期进行检查。定期检查的关键是确定工装的定检要素、定检周期以及检查内容。

以某飞机制造企业为例，在工装设计伊始就由设计人员从工装技术的角度确认初始定检要素、定检周期，在实物制造并检验合格后纳入定检系统。

由于其不同的功能性，可以将定检要素分为4大类：（1）尺寸精度类；（2）载荷试验类；（3）污染试验检测类；（4）仪器精度计量类。

定期检查有2种周期划分方式：（1）日期周期。日期周期是指按照日历日建立的一个固定时间段周期；（2）架份周期。架份周期是指根据生产线上的飞机生产架份建立的一个非固定时间段周期，工装在检查合格后只能被用于一个或者多个架份的产品。

对于定检要素为尺寸精度类的工装，由于其可以采用日期周期或架份周期开展定期检查，对于其余3种定检要素的工装，则均采用日期周期形式开展定检。

另外，对于定检要素为尺寸精度类的工装，工装周期可由其在现场的使用状况适当进行调整。当工装在多个周期检查内发现质量稳定，则可由相关质量人员进行评估，根据评估结果可适当考虑延长定检周期。反之，可适当缩短检查周期。

而定期检查的内容则根据不同的定检要素对应具体工装进行编制。以尺寸精度类工装为例，通常检查内容需要明确工装是否完好，零组件是否齐全，工装的检查部位（整体工装或者工装某些具有尺寸精度要求的部位、零组件）在坐标系中的空间位置或者尺寸对应图纸理论数值是否产生偏离等。一旦有定检要求的工装在定检过程中发现不符合图纸或影响功能性要求等质量偏离问题时，就需要协调现场工艺人员、工装设计人员及质量人员等各方对偏离情况进行评估处置。一旦评估为不可接受的偏离，就需要对工装及时采取返工、返修或报废等相应处理措施。

4.4 做好飞机工艺装备日常维保

飞机工装的维护保养工作是保持工装始终能用、好用的关键手段。飞机制造企业会根据维护保养的不同手段和要求划分不同等级，通常分一级维护保养和二级维护保养。

一级维护保养是指由工装使用者或库房管理者自行对现场或库房所有工装进行的目视检查、去锈涂油及清洁等日常工作。重点发现工装零组件的可见缺失、锈蚀、润滑不畅，标牌缺失、标牌污损、电气线路损伤、液压气路泄露及安全隐患等常规问题。工装的二级维护保养则是指为减少工装故障率，延长工装使用寿命而对状态良好的工装进行的一些预防性维护工作。二级维护保养技术要求相对较高，重点是按工装图样的具体要求对工装进行完好性检查、电子电气类通电测试、滑动部件顺畅性检测、特殊元器件的修复更换及安全隐患消除等技术性工作。一级维护保养由工装使用者自行发起，而二级维护保养则是由工装设计者确定的，某些情况下，二级维护保养甚至可以纳入工装的定期检查中。

在维护保养的过程中，重点关注以下几个方面：（1）维护保养清册的建立；（2）维护保养记录的填写；（3）维护保养周期的确立；（4）维护保养方法的落实；（5）维护保养责任的监督；（6）改进意见的及时反馈。

除此以外，加强工装备品备件的管理也是维护保养的重要内容。大型飞机制造企业为了防止出现缺件情况，通常会购置大量备品备件，但是备品备件的长期存储无疑会为其质量问题带来威胁。备品备件的管理也成为工装管理过程中的重要课题。如何实现对备品备件的分类存放、出入库管理、合理储备量计算、适宜环境存放、质量检查以及存放过程中的维护保养等都是管理者需要考虑的问题。

5 结语

综上，飞机工艺装备的管理是保证飞机产品质量、提高生产制造效率、保障操作人员安全的重要工作，也是实现企业降本增效的重要组成部分。在大型飞机制造企业中，需要有专人承担工装管理的职责，负责信息传递、问题处理以及考核监管等一系列工作，各工装使用车间也要积极配合此项工作。同时，为了适应“更快捷”“更高效”的要求，优化企业的管理流程，加强企业的管理水平，要促进工艺装备的管理不断走向数字化与信息化。