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精益生产应用于我国的卫星集成化生产,即在产品开发初期推行并行工程进行产品设计, 然后结合成组技术进行快速变异设计, 在制造阶段则利用成组技术进行生产重组, 打破生产类型界限, 使有可能按适时生产组织生产, 通过适度地更新设备和工装, 提高生产效率、增加生产柔性, 并在产品全过程实施全面质量管理, 这样就更全面、更有利地利用高新技术, 最终降低卫星的生产成本, 缩短开发周期, 提高产品质量, 增强我国的卫星具有市场竞争力。本文论述了基于上述几方面有效组合。 一、设计阶段推行并行工程 以往, 卫星生产都是由上级根据用户需求下达型号任务, 送交总体规划部, 作出对此型号的需求说明, 然后由设计部门根据需求说明进行概念设计、具体化设计以及详细设计。然后将设计好的图纸标审后工艺会签,图纸晒蓝后交给工艺部门编写工艺, 送到制造部门开始生产, 最后部装、电装、总装, 经过质测、精测, 检验合格后发射, 交用户使用。在整个过程中, 信息流自上而下传输, 意见交流只限与比邻的两个阶段之间, 信息反馈有限。在实际制造过程中造成返工修改的次数多, 装配性不好, 在交付使用过程中则发现满足不了用户的要求。 如果在卫星的设计阶段预先收集各种信息流, 进行集成化并行设计, 考虑好在卫星的整个全寿命周期内可能出现的各种问题,在卫星还未投产时, 尽可能地进行参数化设计, 运用计算机进行系统仿真, 观测实体模型、总装程序, 分析产品功能及可加工性等,就可以取得经拟实设计与开发过程优化和投入优化后的产品。在这个产品设计、过程设计和市场开发同时并行进行的过程中, 主要应用以下方法 (1) 建立多学科开发队伍(Team work)。 我国卫星的研制必须改变在以前的串行生产方式中的设计、生产、销售等各个阶段,重新组织多学科开发队伍, 把个人的智慧集中起来, 最大限度地发挥人的主观能动性, 使小组成员借助自己擅长的专业, 通力合作。通过信息的汇集、资源的共享, 及时发现问题解决问题。 (2) 面向全过程的设计(DFX)。 面向全过程是指向产品的全生命周期,使产品在设计阶段便具有很好的可制造性、可装配性、可维护性。通过建立各阶段的目标函数, 确定设计变量, 以用户、制造、装配、服务等阶段所涉及的技术参数为约束, 来建立产品模型, 做到快速变异设计。 (3) 质量功能分布(Q FD)。 质量功能分布实际是一个如何描述、确认和保证用户对产品的希望, 以及规范各开发、维护阶段的意见和要求的过程管理。它可对产品质量不稳定因素进行分析、确定出如何生产及如何进行工艺控制。 总之,在设计阶段推行并行工程的结果是大大缩减了以后频繁的返工修改, 这不仅加强了设计进程而且有效地提高了设计质量。 二、以成组技术为基础 在制造生产中, 原有生产组织形式中存在很多缺点 ①车间、机床布局不合理, 材料运输路线长, 停工待料时有发生。②在制品库存量大, 造成许多原材料的浪费。③工序节拍不一致, 在岗工人忙闲不均。 这种生产组织形式无论在人力、物力和时间上都浪费大而且生产效率低。成组技术应用于制造中, 就是将有代表性产品中的零件, 按照材料和工艺的相似性进行分类编组,对工艺的特征信息进行分析, 得出零件频谱,然后选择必要的特征信息, 确定码位, 建立一套制造用的零件编码系统。在卫星集成化生产时, 利用这套零件编码系统, 按工艺加工的相似性, 划分零件组, 进行成组集中, 根据成组工艺流程分析编制成组工艺规程, 采用成组夹具等成组工装和设备, 实现成组加工, 进而改变传统的组织形式, 组织成组单元, 建立成组流水线, 用扩大了的成组批量取代每种零件较少的批量, 它带来的好处是可以通过更新设备、工装, 改进工艺来提高生产效率, 最后再根据市场需要装配成所需的产品。这样变卫星整体单件生产为卫星零部件批量生产, 使生产效率得到提高, 生产管理得以简化, 生产成本得以降低。 三、按适时生产进行组织 传统的卫星生产是自上而下的推式管理方式物料需求计划(MRP) 来实施计划的。它主要解决间隙生产的生产计划和控制问题,但在实际生产中, 往往是所需的原材料、生产设备等不能按时到位进行生产, 或者由于预测有误差, 管理失误, 造成废品重新返修,使加工、装配等的工时延长, 或者是人员没有按时出勤使生产受影响, 这些都有可能使该工作地出现超负荷或低负荷, 造成生产力的不平衡, 出现瓶颈效应, 不能按生产计划严格执行。此外, 为使后面的工序不停工待料, 往往会在前面工序多生产一些产品, 中间仓库多存放一些零件, 这样就带来了许多浪费。 适时生产是以实现“零库存”为宗旨, 减少资金积压, 减少设计、物料控制、生产作业等过程中的种种浪费, 避免停工待料, 人员忙闲不均等现象, 同时降低产品成本。但与MRP 相反它是一种自下而上的拉式管理方式, 在连续作业中它通过利用看板类工具传递信息, 按照规定的时间、质量、数量, 以最少的设施、设备、物料和人力投入生产出用户所需要的产品, 克服了MRP 在预测失误时所带来的浪费, 同时全面地提高生产率。然而, 对于杂乱无章的生产组织形势是很难按适时生产组织生产的, 只有在组织了成组生产的条件下才能进一步按适时生产组织生产。在制造资源计划(MRP2 ) 和企业资源计划(ERP) 推行的今天, 适时生产可与这两种先进管理方式结合, 在卫星集成化生产中发挥更大的作用。 四、全面质量管理 质量是航天的生命和形象, 全面质量管理的推进就是以ISO 9000 系列为标准, 与国际市场接轨, 对企业外部建立质量保证体系,对企业内部实施质量管理, 最终满足用户需求。这就意味着在卫星生产一开始就要着重抓质量, 建立完善的质量体系, 规范设计、工艺及各类文档, 对各计划流程和技术流程进行控制, 做到研制、生产、试验全过程质量受控。 (1) 全面质量管理和并行工程的结合。 在产品生命周期中产品设计是产品质量的源头, 是并行工程推行的重点。把可靠性、安全性、维护性从卫星型号研制一开始就设计到产品中去, 并贯穿于型号研制、生产的全过程, 从根本上保证和提高航天型号产品的固有可靠性、安全性、维护性。同时在设计开发中要达到预期的质量目标, 使设计满足功能特性要求, 还要从风险分析、故障分析, 试验数据分析中总结, 把好质量关口。 (2) 全面质量管理与适时生产的结合。 制造过程是产品质量形成的另一个重要基础, 也是按适时生产组织实施的过程, 其目标是不偏离设计, 保证设计符合质量要求。制造过程下的质量管理就是建立一个控制生产过程稳定、持续生产符合设计质量要求产品的生产系统。在卫星集成化生产中按适时生产组织生产时, 必须加强质量监督、质量跟踪和质量检验, 在生产技术的准备, 现场文明生产管理及工序的控制上进行全面有效的质量管理。 五、适度的自动化生产 现代化生产是建立在高度自动化的基础之上的。尤其象卫星这种产品技术含量高、结构复杂, 用户需求量小, 且种类多, 更需要计算机网络、数控加工、柔性制造、C IM S 等高新技术作为支持。但是生产自动化的程度必须根据生产的实际情况来制定。因为它的工作环境在太空, 不可能达到象地面上的汽车那样走进千家万户, 频繁使用, 所以建立自动化生产线, 以求几分钟就生产出一个产品是不可能的, 这样生产出的产品也不能及时销售出去。所以只能采取适度的自动化生产, 利用成组技术来提高工作效率, 避免大量的生产设备投入, 使资产积压在固定资产中。只需要在瓶颈问题上采取高效的设备, 减少设备调整时间, 减少机械加工难度, 使生产过程各节拍保持一致, 真正做到适时生产。 工业工程网 www.chinaie.net |
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