飛機復合材料車間生產計劃管控分析

杜鵬飛 徐小偉 王學春 中航西安飛機工業集團股份有限公司

復合材料具有許多獨特的特性，與常規金屬結構相比，重量減少了25%到30%，可大大提高飛機的飛行能力。過高的成本嚴重限制了材料組件的應用和開發。對飛機復合材料車間生產計劃管控的研究有三個主要方面：工藝技術規劃、制造工藝裝備、設備和原材料。

一、飛機復合材料的制造

飛機復合材料車間生產計劃管控的工作主要包括三個部分，分別是：工藝制造技術規劃、制造工藝裝備、設備的使用、原材料采購。制造技術的合理性是確保飛機復合材料順利生產的核心。在實際生產中，綜合設計技術、原材料性能和工藝技術是飛機復合材料制造技術的主要內容，能順利完成飛機復合材料的生產。研究趨勢如下：（1）改進現有工藝和引進新的制造成本低的工藝。具備一體化的設計、材料和工藝制造技術；（2）復合材料生產過程的逐步自動化，包括生產業務的自動化和流程管理；（3）合理規劃優化流程方案，以減的生產周期，并應用若干關鍵技術；（4）建立科學的零件制造模型以及可行和可靠的仿真方法；（5）在生產管理層面制定復合材料零件生產計劃。

二、制造執行和生產管控系統

制造執行系統與公司的執行水平有很大關聯，是企業規劃水平、企業資源規劃（ERP）與車間控制水平、過程控制系統（PCS）之間的橋梁。美國先進制造研究機構AMR 統計數據表明，企業使用MES，每月的材料準時配套提高了35%，生產周期減少了25%，數據傳遞時間減少了75%，半成品數量減少了24%，還減少了一定程度的產品缺陷。制造業執行MES 系統，在飛機復合材料生產車間，可以大大有助于對飛機復合材料生產過程的管理實現自動化，提高生產效率，從而降低生產成本[1]。

三、復合材料生產車間的生產

在組織車間生產活動的過程中，要考慮到航空復合材料加工產品的多樣性和生產工藝的復雜性，飛機零部件具有不同的特性和性能要求，容易受多個生產因素的影響。就生產問題而言，通常需要考慮三個方面，首先取決于原材料的配套，在執行生產計劃時，大多數航空制造企業按照系統生產訂單安排生產，生產車間通常負責管理基于產品特性的月份計劃，并在生產時對產品進行分類，按照計劃分為工作包，主要依靠手工作業，因為在許多情況下，這些產品的一體化程度很低。第二，目前的復合材料零件生產安排，按照每月生產計劃下發和管理，但不能在數字合成生產線上對生產計劃進行復雜和多方面的管理。第三，將生產計劃納入數字生產鏈的基礎，制定和執行生產計劃，并建立一個一級的管理系統。

四、對零件、組件的生產安排

復合材料車間的生產節點安排，不僅要考慮到特殊緊急情況、節點延誤和其他特殊要求，而且還考慮到其他車間提供的外部協作支持和車間的生產資源，如原材料、設備和人員因素。目前工廠狀況的基礎是，可以為相應的訂單完成生產復合材料的任務，其形式通常是為一系列飛機的特定部件下料，并能夠在一段時間內確定生產。根據成本和生產效率，加工單位的資源通常在一個工作單位內同時生產一個以上的具有相同生產參數的零件。在生產過程中，生產計劃的對象根據車間的形式，分為一個組或大的工作包。生產計劃分為兩部分：零件計劃、裝配計劃。

（一）零件計劃管控

就零件計劃而言，在生產規劃過程中，節點目標和精確度因階段而異，每個組成部分的作用范圍也各不相同，零件計劃是實現復合材料產品轉化的關鍵因素。企業資源規劃系統的計劃將能力計劃分為不同規模的若干能力領域，視時間而定。規劃者可以在計劃開始日期之后立以較短的時間界定能力區域，從而提高生產轉化的準確性，接近完成計劃日期的時間段更長，并進一步細分為更多的區域，在產能區內填寫訂單，形成一個更加詳細的分區計劃。

（二）組件生產計劃管控

設備和勞動力在生產計劃中被稱為資源，對生產能力的估計和使用是以生產中心為基礎的，該生產中心可能只包含一個生產中心單位。大多數的情況下，資源包括生產產品的主要單位或具有類似功能的一組單位，例如，一種生產線或一個主要單位，通常可以構成生產中心。復合材料組件生產線是一個生產中心，一個或多個固化設備組件可被視為一個生產中心[2]。關于每種資源的詳細資料包括單位的生產能力和影響因素，例如，產品的生產和加工可采用的資源、生產效率等，組件分區計劃的分配情況，取決于單位的生產能力和生產單位的計劃管控效果。一般來說分區計劃為生產分配了一個訂單或生產任務，而分組的生產計劃則是針對一個特定的組或工作包。

五、結束語

綜上所述，通過企業信息系統，促進更迅速和有效的信息傳遞，精簡生產計劃，縮短生產制造周期，并減少文件的數量，將關于生產規劃和執行水平的信息納入綜合管理系統，使關于生產計劃的信息和關于技術信息能夠及時傳遞，彌補生產計劃與車間實際生產脫節的不足。