探討飛機工藝裝備的管理技術

張琪，唐福成

（上海飛機制造有限公司，上海 201324）

在當今國際，現代航空制造技術已經成為衡量一個國家綜合國力的標志之一，代表了國家的科技發展程度與設計制造水平，特別是大型客機的研制，作為創新型國家的標志性工程，對科技與經濟發展具有巨大推動作用。因飛機結構的特殊性和制造的精準性，在零件加工與部件裝配階段往往需要用到大量的專用工藝裝備。面對多而雜的工藝裝備，必須加強對其使用、維護與保養等方面的管理技術要求，否則，將直接影響飛機制造現場的質量安全與生產進度。

1 飛機工藝裝備的作用

在制造業中，制造產品所用到的刀具、夾具、模具及工位器具的總稱即工藝裝備，簡稱工裝。按照其使用特點可以分為以下兩大類：（1）通用工裝；（2）專用工裝。

飛機由于具備大尺寸、小剛度、薄壁等特殊的結構，同時還有在制造、裝配過程中的高精度要求，因此，無論是在其研制還是批產過程中，必須配備大量的專用工藝裝備，正所謂“造飛機就是造工裝”。

飛機的工藝裝備是指針對特定飛機零組件、部件在制造、裝配（包括總裝）和調試（包括試飛）過程中所使用的具有定位、檢驗、協調和測試等功能的裝備，根據使用功能，將其劃分為型架、模具、夾具、標工、樣板、絲錐、量規、生產與試驗設備等。工藝裝備不僅能夠保證飛機制造的質量，更能顯著提高其在批量生產時的加工與制造效率，有效加快工位上的生產節拍，壓縮交付周期。除此以外，工藝裝備的使用還可以大幅降低人力工作量與人體勞動強度，為一線工人減輕負擔。隨著設計理念的不斷完善和人性化工作環境的不斷推進，工藝裝備在設計時更多地將安全放在重要位置，因此，當前的工藝裝備在使用時，很大程度上還可以保障飛機產品以及現場工人的安全。

2 飛機工藝裝備管理的重要性

對于民機制造企業而言，工藝裝備是其生產制造環節中的重要一環，決定著整個生產鏈是否能正常運行。工藝裝備用來加工制造飛機零部件、保證裝配精度、協調結構與系統的準確度，其直接影響了飛機的最終制造質量。無論是在飛機的開發研制階段還是批產提速階段，都有大量的工裝參與到生產過程中，國內某型號支線飛機研制與批產時，投入的工裝量將近3萬。如此龐大數量的工裝在生產環節必須進行妥善管理，在使用、維護與保養等方面的管理措施務必嚴格落實，以此保障飛機產品質量、生產效率以及人員安全。因此，建立健全工藝裝備管理體系成為企業管理中重要的一部分。

3 飛機工藝裝備管理的主要特點

因飛機工藝裝備多而雜的特點，規范化工裝的使用管理流程是管理過程中的重要一環。在漫長的民機發展史中，工藝裝備管理的重要性也是近年才日趨體現的。過去，飛機的制造過程中，受關注的主要是一些對關鍵部位有影響的或者精度要求較高的工裝，但現在，越來越多非關鍵部位或者精度要求較低的工裝，如工作梯、工作平臺、拖車等的使用維護管理也逐漸納入管理制度和體系中。管理人員認識到正確使用以及有效維護各類工裝，也是生產制造過程中降本增效的重要手段。

在對各類飛機工藝裝備進行管理時，主要注意以下幾個方面：完整性、功能性、有效性、安全性和美觀性。

（1）完整性。在對工裝進行管理時，保證其完整性是基礎。大部分工裝從外觀即可判斷是否完整。針對帶有可拆卸件及松散件的工裝，則需要從圖紙及清單中判斷。保證工裝的完整性需要對工裝進行分類，對一般工裝采取目視化檢查，對具有可拆卸件松散件的工裝，則需要照圖紙或者清單檢查，確保無丟失或遺漏。

（2）功能性。在保證工裝完整性的基礎上，確保其功能性才是管理工作的核心。工裝的功能性要從能用、好用兩方面著手，因此，在管理過程中就要開展定期的檢查與日常的維護，不能用的工裝及時返修，不好用的工裝在后續過程中升版優化。

（3）有效性。對于那些需要開展定期檢查的工裝，會根據其不同的定檢要素及在機上的不同使用部位，從技術使用角度給出不同的定期檢查周期。而工裝管理的重要內容就是保證投入現場使用的定檢工裝始終在定檢合格后的有效周期內，確保工裝的各項功能始終滿足要求。

（4）安全性。工裝管理過程中，越來越注重工裝對人、對物的安全性，主要體現在以下3個方面：第一，設計輸入的時候，將操作環境、操作人員納入考慮范疇內；第二，工人使用的時候，樹立安全意識，嚴格對照工裝使用注意事項規范操作；第三，后續檢查維護的過程中，準確識別工裝存在的安全隱患點，一旦發現及時整改。

（5）美觀性。現代企業愈加重視生產工人的工作舒適性與生產現場的整潔美觀性。在工裝管理的方面則強調工裝顏色的統一性，老舊工裝的部件及時更換性等，這主要體現在工裝的日常維護保養中。

4 飛機工藝裝備管理的具體措施

4.1 賦予飛機工藝裝備管理屬性

針對飛機工藝裝備的管理，首先，需要賦予其工裝號、工裝設計版次、工裝設計審批以及工裝標識等管理屬性。以國內某型號支線飛機為例，其工裝號由工程/工藝基本號、工裝類別代碼、順序號以及復制號，確保其型號、類別以及在服務對象中的操作順序在工裝號中即可識別出來，并且工裝號唯一。在飛機研制或批產的過程中，無論是由于工程更改、工藝方案變更，還是工裝設計人員自身優化或者筆誤等現象，都會引起工裝設計的變更，而工裝設計版次就是控制與追溯此種變更的標識。該型號飛機的工裝三維數模的版次變化均以“T+數字+字母”標識。數字遞升則代表工程引起的設計更改，字母遞升則為非工程更改引起的其他變更。工裝設計審批則是從“概念-設計-發布”的環節把控。每個環節的審批者角色屬性不同。當前的審批流程已經大部分摒棄傳統的紙質化流程，以信息化平臺上的拉卡簽名體現流程控制。工裝標識即工藝裝備的“身份證”。以工裝標牌/工裝標識的形式對工裝的信息進行記錄。該型號飛機的每件工裝都配有工裝標牌/工裝標識，同時帶有RFID（射頻識別）標簽，現場配備RFID手持終端、USB讀寫器、RFID打印機等實現RFID標簽的讀寫工作。工裝管理者通過讀取或掃描RFID標簽，可以快速實現工裝的信息查詢、出入庫登記、借用管理等一系列操作，打造了RFID工裝互聯系統。

同時，該飛機制造企業還建立了工裝管理平臺、工裝實物資產管理系統（包含定檢模塊）以及理化計量系統等信息化平臺，讓工裝的管理具體到每個實物。工裝的實時狀態（包括使用中、返修中、借用中、已報廢等）在信息化平臺上一目了然，各種定檢及計量的數據也能在系統里一鍵獲知，為工裝的使用管理帶來了極大的便利。

賦予工裝管理屬性并且將數據信息化，借用各種不同的手段來優化工裝的管理方式，有利于完善工裝的管理體系，推動企業形成全面、透明、高效的工裝管理模式。

4.2 明確飛機工藝裝備功能及安全使用說明

規范化飛機工裝功能及安全使用說明（TFS）是工裝管理過程中的重要環節。對于某些特定的工裝，如型架、鉆模板等，在工裝的設計之初，在工裝設計人員繪制的工裝圖樣中必須包含TFS圖樣，對于其余工裝，由設計人員根據現場使用情況決定是否出具TFS，TFS需要明確工裝的功能和安全使用說明。某些承重或托運等具有的工裝，如梯架工裝、運輸工裝及吊具工裝等，除具備TFS圖樣外，還必須制作工裝安全使用說明的銘牌。安全使用說明的銘牌需要對工裝使用部位、使用條件、關鍵操作、使用要點進行說明，并且隨工裝一起交付到使用部門。

當工裝交付到使用部門后，需要按照工裝功能及安全使用說明對使用人員進行前期培訓。在生產過程中，正確地操作與使用工裝，可以避免飛機產品的意外損傷，保障操作人員的人身安全，同時極大地延長工裝的使用壽命。此外，監管各工裝使用部門是否正確按照規范使用工裝也是管理的重要思路。某飛機制造企業的工裝制造部門負責監督與管理，由專人以定期巡檢和不定期抽查2種方式對各工裝使用部門的工裝使用情況進行檢查，將使用情況納入績效考核，對檢查結果進行通報，以此促進操作人員對工裝的正確、規范使用。

4.3 落實飛機工藝裝備定期檢查

正因為飛機的制造要求非常高，所以對于那些大型裝配型架、檢驗夾具、檢驗樣板、標工、有載荷要求的工裝、有污染試驗要求的工裝、有精度計量要求的儀器儀表工裝等要定期進行檢查。定期檢查的關鍵是確定工裝的定檢要素、定檢周期以及檢查內容。

以某飛機制造企業為例，在工裝設計伊始就由設計人員從工裝技術的角度確認初始定檢要素、定檢周期，在實物制造并檢驗合格后納入定檢系統。

由于其不同的功能性，可以將定檢要素分為4大類：（1）尺寸精度類；（2）載荷試驗類；（3）污染試驗檢測類；（4）儀器精度計量類。

定期檢查有2種周期劃分方式：（1）日期周期。日期周期是指按照日歷日建立的一個固定時間段周期；（2）架份周期。架份周期是指根據生產線上的飛機生產架份建立的一個非固定時間段周期，工裝在檢查合格后只能被用于一個或者多個架份的產品。

對于定檢要素為尺寸精度類的工裝，由于其可以采用日期周期或架份周期開展定期檢查，對于其余3種定檢要素的工裝，則均采用日期周期形式開展定檢。

另外，對于定檢要素為尺寸精度類的工裝，工裝周期可由其在現場的使用狀況適當進行調整。當工裝在多個周期檢查內發現質量穩定，則可由相關質量人員進行評估，根據評估結果可適當考慮延長定檢周期。反之，可適當縮短檢查周期。

而定期檢查的內容則根據不同的定檢要素對應具體工裝進行編制。以尺寸精度類工裝為例，通常檢查內容需要明確工裝是否完好，零組件是否齊全，工裝的檢查部位（整體工裝或者工裝某些具有尺寸精度要求的部位、零組件）在坐標系中的空間位置或者尺寸對應圖紙理論數值是否產生偏離等。一旦有定檢要求的工裝在定檢過程中發現不符合圖紙或影響功能性要求等質量偏離問題時，就需要協調現場工藝人員、工裝設計人員及質量人員等各方對偏離情況進行評估處置。一旦評估為不可接受的偏離，就需要對工裝及時采取返工、返修或報廢等相應處理措施。

4.4 做好飛機工藝裝備日常維保

飛機工裝的維護保養工作是保持工裝始終能用、好用的關鍵手段。飛機制造企業會根據維護保養的不同手段和要求劃分不同等級，通常分一級維護保養和二級維護保養。

一級維護保養是指由工裝使用者或庫房管理者自行對現場或庫房所有工裝進行的目視檢查、去銹涂油及清潔等日常工作。重點發現工裝零組件的可見缺失、銹蝕、潤滑不暢，標牌缺失、標牌污損、電氣線路損傷、液壓氣路泄露及安全隱患等常規問題。工裝的二級維護保養則是指為減少工裝故障率，延長工裝使用壽命而對狀態良好的工裝進行的一些預防性維護工作。二級維護保養技術要求相對較高，重點是按工裝圖樣的具體要求對工裝進行完好性檢查、電子電氣類通電測試、滑動部件順暢性檢測、特殊元器件的修復更換及安全隱患消除等技術性工作。一級維護保養由工裝使用者自行發起，而二級維護保養則是由工裝設計者確定的，某些情況下，二級維護保養甚至可以納入工裝的定期檢查中。

在維護保養的過程中，重點關注以下幾個方面：（1）維護保養清冊的建立；（2）維護保養記錄的填寫；（3）維護保養周期的確立；（4）維護保養方法的落實；（5）維護保養責任的監督；（6）改進意見的及時反饋。

除此以外，加強工裝備品備件的管理也是維護保養的重要內容。大型飛機制造企業為了防止出現缺件情況，通常會購置大量備品備件，但是備品備件的長期存儲無疑會為其質量問題帶來威脅。備品備件的管理也成為工裝管理過程中的重要課題。如何實現對備品備件的分類存放、出入庫管理、合理儲備量計算、適宜環境存放、質量檢查以及存放過程中的維護保養等都是管理者需要考慮的問題。

5 結語

綜上，飛機工藝裝備的管理是保證飛機產品質量、提高生產制造效率、保障操作人員安全的重要工作，也是實現企業降本增效的重要組成部分。在大型飛機制造企業中，需要有專人承擔工裝管理的職責，負責信息傳遞、問題處理以及考核監管等一系列工作，各工裝使用車間也要積極配合此項工作。同時，為了適應“更快捷”“更高效”的要求，優化企業的管理流程，加強企業的管理水平，要促進工藝裝備的管理不斷走向數字化與信息化。