航天211厂以数字化创新运载火箭制造

文章来源:中国航天报 发布时间:2015-12-17

当前,航天型号任务进入高密度发射时代。中国航天科技集团公司一院211厂作为我国规模最大的运载火箭和型号产品总装集成企业,机遇与挑战并存。

为提升制造能力水平,加速企业转型,该厂深入分析航天产品及制造模式特点,开展了典型产品数字化柔性生产线建设,以探索适合“一千种一件”航天特色的制造模式。

建设数字化生产线,该厂必须明确“为什么建”和“怎么建”两个方面的问题。

为什么建数字化生产线?

两化融合是我国新型工业化的重要特征,是我国产业发展的必由之路。

211厂的数字化工厂建设是两化融合战略在航天制造领域的重要实践,而生产线建设又是数字化工厂规划落地的重要探索。

从航天事业的发展来看,航天型号数量和产能需求不断增加,呈现出研制周期短、任务多、质量与可靠性要求高、研制与批量生产并存等特点,原有的面向专业以研制为主的生产模式已不能适应现在的形势发展。

以运载火箭为例,从以前的一年几发到现在的一年十几发、几十发,要求该厂必须从定制生产向研制和小批量生产并存转变,实现研制、批量生产分线,以达到按时、保质、在规定成本范围内完成规定数量任务的目标。

生产线建设是企业完成科研生产任务,实现快速反应和制造能力快速转换,满足航天产品高质量、高可靠、高效率、“零缺陷”,快速稳定批量生产的必然选择,是突破瓶颈的有效手段。

从企业自身发展来说,“十三五”期间,该厂将以市场需求为牵引,强化企业经营意识,提升制造、管理综合能力,实施集团管控,实现集约高效发展。

扩大经济规模,实现“十三五”规划的经济指标,改善员工生活条件等目标,要求该厂必须改变管理方式和生产模式。生产线建设是新形势下提升技术和管理的有效手段。

当然,航天产品有其特殊性,具有“一千种一件”的任务特点,在其他行业被广泛采用的流水生产线、脉动生产线等模式对我们来说并不适用。近年来,该厂开始系统思考制造模式的创新问题,在充分借鉴国内外先进企业成功经验的基础上,积极探索适合航天产品的先进制造模式,提出了面向产品、以单元制造为核心的航天制造模式,为未来航天数字化工厂建设奠定了良好的基础。

更重要的在于,为了实现“打造航天制造企业旗舰,引领航天制造业”的目标,该厂围绕航天产品总装集成企业定位,提出了高端制造的总体思路,重点围绕“产品和过程”两方面去实现,涵盖了制造方法(工艺技术、装备)、制造过程的管理以及从专业到技术、从产品到产业等内容。而生产线建设是实现高端制造产品和过程最重要的载体和支撑。

“刚柔并济”建生产线

生产线建设有一套成熟的理论和标准,但是针对航天制造企业的管理模式,没有现成的经验可借鉴。

针对航天“多品种、小批量”的产品特点及“研制与批产并存”的制造模式,该厂必须建设航天产品柔性生产线,坚持“刚柔并济”的建设思路,走出一条适合航天制造特色的生产线建设之路。

“刚”主要包括单元化的工艺布局调整、装备升级改造、厂房的改造等。

在生产线建设过程中,该厂把“单元制造”作为重要前提,始终以面向产品、基于流程为原则。

以钣金加工生产线为例,对成形工艺相似和设备相同的产品进行分析,组建了瓜瓣和顶盖成形、壁板成形、型材框成形、板材框成形、喷管管子、膜片加工等9个加工单元,为后续产品工艺的固化和生产管理的提升奠定基础。

其二,要做好装备升级,自动化的装备是生产线建设的关键支撑条件。在建设过程中,该厂针对重点环节的关键设备,进行自动化、智能化的升级改造,实现航天制造企业设备加工柔性和效率的提升。

“柔”主要体现在管理方法和制造方式上,包括计划调度、技术方法、管理模式、人员激励等方面。

这是数字化生产线建设最难的工作,也是最关键的。生产线的工艺优化是重要基础,需要不断推进工艺技术的量化、固化、标准化,从而再优化,使之成为螺旋上升模式的良性循环,进而保证生产节拍的准确、合理,实现快速响应。尤其是在机械加工和焊接等专业领域,制造过程参数较多,不能单纯依靠操作者的技能来控制产品,必须实现工艺参数的固化,最大程度降低人为干预,保证产品质量的可靠性和一致性。

经过管理实践,该厂已在一些典型产品上实现突破。以壳段一键式智能加工为例,该厂通过工艺流程、方法的优化,避免了人为干预,实现了一键式操作,加工效率由每24小时生产一件提高到每8小时生产一件,合格率达100%。

该厂涡轮泵诱导轮的加工,以前完全依靠手工修挫的方式,经常导致整批产品试验不合格而报废;现在,改为一键式数控加工,大幅度提高了产品的生产效率和合格率。

实现“柔”,需要全厂上下各个层级在思想上统一认识,最重要的抓手是实现管理提升,在管理上进行改革调整,以适应企业发展的需要。该厂打破传统的管理模式,建设涵盖以生产组织、班组建设、工艺管理、质量控制管理等内容的管理模式;探索“一人多机”制、面向单元的任务评价体制等管理模式;建立适用于单元建设的绩效度量方法、薪酬分配制度、奖惩激励措施、激励考核模式等,激发员工积极性,让员工尽快适应生产线,将生产线的作用充分发挥出来。

数字化生产线建设是关系到该厂长远发展的一项战略性工作,不同于常规的企业管理和科研生产工作。在推进的过程中,该厂可能会遇到各种意想不到的问题和困难,甚至需要面对由于模式变化和利益调整带来的冲突和矛盾;需要全体员工特别是领导干部切实解放思想、创新工作,推动生产线建设的落地实施。

对于该厂来说,生产线建设刚刚起步,数字化工厂建设还任重道远。但该厂坚信,“积跬步以至千里,积小流以成江海”,目标明确后,成功的唯一途径就是不懈地坚持和努力。

该厂将持续推行精益制造管理,持续提升航天高端制造能力,持续推进企业改革转型发展,践行引领航天制造业使命,打造航天制造企业旗舰!(马惠廷)