數字化保駕護航，中國航發集團某公司脈動線 “準”了

一、脈動線是什么？

走進中國航發集團某公司裝配中心脈動線作業區，我們就能看到作業人員正在按照“一人一工位、一工位一部件”的模式有序進行生產作業，物料也按臺套集件后有序整齊的擺放在線邊，航空發動機正在井然有序地產出的場景。自中國航發集團某公司裝配中心脈動線建設運行以來，班組的裝配周期逐步縮短、產品質量持續改善、工作效率不斷提升。

那什么是脈動線，它和傳統裝配有什么不同？

像航空發動機這樣的大型產品傳統采用的定點式裝配，即裝配班組在固定工位上按工序步驟共同執行作業。它的主要特點是在制品不移動，而是裝配人員移動和零部件等物料移動。定點式裝配主要受場地限制，并且生產耗時長，效率低。

脈動線是將傳統的定點式裝配按照生產工藝路線分解成若干個有限環節，每個環節在特定的工位上進行裝配。待工位生產任務完成后，航空發動機在制品會運輸到下一工序工位上。在制品在工位之間的生產時間+移動時間我們稱之為生產節拍。生產節拍不僅能拉動上下游工位之間的在制品轉移，還能拉動配套零部件的供給配送。這種按節拍進行拉動的生產方式就像人體的脈搏，雖然存在一定的間隔，但是仍在有條不紊地進行，所以叫做脈動線。

圖 定點裝配

圖 脈動線裝配

（以上圖片來源網絡）

二、找準生產節拍，給脈動線精準“號脈”有難點

生產節拍對脈動線整體生產起著重要作用。節拍時間過短，配套零部件物料難以齊套；節拍時間過長，上下游工位之間等待時間過長，工作效率不高。因此找準生產節拍，給脈動線精準“號脈”是重點。

航空發動機結構復雜度高、技術含量高、質量要求高，為保障產品高可靠性，大多產品需要進行“兩裝兩試”，即裝配、試驗/試車、故檢、改進設計、維修、再裝配、再試驗的多次循環，直到發動機性能滿足產品規定的性能指標。

基于以上工藝特點，航空發動機脈動線精準“號脈”難點聚焦在以下6個方面：

01工藝層面：頻繁的工藝變更與固定的生產節拍相矛盾，導致節拍不準

航空發動機工藝規程現場劃改多，且變更流程需要經過多層業務人員審批會簽。既要保障生產節拍有序推進，又要滿足頻繁的變更需求，這給航空發動機脈動線生產提出不小的挑戰。

02計劃層面：插單調整頻繁，導致計劃可執行性不準

由于航空發動機裝配生產過程中變數多，試車、排故時間不固定，而且生產過程中還可能發生變更、異常、插單等各種狀況，因此需要經常對計劃進行調整。手工方式調整計劃的工作量很大，且計劃可執行性不準。

03物流層面：物料定位不準確，物流配送不準時，影響整體生產進度

航空發動機零部件多。不僅在一次裝配時需要考慮物料齊套與物流配送準時的問題。在分解、故檢后的集件過程中，物料定位不準確也會帶來集件困難的問題，經常存在集件未完成卻已下計劃，或者集件已完成沒有下計劃的情況。最終影響二次裝配進度。

04執行層面：報工不及時，生產現場不透明

針對多次測量計數，手工記錄數據一方面會導致數據易出錯，另一方面會導致報工不及時。若無法及時獲取報工信息，也會導致生產現場裝配進度不透明、異常響應不及時。

05故檢層面：報廢/辦單/請托等審理流程費時費力，影響整體交付進度

在故檢過程中，會根據檢驗結果走相應的報廢/辦單/請托等審理流程。依靠紙質單據進行辦理流程，不僅需要花費大量時間進行填寫、跨部門走動遞交材料，同時審批進度不透明，難以及時獲得審批結果信息，從而影響整體交付進度。

06質量層面：數據分散，履歷歸檔時間長，交付周期不準時

航空發動機一種型號產品存上1000多項檢驗項目，每個零件需要按照檢驗要求進行檢測并采集填報數據，最后和生產過程記錄、辦單記錄等數據一起歸集整理成產品生產履歷進行交付。紙質版的質檢單據一方面會導致數據填報費時費力，另一方面數據過于分散也會導致生產履歷歸檔時間長，影響最終的交付周期。

以上難點給航空發動機脈動線增加了斷點、堵點，影響了產品最終的準時、準確交付。

三、消減脈動線難點，航空發動機裝配流程更順暢

要解決脈動線以上痛難點，實現航空發動機脈動生產線穩定、高效運轉，除了要解決脈動生產線設施和裝配技術的適應性問題外，切實可行的解決方案就是采用精益化的指導思想來對流程進行設計改造，減少不增值環節，采用自動化設備進行輔助，并通過信息化的軟件系統將以上成果提供有效的業務驅動和實時的信息支撐，為航空發動機脈動線實現保駕護航。

中國航發集團某公司通過建立數字化綜合管控系統（MES），以脈動線生產計劃為主線，通過計劃管理的控制、指揮和協調，以拉動的方式進行物流配送，確保產品保質保量、準時交付。同時，在生產執行的過程中進行質量數據采集、產品履歷和過程追溯，形成計劃、物流和質量的閉環管理。具體改善點分為以下6個維度：

改善點1、縮短工藝變更時間，生產節拍準了

面對工藝變更頻繁的問題，MES通過與PDM集成自動傳遞變更信息，既包括“自上而下”的工藝版本變更，又包括“自下而上”的工藝臨時劃改，從而完成對工藝變更的閉環管理。工藝變更時，MES支持操作員在脈動線現場終端上創建工藝變更申請，并提交工藝變更審核流程。對于審核通過的工單，計劃員則可根據現場生產的情況以及查看生產資料等相關信息，決定是否將這個工單下達到現場。

通過MES與PDM之間數據的有效傳輸，減少了人員跨部門提交資料、查詢時間，也讓工藝變更數據更準確、信息獲取時間更及時、提高生產節拍的準確性。

改善點2、“5+2”滾動排程，計劃準確了

面對插單調整頻繁，導致計劃可執行性不準的情況。MES采用“5+2” 計劃模式進行滾動排程。即鎖定臨近2天內的生產計劃不受插單影響，插單變更計劃在后續5天的排程池重新進行滾動調整。插單時，可以通過人工在MES上拖拽調整訂單優先級或是與SAP集成自動獲取。MES更新訂單優先級后，會重新進行滾動模擬排程，從而能及時應對計劃的變更，保證計劃的準確性。

改善點3、物流輸送節拍化，物流配送準時了

物料定位不準確的本質是條碼標識體系不夠完善，未能準確的實現掃碼報工。此部分問題可以生產報工層面進行解決。

而物流配送不準時的問題，核心層面是計劃不準所導致的。脈動線一大特點就是工位之間的物料轉移是按節拍拉動的，當“5+2”計劃滾動排程準確后，脈動線相應的物料需求計劃也會準確，也就可以基于生產節拍按臺套拉動物料配送。這樣從“人等料”到“料等人”的轉變，也讓生產過程更為精準、高效。

中國航發集團某公司脈動不僅拉動了前端物料供給和配套的效率，還實現了MES與AGV智能物流設備的集成應用。由MES將物流運輸任務下發給AGVS，AGVS接收指令后調度AGV小車自動進行物流任務的配送，減少人工搬運，提高工作效率。

改善點4、縮短辦單審批時間，整體交付周期準了

面對辦單流程費時費力的問題。MES通過與EOP系統集成對接，實現線上辦單審批流程管理。操作員可以根據故檢在工位終端提交預審單，MES將預審單信息自動傳遞給EOP，相應審批人員在EOP審批后，再由EOP將審批結果反饋給MES。這樣操作人員無需跨部門奔走就可以及時進行辦單并實時查詢流程節點和結果信息，也讓整體交付周期更為精準。

改善點5、工檢一體化，生產報工數據標準可靠

基于MES工檢一體化的作業指導，操作員在執行裝配時，可以在工位終端頁面中查看當前工序或工步所需要的工藝規程、檢驗項目、檢驗標準等指導信息，并可以基于當前工序/工步掃碼進行工作匯報、檢驗匯報等。MES也支持其他智能采集設備進行集成，例如：智能壓裝設備、力矩扳手、游標卡尺等，通過自動采集檢驗信息，并提供計算公式對多次測量進行計算與存儲。

通過工檢一體化，數據采集智能化，可以減少填報時間、數據計算時間，這樣不僅讓報工數據可靠透明，還可以進一步縮短生產時間，讓交付周期更加精準。

改善點6、縮短生產履歷歸集時間，交付周期準時了

“工檢一體化”是實現電子生產履歷的內在技術基礎, 系統會將實做信息、辦單信息與具體“工序-工步-人機料法環測要素信息”進行關聯與存儲，并按照工藝路線結構自動生成結構化的電子生產履歷。電子履歷可以節省數據歸集時間，軍檢時可以基于電子履歷進行審批簽字，從而縮短整體交付周期。

四、成效分析

中國航發集團某公司脈動線的“準”體現在工藝變更、計劃調整、物流配送、履歷歸集、辦單審批、生產透明等各個層面。由于從方方面面都進行了改善，中國航發集團某公司脈動線班組的裝配周期逐步縮短、產品質量持續改善、工作效率不斷提升，最終單個工位級效率增長49%，發動機裝配交付周期縮短20%，線上機型一次試車成功率提升15%。

中國航發集團某公司脈動線運用精益化指導思想對流程進行了再設計，剔除了不增值的環節，并采用自動化運輸設備和智能檢驗量器具輔助生產，最后采用信息化生產管理系統對以上成果進行固化，最終基于“三化融合”實現了數字化轉型升級。這也讓航空工業隨著脈動線的節拍準時、準確運行起來，煥發出無限生機。