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航天紧固件生产管理模式构建思路初探

作者

朱松 李伟霞

航天精工股份有限公司 天津 300300

引言:在航天工业迅猛发展的背景下,航天紧固件作为关键的连接部件,其质量和生产效率更为重要,直接关系到航天器的整体性能和安全性。当前航天紧固件生产面临着高精度要求、严苛质量标准、复杂多变品种等挑战,传统生产管理模式逐渐体现出效率低下、灵活性不足等问题。为此,要构建一套适应航天紧固件生产特征的高效管理模式,该模式需要融合先进的管理理念和技术工具,提升生产效能,确保航天紧固件的高质量稳定供应。

1 航天紧固件的生产特征

航天紧固件是航天器中不可缺少的重要部分,具有鲜明的生产特征。航天紧固件制造精度极高,必须满足航天器在极端环境下的稳定连接需求,不能有任何微小偏差。航天紧固件种类繁多、规格各异,需要适应不同航天器多样化设计需求,对生产线灵活性及适应性要求极高。由于航天项目的特殊性,紧固件的生产应伴随严格的质量控制和追溯体系,确保每一个产品都能追溯到原材料来源和生产过程细节[1]。航天紧固件生产也面临着小批量、多批次的生产模式,要求企业具备快速响应及高效组织生产的能力。因此,航天紧固件生产是一个集高精度、高多样性、高质量控制、小批量生产于一体的复杂过程,需要先进的管理模式和技术支持。

2 航天紧固件生产管理模式构建框架

2.1 设计原则

航天紧固件生产管理模式的设计应遵循多重原则,如标准化与模块化、精益化与柔性化、数字化与智能化、全生命周期协同等。具体来说,要制定统一的标准,将生产流程、产品规格等做模块化处理,提升生产的一致性和互换性,降低复杂度与成本。精益化要求消除浪费、优化流程,提高生产效率和资源利用率。柔性化赋予生产线快速调整的能力,应对多品种、小批量的生产需求。数字化技术是实现生产数据实时采集与分析的关键,能为决策提供依据。智能化是引入人工智能和机器学习等先进技术,实现生产过程自主优化与智能决策。此外,设计、生产、售后等环节都要紧密配合,保证信息流通顺畅,提升整体响应速度和产品质量。

2.2 核心模块设计

在航天紧固件生产管理模式中,包含了较多关键的核心模块。其中,生产计划模块要精准对接航天项目需求,结合产能、物料等要素,制定科学合理的生产流程,确保按时交付。质量管理模块构建全方位质量管控体系,包括原材料检验、生产过程监控、成品检测等环节全面把关,保障产品零缺陷。供应链管理模块强化与供应商的战略合作,建立稳定可靠的物料供应渠道,优化库存管理,降低库存成本[2]。设备管理模块注重设备预防性维护和智能化升级,提高设备利用率及生产稳定性。数据分析模块深度挖掘生产数据价值,为管理决策提供有力支持。各模块有机协同,共同推动了航天紧固件生产管理向高效化、优质化、可持续化的方向发展。

2.3 技术工具应用支持

在航天紧固件生产管理模式中,通过技术工具的应用提供关键的支撑。例如,数字化技术赋能了生产全流程,利用物联网实现设备联网和数据实时采集,让生产状态透明化。借助大数据分析深度挖掘生产数据背后的规律,优化生产参数及流程。精益工具的应用可助力高效生产,如运用价值流图分析精准识别和消除生产中的浪费环节。采用看板管理模式实现生产信息的直观展示及快速传递,提升生产协同效率。智能决策支持依托人工智能和机器学习算法,对生产数据实行智能分析,为生产计划制定、质量预测等提供精准的决策依据,还能根据市场变化与生产实际情况动态调整生产策略,确保航天紧固件生产始终处于高效、稳定、优质的状态。

3 航天紧固件生产管理模式构建思路

3.1 基础能力建设

利用 1 年时间完成基础能力建设,从多方面入手,细致梳理现有的生产流程,针对各个环节进行深入剖析,明确流程中的关键节点、输入输出、潜在问题等,据此编制标准化文件,涵盖操作规范、质量标准、检验流程等,保证生产活动有章可循。同时需要部署制造执行系统和质量管理系统核心体系,将生产计划、物料管理、设备监控、质量检测等各方面的数据集成到统一的平台内,打破信息孤岛,实现数据实时共享与初步分析。此外,还需要开展全员化的精益生产培训活动,提高所有员工对精益理念的理解和应用能力。选取典型生产线作为试点,运用 5S管理、看板拉动、快速换模等精益工具实行改造,优化生产布局及物流路径,减少浪费现象,提高生产效率和产品质量,为后续全面推行精益化生产模式奠定基础。

3.2 系统集成优化

在 1-3 年内实现航天紧固件生产系统的集成优化,推动研发-生产-供应链全链路数字化协同。搭建统一的数字化平台,打通研发设计软件、生产执行系统、供应链管理系统的数据接口,让研发数据能实时传递到生产环节指导作业,生产进度信息也能及时反馈给供应链调整物料供应。构建预测性维护和智能排产模型,利用传感器收集设备运行数据,运用机器学习算法分析设备故障模式,提前预测设备故障并安排维护。综合考虑订单需求、设备产能、物料供应等因素,运用智能算法生成最优生产排产计划。积极通过航天质量体系认证,依据认证标准进一步完善质量管理体系文件,加强质量过程监控和审核,定期开展内部质量评审及外部认证审核,持续改进质量管理工作,确保生产全过程符合航天高标准质量要求。

3.3 智能化升级

在 3-5 年内完成系统智能化升级,全面应用数字孪生与AI技术,为航天紧固件生产注入智能动力。构建数字孪生模型,将物理生产设备及流程等要素映射到虚拟空间,通过实时数据交互模拟生产过程,预测潜在问题,提前优化生产参数。利用AI技术进行质量检测,采用深度学习算法对产品图像、数据进行分析,精准识别缺陷,提高检测效率[3]。建立自适应生产系统,借助传感器和智能算法实时感知订单需求、设备状态、物料库存等信息,动态调整生产计划与资源配置。在实践中不断总结经验,对成功的管理方法和技术应用进行标准化梳理,形成可复制的航天紧固件管理模式标准。其中涵盖生产流程、质量控制、设备管理等多个方面,为行业内企业提供参考借鉴,推动整个航天紧固件产业智能化水平提升。

4 结论

航天紧固件生产管理模式的构建,需要与其特殊的生产特征相匹配。在构建生产管理模式框架的过程中,应涵盖设计原则、核心模块设计、技术工具应用支持等内容,保证模式的科学性与实用性。在构建思路上,需强化基础能力建设提升生产基础实力,推进系统集成优化实现各环节高效协同,实施智能化升级,利用先进技术提升生产自动化与智能化水平。运用上述举措,构建高效可靠的生产管理模式,满足航天领域应用需求。

参考文献:

[1]叶勇,刘洪萍,伍应昌,等.数字制造——航空航天紧固件数字制造质量管控技术应用[J].中国质量,2021,17(6):27-32.

[2] 沙均洋, 赵莎莎, 殷绪言.FMEA 在航天紧固件制造中的应用[J]. 中国航班,2022,43(32):57-60.

[3]李雪晓,李阔,毕星瑞.航天异形紧固件加工多工位机床的控制系统设计[J].制造技术与机床,2023,22(11):29-33.