航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理是動(dòng)態(tài)的創(chuàng)造性管理活動(dòng),它運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論、技術(shù)與方法,對(duì)維修線(xiàn)建設(shè)、維修及再制造技術(shù)研發(fā)和維修及再制造作業(yè)過(guò)程實(shí)施全系統(tǒng)、全壽命期的系統(tǒng)管理,不斷用科學(xué)的決策進(jìn)行資源的合理配置、綜合權(quán)衡和系統(tǒng)性能優(yōu)化。航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理的主要任務(wù)是:在滿(mǎn)足可支配資源等約束條件下,確定系統(tǒng)的維修需求,并通過(guò)維修線(xiàn)建設(shè)、維修及再制造技術(shù)研發(fā)和維修及再制造作業(yè)活動(dòng)最終實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的維修需求。
向巧,工學(xué)博士,管理學(xué)碩士,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修技術(shù)及管理研究與工程應(yīng)用。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理的新要求
目前,航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修主要采用基于時(shí)間的(定時(shí))維修、基于故障的(事后)維修和外場(chǎng)搶修三種方式相結(jié)合的維修體制。在該體制下,通過(guò)逐步實(shí)施基于狀態(tài)的(據(jù)情)維修策略,有助于最終實(shí)現(xiàn)全面建立基于狀態(tài)的(據(jù)情)維修體制,即根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)安排維修?;谀壳暗目傮w情況,航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理面臨以下五個(gè)轉(zhuǎn)變。
由籠統(tǒng)維修向分類(lèi)維修的轉(zhuǎn)變?;\統(tǒng)維修是指不區(qū)分個(gè)體的差異性,對(duì)不同的航空發(fā)動(dòng)機(jī)采取大體相同的維修方案。而分類(lèi)維修是指綜合考慮不同型譜、不同型號(hào)、不同設(shè)計(jì)狀態(tài)、不同制造批次、不同壽命期、不同使用狀態(tài)等因素,根據(jù)每臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障檢查的結(jié)果,對(duì)每臺(tái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制定差別化的單臺(tái)維修方案。分類(lèi)維修以航空發(fā)動(dòng)機(jī)的個(gè)體實(shí)際技術(shù)狀態(tài)為基礎(chǔ),可以避免“過(guò)修”和“失修”問(wèn)題,避免了維修的盲目性,提高了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修質(zhì)量。
由換件維修向深度維修的轉(zhuǎn)變。換件維修是指用備件替換已出現(xiàn)故障或存在潛在故障的零部件。而深度維修是指對(duì)于按照現(xiàn)行工藝方法不能修復(fù)的零部件,以及因等級(jí)飛行事故或地面質(zhì)量事故而損傷的航空發(fā)動(dòng)機(jī),通過(guò)研究其損傷規(guī)律、故障機(jī)理,制定修理技術(shù)方案,采用新的工藝方法與手段(如激光快速成型、再生熱處理等),突破原有修理極限,使修復(fù)后的產(chǎn)品達(dá)到甚至超過(guò)原有的技術(shù)指標(biāo)的一種修理方式,即再制造。
由經(jīng)驗(yàn)維修向科學(xué)維修的轉(zhuǎn)變??茖W(xué)維修是相對(duì)于經(jīng)驗(yàn)維修而言的??茖W(xué)維修是以科學(xué)的維修理論為指導(dǎo),以科技進(jìn)步為依托,以保持、恢復(fù)、改善航空發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性和實(shí)現(xiàn)維修綜合效益最佳化為目的,采取科學(xué)的方法,組織實(shí)施合理、適度、有效的維修。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)管理的“標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、可視化、柔性化、信息化”,規(guī)范維修現(xiàn)場(chǎng),是實(shí)現(xiàn)科學(xué)維修的重要手段。
由故障維修向預(yù)防維修的轉(zhuǎn)變。故障維修是指對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件不在故障前采取預(yù)防措施,而是等到零部件發(fā)生故障或遇到損壞后,再采取措施使其恢復(fù)到規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的維修活動(dòng)。預(yù)防維修是指依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)積累的大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的潛在故障部位和故障模式,在發(fā)生故障之前,通過(guò)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)性檢查、檢測(cè)和對(duì)零部件的修復(fù)或再制造,以防止功能故障發(fā)生,使其保持在規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的維修活動(dòng)。對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修而言,預(yù)防維修擁有較強(qiáng)的針對(duì)性,不僅能充分利用航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其部件的工作壽命,又能有效預(yù)防偶然性故障發(fā)生,能大大提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的有效性和經(jīng)濟(jì)性。
由定時(shí)維修向據(jù)情維修的轉(zhuǎn)變。定時(shí)維修是指航空發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)規(guī)定的間隔期或固定的累計(jì)工作時(shí)間后,按照事先排定的計(jì)劃進(jìn)行的維修。據(jù)情維修則是指根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作狀態(tài)安排維修。定時(shí)維修在航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修曾經(jīng)發(fā)揮了重要作用,但在航空發(fā)動(dòng)機(jī)日益先進(jìn)復(fù)雜,多品種小批量特征愈加突出的情況下,已經(jīng)難以滿(mǎn)足航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障的需要,亟待向據(jù)情維修轉(zhuǎn)變。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理的三維結(jié)構(gòu)模型
基于新時(shí)期航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理的新要求,本文參照并改進(jìn)美國(guó)著名系統(tǒng)工程專(zhuān)家霍爾(A.D.Hall)提出的系統(tǒng)工程“三維結(jié)構(gòu)體系”模型,提出了航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理的三維結(jié)構(gòu)圖(圖1)。
時(shí)間維。如圖1所示,從整體上來(lái)說(shuō),航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程的全壽命期(時(shí)間維)可劃分為6個(gè)主要階段,即需求分析、立項(xiàng)論證、維修準(zhǔn)備、產(chǎn)品試修、維修運(yùn)行(維修技術(shù))、升級(jí)改造。
邏輯維。邏輯維是解決工程管理的邏輯過(guò)程,是指時(shí)間維度中的每一個(gè)階段內(nèi)所要進(jìn)行的工作內(nèi)容和應(yīng)該遵循的思維程序。本文將航空發(fā)動(dòng)機(jī)的邏輯維按照管理過(guò)程進(jìn)行劃分。航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理是通過(guò)利用工程管理知識(shí)、技能、工具和技術(shù)的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的,這些過(guò)程憑借輸入創(chuàng)造出輸出(成果)。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程壽命期的各個(gè)階段,一般要經(jīng)過(guò)啟動(dòng)、計(jì)劃、執(zhí)行、控制和收尾5個(gè)管理過(guò)程。各管理過(guò)程之間是以它們所產(chǎn)生的成果相互聯(lián)系著的。
領(lǐng)域維。領(lǐng)域維是指為保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),所需開(kāi)展的主要管理知識(shí)領(lǐng)域。航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理主要包括兩大領(lǐng)域的管理知識(shí):一方面,是與產(chǎn)品直接相關(guān)的管理領(lǐng)域,如關(guān)鍵零部件修復(fù)與再制造的專(zhuān)業(yè)化管理、質(zhì)量管理、用戶(hù)服務(wù)管理等;另一方面,是指為保證產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)而對(duì)資源因素進(jìn)行的管理,如人力資源管理、成本管理、信息管理等,它涵蓋了為保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程順利進(jìn)行所必須創(chuàng)造的各種條件。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程的專(zhuān)業(yè)化柔性化集成化管理
基于上述三維結(jié)構(gòu)模型在我國(guó)基礎(chǔ)落后、受制于人的情況下,航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理應(yīng)當(dāng)構(gòu)建以“專(zhuān)業(yè)化、柔性化、集成化”為特征的工程管理體系,也就是,構(gòu)建以關(guān)鍵零部件修復(fù)和再制造專(zhuān)業(yè)化管理模式、多型跨代航空發(fā)動(dòng)機(jī)并線(xiàn)作業(yè)的整機(jī)柔性化修理模式、全型號(hào)全壽命系統(tǒng)集成化管理模式為主體,專(zhuān)業(yè)化分工和系統(tǒng)化管理相結(jié)合的航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理體系,以實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程目標(biāo)。
關(guān)鍵零部件修復(fù)和再制造專(zhuān)業(yè)化管理模式
所謂再制造技術(shù),就是對(duì)報(bào)廢的關(guān)鍵零部件進(jìn)行再生、對(duì)設(shè)計(jì)制造缺陷進(jìn)行修正,且質(zhì)量和性能不能低于新品的先進(jìn)技術(shù)。將這些技術(shù)群增加到裝備全壽命周期管理中,并實(shí)現(xiàn)工程化應(yīng)用,使航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修發(fā)展到高級(jí)階段。航空發(fā)動(dòng)機(jī)再制造工程管理是以再制造的核心專(zhuān)業(yè)技術(shù)為主體,以產(chǎn)品全壽命周期管理、價(jià)值流、系統(tǒng)工程、并行工程、組織行為學(xué)等管理理論為指導(dǎo),融合其他相關(guān)技術(shù)和管理手段,與航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修全過(guò)程、全型號(hào)、全壽命期的系統(tǒng)化管理有機(jī)集成,簡(jiǎn)而言之,就是專(zhuān)業(yè)化管理與系統(tǒng)化管理的有效結(jié)合。其專(zhuān)業(yè)化管理主要體現(xiàn)在:
以再制造核心技術(shù)為重點(diǎn)的研發(fā)管理。按照產(chǎn)品全壽命周期使用的要求,分析、確定各類(lèi)報(bào)廢關(guān)鍵零部件再制造的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)可行性,針對(duì)性地研發(fā)再制造核心技術(shù),進(jìn)行“試樣級(jí)+部件級(jí)+整機(jī)級(jí)”的考核驗(yàn)證。用數(shù)字仿真系統(tǒng)對(duì)擬采用的工藝進(jìn)行模擬、分析和優(yōu)化,對(duì)再制造后的性能進(jìn)行預(yù)測(cè),可降低研發(fā)成本與技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),縮短研發(fā)周期。
以可靠性為中心的質(zhì)量管理。為確保質(zhì)量狀態(tài)可控和可追溯,必須以可靠性為中心,實(shí)施細(xì)化的過(guò)程控制和數(shù)字質(zhì)量身份證管理。將修理方法細(xì)分并固化到具體工作中,通過(guò)定義、歸集、替代和對(duì)應(yīng),建立系統(tǒng)總體控制程序;對(duì)再制造件逐一賦予唯一的識(shí)別編碼,建立分解、再制造、組裝、交付等全過(guò)程的數(shù)據(jù)庫(kù)。
以“故障檢查(處方)”為樞紐的逆向作業(yè)和逆向物流管理。再制造生產(chǎn)過(guò)程是逆向作業(yè)和逆向物流(報(bào)廢→故障檢查→修復(fù)), “故障檢查(處方)”是整個(gè)再制造生產(chǎn)管理的樞紐,即通過(guò)故障檢查,判定再制造件存在的缺陷或故障,針對(duì)性地制定個(gè)性化工卡,進(jìn)行再制造作業(yè)和工序流轉(zhuǎn),使原應(yīng)報(bào)廢的零部件再生并獲得新價(jià)值。
多型跨代航空發(fā)動(dòng)機(jī)并線(xiàn)作業(yè)的整機(jī)柔性化修理模式
多型跨代航空發(fā)動(dòng)機(jī)并線(xiàn)作業(yè)的整機(jī)柔性化修理模式,是指為了更有效地應(yīng)對(duì)用戶(hù)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的多樣化需求以及環(huán)境的不確定性,維修企業(yè)主動(dòng)適應(yīng)變化、利用變化和制造變化以提升自身競(jìng)爭(zhēng)能力而制訂的一組可擇行動(dòng)規(guī)劃及相應(yīng)的方案。
建立柔性化維修線(xiàn)是實(shí)現(xiàn)柔性化修理的基礎(chǔ)。本文提出航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修項(xiàng)目管理成熟度模型AO2PM3(Aeroengine Overhaul Organizational Project Management Maturity Model)如圖2所示,用于指導(dǎo)柔性化維修線(xiàn)建設(shè)和維修線(xiàn)建設(shè)工程管理成熟度評(píng)價(jià)。實(shí)施維修線(xiàn)建設(shè)工程管理的目的,是將企業(yè)和團(tuán)隊(duì)所具有的能力,應(yīng)用于維修線(xiàn)建設(shè)工程的過(guò)程,得到滿(mǎn)足企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的成果。所以,AO2PM3定義的核心問(wèn)題,是能力、過(guò)程、成果三個(gè)方面的指標(biāo)。
AO2PM3模型由兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的工程管理成熟度子模型構(gòu)成,即企業(yè)級(jí)工程管理成熟度模型(AO2PM3-F)和團(tuán)隊(duì)級(jí)工程管理成熟度模型(AO2PM3-T)。AO2PM3-F包含企業(yè)文化、組織結(jié)構(gòu)、過(guò)程方法、資源提供這四個(gè)在組織層面對(duì)維修線(xiàn)建設(shè)工程具有關(guān)鍵影響的過(guò)程,其管理成熟度由低到高分為I級(jí)至V級(jí);AO2PM3-T的圓形截面部分包含了維修線(xiàn)建設(shè)8個(gè)方面的過(guò)程,圓柱體中啟動(dòng)、規(guī)劃、執(zhí)行、收尾代表了工程各階段的特征和推進(jìn)的方向,監(jiān)控貫穿工程始終,其管理成熟度也由低到高分為I級(jí)至V級(jí)。
團(tuán)隊(duì)級(jí)工程管理能力是以企業(yè)級(jí)工程管理能力為基礎(chǔ)的,意味著AO2PM3-F是AO2PM3的核心與關(guān)鍵;同時(shí)在具體實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修線(xiàn)建設(shè)工程中,AO2PM3-T的不斷提升,也能夠有效提升AO2PM3-F。兩個(gè)層次的工程管理能力是一種相互促進(jìn)的關(guān)系。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)全型號(hào)全壽命系統(tǒng)集成化管理模式
航空發(fā)動(dòng)機(jī)全型號(hào)全壽命系統(tǒng)集成管理模式,是指以信息化技術(shù)為平臺(tái),集成涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)所有在修型號(hào)及其全壽命期的各個(gè)管理領(lǐng)域,通過(guò)建立、完善專(zhuān)業(yè)化分工與系統(tǒng)化管理相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)式工作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)資源的合理配置和高效流動(dòng),形成覆蓋航空發(fā)動(dòng)機(jī)全型號(hào)全壽命全專(zhuān)業(yè)全系統(tǒng)的數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)式工作平臺(tái)。
系統(tǒng)集成的平臺(tái)是信息化技術(shù),包括數(shù)字仿真、ERP等;系統(tǒng)集成的方法是專(zhuān)業(yè)化分工與系統(tǒng)化管理相結(jié)合;系統(tǒng)集成的目標(biāo)是,航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修系統(tǒng)最優(yōu)化;系統(tǒng)集成的對(duì)象是航空發(fā)動(dòng)機(jī)所有在修型號(hào)及其全壽命期的各個(gè)管理領(lǐng)域,包括:
以“成本/效益/風(fēng)險(xiǎn)分析、工藝技術(shù)研究、驗(yàn)證、修理極限定義、認(rèn)證審批”為主線(xiàn)的研發(fā)體系。通過(guò)成本/效益/風(fēng)險(xiǎn)分析確定零部件修復(fù)和再制造的技術(shù)可行性,通過(guò)模擬仿真確定故障件修理極限并降低修理風(fēng)險(xiǎn),采用項(xiàng)目化、流程化的工藝技術(shù)研究形式,通過(guò)不同級(jí)別(“試樣級(jí)+部件級(jí)+整機(jī)級(jí)”)的考核驗(yàn)證對(duì)研發(fā)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)和最終批準(zhǔn)。
以“故檢、檢測(cè)、處方、修理、檢驗(yàn)、交付、跟蹤、反饋”為主線(xiàn)的維修作業(yè)體系。航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修作業(yè)體系具有逆向物流和逆向作業(yè)的特征,其中逆向物流是指在航空發(fā)動(dòng)機(jī)送到維修基地后,將零部件進(jìn)行修復(fù)和再制造,然后重新裝配至航空發(fā)動(dòng)機(jī)上再流轉(zhuǎn)至用戶(hù)的過(guò)程。在逆向物流的過(guò)程中,包含了“分解、故檢、檢測(cè)、‘處方’、修理、檢驗(yàn)、交付、跟蹤、反饋”的逆向作業(yè)(失效或報(bào)廢零部件經(jīng)論證分析繼續(xù)進(jìn)行再制造加工活動(dòng)并裝機(jī)使用)過(guò)程。
由質(zhì)量保證與審核系統(tǒng)、質(zhì)量控制與分析系統(tǒng)、可靠性評(píng)估與報(bào)警系統(tǒng)等構(gòu)成的質(zhì)量管理體系。根據(jù)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求,編寫(xiě)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修質(zhì)量手冊(cè)和工作程序文件,明確工作流程,實(shí)現(xiàn)“工作流程化”,開(kāi)展內(nèi)部審核,對(duì)維修管理過(guò)程和航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查和評(píng)估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正維修過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題;對(duì)影響維修的各個(gè)因素進(jìn)行過(guò)程控制,并實(shí)施測(cè)量、分析和改進(jìn),促進(jìn)維修質(zhì)量和質(zhì)量管理工作的持續(xù)改進(jìn);對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用中的狀態(tài)參數(shù)、出現(xiàn)的故障和使用后各部件狀態(tài)進(jìn)行檢查、評(píng)估,制定、完善航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工作內(nèi)容,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用中的故障情況、維修過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合識(shí)別、評(píng)估、預(yù)警、處置等,提高風(fēng)險(xiǎn)防范能力。
基于內(nèi)部模擬市場(chǎng)及價(jià)值流分析的經(jīng)濟(jì)責(zé)任體系。對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修工序進(jìn)行內(nèi)部定價(jià),構(gòu)建內(nèi)部市場(chǎng)鏈,實(shí)現(xiàn)由實(shí)物型管理向價(jià)值型管理轉(zhuǎn)變。在分廠(chǎng)建立微型利潤(rùn)中心,每個(gè)微型利潤(rùn)中心由若干個(gè)修理作業(yè)單元組成,業(yè)務(wù)范圍覆蓋某一型或某幾型產(chǎn)品修理的全工序,發(fā)揮生產(chǎn)共同體、利益共同體、風(fēng)險(xiǎn)共同體和榮辱共同體的作用,通過(guò)建立行之有效的授權(quán)和激勵(lì)機(jī)制,在各微型利潤(rùn)中心之間建立起平等的充分競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,從而有效壓縮修理周期、降低修理成本、提高修理質(zhì)量。
預(yù)防為主、全天候、零距離的超值用戶(hù)服務(wù)體系。從關(guān)注產(chǎn)品到面向顧客,開(kāi)展以顧客需求為關(guān)注焦點(diǎn),以市場(chǎng)變化為導(dǎo)向的用戶(hù)服務(wù)管理模式創(chuàng)新。根據(jù)不同顧客的需求和期望,重構(gòu)服務(wù)模式和流程,從規(guī)范服務(wù)管理,提高服務(wù)及時(shí)性和有效性,進(jìn)行重大故障攻關(guān),以及開(kāi)展技術(shù)支持、培訓(xùn)服務(wù)等方面進(jìn)行分類(lèi)設(shè)計(jì)。建設(shè)預(yù)防為主、全天候、零距離的超值用戶(hù)服務(wù)體系,實(shí)現(xiàn)由單一化服務(wù)向個(gè)性化服務(wù)轉(zhuǎn)變,滿(mǎn)足不同顧客的需求和期望。
基于知識(shí)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)的管理決策支持系統(tǒng)。構(gòu)建知識(shí)管理系統(tǒng),建立航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修課程模塊化拆分且獨(dú)立可選的“單元體”教學(xué),以及基于學(xué)歷培訓(xùn)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)培訓(xùn)、技能培訓(xùn)、從業(yè)資格培訓(xùn)的“框架式”學(xué)習(xí)于一體的培訓(xùn)項(xiàng)目體系,使隱性知識(shí)顯性化、顯性知識(shí)得到共享和傳承。基于ERP平臺(tái),構(gòu)建以維修作業(yè)管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理智能管理系統(tǒng)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修數(shù)字仿真系統(tǒng)等為基礎(chǔ)的管理決策平臺(tái),提升決策的科學(xué)性、及時(shí)性、有效性。