民机产品低速率生产阶段特点研究

苏天奎

【摘 要】研究民机产品低速率生产阶段的概念与低速率生产阶段对民机产品批生产过程的作用与意义。从产品设计基线、工艺技术准备、生产准备、生产现场管理、采购与供应商管理、质量安全管理、成本资金管理、产品运行验证等角度研究民机产品批生产活动在低速率生产阶段的特点。

【关键词】民机;低速率生产阶段;特点;研究

中图分类号： V262.4+3文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）27-0035-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.27.016

【Abstract】Study the concept of low-rate initial production（LRIP）stage of civil aircraft and the effect and significance of low-rate production stage on the production process of civil aircraft. From the perspectives of product design baseline，manufacture  process  preparation， production preparation， production site management， procurement and supplier management， quality and safety management， cost and capital management， product operation verification， etc.， the characteristics of production activities of civil aircraft products in LRIP are studied.

【Key words】Civil aircraft; Lrip; Charactoristic; Reserach

民机产品系统复杂程度高，涉及工业领域广，产品生产流程、环节多，工艺与质量水平高，对生产工艺技术能力与生产管理能力提出较高要求。根据复杂工业产品一般规律，产品从试制到大批量生产需经过产品生产过程的不断调整、磨合与改进的阶段，该阶段被称之为低速率生产阶段。

本文特别针对民机产品批生产工作，就低速率生产阶段的概念、一般特点进行讨论，并对民机产品低速率生产阶段管理方法开展研究探索，从工程、生产准备、生产实施、采购、成本、风险等各方面综合考量，形成低速率生产阶段的管理实践，希望对民机產品在低速率生产阶段相关生产过程提供指导。

1 民机产品低速率生产阶段概念

低速率生产阶段的概念最初被美国国防部政府采办项目广泛使用，对研制生产成本超过一定数额、系统复杂度超过一定程度的大型设备采购的强制要求，后逐渐被其他行业大型、复杂设备生产管理采用。

低速率生产阶段是指通过有限数量的生产提供足够开展运行测试和评估的产品，同时确保初始生产平台的建立，以实现在运行试验基础上的生产速率向全速率生产阶段的逐渐提升。[1]

设置低速率生产阶段主要有两个目的，一方面是要求生产预期数量的产品，进一步验证生产部门的制造能力，为项目建立初始的生产基础;另一方面向用户提供足够数量的典型产品代表，并开展初始运行试验与评价验证、完善产品设计，完善生产性，稳定质量水平，提高产品可用性、维护性、经济性。

对于民机生产，低速率生产阶段是产品运行暴露问题解决、设计缺陷与问题迅速完善，产品技术状态逐步稳定的阶段。同时也是生产线生产能力的检验、磨合与改进提高、各项生产工作由原型机试制向批量上速率生产转变的阶段。

2 民机产品低速率生产阶段的一般特点

低速率生产阶段位于生产与部署阶段的第一阶段，前承原型机试制与试验取证阶段，后接生产与部署阶段的全速率批量生产阶段，以批量生产评审通过为起始，以全速率生产评审通过为终止，是型号生产工作向全速率生产开展的必经路径。

处于低速率生产阶段的型号在产品设计基线、工艺技术准备、生产能力与生产准备、现场管理、配套与供应链管理、质量与适航管理、成本与资金管理、产品运行性能验证等方面存在其特点。

2.1 产品基线

民机产品低速率生产阶段已获得产品型号合格证，形成完整的产品基线与有效的构型管理方法，但该产品基线未经过充分验证与反复迭代，仍存在以下特点：

（1）已完成产品试制与试飞，功能和结构特性可达到试验环境下的设计要求，但设计变更仍然不断存在，主要包括因产品设计问题造成的不可制造与难制造，不可运行与难运行。同时因产品性能与可靠性、维护性改善的需求，产品主动设计优化行为大量发生。

（2）产品变更相关工程更改发放数量将工程发展阶段有明显降低，但在低速率生产阶段仍保持一定数量，尤其因生产困难引起的装配相关更改数量占比较大。

2.2 工艺技术准备

工艺是通过人、设备与装备、材料、方法、环境、计量与检测六大影响因素将工程产品设计形态与特性，采用正确、合理、经济的操作指令体现在生产实践活动中。

低速率生产阶段已基本没有影响生产连续性的典型制造装配问题，但改进后的工艺方案、工艺流程、方法需进一步投产验证;工艺装配与制造指令、质量检验标准基本可用，但合理性与效率尚需完善;工时统计数值可信度不高，需不断开展测算迭代。单机物料清单形成，但完善与细致程度不足。手工操作比例高，自动化工装与自动化操作不断增加。工位、站位生产节拍形成，但均衡性需不断优化。

2.3 生产准备

生产准备包括人员、厂房、设备、工装工具等。

（1）人员方面，因受制于项目低速率生产阶段总工作量及资源投入等限制，低速率生产阶段的人员规模通常较为有限，分工未细化，有一定的研制批生产工作经验，熟练度不高，效率较低。

（2）厂房设备方面，厂房的供应在低速率生产阶段应当非常充裕，生产车间内的设备布置较为宽松。低速率生产阶段初期使用的设备主要是以满足研制阶段任务为首要目标的设备。该阶段的设备使用特点是需求优先级高、设备产能相对充足但可能被其他项目占用，需提前规划安排，供需之间调配的管理难度较高。

（3）工装工具方面，低速率生产阶段初期由于研制批的关系，工装工具的覆盖率不高、自动化程度不够。随着产量的增长，工具工装无论是在种类、数量、稳定性，亦或是自动化程度上都有更高的要求，批生产速率工装逐渐成熟，批量复制并投入使用。

2.4 现场管理

生产计划管理方面，具有型号订单到生产指令、生产计划与计划分解的计划管理体系，但生产速率与生产指令之间的缺口矛盾仍然存在。现场管理节拍与日计划分配系统形成，但日计划合理性、执行率需要不断提高。

生产问题管理方面，生产工艺、配套、质量问题与生产过程产生的异常缺陷常常造成日计划偏离，现场问题处置流程、管理责任、上升流程形成但不够高效，现场问题处置周期常常制约日计划的执行。现场二线支持一线团队的人员能力尚待提高，业务流程需不断优化。

2.5 配套与供应链管理

低速率阶段，产品构型尚未完全成熟稳定，构型持续变更是采购配套和供应链管理面临的挑战。该阶段下存在：一次配套与二次配套相互影响，采购与配套压力较大;可能存在部分供应商停产、断供风险;供应商产品质量尚未稳定，存在批次性质量，仍需开展持续的质量体系审核与产品检验;造买策略不断调整，针对装机产品供应安全性和经济性的不断变化，需持续性进行造买计划的调整和优化，直至形成稳定的供货渠道。

2.6 质量与适航

在该阶段产品的制造问题需要充分暴露和解决，同时已交付运营的飞机需完成磨合期的使命，将其中暴露的使用和维修等方面的问题逐一呈现。对于不同的机型和产品其具体的质量呈现趋势可能略有不同，有的呈现为缓慢下降曲线，有的呈现为先升后降状态。

2.7 产品运行验证

尽管民用飞机在交付运营前须通过一系列严格的适航验证，但事实上，对于涉及数十个专业、包含数百万个零部件的民用飞机来说，在服役前解决潜在问题几乎不可能。只有通过初期运营的磨合，飞机在研制阶段隐藏的设计、制造、管理方面的问题才会显现出来。

对于航空产品，低速率生产阶段在产品运行验证方面存在以下特点：

（1）部分航线运行所需适航条款在飞机设计期间的审定基础中存在豁免，飞机制造过程相关偏差处理尚不能有效符合航线运行管理标准，通过低速率生产阶段，进行相应设计优化完善和生产偏差处理完善。

（2）航线运行维护性问题持续发生，维护性改善相关的设计更改保持在一定数量;同时改善用户体验的设计主动优化保持一定数量。

（3）产品生产质量不够稳定，持续发生因生产质量问题造成的事件调查，并因此展开原因分析与制定改进措施，同时在生产线复查并落实。

2.8 成本与资金管理

低速率阶段对于成本费用的估计较难开展，通过低速初始生产的验证，生产进度和费用估算值越来越清晰准确，更加接近于全速生产阶段。研制试制阶段、低速率生产阶段、全速率生产阶段成本费用应逐渐降低，但生产资金管理要求會迅速上升。

3 小结

低速率生产阶段是民机产品实现全速率生产活动的必经阶段。通过小批量低速率的生产活动，解决试制阶段产品生产遗留问题，逐渐提高产品设计成熟度、改善可制造性，同时运转批生产相关技术准备与生产准备工作，提高操作人员熟练程度与生产管理科学程度，以航线小批量产品运行，尽早暴露和改善可维修性与可靠性问题。通过低速率生产阶段，既尽快实现产品成熟，又逐渐加速产品生产线运转，对民机批生产上速率工作具有重要意义。

【参考文献】

[1]徐熙阳，蒲洪波，毛寅轩.美国重要武器装备低速初始生产规模研究.航天政策与管理.2016（5）：30-35.