中國商飛浦東生產(chǎn)線所生產(chǎn)的首架ARJ21飛機(jī)已成功首飛

3月6日，中國商飛浦東生產(chǎn)線所生產(chǎn)的第一架ARJ21飛機(jī)，132架機(jī)當(dāng)天在浦東機(jī)場上空飛行了三小時(shí)五十分鐘。

這是ARJ21飛機(jī)132架機(jī)的首次生產(chǎn)試飛，也標(biāo)志著ARJ21飛機(jī)第二條生產(chǎn)線——浦東生產(chǎn)線從部裝到總裝再到生產(chǎn)試飛的各環(huán)節(jié)已完全打通。

ARJ21浦東生產(chǎn)線。

自從2017年7月，中國民航局為ARJ21頒發(fā)了生產(chǎn)許可證（PC證）后，ARJ21就面臨著新的挑戰(zhàn)：我國噴氣式客機(jī)制造將首次進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。

時(shí)任中國商飛上海飛機(jī)制造公司總經(jīng)理沈衛(wèi)國曾這么說：這是不亞于大飛機(jī)首飛的挑戰(zhàn)。

那么，民用客機(jī)的批生產(chǎn)分幾步？又難在哪里？

主制造商集成?全球供應(yīng)商協(xié)同

飛機(jī)的制造是由零件裝配成組件，由組件裝配成部件，再由部件對(duì)接成整機(jī)的過程。在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，如法國“快帆”、英國“彗星”、美國波音707等機(jī)型的設(shè)計(jì)制造，都是在本國或一個(gè)經(jīng)濟(jì)體內(nèi)完成的。但由于新型民用飛機(jī)投資巨大，研制周期長，市場不確定，制造商承擔(dān)了很大的風(fēng)險(xiǎn)。如果這種風(fēng)險(xiǎn)得不到充分釋放，項(xiàng)目就會(huì)遇到麻煩，甚至面臨夭折的危險(xiǎn)。

“彗星”1型客機(jī)是全球首款噴氣式客機(jī)，由德·哈維蘭公司于1949年推出。但由于接連發(fā)生了3次墜毀事故，導(dǎo)致停飛。德·哈維蘭公司經(jīng)過加長、改型推出了“彗星”4型，但由于性能、容量、運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性均不如已經(jīng)開始交付的波音707，使得德·哈維蘭公司最終因經(jīng)營不振被霍克·西德利公司(HawkerSiddeley)合并。

因此，當(dāng)代的民機(jī)制造產(chǎn)業(yè)摸索出了“風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)，利益共享”的合作模式：主制造商是供應(yīng)鏈的集成商，將一個(gè)個(gè)分布在全球各地的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和供應(yīng)商團(tuán)隊(duì)整合成一個(gè)組織嚴(yán)密的系統(tǒng)；而供應(yīng)商負(fù)責(zé)生產(chǎn)部件，參與項(xiàng)目投資，承擔(dān)一定份額的風(fēng)險(xiǎn)，并按照一定比例獲得利潤。?現(xiàn)在，波音、空客、中國商飛等民機(jī)制造商都采用這種“主制造商-供應(yīng)商”的生產(chǎn)模式。例如，ARJ21的機(jī)體被拆分為機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身、后機(jī)身、機(jī)翼、尾翼等多個(gè)部段，所有機(jī)身部段由航空工業(yè)旗下的幾大主機(jī)制造廠如航空工業(yè)成飛、西飛、陜飛等分別建造，然后由中國商飛上海飛機(jī)制造廠總裝完成。?

供應(yīng)商制造部件?攻關(guān)與產(chǎn)能并重

攻關(guān)從部件制造就開始了。

以機(jī)翼為例。ARJ21飛機(jī)采用較大后掠角的超臨界機(jī)翼和一體化設(shè)計(jì)的翼梢小翼，并采用了復(fù)合材料以降低重量。全新的復(fù)合材料應(yīng)用、復(fù)雜的雙曲面外形，為加工帶來了極大的難度。承擔(dān)著ARJ21多個(gè)部件制造的供應(yīng)商航空工業(yè)西飛首先是通過采取優(yōu)化設(shè)計(jì)/工藝流程、更改工裝結(jié)構(gòu)、回彈補(bǔ)償修模等辦法攻克了這一重大技術(shù)難題。

解決了“造出來”的問題，接下來的目標(biāo)是“造得快”。航空工業(yè)西飛機(jī)翼裝配廠ARJ生產(chǎn)線精益單元實(shí)行“精益+技術(shù)+細(xì)節(jié)+節(jié)點(diǎn)”的策略，全面消除浪費(fèi)，不斷提高效率。

例如，他們首先通過技術(shù)評(píng)估，將總裝站位的肋腹板角片、上壁板封包等架下工作進(jìn)行前置和后移，減少總裝站位的工作周期。面對(duì)零件缺件，生產(chǎn)單元進(jìn)行合理調(diào)配，一切以生產(chǎn)現(xiàn)場為主，減少現(xiàn)場操作人員非增值浪費(fèi)；成立攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，利用工藝技術(shù)改進(jìn)解決生產(chǎn)現(xiàn)場的“頑疾”問題，切實(shí)達(dá)到技術(shù)保障……

這樣的部件生產(chǎn)節(jié)奏，為ARJ21實(shí)現(xiàn)批生產(chǎn)提速打下了良好的基礎(chǔ)。

主制造商部裝?從節(jié)拍式精益生產(chǎn)開始

當(dāng)飛機(jī)的各個(gè)部段通過陸運(yùn)、海運(yùn)、或者空運(yùn)運(yùn)抵總裝廠后，部段將首先進(jìn)入部裝車間。所謂部裝，就是將運(yùn)抵總裝廠的各個(gè)大部段對(duì)接起來。

ARJ21部裝開工

機(jī)身對(duì)接的過程是這樣的：第一步，機(jī)頭和前機(jī)身連接；第二步，飛機(jī)斷面、翼盒安裝，為了便于移動(dòng)，機(jī)翼先不裝；第三步，后機(jī)身安裝；第四步，機(jī)身整體成龍；第五步，安裝機(jī)翼。整體成形后，還要進(jìn)行第六步：氣密試驗(yàn)。

說起來簡單，其實(shí)每一步都包含著各種細(xì)節(jié)填充和修改完善。因?yàn)槭澜顼w機(jī)制造趨勢是模塊化設(shè)計(jì)，部裝過程中，能早裝的就早裝，減少總裝時(shí)間。飛機(jī)機(jī)身成龍后再做一些細(xì)節(jié)工作會(huì)困難很多，因此在部裝期間多做一些工作，整體效率就能提升，這也是部裝比總裝更復(fù)雜、更困難的原因。?在部裝階段，每一架飛機(jī)在一個(gè)個(gè)工位上先完成一部分工作，挪一個(gè)位置，位置空出來，后面一個(gè)架次飛機(jī)再補(bǔ)上來。每一個(gè)工位上的工作都不是單一專業(yè)，而是多個(gè)工種的組合。因此，每一個(gè)工位上的工作就變得尤為重要。

ARJ21飛機(jī)批生產(chǎn)采用了以工位制為基礎(chǔ)的“節(jié)拍化精益生產(chǎn)”模式——

節(jié)拍是生產(chǎn)線上飛機(jī)在一個(gè)機(jī)位上停留的最長時(shí)間。讓飛機(jī)在從部裝到總裝的一共八個(gè)工位上保持一樣的節(jié)拍，以流水線移動(dòng)的方式保證生產(chǎn)提速，就是“節(jié)拍化生產(chǎn)”。

由于每個(gè)工位上工人的崗位和工作則是固定的，固定的操作，熟能生巧，差錯(cuò)率最低、效率最高，這樣就符合了“精益生產(chǎn)”的宗旨，讓飛機(jī)在每個(gè)機(jī)位停留的時(shí)間保持一致，并縮到最短，最終達(dá)成“節(jié)拍化精益生產(chǎn)”的目的。

已經(jīng)進(jìn)入飛機(jī)總裝階段的“新舟”700也采用了原理類似的“脈動(dòng)”生產(chǎn)線——按照裝配的節(jié)拍，從大部件對(duì)接開始分為七個(gè)站位，七個(gè)站位走完，一架飛機(jī)就完成總裝下線。

正在進(jìn)行翼身對(duì)接前準(zhǔn)備工作的“新舟”700客機(jī)。

總裝

移動(dòng)生產(chǎn)模式與“黑科技”

從部裝車間出來，飛機(jī)還是空空的殼，進(jìn)入總裝車間后，工人將為這個(gè)殼安裝電纜、導(dǎo)管，裝上系統(tǒng)設(shè)備、調(diào)試，安裝發(fā)動(dòng)機(jī)，裝上座椅、座艙設(shè)備……好比給一個(gè)軀殼裝上“心臟”、“神經(jīng)”、“大腦”。

正在安裝機(jī)翼整流罩的ARJ21已經(jīng)初具雛形

在每個(gè)工位保證了“最短節(jié)拍”后，ARJ21采取了移動(dòng)生產(chǎn)模式：一架飛機(jī)隨著平臺(tái)慢慢往前走，移到一個(gè)地方，完成一些裝配，做完了再往前。現(xiàn)在，ARJ21飛機(jī)總裝車間里，各個(gè)工位像流水線一樣總裝飛機(jī)的場面已經(jīng)成為一種“新常態(tài)”。

移動(dòng)生產(chǎn)模式最早來自豐田汽車，通過對(duì)流水線的革命性改進(jìn)，大幅提高效率。波音公司最先把汽車的移動(dòng)式流水線引入飛機(jī)生產(chǎn)，從波音737開始至波音777，所有項(xiàng)目都“移動(dòng)”起來，造就7天造出一架飛機(jī)的速度。

在“新舟”700的總裝車間，為了最大限度地利用現(xiàn)有空間，節(jié)約人力，提高工作效率，也采用了精益布局。

同時(shí)，為了保證總裝節(jié)點(diǎn)，ARJ21總裝線上也不乏這樣的黑科技——

ARJ21總裝車間工人使用AR眼鏡為機(jī)體接入電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)（EWIS）。

電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)（EWIS）的裝配工作通常需要兩個(gè)人配合完成，一個(gè)人尋找連接線編號(hào)，另一個(gè)人在裝配大綱（AO）中尋找對(duì)應(yīng)編號(hào)的插孔信息，得到后者反饋后，前一個(gè)人才能完成線纜裝配。傳統(tǒng)人工端接裝配工作需要兩個(gè)人完成，一次插孔工作需要40秒左右；而戴上AR眼鏡，一個(gè)人就可完成這項(xiàng)工作，且每根連接線的裝配只需28秒。

現(xiàn)在ARJ21飛機(jī)已經(jīng)擁有了兩條生產(chǎn)線，而新型渦槳支線飛機(jī)“新舟”700也即將下線首飛，隨著我國民用飛機(jī)批生產(chǎn)技術(shù)與管理水平的不斷進(jìn)步，相信不久之后，從中國的飛機(jī)制造廠里，乘著“精益”的節(jié)拍，脈動(dòng)而來的中國民用飛機(jī)將會(huì)翱翔在更多的航線上——交付更多，飛行更遠(yuǎn)！