張聚恩/文 王建華、齊振超著《造飛機(jī)的那些事——中國(guó)飛機(jī)制造案例集》(科學(xué)出版社,2023年6月第一版)是一本好書。這本書的題材特別,內(nèi)容豐富,寫法新穎,值得一讀,特向大家推薦。 題材特別——該書直指較少有人去寫、甚至被有所忽視的飛機(jī)制造領(lǐng)域,涵蓋飛機(jī)工藝、工藝裝備、零部件制造與裝配等專業(yè)技術(shù),還涉及質(zhì)量與適航、售后服務(wù)、供應(yīng)商管理和制造文化等方面;書中分析了中國(guó)航空工業(yè)設(shè)計(jì)與工藝分離的現(xiàn)狀與弊端,并提出了改進(jìn)建議。作者圍繞質(zhì)量可控地造出好產(chǎn)品,闡釋“造飛機(jī)”的那些規(guī)律性認(rèn)識(shí),介紹飛機(jī)制造的有關(guān)知識(shí),提供處理復(fù)雜技術(shù)與相關(guān)問(wèn)題的實(shí)用方法與技巧。主題鮮明,專業(yè)性強(qiáng)。 內(nèi)容豐富——作者以飛機(jī)制造中的工藝問(wèn)題為主,強(qiáng)調(diào)在實(shí)現(xiàn)制造任務(wù)目標(biāo)中工藝的重要性;闡述工藝設(shè)計(jì)的概念,提出飛機(jī)制造中總體工藝、專業(yè)主管工藝和車間(工段)工藝三個(gè)層級(jí)工藝的各自責(zé)任;通過(guò)具體案例,如某大型民機(jī)項(xiàng)目裝配協(xié)調(diào)方案的編制,介紹總體工藝問(wèn)題的解決方案,為讀者提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)借鑒;還討論了數(shù)字化技術(shù)在飛機(jī)制造中的應(yīng)用,指出應(yīng)該恰當(dāng)處理數(shù)字化與工藝設(shè)計(jì)的關(guān)系。 寫法新穎——該書全部由案例組成,共九章(制造工藝、工藝裝備、零件制造、部件裝配、總裝、售后服務(wù)、質(zhì)量與適航、供應(yīng)商管理、制造觀念創(chuàng)新)計(jì)145例。通過(guò)案例,擺事實(shí),講道理,講方法,明辨是非;每個(gè)案例都有背景、主題切入、過(guò)程和結(jié)果四個(gè)部分,構(gòu)成一個(gè)牽引出觀點(diǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)。能夠以這樣的方法寫作,把復(fù)雜問(wèn)題講得生動(dòng)深刻,又不失專業(yè)性,緣于作者在飛機(jī)制造一線工作的長(zhǎng)期豐富實(shí)踐,又能及時(shí)總結(jié)和思考提煉,形成了舉重若輕、信手拈來(lái)的功力。讀后,你也會(huì)忽然領(lǐng)悟,哦,原來(lái)專業(yè)書還可以這樣寫。 145個(gè)案例的大部分都很有趣,作者的觀點(diǎn)也很有說(shuō)服力;當(dāng)然有些問(wèn)題見仁見智,讀者可以通過(guò)自己的閱讀與思考,體味作者的用意,分享他們的經(jīng)驗(yàn),并求得更進(jìn)一步的認(rèn)知。為了與大家分享我的讀書心得,我以“加強(qiáng)工藝設(shè)計(jì)”和“航空人應(yīng)該本能地關(guān)心制造”為主要話題,介紹和評(píng)介作者奉獻(xiàn)的有關(guān)案例和觀點(diǎn),并與讀者作交流討論。 什么是制造?制造是一個(gè)涵義寬泛的概念,可將其理解為一個(gè)有目的的創(chuàng)造活動(dòng)與過(guò)程,其核心是通過(guò)勞動(dòng)將原材料或資源轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的產(chǎn)品或成果。隨著三次工業(yè)革命的浪潮,現(xiàn)代制造的概念和實(shí)踐興起。對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品的制造,需要進(jìn)行預(yù)籌的設(shè)計(jì)。是設(shè)計(jì),把創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為方案,設(shè)計(jì)遂成為產(chǎn)品制造的發(fā)端與基礎(chǔ)。一般說(shuō)來(lái),設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是回答三個(gè)問(wèn)題:造什么、怎么造和怎么用。也就導(dǎo)引出“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”、“工藝設(shè)計(jì)”和“用維設(shè)計(jì)”這三個(gè)概念的出現(xiàn)。 其中,工藝設(shè)計(jì)是為回答如何制造,所展開的構(gòu)思、規(guī)劃和優(yōu)化的全部工作(參見案例6.2);它既是設(shè)計(jì)的題中之義和重要組成,又是完成制造過(guò)程的綱領(lǐng)。把三個(gè)部分的設(shè)計(jì)綜合起來(lái),并與制造技術(shù)的使能作用緊密結(jié)合,才能造出好飛機(jī)來(lái)。因此,飛機(jī)是設(shè)計(jì)出來(lái)的(且是完整的設(shè)計(jì)),更是制造出來(lái)的(參見案例1.1)。 在我們的實(shí)際工作中,確實(shí)存在把“設(shè)計(jì)”狹義化的現(xiàn)象,往往較多地關(guān)注“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”,即回答“造什么”的問(wèn)題,而沒(méi)有把“工藝設(shè)計(jì)”充分包容進(jìn)“設(shè)計(jì)”體系,并給與足夠的重視。為了改變這種狀況,我們既需要加強(qiáng)工藝設(shè)計(jì),提高工藝設(shè)計(jì)水平和工藝技術(shù)水平,充分滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求,并使制造過(guò)程更合理、更穩(wěn)定、更高效;同時(shí)也要促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員建立完整的知識(shí)與能力體系(參見案例9.26),使他們?cè)诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)更充分地考慮“工藝性”問(wèn)題(見案例9.9,工藝性是指一個(gè)設(shè)計(jì)主題實(shí)體實(shí)現(xiàn)的可能性),以求全局和整體的成功,既造出好產(chǎn)品。 當(dāng)前,航空工業(yè)的形勢(shì)很好,軍民機(jī)需求都很旺盛,任務(wù)爆滿,為了更好地完成所承擔(dān)的使命,需要比過(guò)去任何時(shí)候更精細(xì)、高效地組織生產(chǎn),提高制造的效率、質(zhì)量和成本可控性,也就需要所有員工都更加關(guān)心制造。 為什么要關(guān)心制造?這緣于一個(gè)人人皆知的常識(shí),即航空工業(yè)是制造各類航空器的裝備制造業(yè)。只靠產(chǎn)品設(shè)計(jì),而無(wú)工藝設(shè)計(jì),是無(wú)法完成終極任務(wù)的。如果沒(méi)有成體系的制造技術(shù)的支撐,飛機(jī)也決然造不出來(lái)。 為什么要本能地關(guān)心制造?這是因?yàn)橐粋€(gè)本來(lái)很明確的問(wèn)題,卻在實(shí)際上發(fā)生了一定的模糊。鄙薄制造的認(rèn)識(shí)小有市場(chǎng),輕視制造的現(xiàn)象也不鮮見。加之廠所分立的壞體制,助長(zhǎng)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的分離,設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系也出現(xiàn)了一些不應(yīng)有的疏離,于是不得不強(qiáng)調(diào),必須自覺、能動(dòng)地關(guān)心制造。 航空人,指的是哪些人呢?首先是航空工業(yè)的科技工作者和管理者,出于事業(yè)的需要,必須努力地、有深度地學(xué)習(xí)、知曉和掌握航空制造技術(shù),奮斗在制造一線的科技人員自不必說(shuō),對(duì)飛機(jī)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們的要求也現(xiàn)實(shí)而緊迫。其他航空從業(yè)者,包括使用航空器的人們,也應(yīng)該盡可能多地了解航空制造,以利業(yè)務(wù)工作。 為了“關(guān)心制造”,就需要學(xué)習(xí),從實(shí)踐中學(xué),從書本里學(xué),尤其需要從那些言之有物、論之有據(jù)的書中學(xué),因?yàn)檫@些書是經(jīng)驗(yàn)之士的實(shí)踐總結(jié)和提煉升華,具有特別的價(jià)值。除了學(xué)習(xí),以下三點(diǎn),我以為也需要進(jìn)一步統(tǒng)一認(rèn)識(shí)、付諸行動(dòng)。 第一,從科技概念上,需要做些必要的調(diào)整。如將“造什么”對(duì)應(yīng)于“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”,而使習(xí)以為常使用的“設(shè)計(jì)”概念完整化;與“產(chǎn)品設(shè)計(jì)”并列的則是“工藝設(shè)計(jì)”,對(duì)應(yīng)于“怎么造”;還有“用維設(shè)計(jì)”,專門回答如何用、如何維護(hù)修理的問(wèn)題。建設(shè)性地提出這三個(gè)概念及其內(nèi)涵,還需要斟酌與討論,需要大家的共同約定。但這些應(yīng)該是認(rèn)知的基礎(chǔ),其核心在于,工藝設(shè)計(jì)也是設(shè)計(jì),要為工藝設(shè)計(jì)“正名”。 第二,從體制機(jī)制上進(jìn)行更大規(guī)模的改革,這也正是作者滿腔熱情地呼吁實(shí)施“大工程理論”(見案例1.9)的關(guān)注點(diǎn)。新中國(guó)成立以來(lái),一直是向蘇聯(lián)學(xué)習(xí),從技術(shù)到體制,都是如此。改革開放后,技術(shù)體系徹底變過(guò)來(lái)了,但體制還是老樣子(參見案例8.9)。尤其是飛機(jī)主機(jī)的廠所分立,導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)截然分開。反觀世界航空先進(jìn)國(guó)家的頭部企業(yè),無(wú)論波音,還是空客,產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)都在一起,本屬一家自不必說(shuō),甚至就是一個(gè)大專業(yè)(見案例7.1)。我國(guó)航空工業(yè)在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)大環(huán)境下,在實(shí)施信息化、數(shù)字化后,上下游“透明”(指產(chǎn)品設(shè)計(jì)所與制造廠的數(shù)據(jù)共享),大規(guī)?!安⑿小保谏a(chǎn)力與生產(chǎn)關(guān)系相互調(diào)適方面有了重大進(jìn)步,但仍需繼續(xù)努力(參見案例8.6)。 進(jìn)行改革,困難多多,但像中國(guó)商飛(COMAC)這樣的新機(jī)構(gòu),歷史負(fù)擔(dān)輕,研發(fā)力量與地域相對(duì)集中,似可進(jìn)行體制管理與專業(yè)整合的更大膽探索,而且,勢(shì)移式易,生產(chǎn)力發(fā)展(包括質(zhì)量管理、產(chǎn)能提升等,如案例3.6等,闡釋的應(yīng)力應(yīng)變問(wèn)題,致零件、部件、大部件一致性得不到保障的問(wèn)題,以及案例4.19飛機(jī)門與門框不能互換問(wèn)題,且至今沒(méi)有得到徹底解決)也在倒逼生產(chǎn)關(guān)系調(diào)整,與其被動(dòng)微調(diào),不如主動(dòng)求變。 第三,進(jìn)一步推行大規(guī)模并行工程和基于模型的系統(tǒng)工程(MBE)。這也是從現(xiàn)實(shí)來(lái)看,最應(yīng)該發(fā)力、最為實(shí)際的舉措。在現(xiàn)行體制框架下,加強(qiáng)廠所協(xié)同和技術(shù)交流,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)內(nèi)涵的完整化,實(shí)施產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)協(xié)同化。以制造企業(yè)為主,大力優(yōu)化、細(xì)化工藝設(shè)計(jì),在需要時(shí)向前端延伸(誠(chéng)如案例4.7里“讓設(shè)計(jì)更改門框材料和結(jié)構(gòu)”)。還要千方百計(jì)強(qiáng)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的工藝意識(shí)和能力,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可制造性。工藝設(shè)計(jì)師也要理解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的用意和要求,提高滿足所有產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理要求的能力(見案例4.18“無(wú)限度地請(qǐng)飛機(jī)設(shè)計(jì)放寬配合公差就能解決制造問(wèn)題嗎?”)。 根據(jù)MBE的原理與要求,在設(shè)計(jì)所和生產(chǎn)廠之間應(yīng)協(xié)同建模;對(duì)客戶需求建模,對(duì)能力建模,對(duì)不同階段和層級(jí)的產(chǎn)品與服務(wù)建模;基于這三類模型進(jìn)行仿真,經(jīng)螺旋式迭代、驗(yàn)證和確認(rèn)(請(qǐng)客戶加入),高質(zhì)量完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)。當(dāng)然,這已經(jīng)不限于設(shè)計(jì)工作,還將包括財(cái)務(wù)、客戶、供應(yīng)商及適航等內(nèi)外部融合的多要素、多內(nèi)容和復(fù)雜關(guān)系,也大大超越“并行工程”的范疇,而有望成為現(xiàn)行體制下以項(xiàng)目管理為主的一種產(chǎn)品研發(fā)新模式了。 在實(shí)施上述三條,尤其是最后一條應(yīng)對(duì)之策中,《造飛機(jī)的那些事》一書所提供的案例和經(jīng)驗(yàn),都彌足珍貴,會(huì)產(chǎn)生重要而積極的作用。故而,我建議,產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)人員,都應(yīng)該認(rèn)真研讀此書,從中接受教益,提高認(rèn)識(shí),增強(qiáng)能力。所有航空從業(yè)者,如果想從制造這個(gè)視角,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)航空,也可一覽此書。 |