張聚恩/文 王建華、齊振超著《造飛機的那些事——中國飛機制造案例集》(科學出版社,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制造領域,涵蓋飛機工藝、工藝裝備、零部件制造與裝配等專業(yè)技術,還涉及質(zhì)量與適航、售后服務、供應商管理和制造文化等方面;書中分析了中國航空工業(yè)設計與工藝分離的現(xiàn)狀與弊端,并提出了改進建議。作者圍繞質(zhì)量可控地造出好產(chǎn)品,闡釋“造飛機”的那些規(guī)律性認識,介紹飛機制造的有關知識,提供處理復雜技術與相關問題的實用方法與技巧。主題鮮明,專業(yè)性強。 內(nèi)容豐富——作者以飛機制造中的工藝問題為主,強調(diào)在實現(xiàn)制造任務目標中工藝的重要性;闡述工藝設計的概念,提出飛機制造中總體工藝、專業(yè)主管工藝和車間(工段)工藝三個層級工藝的各自責任;通過具體案例,如某大型民機項目裝配協(xié)調(diào)方案的編制,介紹總體工藝問題的解決方案,為讀者提供寶貴的經(jīng)驗借鑒;還討論了數(shù)字化技術在飛機制造中的應用,指出應該恰當處理數(shù)字化與工藝設計的關系。 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、質(zhì)量與適航、供應商管理、制造觀念創(chuàng)新)計145例。通過案例,擺事實,講道理,講方法,明辨是非;每個案例都有背景、主題切入、過程和結果四個部分,構成一個牽引出觀點的邏輯結構。能夠以這樣的方法寫作,把復雜問題講得生動深刻,又不失專業(yè)性,緣于作者在飛機制造一線工作的長期豐富實踐,又能及時總結和思考提煉,形成了舉重若輕、信手拈來的功力。讀后,你也會忽然領悟,哦,原來專業(yè)書還可以這樣寫。 145個案例的大部分都很有趣,作者的觀點也很有說服力;當然有些問題見仁見智,讀者可以通過自己的閱讀與思考,體味作者的用意,分享他們的經(jīng)驗,并求得更進一步的認知。為了與大家分享我的讀書心得,我以“加強工藝設計”和“航空人應該本能地關心制造”為主要話題,介紹和評介作者奉獻的有關案例和觀點,并與讀者作交流討論。 什么是制造?制造是一個涵義寬泛的概念,可將其理解為一個有目的的創(chuàng)造活動與過程,其核心是通過勞動將原材料或資源轉化為有價值的產(chǎn)品或成果。隨著三次工業(yè)革命的浪潮,現(xiàn)代制造的概念和實踐興起。對于復雜產(chǎn)品的制造,需要進行預籌的設計。是設計,把創(chuàng)意轉化為方案,設計遂成為產(chǎn)品制造的發(fā)端與基礎。一般說來,設計的基本任務是回答三個問題:造什么、怎么造和怎么用。也就導引出“產(chǎn)品設計”、“工藝設計”和“用維設計”這三個概念的出現(xiàn)。 其中,工藝設計是為回答如何制造,所展開的構思、規(guī)劃和優(yōu)化的全部工作(參見案例6.2);它既是設計的題中之義和重要組成,又是完成制造過程的綱領。把三個部分的設計綜合起來,并與制造技術的使能作用緊密結合,才能造出好飛機來。因此,飛機是設計出來的(且是完整的設計),更是制造出來的(參見案例1.1)。 在我們的實際工作中,確實存在把“設計”狹義化的現(xiàn)象,往往較多地關注“產(chǎn)品設計”,即回答“造什么”的問題,而沒有把“工藝設計”充分包容進“設計”體系,并給與足夠的重視。為了改變這種狀況,我們既需要加強工藝設計,提高工藝設計水平和工藝技術水平,充分滿足產(chǎn)品設計的要求,并使制造過程更合理、更穩(wěn)定、更高效;同時也要促進產(chǎn)品設計人員建立完整的知識與能力體系(參見案例9.26),使他們在產(chǎn)品設計時更充分地考慮“工藝性”問題(見案例9.9,工藝性是指一個設計主題實體實現(xiàn)的可能性),以求全局和整體的成功,既造出好產(chǎn)品。 當前,航空工業(yè)的形勢很好,軍民機需求都很旺盛,任務爆滿,為了更好地完成所承擔的使命,需要比過去任何時候更精細、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心制造。 為什么要關心制造?這緣于一個人人皆知的常識,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)品設計,而無工藝設計,是無法完成終極任務的。如果沒有成體系的制造技術的支撐,飛機也決然造不出來。 為什么要本能地關心制造?這是因為一個本來很明確的問題,卻在實際上發(fā)生了一定的模糊。鄙薄制造的認識小有市場,輕視制造的現(xiàn)象也不鮮見。加之廠所分立的壞體制,助長了產(chǎn)品設計與工藝設計的分離,設計與制造的關系也出現(xiàn)了一些不應有的疏離,于是不得不強調(diào),必須自覺、能動地關心制造。 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、有深度地學習、知曉和掌握航空制造技術,奮斗在制造一線的科技人員自不必說,對飛機和系統(tǒng)設計師們的要求也現(xiàn)實而緊迫。其他航空從業(yè)者,包括使用航空器的人們,也應該盡可能多地了解航空制造,以利業(yè)務工作。 為了“關心制造”,就需要學習,從實踐中學,從書本里學,尤其需要從那些言之有物、論之有據(jù)的書中學,因為這些書是經(jīng)驗之士的實踐總結和提煉升華,具有特別的價值。除了學習,以下三點,我以為也需要進一步統(tǒng)一認識、付諸行動。 第一,從科技概念上,需要做些必要的調(diào)整。如將“造什么”對應于“產(chǎn)品設計”,而使習以為常使用的“設計”概念完整化;與“產(chǎn)品設計”并列的則是“工藝設計”,對應于“怎么造”;還有“用維設計”,專門回答如何用、如何維護修理的問題。建設性地提出這三個概念及其內(nèi)涵,還需要斟酌與討論,需要大家的共同約定。但這些應該是認知的基礎,其核心在于,工藝設計也是設計,要為工藝設計“正名”。 第二,從體制機制上進行更大規(guī)模的改革,這也正是作者滿腔熱情地呼吁實施“大工程理論”(見案例1.9)的關注點。新中國成立以來,一直是向蘇聯(lián)學習,從技術到體制,都是如此。改革開放后,技術體系徹底變過來了,但體制還是老樣子(參見案例8.9)。尤其是飛機主機的廠所分立,導致產(chǎn)品設計和工藝設計截然分開。反觀世界航空先進國家的頭部企業(yè),無論波音,還是空客,產(chǎn)品設計和工藝設計都在一起,本屬一家自不必說,甚至就是一個大專業(yè)(見案例7.1)。我國航空工業(yè)在國際競爭大環(huán)境下,在實施信息化、數(shù)字化后,上下游“透明”(指產(chǎn)品設計所與制造廠的數(shù)據(jù)共享),大規(guī)模“并行”,在生產(chǎn)力與生產(chǎn)關系相互調(diào)適方面有了重大進步,但仍需繼續(xù)努力(參見案例8.6)。 進行改革,困難多多,但像中國商飛(COMAC)這樣的新機構,歷史負擔輕,研發(fā)力量與地域相對集中,似可進行體制管理與專業(yè)整合的更大膽探索,而且,勢移式易,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,闡釋的應力應變問題,致零件、部件、大部件一致性得不到保障的問題,以及案例4.19飛機門與門框不能互換問題,且至今沒有得到徹底解決)也在倒逼生產(chǎn)關系調(diào)整,與其被動微調(diào),不如主動求變。 第三,進一步推行大規(guī)模并行工程和基于模型的系統(tǒng)工程(MBE)。這也是從現(xiàn)實來看,最應該發(fā)力、最為實際的舉措。在現(xiàn)行體制框架下,加強廠所協(xié)同和技術交流,實現(xiàn)設計內(nèi)涵的完整化,實施產(chǎn)品設計與工藝設計協(xié)同化。以制造企業(yè)為主,大力優(yōu)化、細化工藝設計,在需要時向前端延伸(誠如案例4.7里“讓設計更改門框材料和結構”)。還要千方百計強化產(chǎn)品設計師的工藝意識和能力,提高產(chǎn)品設計的可制造性。工藝設計師也要理解產(chǎn)品設計的用意和要求,提高滿足所有產(chǎn)品設計合理要求的能力(見案例4.18“無限度地請飛機設計放寬配合公差就能解決制造問題嗎?”)。 根據(jù)MBE的原理與要求,在設計所和生產(chǎn)廠之間應協(xié)同建模;對客戶需求建模,對能力建模,對不同階段和層級的產(chǎn)品與服務建模;基于這三類模型進行仿真,經(jīng)螺旋式迭代、驗證和確認(請客戶加入),高質(zhì)量完成產(chǎn)品設計和工藝設計。當然,這已經(jīng)不限于設計工作,還將包括財務、客戶、供應商及適航等內(nèi)外部融合的多要素、多內(nèi)容和復雜關系,也大大超越“并行工程”的范疇,而有望成為現(xiàn)行體制下以項目管理為主的一種產(chǎn)品研發(fā)新模式了。 在實施上述三條,尤其是最后一條應對之策中,《造飛機的那些事》一書所提供的案例和經(jīng)驗,都彌足珍貴,會產(chǎn)生重要而積極的作用。故而,我建議,產(chǎn)品設計和工藝設計人員,都應該認真研讀此書,從中接受教益,提高認識,增強能力。所有航空從業(yè)者,如果想從制造這個視角,進一步認識航空,也可一覽此書。 |