智造｜如何做到2.6天生产一架波音787

2019-03-08 20:26发布

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大型客机产业具有高投入高产出、长周期高风险、多专业协同、复杂装配与集成制造、全球协同研制等特点，具有很宽的产业辐射效应和很强的产业带动效应，能够极大地促进基础科学研究和关键技术领域的创新突破，是衡量一个国家科研能力、工业水平、综合国力的重要标志之一，在中国国民经济发展和科学技术进步中发挥着重要作用。随着信息技术创新日新月异，以数字化、网络化、智能化为特征的信息化浪潮蓬勃兴起，航空产业面临全球制造业数字化变革和新型制造体系的演变，急需将信息化技术贯穿到大型客机的研制过程中，通过信息化引领产业变革，加快释放信息化技术的巨大潜能。

波音787项目是21世纪前10年信息化技术应用的经典案例，通过信息化技术实现了全世界范围内135个地点、180个供应商的协同工作。该项目从研制、定型、制造、转化到融资几乎都通过全球网络实现，尽管在实际应用过程中由于供应商的管理问题导致了项目延期，但其仍是波音史上完工最快、造价最低的一次民机项目。据统计，波音787的400多万个零部件中，主制造商只负责生产大约10%，其余部分是由全球合作伙伴完成的。该机型之所以能够实现与全球合作伙伴的高水平、实时虚拟协同，其根本原因在于采用了基于信息化平台实现全球范围内的协同设计、制造、测试、交付及销售。

波音787剖面

波音787的400多万个零部件的大部分由其分布在全球135个地点的合作伙伴完成，最后在位于西雅图等地的波音工厂装配完毕，飞向各订购客户。仅2016年，西雅图波音工厂交付的波音787就达到了139架（平均每2.6天一架，这速度太惊人了）。波音787之所以能够实现与全球合作伙伴的高水平、实时虚拟协同，其根本原因在于采用了基于信息化平台实现了全球范围内的协同设计、制造、测试、交付及销售。

波音787各零部件的全球供应商

C919各零部件的全球供应商

从上面的图片可以看出，无论是波音787还是C919，都采用了“主制造商－供应商”的模式，即由一个制造商负责总体设计与统筹管理、由多个供应商参与研制生产任务的一对多的合作模式，这也是是当前各国大型客机研制主要采用的合作方式。这种模式建立了企业之间的合作关系，以分享合作产出和收益为目的，通过合理利用双方的优势，使得供应链整体性能最优。进而在全球化的工业环境下，供应商能够在大型客机的质量、交付、成本控制和新型号研制等方面，为主制造商提供保障。这种模式下，基于信息化的平台成为了大型客机研制的关键。

就目前来说，中国大型客机的研制与国际同等机型之间还存在一定差距，主要体现在产业联盟及全球资源整合、市场分析与决策、产品规划与策划、协同研制与准时交付、精细化管理等方面。

国内和国际航空工业领域都针对信息化技术开展了大量的研究与应用，吴光辉院士等在他们的这篇《大型客机信息化研制支撑体系架构研究》文章中，针对大型客机的研制过程，提出了一套完整的信息化研制支撑体系，其能够从产品生命周期、管理业务流程、产业价值链3个方面，对大型客机的研制过程进行支撑，进而达到提高研制质量、缩短研制周期和降低研制成本的目的。

大型客机信息化研制支撑体系的定义：以研制出具有高竞争力的大型客机为最终目标，针对大型客机研制过程中在产品研发、企业管理、价值链构建等3个方面遇到的关键问题与技术瓶颈，通过先进信息化技术构建可持续治理的多种支撑平台与系统，充分发挥信息化技术作为生产力倍增器和使能器的作用，形成能够支持开展全球协作、创新研发、准时生产、精准服务、高效管理，并促进核心竞争能力全面升级、缩短产品研制周期、提高产品质量、降低运营成本、提升客户服务水平的信息化研制支撑体系。

大型客机信息化研制支撑体系架构

信息化研制支撑体系架构的示意图如上图，通过产品、企业、价值链3个维度的应用构建，实现对大型客机研制过程中各阶段业务目标、业务功能、业务流程等要素的支撑。信息化研制支撑体系由业务应用平台、数据管理平台、基础技术平台组成。3个平台之间相互配合，并通过信息化技术的持续治理，保证体系的高效运行以及与大型客机研制目标的持续对准。该体系不仅能够对现有的平台、系统进行整合，而且能够适应新技术的发展，进而支持对现有体系进行不断地扩展升级。