إيجابيات وسلبيات استخدام التصنيع المرن في مجال الطيران

مصنعي الطيران ومنظمات الصيانة والإصلاح والعمرةيتعرض قطاع الطيران لضغوط غير مسبوقة. فالطلب المتزايد على الطائرات من القطاعين التجاري والدفاعي، إلى جانب نقص العمالة الماهرة، وارتفاع تكاليف المواد، وتشديد الرقابة التنظيمية، أدى إلى خلق حاجة ملحة لعمليات أكثر ذكاءً وكفاءة.

إن التصنيع المرن، الذي ارتبط منذ فترة طويلة بشركة تويوتا وقطاع السيارات، يحظى الآن بإشادة باعتباره حلاً محتملاً لأكبر نقاط الألم في صناعة الطيران.

لكن تطبيق مبادئ التصنيع الرشيق على قطاع الطيران ليس مجرد نسخ ولصق. فظروف صناعة الطيران شديدة التعقيد غالبًا ما تتعارض مع تركيز التصنيع الرشيق التقليدي على التكرار والانسيابية. ومع ذلك، عند تصميمه وتنفيذه بعناية، يمكن للتصنيع الرشيق أن يزيد الإنتاجية بشكل كبير، ويحسّن الجودة، ويعزز مرونة خطوط إنتاج الطيران وعمليات الصيانة.

يستكشف هذا المقال فوائد وعيوب تطبيق التصنيع المرن في مجال الطيران، مستفيدًا من دراسات الحالة، ورؤى الخبراء، والأطر المدعومة بالأبحاث لمساعدة الشركات المصنعة وقادة MRO على تقييم قرارات التبني.

يتزايد الضغط على مصنعي الطيران. هوامش الربح ضئيلة، وجداول العمل ضيقة. كما أن الطلب على الطائرات الجديدة، بالإضافة إلى عمليات الصيانة والإصلاح والتجديد، يُرهق سلاسل توريد الطيران إلى أقصى حد. في هذه البيئة عالية المخاطر، يُعدّ التصنيع المرن ضرورةً للبقاء.

ما هو التصنيع المرن في مجال الطيران؟

التصنيع المرن هو نهج منهجي لـ:

تؤكد فلسفة لين على التحسين المستمر واحترام الناس وبناء ثقافة الكفاءة من خلال أدوات مثل رسم سلسلة القيمة (VSM)، و5S (الفرز، والترتيب، والتألق، والتوحيد، والاستدامة)، والمخزون في الوقت المناسب (JIT)، والإدارة الشاملة للجودة (TQM)، والحماية من الأخطاء (poka-yoke).

في مجال الطيران، يتم تطبيق مبدأ التصنيع المرن على جبهتين رئيسيتين: إنتاج الطائرات والصيانة والإصلاح والتجديد.

بينما تستفيد قطاعات التصنيع التقليدية، مثل صناعة السيارات والإلكترونيات، من بيئات الإنتاج الضخم، يعمل قطاع الطيران على نطاق وتعقيد مختلفين تمامًا. فبناء الطائرات يتطلب تخصيصًا عاليًا، ويتضمن آلاف المكونات الإضافية، ويخضع لفحوصات تنظيمية إضافية، ويتطلب تنسيقًا دقيقًا عبر سلاسل التوريد العالمية.

لهذا السبب، يجب أن يأخذ تطبيق منهجية الإنتاج المرن في قطاع الطيران بعين الاعتبار الإنتاج منخفض الحجم وعالي التنوع. يجب تكييف أساليب الإنتاج المرن القياسية، مثل كانبان أو التصنيع الخلوي، بدلاً من تكرارها عشوائيًا من الصناعات عالية الحجم مثل صناعة السيارات، حيث يكون التدفق أكثر قابلية للتنبؤ.ماكينزي).

مع أي نهج تصنيعي، تظل الأهداف الأساسية هي نفسها:

ولكن بالنسبة لتصنيع الطيران، يجب أن يكون النهج مرنًا لتلبية متطلبات أكثر تعقيدًا وعدم القدرة على التنبؤ بشكل أكبر.

يتزايد الضغط على مصنعي الطيران. هوامش الربح ضئيلة، وجداول العمل ضيقة. كما أن الطلب على الطائرات الجديدة، بالإضافة إلى عمليات الصيانة والإصلاح والتجديد، يُرهق سلاسل توريد الطيران إلى أقصى حد. في هذه البيئة عالية المخاطر، يُعدّ التصنيع المرن ضرورةً للبقاء.

إيجابيات التصنيع المرن في مجال الطيران

ربما تكون مبادئ لين بحاجة إلى التعديل لتتناسب مع بيئة التشغيل الفريدة للطيران، ولكن الفوائد الأساسية لا تزال قابلة للانتقال وتوفر فوائد لا يمكن إنكارها.

زيادة الكفاءة والإنتاجية

في عصر تضاعف فيه شركات التصنيع مثل إيرباص توقعات الأسطول وتتعامل شركات المقاولات الدفاعية مثل RTX مع المتأخرات التي تتجاوز 200 مليار دولار، يقدم نظام الإنتاج الهزيل طريقة لتوسيع القدرة الإنتاجية دون مضاعفة عدد الموظفين أو البنية التحتية (استشارات إدارة الوقت).

أدى تحول شركة بوينج إلى خط التجميع النهائي المرن لطائرة 717 إلى تقليل عدد الطائرات في الإنتاج من 20 إلى 6 وخفض العمل قيد التنفيذ بنسبة 70٪ (مجلة تكنولوجيا الطيران والهندسة -مطبعة جامعة بيردووفي خط إنتاج طائراتها 777، نجحت شركة بوينج في تقليص وقت التجميع النهائي بنسبة 35%، من 26 يوماً إلى 17 يوماً.

شهدت الشركات الصغيرة مكاسب مماثلة. ففي دراسة أجريت على ثلاث شركات صغيرة ومتوسطة في قطاع الطيران، أدى تطبيق منهجية التصنيع المرن إلى انخفاض وقت تصنيع المكونات الرئيسية بنسبة 33%، وزيادة حجم الإنتاج الشهري بأكثر من الضعف، من 60,000 إلى 140,000 قطعة (مجلة تكنولوجيا وهندسة الطيران -مطبعة جامعة بيردو).

تحسين الجودة وتقليل العيوب

إن نهج لين الذي يضع الجودة أولاً يتجنب إعادة العمل ويضمن دقةً بالغة في السلامة. وقد أصبحت أدوات مثل إدارة الجودة الشاملة (TQM) وتقنية "بوكا يوكي" (Poka-yoke) ضروريةً للحد من أخطاء الإنتاج التي قد تؤدي إلى تأخيرات مكلفة أو مخاطر على السلامة.

على سبيل المثال، يُركز نهج بوكا-يوكي على اكتشاف العيوب ومنعها من المصدر. وقد ساعد هذا النهج متعدد الطبقات للجودة شركة لوكهيد مارتن على تحقيق نسبة إنتاج أولية تزيد عن 98% في خطوط الإنتاج الرئيسية (استشارات إدارة الوقت).

مرونة سلسلة التوريد

حتى التأخير القصير في تسليم الأجزاء يمكن أن يؤدي إلىطائرة على الأرضوخسائر بمئات الآلاف يوميًا. تساعد استراتيجيات سلسلة التوريد الرشيقة، مثل التوريد في الوقت المناسب (JIT) والشراكات الاستراتيجية مع الموردين، على تقليل هذه المخاطر من خلال تحسين الرؤية وتقليل الاختناقات.

تؤكد شركة ماكينزي على الحاجة إلى أنظمة تشغيل مخصصة ومرنّة قادرة على التكيف مع تقلبات العرض والتصميم - وخاصة في البيئات عالية التعقيد ومنخفضة الحجم مثل صناعة الطيران والفضاء (ماكينزيوتشير شركة الاستشارات الإدارية القائمة على الوقت (TBM) إلى أن التنسيق الاستباقي لسلسلة التوريد يسمح للمصنعين بتلبية الطلب المتزايد بشكل أفضل وتقليل التأثيرات المتتالية المكلفة للتأخير (استشارات إدارة الوقت).

انخفاض التكاليف دون المساس بالسلامة

وفرت شركة FedEx Express مبلغ 2 مليون دولار أمريكي عن كل فحص C-check من خلال تطبيق مبادئ Lean على عمليات MRO في مطار لوس أنجلوس الدولي - مما أدى إلى تقليل وقت التفتيش من 30 يومًا إلى 18 يومًا مع تحسين الوصول إلى الأدوات وتخطيطها (معهد لين إنتربرايز).

وأفادت شركة لوفتهانزا تكنيك بتحقيق مكاسب مماثلة، باستخدام بطاقات كايزن التي قدمها العاملون في الخطوط الأمامية لتبسيط إصلاحات شفرات التوربينات وزيادة إنتاج صيانة المحرك دون استثمار رأسمالي كبير (مجلة تكنولوجيا الطيران والهندسة، 2008).مطبعة جامعة بيردو).

عقلية التحسين المستمر

لعلّ الميزة الثقافية هي الميزة الأقل تقديرًا في منهجية لين. يُمكّن التحسين المستمر (كايزن) جميع العاملين، من المهندسين إلى عمال النظافة، من رصد أوجه القصور ومعالجتها فورًا. وهذا لا يُعزز نتائج أفضل فحسب، بل يُعزز أيضًا مشاركة القوى العاملة بشكل أعمق.

أطلقت إيرباص أكاديمية "التعلم الرشيق" لترسيخ هذا النهج على مستوى الشركة. يهدف البرنامج، من خلال تدريب موحد ونهج مشترك حول الكفاءة، إلى خفض وقت وتكاليف التطوير بنسبة تصل إلى 30% (إنجينيكس).

يتزايد الضغط على مصنعي الطيران. هوامش الربح ضئيلة، وجداول العمل ضيقة. كما أن الطلب على الطائرات الجديدة، بالإضافة إلى عمليات الصيانة والإصلاح والتجديد، يُرهق سلاسل توريد الطيران إلى أقصى حد. في هذه البيئة عالية المخاطر، يُعدّ التصنيع المرن ضرورةً للبقاء.

سلبيات وتحديات نظام التصنيع الهزيل في الطيران

رغم أن التصنيع المرن ساهم في تبسيط العمليات في قطاع الطيران، إلا أنه لا يزال بعيدًا كل البعد عن كونه حلًا جاهزًا للاستخدام. فالبيئات التنظيمية المعقدة، وتقلبات الطلب، والحواجز الثقافية تجعل تطبيقه في هذا القطاع أكثر هشاشةً منه في الصناعات الأخرى. وبدون تكيف دقيق، قد تتعثر جهود التصنيع المرن أو حتى تأتي بنتائج عكسية.

غير مصمم للبيئات ذات الحجم المنخفض والتعقيد العالي

من أبرز أوجه عدم التوافق أن أسلوب الإنتاج المرن يزدهر في البيئات ذات الإنتاج الضخم والمزيج المنخفض، وهو عكس ما تتعامل معه معظم شركات تصنيع الطائرات. إن محاولة نقل ممارسات الإنتاج المرن من قطاع السيارات إلى قطاع الطيران قد تؤدي إلى الإحباط والفشل إذا لم تُطبّق المبادئ الأساسية بشكل صحيح.

وكما تشير شركة ماكينزي، فإن "تطبيق تكتيكات غير متطابقة على أنظمة الإنتاج" غالباً ما ينتهك الأساس الحقيقي للإدارة الهزيلة ـ التدفق ـ عندما يتم تطبيقه بشكل غير مناسب على الإعدادات عالية التعقيد ومنخفضة الحجم (ماكينزي).

جداول زمنية طويلة للتنفيذ وعائد استثمار بطيء

إن تطبيق منهجية لين ليس حلاً مؤقتًا. قد يستغرق الأمر سنوات حتى يتم إرساء أسس الثقافة، وخاصةً في قطاع الطيران. في إحدى شركات الطيران الكبرى، استغرق الأمر أكثر من ثلاث سنوات حتى يفهم 30% فقط من موردي الآلات منهجية لين، وما يقرب من عقد من الزمان قبل أن تُدمج منهجية لين بالكامل في جميع أنحاء الشركة (مجلة تكنولوجيا وهندسة الطيران -مطبعة جامعة بيردو).

قد يتعارض هذا الجدول الزمني مع رغبة القيادة في تحقيق مكاسب سريعة. فعندما لا تكون النتائج فورية، غالبًا ما تُلغى برامج الإنتاج الرشيق قبل أوانها، مما يُهدر الوقت والمعنويات والزخم.

المقاومة الثقافية ومخاوف الأمن الوظيفي

يرى العديد من العمال والنقابات أن نهج الإنتاج المرن (Line) هو خطوة لخفض التكاليف تُهدد الأمن الوظيفي، خاصةً عندما يُطبّق من أعلى إلى أسفل دون مشاركة العمال. وتتفاقم هذه المقاومة نتيجةً للتجارب السابقة مع صيحات الإدارة والتحولات سيئة التنفيذ.

بالإضافة إلى ذلك، تُعدّ المقاومة الصناعية عائقًا رئيسيًا آخر. أحيانًا ما يرفض متخصصو الطيران مفهوم التصنيع المرن باعتباره "فكرةً في مجال السيارات" لا تنطبق على عالمهم (مجلة تكنولوجيا وهندسة الطيران، 2008).مطبعة جامعة بيردو).

إن عمليات الطرح من القاعدة إلى القمة، حيث يتم تمكين الفرق العاملة في الخطوط الأمامية من تحديد أوجه عدم الكفاءة وإصلاحها، تكون أكثر نجاحًا بشكل عام، ولكن هذا يتطلب قيادة من القمة إلى القاعدة - من كل من القيادة والعاملين في الخطوط الأمامية.

يتعارض عدم القدرة على التنبؤ بـ MRO مع موقف Lean المناهض للمخزون

عمليات الصيانة والإصلاح والتجديد (MRO)تختلف صناعة الطيران عن التصنيع في جانب رئيسي واحد: عدم القدرة على التنبؤ. لا تتعطل الطائرات دائمًا في الموعد المحدد. يمكن أن تُكلّف أحداث هبوط الطائرات على الأرض (AOG) غير المخطط لها مئات الآلاف من الدولارات لكل رحلة بسبب التأخيرات، وإعادة توجيه الركاب، وفشل الجدول الزمني المتتالي (مؤيد).

لتجنب ذلك، يتعين على ورش الصيانة والإصلاح والتجديد (MRO) الاحتفاظ بمخزونات كبيرة من قطع الغيار، وهو ما يمثل انتهاكًا لهدف لين المتمثل في تقليل المخزون. مع أن أدوات مثل JIT فعّالة نظريًا، إلا أنها لا تتناسب دائمًا مع عالم صيانة الطيران شديد التقلب.

غالبًا ما تركز عمليات تنفيذ Lean MRO بشكل كبير على تحسينات العمليات المادية، مثل تخطيط أرضية المتجر، مع تجاهل التغييرات الأعمق في جانب الخدمة، مثل علاقات العملاء أو أنظمة الجدولة (مجلة تكنولوجيا الطيران والهندسة).

تطبيق نظام "هزيل" يصب في صالح الشركات الكبيرة

تمتلك بوينغ ولوكهيد مارتن ولوفتهانزا تكنيك الميزانية والبنية التحتية الداخلية اللازمة لدعم التحولات الرشيقة طويلة الأمد. أما الشركات الصغيرة والمتوسطة، فلا تمتلكها.

تفتقر العديد من الشركات الصغيرة والمتوسطة إلى رأس المال والتدريب والكفاءة الإدارية اللازمة لتطبيق منهجية "لين" على نطاق واسع. وقد تتبنى هذه الشركات رسميًا عملية التحول دون تحقيق التحول الثقافي العميق اللازم لتحقيق النتائج المرجوة.

وفقًا لإحدى الدراسات، تنظر الشركات الصغيرة والمتوسطة في مجال الطيران إلى نظام الإنتاج الهزيل باعتباره مجرد تكتيك آخر لتعزيز الأرباح، مما يؤدي إلى مكاسب سطحية غير مستدامة (مجلة تكنولوجيا وهندسة الطيران -مطبعة جامعة بيردو).

يتزايد الضغط على مصنعي الطيران. هوامش الربح ضئيلة، وجداول العمل ضيقة. كما أن الطلب على الطائرات الجديدة، بالإضافة إلى عمليات الصيانة والإصلاح والتجديد، يُرهق سلاسل توريد الطيران إلى أقصى حد. في هذه البيئة عالية المخاطر، يُعدّ التصنيع المرن ضرورةً للبقاء.

أفضل الممارسات لتطبيق نظام إدارة رشيق في مجال الطيران

إن نجاح تطبيق منهجية التصنيع الرشيق في قطاع الطيران لا يقتصر على تقليد تويوتا، بل يتعلق بتكييف مبادئ التصنيع الرشيق مع احتياجات المؤسسات المحددة. يمكن لأفضل الممارسات التالية، المستمدة من دراسات حالة في قطاع الطيران وأطر عمل الخبراء، أن تساعد المؤسسات على تحقيق نتائج مستدامة.

ابدأ بالبرامج التجريبية، وليس الإصلاحات الشاملة

تكون مبادرات إدارة الموارد البشرية أكثر فعالية عندما تبدأ في مجالات محددة ذات أداء ضعيف، بدلاً من تطبيقها من أعلى إلى أسفل على مستوى المؤسسة بأكملها. هذا النهج التصاعدي يمنح الفرق وقتًا للتكيف، ويعزز الزخم من خلال تحقيق النجاحات المبكرة، ويقلل من المقاومة.

في إحدى شركات الطيران الكبرى، ساعدت هذه الاستراتيجية القاعدية من الأسفل إلى الأعلى في تغيير ثقافة الشركة من خلال السماح للتحسينات بالانتشار بشكل عضوي من الأقسام الناجحة بدلاً من فرضها من قبل القيادة (مجلة تكنولوجيا الطيران والهندسة، 2008).مطبعة جامعة بيردو).

تشكيل فرق المنتج المتكاملة

يمكن للفرق متعددة الوظائف التي تضم أعضاء من التصميم والإنتاج والصيانة والإمداد أن تعمل على سد الفجوات التشغيلية واكتشاف الهدر الذي لا يمكن رؤيته من قسم واحد بمفرده.

استخدمت شركة لوكهيد مارتن هذا النهج في برامج F-16 وF-22 وC-130J لتحقيق تأثير كبير - من خلال تحديد الفرص للقضاء على الهدر عبر مراحل مختلفة من دورة حياة المنتج (FlightGlobal.com).

تحول مشروع يوروفايتر أيضًا إلى فرق متكاملة رأسيًا، مبتعدًا عن الهياكل التقليدية القائمة على المهام لصالح مجموعات تركز على المنتج مسؤولة من التصميم إلى دعم العملاء (مجلة تكنولوجيا الطيران والهندسة، 2008).مطبعة جامعة بيردو).

الاستثمار في التعليم المرن وتنمية القوى العاملة

من أكثر ركائز منهجية الإنتاج الهزيل إغفالاً تطوير الموظفين. يعتمد النجاح طويل الأمد على تدريب الموظفين على جميع المستويات، من ورشة العمل إلى القيادة، على إدراك الهدر وتحسين العمليات باستمرار.

في بوينغ، تُوزّع ورش العمل وأدوات العمل المرنة على جميع الأدوار، بما في ذلك الخدمات اللوجستية والبحث والتطوير والتسويق. يُنشئ هذا النهج المشترك مفرداتٍ مشتركةً وإطارًا مشتركًا لحل المشكلات (مجلة بوينغ التقنية).

التركيز على التدفق، وليس التقليد

في كثير من الأحيان، يحاول مصنعو الطائرات الفضائية زرع أساليب الإنتاج الهزيل من صناعات غير ذات صلة - وخاصة صناعة السيارات - دون تكييفها مع بيئتها الخاصة.

تُحذّر ماكينزي من أن هذا النوع من المحاكاة يؤدي إلى عدم التوافق. بدلًا من ذلك، ينبغي على الشركات التركيز على تحسين التدفق بطريقة تُراعي تقلبات العرض، وتباين التصميم، وقيود الامتثال.ماكينزي).

يجب أن تكون الأولوية دائمًا لتقليل وقت الدورة من خلال معالجة الاختناقات الخاصة بعمليات الشركة المصنعة - وليس التحقق من المربعات الموجودة في قائمة التحقق الهزيلة.

تحقيق التوازن بين مبدأ التصنيع الهزيل وواقع الخدمة في مجال الصيانة والإصلاح والعمرة

في عمليات الصيانة، يجب أن يكون أسلوب "هين" مرنًا بما يكفي لدعم عمليات التفتيش المجدولة والإصلاحات الفورية غير المنتظمة. التركيز المفرط على خفض المخزون قد يُعيق الجاهزية خلال أحداث AOG، بينما تجاهل الجوانب المتعلقة بالعلاقات، مثل التواصل مع العملاء، قد يُعيق التحسين.

لقد حققت شركات الصيانة والإصلاح والعمرة الرائدة مثل لوفتهانزا تكنيك وفيديكس توازنًا بين تحسين العمليات المادية (وضع الأدوات، وتخطيط سير العمل) والعناصر الثقافية مثل بطاقات كايزن وأنظمة التغذية الراجعة الميكانيكية (مجلة تكنولوجيا الطيران والهندسة -مطبعة جامعة بيردو).

إن المفتاح هنا هو إنشاء نظام قادر على التكيف مع الضغوط مع الاستمرار في تحقيق تحسينات قابلة للقياس في الجودة والتكلفة والاستجابة.

يتزايد الضغط على مصنعي الطيران. هوامش الربح ضئيلة، وجداول العمل ضيقة. كما أن الطلب على الطائرات الجديدة، بالإضافة إلى عمليات الصيانة والإصلاح والتجديد، يُرهق سلاسل توريد الطيران إلى أقصى حد. في هذه البيئة عالية المخاطر، يُعدّ التصنيع المرن ضرورةً للبقاء.

هل نظام Lean مناسب للطيران؟

التصنيع الرشيق ليس حلاً شاملاً، ولكن عند تصميمه بعناية، يُصبح أداةً فعّالة لمؤسسات الطيران التي تواجه ضغوطًا لإنجاز المزيد بموارد أقل. سواءً كنتَ تُجمّع الطائرات، أو تُدير عمليات صيانة مُعقّدة، أو تُواجه سلسلة توريد عالمية مُتقلّبة، فإن مبادئ التصنيع الرشيق تُساعد في تبسيط سير العمل، وخفض التكلفة، وتحسين الجودة على جميع الأصعدة.

يجب على الصناعة مقاومة الرغبة في إعادة استخدام نفس الأساليب المتبعة في القطاعات الأخرى. تتطلب بيئات الطيران والصيانة والإصلاح والعمرة نموذجًا دقيقًا ومتكيفًا من الإدارة الرشيقة، يراعي انخفاض أحجام الإنتاج، والأعباء التنظيمية، والطبيعة غير المتوقعة لمتطلبات خدمة الطائرات.

إن أكثر التطبيقات نجاحاً تأتي من الشركات التي:

بالنسبة لقادة الطيران، فإن الميل إلى التماسكيستطيعيعمل بشكل مطلق في مجال الفضاء والطيران ولكنه لن يعملautomaticallyيجب إعادة تصورها مع وضع موظفيك وسير العمل وبيئة الاستخدام النهائي في الاعتبار.

هل أنت مستعد لتطبيق العمليات الهزيلة؟تساعد ePlaneAI رواد قطاع الطيران على تصميم حلول تصنيع ذكية ومرنة تناسب بيئات العمل شديدة التعقيد ومنخفضة الحجم. دعنا نساعدك على تطبيق مبادئ التصنيع الرشيق في أعمالك، بدءًا من اليوم.تواصل معناالآن.