航空业采用精益制造的利与弊

航空制造商和MRO 组织面临着前所未有的压力。商用和国防领域对飞机的需求不断飙升，加之熟练劳动力短缺、材料成本上涨以及监管更加严格，使得更智能、更高效的运营成为必要。

精益制造长期以来与丰田和汽车行业息息相关，如今被誉为解决航空业最大痛点的潜在解决方案。

但将精益原则移植到航空业并非简单的复制粘贴。航空航天业的高度复杂性往往与精益传统上对可重复性和流动性的关注相矛盾。即便如此，如果精心定制和执行，精益制造可以显著提高产量，提升质量，并增强航空航天生产线和维护运营的韧性。

本文探讨了在航空领域应用精益制造的优点和缺点，并借鉴案例研究、专家见解和研究支持的框架来帮助制造商和 MRO 领导者权衡采用决策。

航空制造商面临压力。利润微薄，工期紧张。新飞机和维护、维修和大修（MRO）周转的需求正将航空供应链推向极限。在这种高风险的环境中，精益制造是生存的必要条件。

什么是航空业的精益制造？

精益制造是一种系统的方法，可以：

精益强调持续改进、尊重人、以及通过价值流图 (VSM)、5S（整理、整顿、清洁、标准化、维持）、准时制 (JIT) 库存、全面质量管理 (TQM) 和防错 (poka-yoke) 等工具建立高效文化。

在航空业，精益主要体现在两个方面：飞机生产和 MRO（维护、修理和大修）。

虽然汽车或电子等传统制造业受益于大规模生产环境，但航空业的运营规模和复杂性却截然不同。飞机制造高度定制化，涉及数千个部件和额外的监管检查，并且需要全球供应链的紧密协调。

因此，航空业的精益实施必须考虑到小批量、高波动的生产情况。诸如看板或单元式生产等标准精益策略必须加以调整，而不是盲目照搬汽车等高批量行业的做法，因为这些行业的流程更可预测。麦肯锡）。

无论采用哪种制造方法，其核心目标都是相同的：

但对于航空制造业来说，方法必须灵活，以满足更复杂的需求和更大的不可预测性。

航空制造商面临压力。利润微薄，工期紧张。新飞机和维护、维修和大修（MRO）周转的需求正将航空供应链推向极限。在这种高风险的环境中，精益制造是生存的必要条件。

航空业精益制造的优势

精益原则可能需要根据航空业独特的运营环境进行调整，但其核心优势仍然可以转移并提供不可否认的好处。

提高效率和产量

在这个时代，像空客这样的制造商正在加倍增加飞机队数量，而像 RTX 这样的国防承包商则在处理超过 2000 亿美元的积压订单，精益生产提供了一种无需增加员工数量或基础设施即可扩大生产能力的方法（基于时间的管理咨询）。

波音公司为 717 改用精益总装线，将生产飞机数量从 20 架减少到 6 架，并将在制品数量减少了 70%（《航空技术与工程杂志》-普渡大学出版社)。波音公司将 777 生产线的最终组装时间缩短了 35%，从 26 天缩短至 17 天。

规模较小的公司也取得了类似的成果。一项针对三家航空航天中小企业的研究表明，精益管理的实施使关键部件的制造时间缩短了33%，月产量也增加了一倍多——从6万个零件增加到14万个零件（《航空技术与工程杂志》 -普渡大学出版社）。

提高质量并减少缺陷

精益生产以质量为先的理念能够避免返工，并带来至关重要的安全精度。全面质量管理 (TQM) 和防错法等工具对于减少可能导致代价高昂的延误或安全隐患的生产错误至关重要。

例如，防错法强调从源头检测和预防缺陷。这种分层质量方法帮助洛克希德·马丁公司在关键生产线上实现了超过 98% 的一次合格率（基于时间的管理咨询）。

供应链弹性

即使零件交付短暂延迟也可能导致停飞的飞机以及每天六位数的损失。精益供应链策略，例如准时制生产 (JIT) 和战略供应商合作伙伴关系，可以通过提高可视性和最大限度地减少瓶颈来帮助降低这种风险。

麦肯锡强调，需要定制精益运营系统，该系统可以随着供应和设计的变化而灵活变化，特别是在航空航天等高复杂度、低产量的环境中（麦肯锡)。时间管理咨询公司 (TBM) 指出，主动的供应链协调使制造商能够更好地满足不断增长的需求，并减少延误造成的昂贵连锁反应（基于时间的管理咨询）。

在不影响安全性的情况下降低成本

联邦快递 (FedEx Express) 通过在洛杉矶国际机场的 MRO 运营中应用精益原则，将检查时间从 30 天缩短至 18 天，同时改善了工具访问和布局，使每次 C 级检查节省了 200 万美元（精益企业研究所）。

汉莎技术公司报告了类似的收益，他们使用一线工人提交的 Kaizen 卡来简化涡轮叶片维修，并在没有大量资本投入的情况下提高发动机维护吞吐量（《航空技术与工程杂志》，普渡大学出版社）。

持续改进的心态

精益最被低估的优势或许在于文化。持续改进（Kaizen）使所有员工，从工程师到清洁工，都能实时发现并解决效率低下的问题。这不仅能带来更好的结果，还能提升员工的敬业度。

空客成立了精益学习学院，旨在将这一理念推广到全公司。通过标准化培训和围绕效率的共同语言，该项目旨在将开发时间和成本降低高达 30%（英见）。

航空制造商面临压力。利润微薄，工期紧张。新飞机和维护、维修和大修（MRO）周转的需求正将航空供应链推向极限。在这种高风险的环境中，精益制造是生存的必要条件。

精益航空的弊端和挑战

虽然精益制造有助于简化整个航空航天行业的运营，但它远非一个“即插即用”的解决方案。复杂的监管环境、多变的需求和文化障碍使得该行业的实施比其他行业更加脆弱。如果不谨慎调整，精益工作可能会停滞不前，甚至适得其反。

不适用于低容量、高复杂度的环境

最根本的矛盾之一是，精益生产在高产量、低混合的环境中蓬勃发展——这与大多数航空制造商所面临的情况截然相反。如果核心原则未能得到恰当的调整，试图将汽车行业的精益实践移植到航空航天领域，最终可能会遭遇挫折和失败。

正如麦肯锡所指出的，“将不匹配的策略应用于其生产系统”通常会违反精益流程的根本原则，尤其是在高复杂性、低产量的环境中（麦肯锡）。

实施时间长，投资回报慢

精益并非短期解决方案。仅仅是奠定文化基础就可能需要数年时间，尤其是在航空航天领域。在一家大型航空航天公司，只有30%的加工供应商花了三年多的时间才理解精益，而精益在整个组织中全面渗透则花了近十年的时间（《航空技术与工程杂志》 -普渡大学出版社）。

这种时间表可能会与领导层追求速效的愿望相冲突。如果无法立即见效，精益项目往往会被过早地搁置，浪费时间、打击士气，甚至影响发展势头。

文化阻力和工作保障问题

许多工人和工会认为精益管理是一种削减成本的举措，会威胁到员工的就业保障，尤其是在自上而下推行精益管理且缺乏工人参与的情况下。过去管理模式的潮流和执行不力的转型加剧了这种抵制情绪。

此外，工业阻力也是另一个主要阻碍因素。航空航天专业人士有时会将精益视为一种不适用于他们领域的“汽车理念”（《航空技术与工程杂志》，普渡大学出版社）。

自下而上的推广，即授权一线团队识别和修复效率低下的问题，通常会更为成功，但这需要来自领导层和一线员工的自上而下的领导。

MRO 的不可预测性与精益的反库存立场相冲突

维护、维修和大修 (MRO) 操作航空业与制造业有一个关键区别：不可预测性。飞机并非总能按计划发生故障。由于延误、乘客改道以及一系列的计划延误，非计划的AOG（飞机停飞）事件可能造成每架航班数十万美元的损失。支持者）。

为了避免这种情况，MRO车间必须储备大量零件库存——这违背了精益生产最小化库存的目标。虽然JIT之类的工具在理论上可行，但它们并不总是适合高度可变的航空维修领域。

精益 MRO 实施通常过于注重物理流程改进，例如车间布局，而忽略了更深层次的服务端变化，例如客户关系或调度系统（《航空技术与工程杂志》）。

精益实施有利于大型企业

波音、洛克希德·马丁和汉莎技术公司拥有预算和内部基础设施来支持长期精益转型。而中小企业却没有。

许多中小企业缺乏资金、培训和管理资源，无法全面实施精益转型。他们可能在正式实施转型之前，并未实现取得成效所需的更深层次的文化转变。

根据一项研究，航空业中小企业将精益视为另一种提高利润的策略，导致不可持续的表面收益（《航空技术与工程杂志》-普渡大学出版社）。

航空制造商面临压力。利润微薄，工期紧张。新飞机和维护、维修和大修（MRO）周转的需求正将航空供应链推向极限。在这种高风险的环境中，精益制造是生存的必要条件。

航空业精益实施的最佳实践

在航空业成功实施精益生产并非照搬丰田，而是要根据组织的具体需求调整精益生产原则。以下最佳实践源自航空案例研究和专家框架，可以帮助组织实现可持续的成果。

从试点项目开始，而不是全面改革

精益计划最有效的方法是从绩效不佳的重点领域入手，而不是自上而下地在整个组织内推广。这种自下而上的方法让团队有时间适应，通过早期的胜利积累动力，并最大限度地减少阻力。

在一家大型航空航天公司，这种自下而上的草根战略有助于转变公司文化，因为它允许改进从成功的部门有机地传播开来，而不是由领导层强制执行（《航空技术与工程杂志》，普渡大学出版社）。

组建综合产品团队

包括设计、生产、维护和供应部门成员的跨职能团队可以弥合运营孤岛并发现单个部门无法发现的浪费。

洛克希德·马丁公司在 F-16、F-22 和 C-130J 项目中采用了这种方法，并取得了显著效果——在产品生命周期的不同阶段识别出消除浪费的机会（FlightGlobal.com）。

欧洲战斗机项目也转向了垂直整合团队，摆脱了传统的基于任务的结构，转而采用以产品为中心的团队，负责从设计到客户支持的各个环节（《航空技术与工程杂志》，普渡大学出版社）。

投资精益教育和劳动力发展

精益生产最容易被忽视的支柱之一是人才培养。长期成功取决于对从车间基层到领导层的各个层级员工进行培训，使他们能够识别浪费并持续改进流程。

在波音公司，精益研讨会和工具包涵盖所有岗位，包括物流、研发和市场营销。这种共享方法创建了通用词汇和共享的问题解决框架（波音技术期刊）。

注重流程，而不是模仿

航空航天制造商经常尝试从不相关的行业（尤其是汽车行业）移植精益方法，而没有使其适应自己的环境。

麦肯锡警告称，这种模仿会导致错位。相反，企业应该专注于改善流程，并考虑到供应波动性、设计差异性和合规性限制。麦肯锡）。

首要任务始终是通过解决制造商运营中特有的瓶颈来缩短周期时间，而不是勾选精益清单上的复选框。

在 MRO 中平衡精益与服务现实

在维护运营中，精益必须足够灵活，以支持定期检查和混乱的实时维修。过度关注库存减少可能会削弱AOG事件期间的准备工作，而忽视客户沟通等关系要素则会阻碍改进。

领先的 MRO 公司，如汉莎技术公司和联邦快递，已经平衡了物理流程优化（工具放置、工作流程布局）与文化元素，如 Kaizen 卡和机械反馈系统（《航空技术与工程杂志》-普渡大学出版社）。

关键是创建一个能够在压力下灵活变通的系统，同时仍然推动质量、成本和响应能力的可衡量改进。

航空制造商面临压力。利润微薄，工期紧张。新飞机和维护、维修和大修（MRO）周转的需求正将航空供应链推向极限。在这种高风险的环境中，精益制造是生存的必要条件。

精益适合航空业吗？

精益制造并非万能药，但如果经过深思熟虑地量身定制，它将成为航空组织在面临“以更少资源做更多事”压力时使用的强大工具。无论您是组装飞机、管理复杂的维护操作，还是应对瞬息万变的全球供应链，精益制造原则都能帮助您全面简化流程、降低成本并提升质量。

航空业必须抵制重复部署其他行业相同策略的冲动。航空航天和维护、维修和大修 (MRO) 环境需要一种细致入微、适应性强的精益管理模式，以应对低产量、监管负担以及飞机服务需求的不可预测性。

最成功的实施来自以下公司：

对于航空业领导者来说，精益能在航空航天领域绝对有效，但不会起作用automatically。必须重新构想您的员工、工作流程和最终使用环境。

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