航空公司如何将精益制造技术融入其现有工作流程

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。

精益制造最初由丰田汽车公司率先提出，旨在优化整个车间乃至更广阔的工作流程。对于航空公司而言，精益制造提供了一个核心框架，用于消除浪费、精简运营，并释放从装配到采购再到后台任务等各个环节的产能。

由于您不需要进行大规模重组即可开始，因此这种方法越来越受欢迎。

为什么精益制造比以往任何时候都重要

航空制造商正面临前所未有的压力。客运量再次激增，国防合同不断演变，供应商持续面临劳动力短缺、延误和成本超支等挑战。在这种充满挑战的背景下，精益原则能够帮助企业在不牺牲质量的前提下更快地适应变化，降低成本。

例如，波音公司已广泛采用精益生产方法。在737生产线上，他们采用了自动导引车、可视化控制系统和同步生产编排，以减少浪费并缩短任务时间间隔。这些更新有助于稳定生产流程并优化产量，而无需增加员工数量。

在MRO环境中，延误通常源于官僚主义瓶颈，而非技术维修。这正是精益的优势所在；它通过绘制工作流程图并构建反馈回路来识别非增值步骤，从而加速周转并提高客户满意度。

精益的核心原则，简单解释

精益并不像很多人认为的那样，意味着加快速度。相反，它意味着浪费让工作顺利进行，通常速度也会加快，这是自然而然的结果。浪费（或时间（用精益术语来说）包括生产过剩、库存过剩、不必要的移动、等待时间和返工。这些浪费在排程电子表格中出现的频率与在工厂车间一样高。

核心精益概念包括：

价值流图、标准化作业和5S（整理、整顿、清洁、标准化、维持）等工具为这些目标提供了结构化。例如，洛克希德·马丁公司利用单元式生产布局缩短了其航空航天零部件部门的周期时间，并大幅减少了站点间不增值的运输。

波音和通用电气如何利用精益来削减成本并提高产量

波音公司对精益原则的应用远不止于装配线。在777X的生产过程中，波音公司通过更深入地借鉴汽车式标准化，重新构想了其整个生产理念。在一位前丰田高管的领导下，该公司开始实现机翼壁板装配自动化，并部署机器人执行钻孔等重复性任务，以实现更快、更可预测的生产，减少废品和工伤。

GE航空航天公司也认真审视了内部效率低下的问题，重点关注与业务流程而非机械维修相关的MRO延误。在一个案例中，客户花了24天才批准发动机维修的成本。通过举办一次改善活动，GE使用便利贴（贴满了整面墙）记录了每个步骤，精准定位了瓶颈，并创建了可视化工作流程，将审批时间缩短了50%以上。这意味着发动机的周转时间缩短了13天。

这两个例子表明，精益就是改善从采购到交付的整个系统。

利用精益技术改善采购、库存和供应商协调

许多航空公司错误地将精益生产限制在生产范围内，但采购和供应链运营充满了隐藏的浪费，而精益原则正是针对这些问题而专门定制的。

以供应商协调为例，在传统模式下，零件交付通常以大批量进行，装箱效率低下，并且在使用前进行散装存储。

波音公司改变了这一现状，为货物装箱方式带来了创新。这家原始设备制造商实施了准时交付系统，零件以安装所需的精确方向送达，大幅缩短了零件处理时间和仓储成本。这不仅释放了宝贵的工厂空间，还改善了整体现金流。

精益库存实践，例如看板系统和可视化拉动提示，有助于防止库存积压，并降低产品过时的风险。洛克希德·马丁公司的精益实施旨在通过分析流量和负载均衡、减少每个工作中心所需的空间以及消除不必要的工具和材料存储，来应对库存膨胀问题。

当供应商融入价值流图时，整个网络的瓶颈和冗余就变得更容易发现和修复。

从小事做起：精益的成功源于快速的胜利，而不是激进的过度改造

关于精益制造最大的误区之一是，它需要彻底的转型。事实上，精益生产依靠的是渐进式的收益。

前丰田高管沃尔特·奥迪肖 (Walter Odisho) 在 2013 年至 2020 年期间担任波音公司制造、安全和质量主管，推动了重大转型变革。

Odisho 强调，显著的节省并非来自单一的举措，而是来自数十个日积月累的小改进。

对于想要开始的企业，不妨先从现场巡查开始。哪里进度慢了？哪里有人在等待或重复步骤？交接过程中遗漏了什么？找出一个问题，解决它，然后再处理下一个。这就是精益的核心理念：消除浪费，一次解决一个问题。

人工智能如何扩大精益航空的影响

就精益制造而言，人工智能堪称力量倍增器。人工智能能够发现人眼无法察觉的低效环节，提前预测瓶颈，并实时优化资源配置。将人工智能与精益生产相结合，您可以有效避免浪费，并在出现浪费时更快地做出反应。

预测分析能够预测零件故障，并在故障发生前标记维护需求，从而减少停机时间。AI 视觉系统能够及早发现缺陷，减少浪费。借助标准化的工作流程，AI 的性能将更加出色，因为一致的输入能够带来更准确的预测。

波音公司和洛克希德·马丁公司都探索过这种精益与人工智能的融合。洛克希德在F-16组装方面的成功基于标准化的步骤、流程和负载均衡，为未来智能制造系统的集成奠定了基础。

在工厂之外应用精益：办公室和工程工作流程也很重要

精益不仅限于工厂车间，还包括审批缓慢、文书重复以及报价和合同管理延迟等问题。

通用电气航空航天公司 (GE Aerospace) 在其巴西的 MRO 工厂应用精益管理，通过更新办公室工作流程来改进成本估算审批流程，从而缩短了周转时间。一个跨职能团队发现，仅等待签核就浪费了 24 天。通过价值流图绘制会议（同样使用便利贴），他们将签核时间缩短至 11 天，缩短了近 54%。

对于希望在支持或工程部门采用精益管理的公司，可以从一项改善活动开始。选择一个流程（例如客户引导或生成合规报告），绘制每个步骤，并确定哪些环节有价值，哪些环节需要等待。然后采取应对措施。定期重复该流程，使其成为公司节奏的一部分。

使物料流成为竞争优势

要想精益生产取得成功，物料流必须成为核心设计考量，而非事后诸葛亮。波音 777X 项目优先考虑重新思考零部件在工厂内的运输方式，转向直接交付和更智能的排序，而不仅仅是像亚马逊那样快速卸货。

这一理念源于丰田生产系统：物料应准时送达，方向正确，并随时准备安装。如此一来，您可以腾出空间，减少库存占用的资金，并避免浪费的搬运和返工。此外，您还可以让工人（或机器人）从事增值工作，而不是在杂乱无章的货箱里进行分类整理。

建立跨职能团队，而不是孤岛

航空业的精益制造策略只有在跨职能团队被授权共同解决问题时才能奏效。在通用电气航空航天公司的塞尔玛工厂，周转时间的突破源于工程、客户支持、运营和客户团队的齐心协力。他们共同规划流程，从彼此的角度审视延误，并设计出反映整个系统而非仅仅反映自身部门的应对措施。

在传统的航空航天公司，各部门通常各自为政。工程部门可能会根据设计规格进行优化，而不考虑装配的简易性。采购部门可能仅根据成本来选择零件，而忽略交货延迟或车间装配。但精益生产要求所有职能部门协同合作，以流程和客户价值为中心进行协调。

通常始于一个跨职能价值流团队。赋予他们挑战现状的权力，确保每个人都了解整个流程，而不仅仅是某个部门的职责。使用每日站立会议、可视化看板以及与共享成果挂钩的绩效指标。

创造持续改进的文化

最高效的精益航空公司不会依赖某个大型转型项目。他们将精益视为一种日常思维模式，让各级员工都能畅所欲言。

波音的精益之路可追溯至数十年前，但近期的举措——例如聘请丰田高管并引入更多标准化——展现出更深层次的文化转变。效率的提升是缓慢而稳健的，建立在持续改进的精神之上。

无需预算即可构建精益文化。从一块白板、一个问题和一次头脑风暴开始。为细微的改进想法创建一个可见的空间。让提出问题成为常态，并快速测试解决方案。

利用精益技术增强供应链弹性

航空公司深知脆弱的供应链零件延误、部件不匹配以及MRO（维护、修理和大修）车间不堪重负，可能导致飞机停飞并造成数百万美元的损失。精益制造通过加强设计、采购和生产之间的协调来提供帮助。

洛克希德·马丁公司的精益转型包括与供应商密切合作，以实现零部件标准化并减少浪费。通过采用准时制 (JIT) 交付、供应商整合和直达生产线交付等精益物流原则，洛克希德公司在降低库存的同时，还提高了准时交付率。

航空公司可以采用同样的思路：

目标不仅仅是削减成本，而是建立一个能够适应中断的系统，而不是崩溃的系统。

设计时考虑装配

通常，设计阶段与车间实际情况脱节。这是造成浪费的主要根源。工程师可能会选择难以安装、需要专用工具或动作不协调的零件，所有这些都会降低生产速度并增加错误。

在波音公司，领导层要求团队在飞机设计流程的早期就考虑“制造质量”。在777X的设计过程中，工程师与制造团队紧密合作，以降低零件复杂性、实现自动化，并根据装配需求对材料进行排序，从而实现更可预测的生产工作流程和更少的返工。

航空公司可以通过以下方式复制这一做法：

开展改善活动以消除瓶颈

改善活动是针对特定流程问题而采取的短期、有针对性的努力，也是精益的基石。虽然航空业经常在生产线上应用改善，但一些最大的成效来自于报价、检验或审批等流程。

改善可应用于：

这些工作流程中浪费的每一分钟都会导致延误、无法达成 KPI 或成本超支。Kaizen 可以快速召集合适的人员解决问题。

通过标准工作和视觉提示简化流程

一致性至关重要。在航空业，人为失误会带来真正的风险，因此，在各个班次、团队和地点之间统一最佳实践，可以减少缺陷，提高安全性。

波音公司向丰田式精益转型，强调即使是复杂的装配任务也应采用标准化作业。沃尔特拉·奥迪肖借鉴其在这家日本汽车制造商的经验，介绍了减少机器人和人工工作流程中动作浪费的方法，并推动在生产线上简化、可重复的任务。

实现方法：

通过精益制造实现预测性维护

在航空领域，任何维护都是昂贵的，但被动维护正在增加，尤其是因为它会扰乱计划并需要计划外的资产，例如物联网传感器和人工智能系统。

精益原则通过简化工程、一线技术人员和供应团队之间的数据流，帮助团队将原始数据转化为制定合理行动方案的洞察。在通用电气航空航天公司位于巴西的MRO工厂，精益规划帮助将技术步骤与零件物流和成本审批协调一致，确保一旦发现问题，就能迅速解决，无需繁琐的手续或返工。

精益增强型预测性维护可以：

围绕流程重新组织物理布局

在传统制造业中，工厂布局通常遵循历史惯例或职能工作组。但在精益环境中，物理空间由流程塑造，人员、零件和工作站的组织方式旨在最大限度地减少交接或回溯，从而将产品在每个步骤中移动。

您可以在现有设施中开始

精益布局可以节省时间、提高安全性、减少库存，并使偏差（如缺少的零件）立即可见。

整合数字孪生并精益改进实时决策

数字孪生，即物理系统的虚拟复制品，在航空领域从设计测试到维护规划的各个环节都越来越受到关注。但仅靠数字孪生并不能保证做出更明智的决策。精益原则确保这些洞察不会被过度设计或孤立，而是能够以实用的方式快速应用。

洛克希德·马丁公司将精益实践与数字建模工具相结合，以缩短装配周期、降低成本并减少错误。例如，可视化工作指令（由数字孪生技术实现）与精益任务时间策略相结合，确保每个工位都能达到生产目标，而不会给团队带来过重负担。

精益驱动的数字孪生方法意味着：

从小事做起，然后标准化大事

许多最成功的精益转型都是从单一价值流开始，然后逐步扩展。将有效的方法标准化，然后再进行扩展。这可以避免精力浪费和日后变革的阻力。

精益制造并非一次性改进，也不是仅适用于车间的工具包。它是一种思维模式，航空公司可以将其应用于设计、运营和支持职能部门，从而在各个层面推动价值。

无论您使用便签来解决审批延迟问题还是使用机器人来简化装配，精益的核心目标都是相同的：减少浪费，尊重人，并持续提供价值。

正如航空航天业的领导者所表明的那样，精益思维有助于建立有弹性、适应性强的组织，为下一次变革做好准备。

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