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1、南京航空航天大学 硕士学位论文 航空发动机转包生产管理系统开发与应用研究 姓名：王聪 申请学位级别：硕士 专业：航空宇航推进理论与工程 指导教师：陈伟 2011-03 南京航空航天大学硕士学位论文 I 摘 要 近年来，我国大部分航空企业纷纷与国际上的航空制造商展开转包合作。然而由于企业文 化和管理理念的差异，在转包生产中存在着一些问题。航空发动机零部件种类繁多，加工工艺 复杂，属于典型的多品种、小批量型的生产，这给航空发动机的生产管理带来了不便，诸如生 产计划的安排、车间设备的调度等。传统的手动安排方式由于对生产资源考虑得不到位，容易 导致资源浪费，同时引发生产瓶颈，给产品的按时交付带来了困难
2、。另外，客户对航空发动机 零部件的质量要求严格，生产的可追溯性要求在生产中收集和整理大量的数据并存档，这意味 着航空发动机生产管理信息化的必要性。 本文首先介绍了生产管理信息化的现状和发展趋势。论述了以精益生产为中心的现代生产 管理理论及其在航空领域的应用，提出了将精益生产与信息化管理平台相结合的必要性。讨论 了航空发动机零部件生产管理中的核心问题，并以中航集团北京长空公司与透博梅卡公司的转 包合作为例，分析了航空发动机生产管理系统的功能需求，并基于数据库管理系统 Access，建 立了包括采购订单管理、物料管理、设备能力与负荷管理、生产计划安排和工业化管理等功能 在内的生产管理系统，它不但可
3、以跟踪转包生产过程，而且还可以对产品的生产周期及设备的 生产任务进行预测。 本文最后以 2011 年北京长空转包生产为对象， 对系统功能进行了模拟测试， 初步结果为生产管理的决策提供了有力依据。 本文研究的系统不仅适用于航空发动机转包生产管理，也同样适用于其他领域的小规模离 散型转包生产管理。 关键词：关键词：航空发动机，转包生产，管理系统，精益生产，ERP 航空发动机转包生产管理系统开发与应用研究 II Abstract In recent years, most of Chinas aircraft companies have been in subcontracting coopera
4、tion with international aircraft manufacturers. However, differences between their corporate cultures and management philosophies led to some problems during the cooperation. The diversity of aero-engine components and the complexity of manufacturing processes require the use of job shop manufacturi
5、ng, with such drawbacks as production planning or machine scheduling. Traditional manual organization cannot give enough consideration to production resources and implies not only a waste of productive resources, but also bottlenecks in production, hence hindering the products delivery. In addition,
6、 a rigorous quality control and traceability of aero-engine components require a large amount of data be collected, sorted and archived. This highlights the need for a computer-aided aero-engine subcontract production management system. First are introduced the status and development trend of comput
7、er-aided production management system. Lean production centered modern production management theories and their applications in aircraft industry are discussed, and the necessity of combining lean production and computer-aided management system is put forward. Critical issues during aero-engine comp
8、onents production management are discussed. Based on the subcontracting cooperation of Beijing Chang Kong Machinery Co., Ltd. and Turbomeca (Safran Group), the functional requirement of the management system is analyzed. An aero-engine production management system was established using a database ma
9、nagement system - Access, whose functions include purchase order management, material management, machine capacity-load management, production planning and industrialization management etc. It can not only track subcontract production processes, but also forecast production cycle and production task
10、s. A simulation of Beijing Changkong subcontract production for the year 2011 was achieved, and the results provide a strong basis for production management decision-making. The production management system established in this paper can also be applied to other small job shop type subcontract manufa
11、cturing management. Keywords: aero-engine, subcontract production, management system, lean production, ERP 南京航空航天大学硕士学位论文 VII 注释表 (Start_date) i 第 i 序开始日期 Top 加工时间 (End_date) i 第 i 序结束日期 Tins 自检验时间 Ttsf 转移时间 C 设备日工时数 Tad 准备时间 承诺书 本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进 行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经
12、发表或撰写过的研究成 果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位 或证书而使用过的材料。 本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 1.1 研究背景与意义 航空发动机研制的技术难度大、风险高、耗资多、周期长，需要雄厚的工程技术基础和丰 富的实践经验积累，被视为一个国家综合国力的体现。随着经济全球化的迅速发展，航空发动 机制造商为了缩短生产周期，降低生产成本，同时占领国际市场，纷纷
13、同其他国家的航空发动 机制造商展开工业合作。 在上世纪 70 年代初， 国外就出现了一批专门进行航空转包生产的企业， 它们不做整机，而只做飞机和发动机同类产品的生产1。当今所有的大型飞机和发动机的制造 通常都不是由一家企业单独完成的，例如空客公司的供应商就有 1500 多家，分布在全球 27 个 国家；波音公司 60%以上的零部件是由转包供应商完成的；法国最大的航空制造商航宇公司也 同国内外 1800 多家公司有转包合作关系。 国际上航空转包合作的转包数量越来越大， 生产的产 品范围也越来越广。 航空零部件的转包生产从 20 世纪 70 年代末就已引入我国，近年来发展迅猛，多数航空企 业如西飞
14、、沈飞、上飞、哈飞、西航、黎明、黎阳等都先后加入了转包生产的行列，航空转包 的总产值以 30%的速度增长。截至 2008 年，中国航空转包生产值已经达到 6.4 亿美元，同比增 长了 35%。合作的对象不仅包括波音和空客两大航空公司，还包括美国 GE、普惠和霍尼韦尔、 法国赛峰、英国罗罗等航空发动机制造公司。以下列举了我国航空企业在与国外航空制造商转 包合作中的具体业务。 西飞集团的航空转包业务开展至今已经有 20 余年， 它与波音和空客两大航空公司都有转包 合作。 它承担了波音 737 飞机机身尾段胶接件和 747 飞机的 20 项组件的生产， 同时还为空客公 司生产 A300/A310/A
15、330/A341 飞机的仓门设备。 沈飞集团从 2001 年以来转包业务也大量增加，产品包括 A320 机翼前缘组件、B767 地板 梁、B737 的 48 段组件、A320 滑轨肋、B767 客改货项目组件、A330/340 前货舱门和后货舱门、 B787 垂尾前缘等。 西航集团与英国罗罗公司合资组建了西安西罗航空零部件有限公司，主要生产各种航空发 动机涡轮叶片和进行航空发动机的大修、装配、测试等服务。与美国普惠公司以及以色列叶片 技术国际公司三方合租组建了西安安泰叶片技术有限公司，主要生产锻造叶片。并在美国通用 电气公司的支持下，自筹资金兴建了发动机盘、环件制造技术中心，主要生产航空发动机
16、盘、 环件。 另与加拿大普惠公司合资建立了中小钢件生产线， 加方确保每年 800 万美元以上的订单。 沈阳黎明航空发动机集团先后与英、美、法、德、意等多个国家的公司签订了一系列的转 包合同。2000 年沈阳黎明公司与美国通用电气公司动力系统集团(GE Power System）签订了 3 航空发动机转包生产管理系统开发与应用研究 2 年 1.5 亿美元的转包生产合作意向。与美国通用电气公司飞机发动机集团（GE Aircraft Engines） 签订了 600 万美元的合作协议。并为英国罗罗公司和法国 SNECMA 公司再一次进行新件研制。 转包生产零件的包括航空发动机的机匣件、环形件、结构件、叶片和工装等。 成发科技公司与多家航空发动机制造商有转包合作，承担的主要产品包括通用电气叶片和 钣金件、普惠公司的机匣环形件和钣金件、罗罗机匣环形件等。 这 30 多年中， 转包生产对我国航空发动机产业的发展起到了十分重要的作用。 一方面提高 了我国的航空
