中国商飞浦东生产线所生产的首架ARJ21飞机已成功首飞

3月6日，中国商飞浦东生产线所生产的第一架ARJ21飞机，132架机当天在浦东机场上空飞行了三小时五十分钟。

这是ARJ21飞机132架机的首次生产试飞，也标志着ARJ21飞机第二条生产线——浦东生产线从部装到总装再到生产试飞的各环节已完全打通。

ARJ21浦东生产线。

自从2017年7月，中国民航局为ARJ21颁发了生产许可证（PC证）后，ARJ21就面临着新的挑战：我国喷气式客机制造将首次进入小批量生产阶段。

时任中国商飞上海飞机制造公司总经理沈卫国曾这么说：这是不亚于大飞机首飞的挑战。

那么，民用客机的批生产分几步？又难在哪里？

主制造商集成 全球供应商协同

飞机的制造是由零件装配成组件，由组件装配成部件，再由部件对接成整机的过程。在相当长的时期内，如法国“快帆”、英国“彗星”、美国波音707等机型的设计制造，都是在本国或一个经济体内完成的。但由于新型民用飞机投资巨大，研制周期长，市场不确定，制造商承担了很大的风险。如果这种风险得不到充分释放，项目就会遇到麻烦，甚至面临夭折的危险。

“彗星”1型客机是全球首款喷气式客机，由德·哈维兰公司于1949年推出。但由于接连发生了3次坠毁事故，导致停飞。德·哈维兰公司经过加长、改型推出了“彗星”4型，但由于性能、容量、运营经济性均不如已经开始交付的波音707，使得德·哈维兰公司最终因经营不振被霍克·西德利公司(HawkerSiddeley)合并。

因此，当代的民机制造产业摸索出了“风险共担，利益共享”的合作模式：主制造商是供应链的集成商，将一个个分布在全球各地的设计团队和供应商团队整合成一个组织严密的系统；而供应商负责生产部件，参与项目投资，承担一定份额的风险，并按照一定比例获得利润。 现在，波音、空客、中国商飞等民机制造商都采用这种“主制造商-供应商”的生产模式。例如，ARJ21的机体被拆分为机头、前机身、中机身、后机身、机翼、尾翼等多个部段，所有机身部段由航空工业旗下的几大主机制造厂如航空工业成飞、西飞、陕飞等分别建造，然后由中国商飞上海飞机制造厂总装完成。 

供应商制造部件 攻关与产能并重

攻关从部件制造就开始了。

以机翼为例。ARJ21飞机采用较大后掠角的超临界机翼和一体化设计的翼梢小翼，并采用了复合材料以降低重量。全新的复合材料应用、复杂的双曲面外形，为加工带来了极大的难度。承担着ARJ21多个部件制造的供应商航空工业西飞首先是通过采取优化设计/工艺流程、更改工装结构、回弹补偿修模等办法攻克了这一重大技术难题。

解决了“造出来”的问题，接下来的目标是“造得快”。航空工业西飞机翼装配厂ARJ生产线精益单元实行“精益+技术+细节+节点”的策略，全面消除浪费，不断提高效率。

例如，他们首先通过技术评估，将总装站位的肋腹板角片、上壁板封包等架下工作进行前置和后移，减少总装站位的工作周期。面对零件缺件，生产单元进行合理调配，一切以生产现场为主，减少现场操作人员非增值浪费；成立攻关团队，利用工艺技术改进解决生产现场的“顽疾”问题，切实达到技术保障……

这样的部件生产节奏，为ARJ21实现批生产提速打下了良好的基础。

主制造商部装 从节拍式精益生产开始

当飞机的各个部段通过陆运、海运、或者空运运抵总装厂后，部段将首先进入部装车间。所谓部装，就是将运抵总装厂的各个大部段对接起来。

ARJ21部装开工

机身对接的过程是这样的：第一步，机头和前机身连接；第二步，飞机断面、翼盒安装，为了便于移动，机翼先不装；第三步，后机身安装；第四步，机身整体成龙；第五步，安装机翼。整体成形后，还要进行第六步：气密试验。

说起来简单，其实每一步都包含着各种细节填充和修改完善。因为世界飞机制造趋势是模块化设计，部装过程中，能早装的就早装，减少总装时间。飞机机身成龙后再做一些细节工作会困难很多，因此在部装期间多做一些工作，整体效率就能提升，这也是部装比总装更复杂、更困难的原因。 在部装阶段，每一架飞机在一个个工位上先完成一部分工作，挪一个位置，位置空出来，后面一个架次飞机再补上来。每一个工位上的工作都不是单一专业，而是多个工种的组合。因此，每一个工位上的工作就变得尤为重要。

ARJ21飞机批生产采用了以工位制为基础的“节拍化精益生产”模式——

节拍是生产线上飞机在一个机位上停留的最长时间。让飞机在从部装到总装的一共八个工位上保持一样的节拍，以流水线移动的方式保证生产提速，就是“节拍化生产”。

由于每个工位上工人的岗位和工作则是固定的，固定的操作，熟能生巧，差错率最低、效率最高，这样就符合了“精益生产”的宗旨，让飞机在每个机位停留的时间保持一致，并缩到最短，最终达成“节拍化精益生产”的目的。

已经进入飞机总装阶段的“新舟”700也采用了原理类似的“脉动”生产线——按照装配的节拍，从大部件对接开始分为七个站位，七个站位走完，一架飞机就完成总装下线。

正在进行翼身对接前准备工作的“新舟”700客机。

总装

移动生产模式与“黑科技”

从部装车间出来，飞机还是空空的壳，进入总装车间后，工人将为这个壳安装电缆、导管，装上系统设备、调试，安装发动机，装上座椅、座舱设备……好比给一个躯壳装上“心脏”、“神经”、“大脑”。

正在安装机翼整流罩的ARJ21已经初具雏形

在每个工位保证了“最短节拍”后，ARJ21采取了移动生产模式：一架飞机随着平台慢慢往前走，移到一个地方，完成一些装配，做完了再往前。现在，ARJ21飞机总装车间里，各个工位像流水线一样总装飞机的场面已经成为一种“新常态”。

移动生产模式最早来自丰田汽车，通过对流水线的革命性改进，大幅提高效率。波音公司最先把汽车的移动式流水线引入飞机生产，从波音737开始至波音777，所有项目都“移动”起来，造就7天造出一架飞机的速度。

在“新舟”700的总装车间，为了最大限度地利用现有空间，节约人力，提高工作效率，也采用了精益布局。

同时，为了保证总装节点，ARJ21总装线上也不乏这样的黑科技——

ARJ21总装车间工人使用AR眼镜为机体接入电气线路互联系统（EWIS）。

电气线路互联系统（EWIS）的装配工作通常需要两个人配合完成，一个人寻找连接线编号，另一个人在装配大纲（AO）中寻找对应编号的插孔信息，得到后者反馈后，前一个人才能完成线缆装配。传统人工端接装配工作需要两个人完成，一次插孔工作需要40秒左右；而戴上AR眼镜，一个人就可完成这项工作，且每根连接线的装配只需28秒。

现在ARJ21飞机已经拥有了两条生产线，而新型涡桨支线飞机“新舟”700也即将下线首飞，随着我国民用飞机批生产技术与管理水平的不断进步，相信不久之后，从中国的飞机制造厂里，乘着“精益”的节拍，脉动而来的中国民用飞机将会翱翔在更多的航线上——交付更多，飞行更远！