波音打破了梦想者与行动者之间的壁垒 - 彭博社
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“你今天拥抱过工程师吗?”这是加内特·W·希齐在华盛顿州伦顿的波音公司777飞机运营部门门上的问题。由于希齐是该飞机的生产工程经理,这听起来可能像是一种无奈的诉说。实际上,这更像是一个生动的提醒,表明重大变化正在发生。
在大公司中,设计工程师和制造人员几乎从不交集。直到现在,波音和其他大多数公司一样,将梦想家分到一个领地,将实干家分到另一个领地,两者之间有一条看不见的障碍。两者之间的关系主要集中在抱怨“墙的另一边”——通常是在设计师提出一些制造部门认为过于昂贵或难以制作的东西时。然而,对于777来说,“我们没有抱怨的奢侈,”希齐说。他的工作是使这款计划于1994年中期首飞的宽体运输机比其前辈更容易和更便宜地制造。为此,他的400名工程师与设计师并肩工作,这种方法称为并行工程(CE)。
昂贵的变化。希齐和他的团队正处于公司产品开发方式大规模改造的核心。直到最近,设计师的自由度相当大。他们会将设计抛给生产,然后继续进行改进。每一次更改,无论多么微不足道,通常都要花费超过10,000美元。然而,复杂产品被修改数百次并不罕见,有时甚至在生产早期就会发生。对于777,波音希望在生产开始之前就把细节做好——并消除所有那些可以避免的成本。
这需要协调几个部分,例如每架飞机中的132,500个工程部件,以及三百万个铆钉、螺丝和其他紧固件。波音之所以能够做到这一点,是因为有一个庞大的计算机系统运行着一个名为Catia的欧洲开发的固体建模程序。它让工程师们能够在视频屏幕上解决问题,这样修复成本低,而不是在昂贵的实物模型上进行修复。这个新过程将设计、生产和波音的外部供应商的代表聚集在一起,并定期征求航空公司客户、维护和财务的意见。“魔力在于,你可以在实际组装之前进行模拟,”负责777设计的副总裁艾伦·R·穆拉利说。波音希望这能节省777预计40亿到50亿美元开发成本的20%。
无纸化飞机。这也应该帮助全球第一的飞机制造商跟上
竞争。无纸化设计是由摩托罗拉、施乐、数字设备和福特汽车等公司首创的。在1980年代,诺斯罗普公司的B-2隐形轰炸机是在没有蓝图的情况下从零开始制造的,波音作为分包商参与了这一过程。麦克唐纳·道格拉斯公司随后为喷气式战斗机开发了类似的程序,现在也用于开发商用直升机。然后,在十月初,空客工业,这个由政府支持的欧洲客机财团,推出了四年无纸化设计项目的两个新产品:一个是空客的新型远程喷气机A340;另一个是短程对应机型A330。
777的第一位客户,联合航空公司,去年订购了34架飞机,如今,波音有超过7,000人参与这项工作。大约一半的人在238个所谓的设计建造团队中。工程师们通过在西雅图的2,033个计算机工作站、在威奇托的484个工作站(波音将在那里建造机头)和在费城的70个工作站相连——加上在日本的220个工作站,当地供应商正在帮助设计机身主要部分。
整合整体飞机设计以及各种生产过程的数字蓝图是一项巨大的数据处理工作:波音不得不拼凑起八台IBM最大的主机。但这减少了许多手工操作,从而减缓了项目进度并增加了成本。例如,工匠们过去需要制作每个部件的主模型或石膏复制品,以帮助指导制造模具的供应商。现在,精确的计算机数据将通过电子方式发送给模具制造商。只有在高度复杂的组件,例如襟翼机制,波音才会进行模型制作。
这样的进步并不便宜。波音的研发费用今年将几乎翻倍,达到约15亿美元,1992年可能达到20亿美元。此外,还有25亿美元用于建设两座新的777工厂,包括对已经是世界上最大的埃弗雷特(华盛顿)工厂的重大扩建。波音预计这些前期投资将通过后期节省来平衡。但这些支出,加上温和的订单——到目前为止仅有72架价值1.2亿美元的飞机——让华尔街感到不安,波音的股票在45到50的区间内徘徊了一年。即使是波音的高管们也显得谨慎。董事长弗兰克·施朗茨说:“当你进行如此大的技术飞跃时,你必须感到担忧。”
实际上,即使不考虑波音在B-2上的角色,CE和无纸化设计对公司来说也并不完全陌生:三年前他们在767的发动机支架上使用过这些技术。错误大幅减少,工作提前完成。到目前为止,777的情况也是如此,尽管一些供应商抱怨计算机不兼容,迫使他们先从纸质蓝图开始,然后再将数据重新输入到他们的计算机中。尽管存在这些问题,项目仍在按计划进行。到1991年3月,设计的25%将完成,预计到1993年2月——组装开始后不久——将完成90%。
简单修复。制造工程师通常不会在一年内参与,但他们已经留下了自己的印记。在过去的三十年里,波音飞机的机身上有一个弯曲的地方,正是机翼顶部与机身侧面相接的地方。这覆盖了机翼内部的肋骨,即将机翼连接到机身的结构。在组装过程中,将几块并排的铝制机身面板放置得恰到好处就像是一种艺术形式,Hizzey说——这既困难又耗时且成本高昂。在777型飞机上,他的生产工程师建议重新设计机翼与机身的接合处,以消除这个弯曲。设计师们同意了——并通过在计算机屏幕上更改一条线解决了30年的制造难题。
每个设计建造团队被分配到飞机的某个部分,例如尾翼面板或乘客入口门。主要供应商也在这些团队中,而最大的承包商——三菱、富士和川崎重工业——与波音的计算机有实时连接。这些团队至少每两周会面一次,与其他相关方审查他们的工作,这些相关方可能包括采购官员到航空公司客户。“我试着把这些团队看作小公司,”负责设计机翼后缘的10个团队的Stephen R. Johnson说。“他们各自有成本目标和重量目标——还有董事会会议。”
一旦设计和制造工程师不再感到有必要摆姿态,Johnson补充道,他们就能够相互理解。他们甚至共享办公室。这对设计师来说有些创伤,因为他们现在会立即收到生产工程师的反馈。然而大多数人都接受了这个概念。“曾经有一些持怀疑态度的人,但他们现在是最热心的倡导者之一,”Hizzey说。
设计师们过去对客户提出意见感到更加不满。联合航空的777项目经理戈登·A·麦金齐表示,当波音工程师得知联合航空和第二大客户全日空将会插手时,他注意到了他们翻白眼。但后来,设计师们同意了联合航空的一个建议,即将最长的翼襟翼分成两半,以便于维修。他们还在考虑联合航空的请求,使用更耐用的不锈钢螺栓,并制作门锁,以便在关闭时不会夹到手指。麦金齐表示,他对波音的坦诚感到惊讶:“我们感到非常荣幸能够参与他们的痛苦。”
波音承认,团队合作存在问题。一些团队缺乏所需的资源或技能,有些人一开始坚决反对共享数据,还有一些团队领导在主持跨部门会议时经验不足。“合作并不是一种深奥的温暖和模糊的事情,”穆拉利说。“这需要大量的管理、关心和培养。”
由于这一过程在进行中不断完善,生产第一架777可能需要比通常的48个月多六个月。但如果CE能够按计划和预算完成项目,波音将会在全公司推广。因此,下次无纸化开发不仅应该更便宜,而且也会更顺利、更快速。