孟黎清:多角度多维度全景对待系统中发生的问题

文章开头,我们举个例子,比如在飞机装配现场遇到了内襟翼的安装问题,左侧内襟翼后缘与固定后缘的阶差超出标准,设计阶差的为±1.0mm,而实际测量阶差为2.6mm。左侧内襟翼外侧端面间隙的设计要求为10±1.5mm,而实际测量间隙为4.6mm-12.14mm,从前缘到后缘呈现逐步增大的趋势,同时,内襟翼上表面与机翼上壁板的间隙要求为8-9mm,而实际测量有一段间隙为10mm左右,超出设计要求。
事实上,内襟翼的安装条件还不仅仅是这些,要完成装配还有10多项的结构、系统的测量和调整需求,几十甚至上百个数据数值要求。这个问题当然难不倒经验娴熟的现场工艺工程师和操作技师的,当把襟翼状态调制最佳状态时,一些可以接受的间隙和阶差的超标也通过制造偏离得到的批准。
在完成最后内襟安装测试时,还出现了另外一个问题。内襟翼1号肋的下缘条安装有随动的内襟翼端板,现场发现这个随动的端板与机身整流罩的阶差超标了,又经过打磨,修切等小范围的修理并重新设计使用了特制的角片,将内襟翼端板调整至可以接受的状态。
后来的各种测试和试飞,都没有再发生问题,似乎这个问题被完美解决了。所有参与问题解决的技术人员终于松了一口气,飞机也顺利交付给客户,并且在3-4年内都没有发现任何异常现象。
之后,飞机在航线上为了完成一个系统改装,需要拆下内襟翼并重新安装,安装的过程要比在最初生产线顺利很多,由于有装配技术文件的支持,尽管又出现了一些小的偏差,在理论分析的基础上偏差也被接受了,地面测试内襟翼收放也可以接受。而问题出现在之后的一个飞行起落后,经检查左侧内襟翼的端板与机身整流罩发生干涉并导致了并不严重的结构损伤。似乎几年前曾经在生产线装配时问题又魔法般复活了,为了解决这个问题,又引发了一系类的维修动作。这个终于被又一次解决了的问题,是不是还会复活呢?如果再次复活,那么当初的这个问题到底是否真的被解决了?
好了,我们需要讨论一下,对于飞机产品而言,几年前在装配车间里发生的问题,其本质到底是一个什么性质的问题?
从表象来看,遇到的内襟翼这个可更换结构件的装配问题,解决问题的表象是:尽最大努力将内襟翼完成安装。如果顺着这个思路,抽丝剥茧再次挖掘下去,问题可能会变成部件制造偏差问题,测试环节及工装问题,进而设计问题(参见图1),这个思维路线是最容易产生并被系统接受的。
假如转换一个看待问题的视角,如果一开始我们定性此问题是一个会对产品客户带来潜在影响的产品质量问题,那么问题就会改变为:产品的客户会不会接受这个制造的偏离,若是不能接受,更换一个全新的没有偏差的内襟翼可以根源解决装配问题吗?如果我们再次引入生产进度、经济成本、交付计划等问题的“边界条件”重新次去审视这个问题时,这个问题又变成“如何说服客户接受”,接受的条件若为不能因为超差而在整个产品寿命周期内给客户带来额外的维修影响,为了满足这个产品的承诺,就一定要研究因为这个问题引发了另外两个很容易被忽略的问题,(1)如果再次拆装这个内襟翼部件会遇到什么问题?(2)如何发生这个内襟翼和其它飞机的内襟翼互换,会遇到什么问题?
如果系统内发生的问题没有能正确的描述,解决问题的方法就很可能出现让人始料未及的漏洞。我们还会发现,在旧的问题解决的过程中,其实很有可能新的问题被隐性生成了。那么有没有一个系统工程管理模式告诉你怎样解决系统过程中的问题呢?答案是:很少。解决一个具体问题的办法,在解决另外问题的时候未必有效,一次解决问题的成功经验在其它环境中也许并不能复制。复杂产品的内部界面的边界条件很多,导致一个现实存在的问题的复杂程度可能会超出我们的想象,如果无法充分理解某个具体问题的这种复杂性,会阻碍我们制定相对明确的解决方法。
这时候,采用什么样的识别策略很重要,其根源与我们为什么要做这个产品有极大相关。产品的任何缺陷,都很有可能在竞争力激烈的市场中被放大器放大,如果再叠加上不通畅的沟通的话会带来很难消除的市场阴影。如果一个系统在产品的整个寿命周期内,没有快速和彻底地对问题进行多角度探测、分析的策略和手段、可以提供多维度多层次解决方案,并对解决问题效果进行监控并建立回收反馈的机制,是有欠缺的系统,而有效地化解问题并将问题带给产品市场的负面影响限制在最小范围,这是一个产品系统的核心能力之一。
图1:问题识别的传统路线
将系统工程的玻璃笼子打破而精心建立的组织体系,在具体头疼的问题面前会带来视野局限、思维僵化和系统组织壁垒,并显现出系统的短板之处,这些并不能有效帮助问题解决。这时候,我的建议是:还应该有勇气将造成阻碍的系统管理再次关入玻璃笼子,建立集中力量,站在产品市场上多角度长远视野去分析什么是系统真正的问题,并建立快速解决问题或分阶段解决问题的机制。埃隆-马斯克的太空探索技术公司解决问题的方法值得研究,他们的员工办事效率极高,通常是几个员工一起迅速地解决技术上层出不穷的问题,出现新问题时,员工就开始在走廊上“快闪”,各个专业因分析问题要素快速聚拢,在问题得到圆满解决后又快速分散。
当然我还要建议,在新的产品研发制造过程中,一定要长期关注并彻底解决这些问题:(1)总是在系统中出现的问题并能够上升为相同“类”问题,如:多个舵面的安装调试困难,多个舱门装配式易出现干涉等;(2)实施新的技术或新的标准而引发的问题;(3)因解决问题而又引发的新问题。
现在我们回到文章最初,安装一个内襟翼真的就需要进行十多项的测量测试和几十上百个的边界数据测量吗?对容易发生装配错误高风险的部件,能不能从设计根源进行装配简化、松弛与其它界面的耦合性,确保错误或失败事件的独立性呢?
爱因斯坦曾经说过:“只要动动脑筋,傻瓜都能做出更大、更复杂、更暴力的东西。但要做出相反的东西则需要一点天分和巨大勇气。”埃隆-马斯克的精英团队解决了无数问题,但依然没能阻止那最初三次失败的发射。人类科学技术的进步,就是一部不断犯下错误,在错误中吸取教训的历史,并激励人们在解决问题的过程中不断抛弃糟糕的理念并寻找更好的解决问题的理念。人性的弱点是不愿意面对问题的,尤其是自身的问题,但如何面对问题如何解决问题,仍然是系统建设和创新发展的关键,是系统核心能力建设的重要要素,这需要把规划、设计、实践应用更有效地结合在一起,将技术思维转换为商品思维,让产品在市场中历练、试错和迭代,建立回路反馈机制,不断完善和优化产品以及系统自身,并且建立面对未来的能力。

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