大數據在直升機質量管理的運用

曾 坤

中航工業昌河機工業（集團）有限責任公司，江西 景德鎮 333000

大數據在直升機質量管理的運用

曾 坤

中航工業昌河機工業（集團）有限責任公司，江西 景德鎮 333000

隨著我國低空領域的逐步開放，直升機制造企業迎來了發展的春天，也面臨著挑戰，產品質量高低將直接決定著企業在直升機市場中競爭力和占有率。質量管理發展理念從符合性質量，適用性質量到經營質量發展，直升機的質量管理也不例外。采用大數據方式對直升機制造、交付和售后服務方面的質量管理進行分析，多維度挖掘制造和產品使用過程中存在的技術質量薄弱環節，聚類分析尋找改進價值，為直升機的制造和售后服務提供決策支持，從而提升企業質量管理水平。

直升機；質量管理；大數據；運用；改進價值；決策

1 引言

直升機作為重要的國防裝備和通航工具，對其功能多樣性、技術先進性和質量可靠性要求的越來越高。健全的質量管理系統是產品質量保證的基石，直升機的質量直接關系著用戶生命和財產安全、企業和員工利益、產業的發展，甚至國家利益。中航工業昌飛自主開發質量信息化管理平臺，收集2012年至2014年期間直升機從成附件采購、加工、鉚裝、總裝、試飛和售后等環節發生的質量問題數據235681條，將該數據集合作為研究對象，結合直升機設計及制造特點，從“4V”方面，即量級、多樣、價值、速度，對平臺中的大數據進行分析，挖掘出“大數據”價值，將分析結果運用于科研生產，通過實踐達到“加工”數據實現數據“增值”的目的，最終實現產品質量的持續改進。

2 大數據的獲取

2.1 數據的采集和分類

直升機從成部件采購、加工、鉚裝、總裝、試飛和售后等環節發生的質量管理問題均按要求進行記錄和歸檔，便于后續查詢和取證，同時進行電子化并按照按設計、制造、工藝、成品和其它五個類型分類：

1)設計類指因設計失誤或疏忽產生的制造、裝配、安裝、使用問題。如：設計圖樣錯誤，技術條件、標準不完善；

2)成品類指因成品自身、裝配、試驗、交聯或使用過程中產生的問題，包含質量證明文件、軟件版本、外觀質量類故障；

3)工藝類指因工藝方案、工藝方法、工藝裝備及各類工藝文件的不完善或錯誤導致的問題。如：生產性（指令性）工藝文件編制錯誤或表述模糊不清，交接狀態不明確或不協調，工裝夾具不協調；

4)操作類指上道工序交付的零組部件，在裝配過程中暴露的協調性問題。如：靠磨干涉、孔位偏差、周轉防護不當及錯漏檢；

5)其它。

2.2 數據的集成管理

完成問題分類后，將問題納入質量信息化管理平臺集成管理，做到數據的量化和可視化，如圖1所示。質量管理平臺可實現問題的批量導入和導出，精準記錄問題發生的時間、機型架次、處理結果、完成日期、責任單位和問題類型，對每條問題狀態清晰明確，實時可查。運用該平臺使得數據量化，精準的記錄又便于管理者進行可視化分析。

圖1 質量管理平臺數據的量化和可視化

3 大數據分析

3.1 性質分析

按問題性質劃分：成品原因占53%，工藝原因占24%，設計原因占12%，操作原因占10%，其它還正在查找故障原因的占1%。（具體情況見圖2）。

通過上述數據分析表明，內外場技術質量問題中：

3.1.1 成品問題所占的比例最高

具體分析表現主要集中在以下方面：

1)成品自身可靠性、穩定性較差。部分成品故障率較高，但未能引起承制單位的重視，也未根本性地開展原因分析和制定糾正措施，只停留在通過串換件排除故障階段。

2)更改手續問題。定型成品出現重復故障后，承制單位往往覺得更改手續、報批程序很麻煩，缺乏更改的積極性。

3)措施落實問題。部分承制單位通過FRACAS系統完成了原因分析和措施制定、驗證，但因措施落實涉及的面較廣、費用較大，且需多方面協調，導致未能落實到位。

4)“三防”問題。航電火控成品對“三防”的重要性缺乏認識，結構上暴露的如生銹、發霉問題較多。

5)標準、規范執行不到位。如部分成品的防松、質量證明文件等問題，國軍標上都有相關要求，但往往在這方面隨意性較大，理解不透徹、貫徹不到位。

3.1.2 工藝因素所占的比例次之。

具體分析表現主要集中在以下方面：

1)裝配過程中工裝定位難以滿足裝配精度要求，結構鉚接裝配中存在密封性不嚴的問題。

圖2 數據分布

2)存在工藝文件與設計文件指導性和可操作性差，工藝文件與制造過程兩層皮的現象。

3)部分工藝策劃不系統、工藝設計不合理，給生產制造過程留下過大的操作余度或加工難度。

4)缺少對技術質量問題的根本原因分析和有效措施制定，只停留在問題的排除階段，未能根本上將措施細化到工藝文件中指導生產。

3.1.3 操作因素具體分析表現主要集中在以下方面：

1)有章不循，質量意識淡薄。操作者對工藝文件中明確的如：保險、標志漆、安裝方向、間隙、衛生清理等要求未能引起重視，操作過程中往往是把指導工作的工藝文件放一邊，憑經驗、印象或對照前面批架次干活。

2)周轉使用防護措施不到位。產品在周轉使用過程中防護措施落實不到位，圖方便省事，存在僥幸心理。大部分周轉過程中出現的磕劃傷、掉漆問題從發件到裝機一路暢通。裝配過程工序間缺少本工序實施過程中是否會對上道工序或之前工序產生影響的評估和采取預防措施。

3)業務水平參差不齊。部分新進員工缺乏系統性和完整性的培訓，在獨立開展操作過程中，出現故障頻率較高。

3.2 外場問題處理周期分析

通過對24587條責任單位為中航工業昌飛的外場質量問題進行統計分析，平均排故周期為6.5天。排故周期超過一個月的有95條，其中排故周期最長的為57天。

圖3 中航工業昌飛的問題處理周期

通過對159226條責任單位為配套廠家的外場技術質量問題進行統計分析，平均排故周期為7.3天。排故周期超過一個月的有956條。

圖4 配套廠家的問題處理周期

結合排故周期的統計數據，對排故周期超過一個月的問題進行具體分析，影響周期的主要原因有：

1)返廠返修。如主槳 、主槳葉等372廠自制件在故障排除過程中涉及裝配、調試等關鍵工序，在外場無法實施，返廠返修勢必延長排故周期；

2)無儲備件。主要體現在未納入隨機備件中且產品生產周期較長，在部隊使用中暴露故障需串換件時，存在催促新件生產或從主機廠調用等問題，如通電檢查吸氣風扇工作時斷路器跳開問題；

3)進口成品故障受服務人員和備件物流影響較為明顯，如發起動發電機不并網等問題；

4)部分系統故障的分析定位較為復雜，如飛行時中減滑油溫度告警燈亮問題。

4 大數據分析結論運用和增值

通過“大數據”的挖掘和分析，運用質量管理平臺對數據量化和可視化管理，得出了質量管理存在的問題，獲取了改進和提升直升機質量管理的信息源，結合直升機制造企業的特點，不難得出直升機制造質量管理和售后服務質量管理改進措施。

4.1 針對制造質量管理采取的措施

4.1.1 推進質量管理信息化建設，提升質量管控能力

在公司現有信息化系統基礎上，策劃建立公司質量管理信息化平臺，集成質量問題跟蹤歸零、單機質量檔案、質量指標統計分析、質量信息分析、傳遞、處理等，邊開發，邊實施，邊完善，逐步提升質量管控能力和信息化水平。

4.1.2 加強工藝FMEA技術的研究與應用

以質量整頓為契機，開展工藝FMEA（故障模式及影響分析）技術的研究與應用。通過選取生產裝配中工藝不穩定的項目（主減速器前接頭、平尾管梁組件、左液壓油箱支架組件裝配、錐套式無擴口液壓導管裝配等）進行試點研究，建立、應用工藝FMEA技術應用管理規范，并將研究成果落實到指令性工藝文件和生產性工藝文件，形成可操作的標準和規范。

4.1.3 梳理飛行安全件和影響飛行安全的關鍵過程

從功能和性能兩個方面開展對各型機飛行安全件的梳理，針對每一飛行安全件圍繞疲勞源易產生部位、可能影響壽命的因素進行分析，并制定相應控制方法，落實到工藝規范、工藝文件中，以及將飛行安全件的控制要求提升到型號質量控制文件中。同時，制定飛行安全件關鍵要素控制標準化作業表，確保制造過程的可操作性、工藝參數可量化，制造過程可控制，制造結果可檢測。

4.1.4 強化單機故障率下降工作

開展故障梳理，完善故障圖冊，過程預防核查；將頻發故障和人為故障制作警示牌；細化工藝文件，制定防差錯措施；制定成品驗收規范；加強FRACAS問題的歸零考核，防止問題重復發生。

4.1.5 加強供應商質量控制，提高成品質量

完善供應商管理機制，加大成品技術質量問題歸零力度，對質量問題較多、可靠性較差的成品廠家，開展聯合質量督查，并將重復發生的問題通過FRACAS系統督促廠家加快改進，提高成品質量；細化供應商的綜合評價工作，促進供應商提高產品質量和服務意識。

4.1.6 穩步推進“精品工程”

開展直升機鉚接質量、電纜敷設質量、整機噴漆質量、導管優化、產品防護等專項改進工作，提升直升機外觀品質，增強質量競爭力。同時，主要從外場指標、壽命可靠性和維修性、質量效益指標和設計改進等進行考核，打造一批“性能優越、質量可靠、外觀完美、維護便捷、用戶零抱怨”的直升機精品型號。

4.2 針對售后服務質量管理采取的措施

4.2.1 以顧客為關注焦點，提高售后服務水平

加快售后服務信息化建設，進一步做好信息的收集、整理、傳遞、分析，并最終轉變為工作指令，提升工作效率；同時，以合同管理為抓手，做好從客戶意向到合同執行的每個環節跟蹤與核查工作，確保顧客要求得到滿足。進一步加強售后服務工作站管理，主動貼近用戶，跟蹤用戶需求，滿足用戶個性化使用，全面提升售后服務質量，提高客戶滿意度。

4.2.2 加大拉條掛賬項目和備忘錄問題的落實進一步明確拉條掛賬管理流程，細化過程監控，嚴格檢查考核；定期召開廠所軍專題會協調，對成品供應商的拉條掛賬項目，納入供應商評價考核，定期監督檢查和通報歸零進展情況。完善備忘錄問題的閉環管理機制，提高任務分解的科學性，加大監督、考核力度。下大力氣解決一批難度大，周期長，用戶反映強烈的質量問題。

4.2.3 細化備件的儲備

廠所軍結合目前備件環節暴露的瓶頸問題，專題進行梳理、總結，并根據用戶需求制定相應的備件支持方案。策劃、制造、貯存一定規模的備件，做好客戶備件保障工作。

4.2.4 建立返修件的快速響應機制

圍繞產品物流、下令、實施、驗收的返修全過程，梳理目前返修過程中存在的薄弱環節，制定對策，建立返修件的快速響應機制。通過機制的建立，達到外場技術質量問題在公司內部從售后、技術、生產到質量部門的信息及時傳遞和工作計劃良好銜接。

5 結論

通過對直升機質量管理問題“大數據”的高效處理數據，將數據冗余部分去除，將高效低成本的數據儲存，對數據進行挖掘和融合，得出直升機制造、使用、售后質量管理過程中存在的亟待改善之處，從而觸發了直升機質量改進的導火索，為直升機質量管理提升開辟了一種新的途徑。

[1]GJB/Z 127A-2006裝備質量管理統計方法應用指南.

[2]袁立.航空制造工程手冊（第二版）飛機裝配部分.北京:航空工業出版社，2012.12.

[3]文裕武，溫清澄.現代直升機應用及發展.北京：航空工業出版社，2000.8.

[4] 黃伯仲，沈漢威，克里斯托弗，超大規模數據可視化分析十大挑戰[J].中國計算機學會.