航空產(chǎn)品制造質(zhì)量波動(dòng)管理的研究

劉國君

【摘 要】本文對(duì)航空產(chǎn)品的關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的起源進(jìn)行了研究，通過對(duì)關(guān)鍵特性概念、理論基礎(chǔ)的分析，結(jié)合國際標(biāo)準(zhǔn)，闡述了關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的實(shí)施途徑和特點(diǎn)，論證了關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的有效性。

【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵特性；波動(dòng)管理；統(tǒng)計(jì)控制

1 波動(dòng)管理起源與綜述

基于航空航天產(chǎn)品在惡劣工作環(huán)境下執(zhí)行工作任務(wù)所要求的高可靠性，就要求自身產(chǎn)品具有高度的質(zhì)量穩(wěn)定性，通過多年的工業(yè)管理實(shí)踐，國際航空航天質(zhì)量集團(tuán)（IAQG），發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)AS9103《關(guān)鍵特性波動(dòng)管理》，在標(biāo)準(zhǔn)中詳盡的規(guī)定了關(guān)鍵特性波動(dòng)管理要求。從企業(yè)自身的角度來分析，通過有效的關(guān)鍵特性波動(dòng)管理，可以降低浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益。

多年來，經(jīng)過多位質(zhì)量大師和專家的研究推廣，統(tǒng)計(jì)控制在企業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，在不同行業(yè)，結(jié)合自身的特點(diǎn)產(chǎn)生了各種系統(tǒng)管理方法，包括統(tǒng)計(jì)技術(shù)、6西格瑪、8D、也包括對(duì)于航天、航空這樣集成度高的系統(tǒng)產(chǎn)品行業(yè)的關(guān)鍵特性波動(dòng)控制，這些方法都是基于不同制造領(lǐng)域產(chǎn)品特點(diǎn)形成的，其實(shí)質(zhì)的理論基礎(chǔ)都是統(tǒng)計(jì)技術(shù)。本文對(duì)航空制造領(lǐng)域?qū)嵺`性更強(qiáng)的關(guān)鍵特性波動(dòng)管理進(jìn)行了研究。

2 關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的相關(guān)概念

AS9100《航空質(zhì)量管理體系要求》中的關(guān)鍵特性定義為：其波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品的裝配、性能、使用壽命或可制造性產(chǎn)生重大影響的材料、過程或零件的特性。[1]

一個(gè)組件、分組件、部件、或零件的每一個(gè)特征都有波動(dòng)，然而，僅僅這些特征（產(chǎn)品的關(guān)鍵特性）中的一小部分就有可以很大程度影響最終產(chǎn)品的裝配、性能、使用壽命的波動(dòng)。這些特性非常有害并且導(dǎo)致?lián)p失，波音公司認(rèn)為：關(guān)鍵特性的波動(dòng)導(dǎo)致了巨大的損失，如果關(guān)鍵特性選擇的恰當(dāng)，控制和降低關(guān)鍵特性的波動(dòng)，產(chǎn)品將有很高的質(zhì)量，損失會(huì)降低，顧客會(huì)更加滿意。[2]

3 關(guān)鍵特性波動(dòng)控制理論的理論基礎(chǔ)

3.1 帕累托法則是關(guān)鍵特性的理論基礎(chǔ)

帕累托法則，也稱為80/20法則，它指的是80%的結(jié)果來自于20%的原因的很多現(xiàn)象。質(zhì)量大師朱蘭通過研究和分析，帕累托法則在發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量范疇也是適用的，在產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)生問題時(shí)，問題數(shù)量和原因一般不存在排他性一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，而是反映了帕累托法則，即少數(shù)幾個(gè)原因?qū)е铝舜蠖鄶?shù)的惡劣后果。

3.2 波動(dòng)管理的理論基礎(chǔ)是統(tǒng)計(jì)過程控制技術(shù)

在現(xiàn)代工業(yè)制造歷史過程中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，很難批量的生產(chǎn)出完完全全一樣的產(chǎn)品，即使產(chǎn)品制造設(shè)備再精良也無濟(jì)于事，而這是質(zhì)量的一種固有特性-質(zhì)量波動(dòng)性。美國科學(xué)家休哈特進(jìn)過研究發(fā)現(xiàn)這種質(zhì)量波動(dòng)性變現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)的規(guī)律性，即在觀察個(gè)體的質(zhì)量特性時(shí)，往往帶有隨機(jī)性，沒有規(guī)律性，但如果把同一特性大量個(gè)體放在一起，大量個(gè)體的隨機(jī)現(xiàn)象就經(jīng)過數(shù)學(xué)工具，如控制圖的描述就表現(xiàn)出了出整體性的規(guī)律，也就是統(tǒng)計(jì)規(guī)律。[3]因此我們可以通過控制圖來說明整個(gè)過程是否處于正常的波動(dòng)狀態(tài)還是異常的波動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而通過這種途徑，我們可以遵循其規(guī)律監(jiān)測(cè)制造系統(tǒng)的穩(wěn)定性并提前預(yù)警，實(shí)施改進(jìn)以確保產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 關(guān)鍵特性波動(dòng)管理理論基礎(chǔ)

帕累托法則和統(tǒng)計(jì)過程控制理論是關(guān)鍵特性波動(dòng)管理理論的核心，帕累托法則和統(tǒng)計(jì)過程控制理論都是成熟的通過了科學(xué)驗(yàn)證的理論，通過對(duì)這兩種理論的整合，形成了關(guān)鍵特性波動(dòng)管理理論。

4 關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的特點(diǎn)和實(shí)施途徑

4.1 關(guān)鍵特性有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）關(guān)鍵特性應(yīng)該，也希望是少量的。在一個(gè)產(chǎn)品或過程中關(guān)鍵特性的數(shù)量不應(yīng)該超過5個(gè)。

（2）關(guān)鍵特性是那些制造的波動(dòng)會(huì)成本過高或有害的特征。

（3）關(guān)鍵特性應(yīng)該擁有陡峭的與波動(dòng)有關(guān)的損失函數(shù)，通過改進(jìn)可明顯地減少成本。

（4）重復(fù)進(jìn)行的工作。

（5）過程具體且明確，范圍適當(dāng)。

（6）關(guān)鍵特性有適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法，不能簡(jiǎn)單定性的如：好、壞，來評(píng)估關(guān)鍵特性。

（7）對(duì)顧客滿意影響較大的特性或過程。

（8）影響安全的特性或過程。

4.2 關(guān)鍵特性的波動(dòng)管理的實(shí)施路徑

關(guān)鍵特性的波動(dòng)管理按照AS9103《關(guān)鍵特性波動(dòng)管理》的規(guī)定，從宏觀來說包含關(guān)鍵特性的識(shí)別、關(guān)鍵特性的監(jiān)控、關(guān)鍵特性過程改進(jìn)3個(gè)階段，同時(shí)又可以分為關(guān)鍵特性識(shí)別、關(guān)鍵特性控制文件制定、數(shù)據(jù)測(cè)量和繪制控制圖、測(cè)量系統(tǒng)分析、尋找波動(dòng)源、波動(dòng)源的改進(jìn)、過程重新監(jiān)控7個(gè)步驟。[4]同時(shí)整個(gè)過程又被設(shè)計(jì)成循環(huán)往復(fù)的結(jié)構(gòu)，這體現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵特性持續(xù)改進(jìn)關(guān)注的觀點(diǎn)，持續(xù)改進(jìn)是關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的靈魂，只有對(duì)關(guān)鍵特性的波動(dòng)持續(xù)改進(jìn)，力求關(guān)鍵特性的統(tǒng)計(jì)穩(wěn)定性，就可以有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加顧客的滿意度。

在整個(gè)流程中也存在著不同部門的配合，往往需要構(gòu)建圍繞關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的松散型結(jié)合的機(jī)構(gòu)，波音公司的經(jīng)驗(yàn)是構(gòu)建職能小組，包括設(shè)計(jì)、工藝、工裝、質(zhì)量、制造等等部門一線人員組成的小組來完成這項(xiàng)任務(wù)。

同時(shí)，有效利用各種波動(dòng)管理平臺(tái)系統(tǒng)，提高波動(dòng)管理大數(shù)據(jù)的處理，快速找到改進(jìn)方向。產(chǎn)品關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的軟件平臺(tái)系統(tǒng)經(jīng)過發(fā)展，一般來說可以在以下幾方面對(duì)企業(yè)開展產(chǎn)品關(guān)鍵特性的波動(dòng)管理提供了支持。一是持續(xù)的在線監(jiān)控，這有利于快速發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵特性的波動(dòng)情況。二是可以實(shí)現(xiàn)分布式的數(shù)據(jù)采集功能而統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理分析方式，便于數(shù)據(jù)的采集、整理、分析。三是優(yōu)化了基于波動(dòng)控制理論的管理過程，用戶可以方便的實(shí)施關(guān)鍵特性波動(dòng)管理。四是質(zhì)量工具應(yīng)用方便，用戶可以直接得出數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，減輕用戶在數(shù)據(jù)分析的過程和復(fù)雜的運(yùn)算過程所投入的精力。[5]

4.3 采取關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的時(shí)機(jī)

實(shí)施關(guān)鍵特性波動(dòng)管理需要有動(dòng)力和目標(biāo)，對(duì)于實(shí)施關(guān)鍵特性波動(dòng)管理的驅(qū)動(dòng)力有以下5個(gè)方面：

（1）顧客要求在產(chǎn)品上降低波動(dòng)

（2）產(chǎn)品（過程、零件）有問題

（3）需要或渴望改善過程

（4）需要或渴望改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量

（5）新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品

如果有條件的話，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)階段就確定關(guān)鍵特性， 將產(chǎn)品的功能根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)由各部門組成的小組選擇關(guān)鍵特性，設(shè)計(jì)人員首先確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)， 工藝人員再確定結(jié)構(gòu)的工藝性，選取合適的工藝方案，在此過程中結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)以及歷史數(shù)據(jù)選定關(guān)鍵特性，并制定控制計(jì)劃，在項(xiàng)目制造過程中就可以有效的實(shí)施關(guān)鍵特性波動(dòng)管理，同時(shí)如果在項(xiàng)目實(shí)施后發(fā)現(xiàn)所選用的關(guān)鍵特性波動(dòng)較小，而在制造過程中又出現(xiàn)新的特性波動(dòng)較大，也可以對(duì)原有特性進(jìn)行調(diào)整。如果現(xiàn)有產(chǎn)品在設(shè)計(jì)制造之初沒有采用關(guān)鍵特性波動(dòng)控制方式，也完全可以參照這種方式進(jìn)行關(guān)鍵特性選取，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)過程控制改進(jìn)。[6]

5 結(jié)束語

本文介紹了關(guān)鍵特性的定義，闡述了關(guān)鍵特性的本質(zhì)，總結(jié)了產(chǎn)品的關(guān)鍵特性波動(dòng)控制的方法和特點(diǎn)。近年來，由于智能化、大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，由智能控制的設(shè)備已經(jīng)成為發(fā)展的必由之路，有效的解決了長(zhǎng)期困擾人們的大量人為波動(dòng)問題，質(zhì)量的穩(wěn)定性大為提高。企業(yè)要想長(zhǎng)盛不衰，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加用戶的滿意度，就必須將企業(yè)的注意力集中到產(chǎn)品的關(guān)鍵特性上來，采取傾斜性措施，確保資源在關(guān)鍵特性上的供應(yīng)，利用科學(xué)的方法挑選關(guān)鍵特性和監(jiān)控、改進(jìn)關(guān)鍵特性，進(jìn)而以重點(diǎn)帶全面，取得企業(yè)經(jīng)營(yíng)的整體進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]波音公司，D1-9000，先進(jìn)質(zhì)量體系[S].中國航空綜合技術(shù)研究所譯，航空工業(yè)總公司301研究所內(nèi)部資料，1996.

[2]于獻(xiàn)忠主編，2004年質(zhì)量專業(yè)綜合知識(shí)[M].中國人事出版社，2004.

[3]SAE，AS9103，Variation Management of Key Characteristics[S].2001.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]