基于專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)模式下的飛機(jī)大部件裝配質(zhì)量管理控制

張延明 秦 琪 楊必毅 高 雙 楊 春

（成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，成都 610092）

飛機(jī)大部件裝配是集成飛機(jī)結(jié)構(gòu)主體和形成質(zhì)量特性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，占整個(gè)飛機(jī)制造周期的50%以上。另外，裝配質(zhì)量問(wèn)題占整個(gè)飛機(jī)制造質(zhì)量問(wèn)題的60%以上，決定著飛機(jī)的制造質(zhì)量、制造成本和交貨周期。本文針對(duì)飛機(jī)快速研制和批量生產(chǎn)的需求，提出了基于裝配專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)模式的質(zhì)量控制模式，并對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理、工藝過(guò)程控制和檢驗(yàn)過(guò)程控制3 方面進(jìn)行了研究。

1 飛機(jī)大部件專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)模式概述

飛機(jī)大部件裝配專(zhuān)業(yè)化工作是將部件產(chǎn)品拆分成組件，再將拆分后的組件按結(jié)構(gòu)相似特性和功能相似特性等進(jìn)行歸類(lèi)整合，并在此基礎(chǔ)上對(duì)組件裝配動(dòng)作進(jìn)行拆分和重構(gòu)，即針對(duì)每個(gè)組件，將其裝配過(guò)程拆分至一個(gè)專(zhuān)業(yè)、一個(gè)工具和一個(gè)動(dòng)作，再根據(jù)專(zhuān)業(yè)化組合原則，將同一專(zhuān)業(yè)、同一工具和同一動(dòng)作的同一類(lèi)工作進(jìn)行組合。裝配過(guò)程拆分重構(gòu)后，操作過(guò)程更加專(zhuān)業(yè)化、簡(jiǎn)單化，只需操作工人從事某一專(zhuān)業(yè)工作，大大降低了操作難度，并避免了多工種交叉的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化控制[1]。

2 質(zhì)量管理控制模式

針對(duì)飛機(jī)快速研制與批量生產(chǎn)的需求，在飛機(jī)大部件裝配專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)模式下，本文提出以生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理、工藝過(guò)程控制和檢驗(yàn)過(guò)程控制為核心的質(zhì)量管理控制模式，從而通過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理達(dá)到過(guò)程和最終狀態(tài)質(zhì)量可控，通過(guò)工藝過(guò)程控制達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)提前降低和穩(wěn)定過(guò)程質(zhì)量，通過(guò)檢驗(yàn)過(guò)程控制達(dá)到快速定位問(wèn)題。

2.1 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理

2.1.1 零組件/工具形跡化管理

庫(kù)房配送至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，按照裝配大綱（Assembly Order，AO）中對(duì)應(yīng)的零件組件數(shù)量和形狀，設(shè)置泡沫凹模并標(biāo)記零組件圖號(hào)。無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)接收還是開(kāi)工前檢查，都可直接查看凹模內(nèi)零組件是否放滿，缺件情況一目了然，方便快捷。

大部分可拆卸工裝、工量具和輔助用品等就近放置在生產(chǎn)線的操作臺(tái)凹模中，并標(biāo)識(shí)標(biāo)牌，如圖1 所示，便于取用和歸位，減少了尋找工具的時(shí)間，有效避免了工具丟失的現(xiàn)象。

圖1 生產(chǎn)工具形跡化管理

2.1.2 工裝設(shè)備細(xì)化管理

對(duì)工裝設(shè)備進(jìn)行兩方面的細(xì)化管理。一是使用前的開(kāi)工前檢查，應(yīng)做到早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告和早處理，避免帶故操作而導(dǎo)致更嚴(yán)重的問(wèn)題。二是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工裝設(shè)備的定檢、校驗(yàn)和尾檢，嚴(yán)格控制工裝合格證和履歷本，并進(jìn)行定期保養(yǎng)和維護(hù)。在產(chǎn)品交付檢驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)和檢驗(yàn)共用的定位機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和型面等進(jìn)行完好性目視檢查，確保工裝無(wú)變形、松動(dòng)等現(xiàn)象，以保證該工裝能用于產(chǎn)品的檢驗(yàn)。鑒定合格的工裝要進(jìn)行有計(jì)劃的檢查，以保證工裝精度。

2.1.3 信息可視化管理

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置可視化看板。可視化看板主要用于記錄和分析解決問(wèn)題，包括生產(chǎn)質(zhì)量月報(bào)（故障數(shù)、超差數(shù)和保留數(shù)等相關(guān)質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)趨勢(shì)圖）、每月典型問(wèn)題圖解（錯(cuò)誤做法和正確做法）、問(wèn)題通報(bào)表（問(wèn)題原因分析、整改措施和整改節(jié)點(diǎn)等）以及產(chǎn)品缺件情況等內(nèi)容，使得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品狀態(tài)公開(kāi)透明，現(xiàn)場(chǎng)警示教育顯性化、直接化，同時(shí)逐漸加強(qiáng)操作工人的質(zhì)量意識(shí)[2]。

2.1.4 工作環(huán)境6S 管理

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置開(kāi)工前檢查。每日開(kāi)工前，檢驗(yàn)人員需對(duì)工作場(chǎng)地地面衛(wèi)生、產(chǎn)品多余物、現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域資料擺放、零件擺放、工具擺放和廢料箱等項(xiàng)目進(jìn)行檢查。從源頭加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管控，全部合格后方可開(kāi)工生產(chǎn)。

對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的酒精、白綢布和手套等輔助用品，要依據(jù)AO 量化取用、分類(lèi)存放。廢料需分類(lèi)處理并及時(shí)清離現(xiàn)場(chǎng)，如圖2 所示。

圖2 生產(chǎn)要素按AO 輸入

2.2 工藝過(guò)程控制

2.2.1 裝配專(zhuān)業(yè)流程優(yōu)化

在飛機(jī)大部件裝配專(zhuān)業(yè)化細(xì)分的基礎(chǔ)上，首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙/數(shù)模識(shí)別設(shè)計(jì)關(guān)鍵特性。其次，根據(jù)工藝技術(shù)文件和AO 工序PFMEA 分析結(jié)果識(shí)別工藝關(guān)鍵特性，其中檢驗(yàn)人員需積極參與AO 工序PFMEA 分析過(guò)程。再次，根據(jù)歷史故障數(shù)據(jù)和過(guò)程質(zhì)量信息等識(shí)別檢驗(yàn)關(guān)鍵特性。最后，工藝人員以檢驗(yàn)工序設(shè)置原則為框架，根據(jù)以上3 個(gè)維度優(yōu)化裝配流程，細(xì)化AO 工序和檢驗(yàn)工序[3]。

2.2.2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別分析

在裝配工藝設(shè)計(jì)時(shí)，由工藝人員以AO 工序?yàn)榛鶎訂卧_(kāi)展工藝流程的PFMEA 風(fēng)險(xiǎn)分析，開(kāi)展流程如圖3 所示。

通過(guò)嚴(yán)酷等級(jí)（S）、發(fā)生概率等級(jí)（O）和檢測(cè)難度等級(jí)（D）共3 個(gè)維度對(duì)潛在產(chǎn)品失效模式進(jìn)行分析，并針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)＞120 和嚴(yán)酷等級(jí)（S）＞8 進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，最終形成PFMEA 和CP 報(bào)告提交給質(zhì)量控制人員審核，并將審核通過(guò)后的相應(yīng)方案措施納入AO 中，以消除或降低風(fēng)險(xiǎn)影響，提高過(guò)程質(zhì)量穩(wěn)定性。

2.3 檢驗(yàn)過(guò)程控制

2.3.1 過(guò)程能力評(píng)價(jià)

針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程開(kāi)展過(guò)程能力評(píng)價(jià)，在實(shí)際生產(chǎn)中使用過(guò)程能力指數(shù)Cpk計(jì)算過(guò)程能力，根據(jù)過(guò)程能力指數(shù)值給出過(guò)程能力判斷標(biāo)準(zhǔn)，如表1 所示。

當(dāng)該類(lèi)數(shù)據(jù)特征結(jié)果不合格時(shí)，需設(shè)定不合格品率的規(guī)范要求。本文計(jì)算按合格率99.9936%對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品不合格率0.0064%作為上規(guī)范要求，并計(jì)算每一類(lèi)數(shù)據(jù)的合格/不合格產(chǎn)品數(shù)量，然后對(duì)過(guò)程能力進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。計(jì)件值過(guò)程能力指數(shù)C(TU)p具體計(jì)算步驟如下。

圖3 PFMEA 開(kāi)展流程

表1 過(guò)程能力判斷標(biāo)準(zhǔn)

式中，m 為總體樣本數(shù)據(jù)量，ni為每批樣本量，Di為每批不合格品量。

取ni的平均值作為樣本量n，將不合格品率的上規(guī)范要求(TU)p轉(zhuǎn)化為對(duì)不合格品數(shù)的要求：

計(jì)算滿足[(TU)p×n]要求的批次所占的比例η：

將η 代入，得到該工藝合格批次所占比例對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)水平y(tǒng) 值：

由得到的y 值求得計(jì)件值過(guò)程能力指數(shù)C(TU)p：

2.3.2 強(qiáng)化過(guò)程控制

（1）巡回檢查。為加強(qiáng)飛機(jī)大部件裝配過(guò)程控制，需設(shè)置檢驗(yàn)人員巡回檢查。在生產(chǎn)過(guò)程中，由檢驗(yàn)人員深入到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)操作過(guò)程、工裝設(shè)備、零部件和施工環(huán)境等進(jìn)行監(jiān)督、檢查，并對(duì)生產(chǎn)加工的產(chǎn)品質(zhì)量是否滿足產(chǎn)品圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行隨機(jī)抽查，以加強(qiáng)裝配過(guò)程控制。

（2）首孔檢查。在飛機(jī)大部件裝配過(guò)程中，需要一個(gè)工序制出多個(gè)連接孔，因此設(shè)置首孔檢查。規(guī)定當(dāng)一個(gè)工序超出20 個(gè)連接孔時(shí)，應(yīng)在第一個(gè)連接孔經(jīng)檢驗(yàn)人員檢查合格后，方可進(jìn)行后續(xù)制孔，以提升制孔合格率，避免發(fā)生群孔超差。

2.3.3 檢驗(yàn)?zāi)Ｊ睫D(zhuǎn)變

（1）質(zhì)保團(tuán)隊(duì)模式。質(zhì)保團(tuán)隊(duì)識(shí)別飛機(jī)大部件裝配過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，征詢(xún)顧客意見(jiàn)形成質(zhì)保控制檢查點(diǎn)，檢查并記錄質(zhì)保控制檢查點(diǎn)存在的問(wèn)題。團(tuán)隊(duì)例會(huì)討論分析記錄的問(wèn)題，提出不符合項(xiàng)，并征詢(xún)顧客意見(jiàn)發(fā)出問(wèn)題整改通知單，要求生產(chǎn)單位制定整改計(jì)劃進(jìn)行整改。生產(chǎn)單位將整改計(jì)劃與交付計(jì)劃相結(jié)合，并將整改單歸零情況納入相應(yīng)架次的飛機(jī)交付狀態(tài)控制，如圖4 所示。各部門(mén)積極分析原因，制訂切實(shí)有效的糾正措施，以加強(qiáng)全員的質(zhì)量意識(shí)和提升產(chǎn)品質(zhì)量。從關(guān)注結(jié)果向風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和過(guò)程失效分析轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)的質(zhì)量控制模式，提升了質(zhì)量控制能力。

圖4 裝配專(zhuān)業(yè)化質(zhì)保團(tuán)隊(duì)工作流程

（2）自主保障模式。自主保障是提高檢驗(yàn)效率的有效手段之一。飛機(jī)大部件裝配專(zhuān)業(yè)化模式下，工序單一。對(duì)于非質(zhì)控關(guān)鍵重要特性，一部分由授權(quán)檢驗(yàn)進(jìn)行檢查（授權(quán)檢驗(yàn)工序），一部分由操作工人進(jìn)行自檢（非設(shè)檢工序）。

生產(chǎn)單位梳理、分析操作工人的相關(guān)崗位能力要求，并按照崗位能力標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)實(shí)際操作制訂培訓(xùn)計(jì)劃，以提高操作工人的質(zhì)量保證能力，同時(shí)制訂評(píng)價(jià)管理辦法，對(duì)操作工人質(zhì)量保證能力進(jìn)行定期評(píng)價(jià)和動(dòng)態(tài)管理。經(jīng)評(píng)價(jià)質(zhì)量保證能力達(dá)標(biāo)的人員可以授予“授權(quán)檢驗(yàn)”，從而可以開(kāi)展授權(quán)檢驗(yàn)工序（單獨(dú)標(biāo)識(shí)）的檢驗(yàn)工作。此外，檢驗(yàn)人員監(jiān)督指導(dǎo)授權(quán)檢驗(yàn)工作，可抽查授權(quán)檢驗(yàn)已提交的工序。

3 結(jié)語(yǔ)

為滿足飛機(jī)快速研制與批量生產(chǎn)的需求，開(kāi)展飛機(jī)大部件裝配專(zhuān)業(yè)化質(zhì)量控制工作。從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理、工藝過(guò)程控制和檢驗(yàn)過(guò)程控制3 個(gè)維度展開(kāi)，最終形成質(zhì)量閉環(huán)管理控制，將產(chǎn)品由小批量多品種部件生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為多批量單品種的組件裝配，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的精細(xì)化控制，并實(shí)現(xiàn)了由關(guān)注結(jié)果向風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和過(guò)程失效分析的轉(zhuǎn)變。