文 朱尚炯
隨著當前產業呈現現代化、復雜化、系統化發展趨勢,產品逐漸從滿足基礎需求向實現復雜功能轉變、從單一產品交付向系統集成化轉變。同時,MBSE基于模型的系統工程方法深度應用,產品的設計精細化水平大幅躍升,顧客的需求與期望基礎值不斷提高,傳統的產品質量管理方法及相關資源已無法有效解決事前預防的預期目的。
在復雜產品的研制過程中,如果參考GJB 8113《武器裝備研制系統工程通用要求》、GJB 2116《武器裝備研制項目工作分解結構》等標準要求,運用自上而下逐級分解的方法,可以形成由系統、分系統、設備、部件、組件、零件組成的產品層次體系。
在層次體系中,各層級組成部分對實現產品可靠工作和完成預定功能性能發揮著不同作用。基于“木桶原理”,為了充分發揮有限的人力、物力等管理資源,應加強對產品的主要功能和安全性、可靠性起重大影響的關鍵、重要組成部分的全壽命管控。
研讀GJB 1405《裝備質量管理術語》、GJB 190《特性分類》、GJB 909《關鍵件和重要件的質量控制》、GJB 467《工序質量控制要求》等標準要求,可梳理形成關于“關鍵件、重要件(簡稱‘關重件’)研制過程”的術語關系樹(見圖1)。結合ISO 9001《質量管理體系》及關重件的實際設計和生產過程,理解其關系網絡(見圖2),可以為做好關重件的管理奠定扎實基礎。

圖1 “關鍵件、重要件研制過程”的術語關系樹


圖2 關重特性、關重件、關鍵過程、ISO 9001及實際研制過程的關系網絡圖
在設計階段初期,應結合產品和服務的預定使命任務和產品層級分解,對其主要功性能、通用質量特性、失效模式及后果等進行分析與分解,識別出制約產品和服務實現功能、性能的主要硬件組件(例見圖3)。

圖3 基于功性能、失效模式的分解結構樹
隨著設計逐步深入,按GJB 190《特性分析》標準要求,從具體材料、工藝、壽命、安全防護性、經濟性等方面對主要硬件組件展開特性分析(見表1)。

表1 特性分析分類表
參照GJB 1378A《裝備以可靠性為中心的維修分析》、HB 5842《航空產品特性和單元件分類及質量控制原則》等標準要求,可采用特性分類邏輯決斷法(見圖4)等分析方式,最終確定定量的關鍵、重要與一般特性,從而確定包含關鍵、重要特性的關重件,形成《關鍵特性(件)、重要特性(件)明細表》。

圖4 特性分類邏輯決斷法示意圖
對于識別的關重件及其特性應按相關要求在自制、外包、生產等全過程文件、記錄中加以標識,便于后續工作開展。
·對于關鍵件、重要件通常采用大寫G、Z進行標識。
·對于關鍵、重要特性通常采用G1~G99(例見圖5)、Z101~Z199(例見圖6)進行標識。

圖5 某零件關鍵特性標識示例

圖6 某零件重要特性標識示例
·對于圖樣、技術文件一般在文件框中進行標識。
工藝設計時,在考慮具體產品和服務整體如何實現時,應關注關鍵、重要特性的實現過程,并將其作為關鍵過程進行管理。其他不具備關鍵、重要特性,但經過分析后發現工藝難度大、質量不穩定、易造成重大經濟損失的實現過程也可作為關鍵過程進行管理,并形成《關鍵過程目錄》。比如,舵桿的某外圓加工尺寸為重要特性,則實現該特性的精車或精磨過程為關鍵過程;某零件的密封性為重要特性,則實現該特性的橡皮圈裝配過程為關鍵過程;某桿雖無關鍵、重要特性,但其經常因強度不足斷裂,也可將其熱處理過程作為關鍵過程。
在對關鍵過程的實現工藝進行設計時,可編制《工藝細則》或《作業指導書》等工藝文件,對關鍵過程具體工藝、設備設施、檢驗方法、質量控制點進行明確,并采用“此處為關鍵過程”(例見圖7)等醒目形式進行標注,便于操作人員發現并遵循。

圖7 某軸工藝示意圖中關鍵過程標識示例
對于尤為重要、難度非常大的關鍵過程,可通過定人、定設備、定工藝的“三定”管理方法進行固化明確,形成《關鍵過程三定表》,以盡可能降低變更對關鍵過程實現的影響。
在生產過程中,應做好關鍵過程實現工藝的技術交底及執行過程監督,嚴格按照工藝要求執行,形成相關《生產記錄》。
·對從事關鍵過程的相關人員能力定期考核及培訓,持續提升其相關知識及技藝水平。
·對涉及關鍵過程的設備重點維護、保養,使其保持較高精度及良好狀態。
·對涉及關鍵過程的工藝對標當前工藝手段、先進性與設備能力定期評估,對已不存在設計或制造難度的關重件可降低特性類別,而新出現的一些制造難度較大、生產周期長、故障重復率高、經濟價值高的零件,則應適當提高特性類別。
在外包過程中,應選擇具備充分能力的供方承制,并做好相關技術要求的傳遞工作,明確告知并使其理解關鍵、重要特性(件)或關鍵過程的相關要求。
·對于涉及關鍵、重要特性的外包活動,應參與并監督供方甚至次供方的特性設計、評審、驗證及確認工作。
·對于涉及關鍵過程的外包活動,應認可供方甚至次供方的關重件實現工藝及質量控制方法,并加強對其實現過程的監督。
在生產及外包過程中,還應對關重件的存放、周轉和運輸加以控制及保護,必要時對專用儲存或運輸器具作出“關鍵/重要件專用、內含關鍵/重要件”等標識(例見圖8)。

圖8 關鍵、重要件儲存或運輸器具標識示例

檢驗過程中,對于關鍵過程的相關工序、項目應實施100%檢驗,并形成可追溯的《檢驗記錄》。如果遇到破壞性檢驗工序及和其他不能實施100%檢驗的工序或項目時,應另行規定其檢驗方式或驗證手段。
對于涉及不符合關鍵特性要求的不合格產品不允許讓步使用,對于涉及不符合重要特性要求的不合格產品應提級履行審批,作為嚴重不合格品進行管理。
檢驗后,應收集關鍵過程的相關監測及檢驗數據,并采用相關統計方法進行分析,如采用排列圖、散布圖等對過程質量的分布狀態和波動情況進行分析,識別問題并提出改進建議。