基于專業化生產模式下的飛機大部件裝配質量管理控制

張延明 秦 琪 楊必毅 高 雙 楊 春

（成都飛機工業（集團）有限責任公司，成都 610092）

飛機大部件裝配是集成飛機結構主體和形成質量特性的關鍵環節，占整個飛機制造周期的50%以上。另外，裝配質量問題占整個飛機制造質量問題的60%以上，決定著飛機的制造質量、制造成本和交貨周期。本文針對飛機快速研制和批量生產的需求，提出了基于裝配專業化生產模式的質量控制模式，并對生產現場管理、工藝過程控制和檢驗過程控制3 方面進行了研究。

1 飛機大部件專業化生產模式概述

飛機大部件裝配專業化工作是將部件產品拆分成組件，再將拆分后的組件按結構相似特性和功能相似特性等進行歸類整合，并在此基礎上對組件裝配動作進行拆分和重構，即針對每個組件，將其裝配過程拆分至一個專業、一個工具和一個動作，再根據專業化組合原則，將同一專業、同一工具和同一動作的同一類工作進行組合。裝配過程拆分重構后，操作過程更加專業化、簡單化，只需操作工人從事某一專業工作，大大降低了操作難度，并避免了多工種交叉的質量風險，有利于實現生產過程的精細化控制[1]。

2 質量管理控制模式

針對飛機快速研制與批量生產的需求，在飛機大部件裝配專業化生產模式下，本文提出以生產現場管理、工藝過程控制和檢驗過程控制為核心的質量管理控制模式，從而通過生產現場管理達到過程和最終狀態質量可控，通過工藝過程控制達到風險提前降低和穩定過程質量，通過檢驗過程控制達到快速定位問題。

2.1 生產現場管理

2.1.1 零組件/工具形跡化管理

庫房配送至現場時，按照裝配大綱（Assembly Order，AO）中對應的零件組件數量和形狀，設置泡沫凹模并標記零組件圖號。無論是現場接收還是開工前檢查，都可直接查看凹模內零組件是否放滿，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線的操作臺凹模中，并標識標牌，如圖1 所示，便于取用和歸位，減少了尋找工具的時間，有效避免了工具丟失的現象。

圖1 生產工具形跡化管理

2.1.2 工裝設備細化管理

對工裝設備進行兩方面的細化管理。一是使用前的開工前檢查，應做到早發現、早報告和早處理，避免帶故操作而導致更嚴重的問題。二是嚴格按照標準進行工裝設備的定檢、校驗和尾檢，嚴格控制工裝合格證和履歷本，并進行定期保養和維護。在產品交付檢驗前，應對生產和檢驗共用的定位機構、夾緊機構和型面等進行完好性目視檢查，確保工裝無變形、松動等現象，以保證該工裝能用于產品的檢驗。鑒定合格的工裝要進行有計劃的檢查，以保證工裝精度。

2.1.3 信息可視化管理

生產現場設置可視化看板。可視化看板主要用于記錄和分析解決問題，包括生產質量月報（故障數、超差數和保留數等相關質量數據統計趨勢圖）、每月典型問題圖解（錯誤做法和正確做法）、問題通報表（問題原因分析、整改措施和整改節點等）以及產品缺件情況等內容，使得生產現場產品狀態公開透明，現場警示教育顯性化、直接化，同時逐漸加強操作工人的質量意識[2]。

2.1.4 工作環境6S 管理

生產現場設置開工前檢查。每日開工前，檢驗人員需對工作場地地面衛生、產品多余物、現場區域資料擺放、零件擺放、工具擺放和廢料箱等項目進行檢查。從源頭加強現場管控，全部合格后方可開工生產。

對生產現場經常使用的酒精、白綢布和手套等輔助用品，要依據AO 量化取用、分類存放。廢料需分類處理并及時清離現場，如圖2 所示。

圖2 生產要素按AO 輸入

2.2 工藝過程控制

2.2.1 裝配專業流程優化

在飛機大部件裝配專業化細分的基礎上，首先根據設計圖紙/數模識別設計關鍵特性。其次，根據工藝技術文件和AO 工序PFMEA 分析結果識別工藝關鍵特性，其中檢驗人員需積極參與AO 工序PFMEA 分析過程。再次，根據歷史故障數據和過程質量信息等識別檢驗關鍵特性。最后，工藝人員以檢驗工序設置原則為框架，根據以上3 個維度優化裝配流程，細化AO 工序和檢驗工序[3]。

2.2.2 風險識別分析

在裝配工藝設計時，由工藝人員以AO 工序為基層單元開展工藝流程的PFMEA 風險分析，開展流程如圖3 所示。

通過嚴酷等級（S）、發生概率等級（O）和檢測難度等級（D）共3 個維度對潛在產品失效模式進行分析，并針對風險順序數＞120 和嚴酷等級（S）＞8 進行風險評估，最終形成PFMEA 和CP 報告提交給質量控制人員審核，并將審核通過后的相應方案措施納入AO 中，以消除或降低風險影響，提高過程質量穩定性。

2.3 檢驗過程控制

2.3.1 過程能力評價

針對現場生產過程開展過程能力評價，在實際生產中使用過程能力指數Cpk計算過程能力，根據過程能力指數值給出過程能力判斷標準，如表1 所示。

當該類數據特征結果不合格時，需設定不合格品率的規范要求。本文計算按合格率99.9936%對應的產品不合格率0.0064%作為上規范要求，并計算每一類數據的合格/不合格產品數量，然后對過程能力進行計算和評價。計件值過程能力指數C(TU)p具體計算步驟如下。

圖3 PFMEA 開展流程

表1 過程能力判斷標準

式中，m 為總體樣本數據量，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范要求(TU)p轉化為對不合格品數的要求：

計算滿足[(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應的設計水平y 值：

由得到的y 值求得計件值過程能力指數C(TU)p：

2.3.2 強化過程控制

（1）巡回檢查。為加強飛機大部件裝配過程控制，需設置檢驗人員巡回檢查。在生產過程中，由檢驗人員深入到生產現場對操作過程、工裝設備、零部件和施工環境等進行監督、檢查，并對生產加工的產品質量是否滿足產品圖紙和技術要求進行隨機抽查，以加強裝配過程控制。

（2）首孔檢查。在飛機大部件裝配過程中，需要一個工序制出多個連接孔，因此設置首孔檢查。規定當一個工序超出20 個連接孔時，應在第一個連接孔經檢驗人員檢查合格后，方可進行后續制孔，以提升制孔合格率，避免發生群孔超差。

2.3.3 檢驗模式轉變

（1）質保團隊模式。質保團隊識別飛機大部件裝配過程的風險點，征詢顧客意見形成質保控制檢查點，檢查并記錄質保控制檢查點存在的問題。團隊例會討論分析記錄的問題，提出不符合項，并征詢顧客意見發出問題整改通知單，要求生產單位制定整改計劃進行整改。生產單位將整改計劃與交付計劃相結合，并將整改單歸零情況納入相應架次的飛機交付狀態控制，如圖4 所示。各部門積極分析原因，制訂切實有效的糾正措施，以加強全員的質量意識和提升產品質量。從關注結果向風險識別和過程失效分析轉變，改變了傳統的質量控制模式，提升了質量控制能力。

圖4 裝配專業化質保團隊工作流程

（2）自主保障模式。自主保障是提高檢驗效率的有效手段之一。飛機大部件裝配專業化模式下，工序單一。對于非質控關鍵重要特性，一部分由授權檢驗進行檢查（授權檢驗工序），一部分由操作工人進行自檢（非設檢工序）。

生產單位梳理、分析操作工人的相關崗位能力要求，并按照崗位能力標準，針對實際操作制訂培訓計劃，以提高操作工人的質量保證能力，同時制訂評價管理辦法，對操作工人質量保證能力進行定期評價和動態管理。經評價質量保證能力達標的人員可以授予“授權檢驗”，從而可以開展授權檢驗工序（單獨標識）的檢驗工作。此外，檢驗人員監督指導授權檢驗工作，可抽查授權檢驗已提交的工序。

3 結語

為滿足飛機快速研制與批量生產的需求，開展飛機大部件裝配專業化質量控制工作。從生產現場管理、工藝過程控制和檢驗過程控制3 個維度展開，最終形成質量閉環管理控制，將產品由小批量多品種部件生產轉化為多批量單品種的組件裝配，有利于實現生產過程的精細化控制，并實現了由關注結果向風險識別和過程失效分析的轉變。