基于AEOS體系建設精益單元關鍵尺寸質量過程控制的應用

張婭嵐，羅素文，王代華

（中國航發貴州紅林航空動力控制科技有限公司，貴州 貴陽 550009）

引言

“中國航發運營管理系統（AECCOperation System，簡稱AEOS）是中國航空發動機集團（簡稱中國航發）提出的針對各運營類業務流程建立、運行、控制和持續改進的一整套管理規范，為各類業務流程提供從體系架構到流程設計以及方法論的支撐”?！癆EOS包含產品研發體系、生產制造體系、供應鏈管理體系和服務保障體系4個體系的建設工作”[1]。其中，生產制造體系核心工作是聚焦流動式生產和精益改進，建設質量穩定的精益單元（生產線）則是當前中國航發生產制造的重點工作。

要保證產品質量，必須加強對生產過程進行質量控制。質量過程控制是為了達到質量要求所采取的作業技術和活動，最大限度減少生產過程的質量波動，產品的質量都可以用質量特性圍繞設計目標值波動的大小來描述，“波動越小則質量水平越高”[2]。質量過程控制是通過收集、監控過程數據信息，測算過程能力，實現過程穩定受控，通過統計技術對過程進行評估和監控，建立并保持過程處于可接受的并且穩定的水平，保證產品與服務符合規定。在實施過程中，“通過識別控制質量特性、確定質量特性過程能力指數、開展測量系統分析（MSA）、實施統計過程控制（SPC）、評價結果應用”開展工作[3]。

本文通過中國航發貴州紅林航空動力控制科技有限公司軍品機加分廠建設2703.004F精益加工單元，開展過程質量控制提高流程能力，實現流動生產。

1 質量過程控制實施步驟基本概念及應用

1.1 識別控制質量特性

1.1.1 基本概念

梳理識別對零（組）件的制造、裝配、性能和使用壽命產生較大影響的質量特性，一般包括：關鍵特性、重要特性，以及加工難度大、質量不穩定的質量特性。

1.1.2 2703.004F單元建設現場應用

1）通過加工工序FMEA分析，識別出控制質量特性范圍，如圖1所示。

結論：數控加工工序（RPN）不大于120風險小，針對數控加工工序開展關鍵尺寸控制工作。

2）針對數控設備加工的5工序（車外圓）、10工序（車內孔、外圓）、15工序（車內孔）、20工序（加工上部）、80工序（鏜孔）識別控制質量特性，如下頁表2所示。

表2 2703.004F數控設備加工尺寸質量控制特性識別分析表

結論：根據加工工序最終尺寸形成的刀具進行歸類，選擇同一把刀具加工形成尺寸中精度最高的一項作為SPC控制質量特性尺寸：15工序為mm；20工序為mmmm；80工序為Φ26.5+0.012mm。

1.2 確定質量特性過程能力指數

1.2.1 基本概念

1）根據產品的復雜性和特性的重要程度，確定產品的特性重要等級，從而確定產品的質量特性過程能力指數。

2）特性重要等級由質量特性影響程度、質量特性波動風險等級兩方面因素決定，劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個等級（如表3、表4、表5所示）。

表3 質量特性影響程度表

表4 質量特性波動風險等級表

表5 特性重要等級表

1.2.2 2703.004F單元建設現場應用

2703.004 F是溫度傳感器組件的底座，屬于一般件，對產品相關性能或后續裝配造成一定影響，統計2020年1月至今合格率為100%，2703.004F特性重要等級如表6所示。

表6 2703.004F特性重要等級表

結論：2703.004F特性重要等級為Ⅳ級，工序加工能力（CPK）值應達到1.1。

1.3 開展測量系統分析（MSA）

1.3.1 基本概念

根據AS13003，按照圖1測量系統分析步驟圖開展測量系統分析（如圖2所示），當“GR&R＜30%，可區分的類別數不大于4，這兩個條件都滿足，測量系統合格”[4]。本文利用軟件Minitab對數據進行重復性和再現性Gage R&R分析，得出相應結論，如下頁圖3所示。

1.3.2 2703.004F單元建設現場應用

選取下頁表7中2個測量點開展測量系統分析，3個檢測人員抽取10個樣本，每個樣本測量2次進行數據采集。

表7 2703.004F溫包底座測量系統點識別表

1）數顯千分尺測量系統分析，如下頁表8所示。

表8 2703.004F量具數顯千分尺測量系統分析

結論：從表中的測量系統分析中得知量具數顯千分尺測量系統可用。

2）卡尺測量系統分析，如下頁表9所示。

表9 2703.004F量具卡尺測量系統分析

結論：從表中的測量系統分析中得知量具卡尺測量系統可用。

1.4 實施統計過程控制（SPC）及改進

1.4.1 基本概念

按照下頁圖4統計過程控制（SPC）實施步驟圖開展工作：一是按照時間順序收集質量特性加工數據連續數據至少25組數據/離散數據至少75組數據。二是應用Minitab等軟件生成SPC質量控制圖，分析過程是否穩定，判穩準則如：連續25個點，落在控制界外的點數為0；連續35個點，落在控制界外的點數小于等于1；連續100個點，落在控制界外的點數小于等于2；滿足上述條件才能判定為穩定。三是應用Minitab等軟件生成過程能力圖，判斷數據是否為正態分布：若P＞0.05，則過程呈正態分布；若P<0.05，則過程呈非正態分布，需要進行數據變換，將數據變換成正態。四是當測算的過程能力達到控制指標時，可實施SPC過程監控。五是應用Minitab等軟件生成SPC質量控制圖實施過程檢查，應用過程判異準則對過程質量穩定性進行監控。

本文利用軟件Minitab軟件計算能力,生成過程能力六合一圖，計算CPK值開展后續工作，如圖5所示。

1.4.2 2703.004F單元建設現場應用

1.5 評價結果應用

通過在2703.004F生產線上開展識別控制質量特性、確定質量特性過程能力指數、開展測量系統分析（MSA）、實施統計過程控制（SPC）等工作，得出單元零件生產質量過程穩定，軍品機加分廠針對2703.004F可進行精益單元建設工作。

2 結論

生產制造體系是中國航發AEOS四個子體系之一，以持續提升SQCDP績效為主要目標，關注從產品訂單到交付的完整價值流，是產品實現的關鍵環節。打造流動式生產方式，建設精益單元（線）是當前的重點工作。精益生產單元（線）是在質量穩定的基礎上進行建線的，開展質量過程控制工作，最大限度減少生產過程的質量波動，是精益生產線（單元）有效運行的基礎。