精細化質量管理在航空發動機故障處理工作中的運用

曾 麗

（中國航發航空科技股份有限公司，四川 成都 610503）

精細化質量管理強調從整體設計到制造再到使用整個流程的整體優化與控制，以降低技術風險為目標，注重關鍵細節。單位質量管理體系是建立在項目產品保證體系基礎上的管理工具，它反映了一個企業的管理成熟度。故障管理是型號質量管理中的一項關鍵內容，對航空發動機型號研制過程中導入精細化思路與方法來開展管控工作具有非常重要的意義。

1 精細化質量管理的特征

航空發動機是飛機的動力所在，其作用重大且研制過程復雜，不僅要滿足各項技術指標，而且還要適應系統各零部件在高溫、振動等惡劣環境下工作的特點，良好的質量管理基礎和豐富的質量管理經驗非常重要。事前預防是質量管理的重要手段之一，也是質量體系建設的關鍵。由于航空發動機的設計復雜，實際工作環境特殊，需要在研發過程中將暴露的故障逐一歸零，因受制于排故及研發任務時間節點等因素的影響，故障問題在處理時就提出了精細化質量管理的要求。

2 精細化質量管理在航空發動機故障處理工作中的運用

針對型號開發中所暴露出的失效問題，一般都有著嚴格的歸零要求與時限。然而由于實際應用中存在著不同企業之間的差異以及技術水平上的差距，使得這些問題在很大程度上受到了知識限制或時間限制。航空發動機的排故管理主要是以下幾個方面：結構件的狀態監測、研發任務執行情況的實時監控、對臨時處置措施的評估和機理分析等。按照“雙五歸零”要求，各故障責任單位都有各自的歸零要求及相應的歸零方法，并編制了相應的故障處理表或故障分析報告，但由于各種原因導致的故障歸零報告不一致，給故障歸零帶來困難。為了解決這一問題，通過開展驗證評估試驗和對試飛工作進行統一管理，實現了信息傳遞暢通，使各專業機構按各自的職責明確自己的優先級，在此基礎上制定出相應的質量獎懲制度來保障歸零工作的順利進行。當歸零工作結束時應固化相關文件，如質量管理規章制度、質量體系文件、技術文件等的完善和修訂未落實到位，就會導致故障歸零不徹底、措施不力。如果歸零復查等工作已按規劃要求完成，但仍重復發生，在研發過程中，就需要重新審核和討論歸零失敗的根本原因，考慮采取其他應對措施來改進和提高產品質量。精細化質量管理需要結合航空發動機質量歸零工作的特點，根據事前、事中、事后三個環節發生問題后的處理方式總結出以下一些管理措施。

2.1 事前預防

（1）關鍵在于健全制度和體制。健全制度和體制，就是要不斷強化質量管理體系建設、提高質量管理體系運行效果、規范故障處理流程和防止問題重復發生等。如在發動機故障管理相關的體系文件中應明確規定總質量工程師的職責是對發動機故障及質量信息進行總指揮，實施監控，歸零管理與評價；在質量信息管理相關的體系文件中應詳細規定故障報告的相關流程、故障問題分析流程，故障糾正流程，故障件處理流程及信息處理流程，保證相關信息的及時準確傳輸，使得型號開發過程規范高效。

（2）理清組織架構與功能。清晰發現單元，處理單元及審核確認人員對故障報告的確認，分析糾正，閉環歸零等環節的責任，信息反饋及依賴質量工程師系統追蹤。為了提高故障查找單位提供故障信息的準確性，該公司成立了總質量工程師系統實施部門，建立了故障臺賬，將故障信息進行分類并記錄在臺面上，形成了“零退貨管理——分析處理——技術歸零報告”，供總設計師和客戶代表使用。

（3）實現信息記錄統一傳輸與共享。實現信息記錄統一傳輸與共享，則需要按照分級分類的原則，盡可能準確完整地描述故障信息（時間/地點/事件/影響等），并按照統一的格式記錄。故障信息歸零后應將相關的報告、處理表和審批表等重要文件歸檔，還應統一規定記錄表單的格式和版次。

（4）試飛風險的分析和控制。在研發后期的試飛工作啟動之前，對研發任務所面臨的各種風險進行辨識是非常有必要的，評估與管理工作需要重視，是對未徹底解決的故障，預防再次發生的重要手段。在條件允許的情況下，根據試飛任務還需要設置故障清單，若不允許還可以以編制影響分析報告的形式，經設計技術工程師證實后，再由質量工程師進行出現概率分析，集思廣益給出暫時應對措施或避免措施，為試飛進行前做好充分準備。

（5）進行故障聯動管理和監控。進行故障聯動管理和監控，是指發動機發生故障時，質量工程師應通過內部質量信息管理系統通知到各主管總設計師處，主管總設計師根據故障信息內容確定是否啟動聯動管理。若根據已有故障信息對是否需要進行聯動分析判斷不明確，則可依據故障處理進展情況判斷是否需進行聯動。通過已經執行過的發動機診斷方法，以及故障聯動來檢測發動機的故障狀態，從而確定發動機的工作狀況，繼而實現對發動機的有效管理和維護，就能最大程度上避免出現類似問題。

（6）實行故障處理責任制。實行故障處理責任制，需要從上至下按照總設計師的指示，由設計主管牽頭、分管技術部門、承制單元確認責任的順序，明確故障處理的責任人，以保證故障處理全流程覆蓋。實施專業副總工程師擔任示范項目管理團隊第一組組長，指定專業部門領導擔任直接組長，并擬定專業處理及追蹤故障；對已證實是制造原因造成的故障，除指定設計領導外，還指定制造單位排除故障領導，聯合組成制造設計聯合小組以促進排除故障公關。

2.2 事中控制措施

（1）科學驗證有效歸零。發動機研發期間故障處理的效率和質量，需要對于很短的時間內很難消除的故障預案制定長期處理計劃，并建立驗證方案，以利于后續開發工作的并行。如針對某型發動機在典型情況下出現套管裂紋故障提出了解決措施：首先分析了其成因，然后根據實際情況確定相應的設計問題，并重新進行設計和驗證，確定故障歸零條件是需要經過300 h 地面長試車，證實故障發生時間是機匣運行期間，從而經過調整和驗證解決方案，降低了對開發工作造成的影響。

（2）依次序檢查故障原因。對發動機故障進行處理時，要嚴格按照先設計后生產的先后順序對故障原因進行檢查。若為產品本身原因導致失效，首先要判斷失效位置是否在技術狀態，若改變了設計狀態或者過程狀態，要檢查和歸零狀態控制有效性及制造過程不適用性，若未在狀態改變層面上檢查過，若找到了問題成因，要進入設計階段檢查，全面分析，核實及歸零缺陷部位及隱藏設計問題或者設計工作系統自身缺陷，若未在技術狀態下改變失效位置，若未在開發過程中改變失效位置，要直接在設計環節排查失效原因。

（3）嚴格控制故障歸零。原則上發動機故障的全部故障歸零要符合下列要求，即技術原因和管理原因引起的質量問題均可歸零：技術原因是指各責任單位在生產過程中發生的設備、工藝等不合格造成的質量問題，責任單位應承擔相應的生產責任，如設計單位、系統單位、系統及組件單位；技術歸零職責不能明確的，總設計師應當明確歸零單位。歸零的管理職責不能分清的，由公司質量部門牽頭明確歸零單位；質量部門負責組織責任部門編制歸零實施具體方案，實施結果應列入型號開發報告中；質量部門還應對歸零工作進度及各項措施執行情況進行跟蹤、督促、核查，核查調研報告格式、內容等是否達到要求，組織審查或者復核。

（4）實行分級管理的原則。按問題發生的嚴重程度和影響后果進行掛賬和分級管理。在辦理拉條掛賬時，應及時進行跟蹤并做好信息登記工作。如需確定是否撤銷公司級拉條掛賬，需經客戶代表審議提出，并由型號項目主管部門認定后予以撤銷，并由項目負責人出具書面報告匯報相關情況。

2.3 事后處理措施

（1）定期組織“回頭看”。定期組織“回頭看”是對試飛和定型首飛后的關鍵節點進行故障排查，是對首臺研制后出現的故障歸零情況進行的系統梳理，通過對故障原因的再分析，證實了采取措施的有效性，才能安全將發動機正式投運。對于“回頭看”復查中發現的問題要及時檢驗整改檢查措施的有效性、措施執行是否到位，保證設計定型，試驗、試飛順利進行。

（2）做好故障判定。針對重大型號、典型嚴重問題、批量質量問題，為了避免此類質量問題的再度出現，其具體任務是舉一反三，從其他問題中推論判定，執行與核查。

（3）執行故障月報制度。把故障質量管控作為研發工作的重點，以執行月度故障報告強化問題交流，并形成月度故障報告及通知相關單位。月報的內容至少應包括排故的進展情況、新增加的故障情況、后續工作開展計劃以及對故障的總結和分析、故障的發展趨勢等。

（4）定期組織專項排查工作。定期組織專項排查工作是指對跨單元、跨系統的故障，以質量部門牽頭的故障專項排查應是定期的質量檢查，以督促排故工作按時間節點有序開展。通過強化質量監管來提升研發，生產和檢測等全流程質量控制能力。

3 精細化質量管理在航空發動機故障處置實施效果

在集團領導的大力支持下，航空發動機企業通過實施精細化質量管理的相關舉措，發動機型號研發工作不斷取得突破與進步。在此過程中，始終堅持以客戶為導向，以創新為動力，以質量為核心，以效益為目標，以人才為基礎，以技術為支撐，以項目為載體，以型號開發為手段，不斷創新故障管理模式。通過交付評估試驗以及多次試飛發動機實物審查、試飛風險分析等工作，經系統梳理后歸納了各種歸零失敗原因。失效數量趨于穩定、平均失效間隔趨于穩定且呈上升趨勢、型號研制質量持續提升。

4 結論

精細化質量管理的研究與實踐，是航空工業發展到一定階段的必然要求。對于航空發動機制造企業而言，運用精細化質量管理方法可以提升其核心競爭力。型號質量管理工作應持續堅持精細化思路，與時俱進，采用先進的產品研發體系，不斷完善質量管理規章制度，并制定可量化的應對措施，以確保型號研制的順利實施。