加强发动机研制阶段可靠性工程质量监督的思考
2013-09-18岑和平
徐 锐 范 强 岑和平
(驻黎阳机械公司军事代表室,贵州 平坝 561102)
可靠性是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。作为衡量高温高压高速燃气在高负荷环境下工作的动力机械质量的重要指标,航空发动机的可靠性对飞行安全有着至关重要的影响。航空发动机可靠性工程是以保证和提高航空发动机可靠性为目标,在给定资源条件约束下,在全寿命周期过程中,最大限度地纠正与控制各种偶然故障并预防与根除各种必然故障的航空工程技术与管理活动。研制阶段可靠性工程质量监督作为评价军事代表航空发动机全系统全寿命管理工作的重要内容,监督效能的高低很大程度取决于对可靠性法规标准的理解和灵活运用的程度。
1 我国航空发动机可靠性工程质量监督的发展现状
我国航空工业结构框架是20世纪50年代在前苏联模式基础上搭建的,60年代引入可靠性理论,并逐步开始工程应用。20世纪80代初,从美国引入以可靠性为中心的维修(RCM)思想,空军将其确立为装备维修性工程的指导思想,对维修体制、维修方式、维修手段等进行改革。随着RCM理论的逐步确立和完善,国家相继颁布了多部军用标准指导和规范可靠性工作开展;结合航空发动机通用规范的颁布实施,发动机行业大多数设计、制造和修理单位为适应空军装备采购部门质量监督新要求,都进行了可靠性发展规划、建立了可靠性管理机构、制定了可靠性工作制度、编写了型号可靠性保证大纲,使得我国航空发动机可靠性工程在2000年以前已经初具规模并取得一定成效。
近10年来,随着多个航空发动机型号进入工程研制阶段,国家对航空发动机可靠性工程的关注达到了前所未有的新高度,特别是空军装备采购部门《空军航空装备可靠性工程管理暂行规定》、《空军航空装备可靠性工程军事代表监督管理工作细则(试行)》等多项与航空武器装备可靠性工程相关法规制度的出台,极大促进了可靠性工程在国内航空发动机行业的实施,促进了可靠性工程基础建设的长足发展,培养和造就了一批高素质的可靠性人才队伍。我国不仅在新机研制过程中充分重视航空发动机可靠性工程开展,同时针对老旧机型也开展了旨在促进航空发动机可靠性增长的综合整治工作,航空发动机的可靠性状况整体上有了较大改观。
2 发动机研制阶段可靠性工程质量监督要求与差距
工程研制阶段是航空发动机全寿命周期中的重要环节,也是军事代表全系统全寿命质量监督的关键所在。这里主要从航空发动机研制阶段可靠性大纲审签和可靠性工程信息管理两个方面,扼要说明军事代表实际做法与法规标准明确的可靠性工程质量监督要求之间的差距。
2.1 航空发动机可靠性大纲审签偏重形式
《空军航空装备可靠性工程军事代表监督管理工作细则(试行)》第四章第十一条规定军事代表须“督促承研单位编制可靠性、维修性、保障性大纲”。GJB 450A-2004《装备可靠性通用要求》第4.3.1b)条规定订购方应向承制方“提出型号的可靠性要求和可靠性工作项目要求”。可靠性要求包括发动机可靠性保证大纲的目标、定量要求、定性要求、工作要求和对可靠性信息的要求;可靠性工作项目要求涵盖可靠性大纲的监督与控制、可靠性设计与评价及研制与生产中的可靠性试验。《空军航空装备可靠性工程管理暂行规定》第三章第十三条第(三)款要求军事代表“组织评审并按规定履行审签和批准手续”。
为确保审签工作规范化、程序化,防止审签的随意性和疏漏,使审签大纲真正发挥作用,根据可靠性标准的规定以及任务书、合同中提出的要求,须制订具体的大纲评审准则作为实施签署的要点和依据,具体包括承制方选择评审准则、可靠性分配评审准则、可靠性预计评审准则、FMECA评审准则、元器件控制及标准化评审准则、关键件控制评审准则、对转承制方可靠性评审准则、可靠性增长试验评审准则、可靠性验证试验评审准则、FRACAS评审准则、生产可靠性保证评审准则以及可靠性组织及控制评审准则。
由于航空发动机系统结构复杂,可靠性保证大纲内容相应丰富,不同可靠性工作项目对应的评审准则不尽相同,使得发动机可靠性大纲审签工作任务重、周期长,对军事代表能力素质要求较高。若遇发动机型号攻关关键节点,机关指示压力巨大,在时间紧、任务重和军事代表能力不足、经验欠缺等诸多因素综合作用下,航空发动机可靠性大纲审签更多关注结果而非过程,军事代表签署的“金钥匙”作用明显。这种情况在新时期航空发动机型号研制加速发展的大环境下实不罕见。
2.2 发动机可靠性工程信息管理未成系统
可靠性工程信息是指有关装备可靠性工程的数据、报告与资料的总称。《空军航空装备可靠性工程管理暂行规定》第五章第二十五条规定“可靠性工程信息是装备管理决策的依据之一,必须加强管理,做到渠道畅通、闭环跟踪、资源共享。”第二十七条规定“军事代表监督承研、承制单位在航空装备开始研制时,同步建立故障报告、分析和纠正措施系统,定时与空军航空装备可靠性工程信息系统网交换信息,建立信息交流制度;各级使用部门,均应认真收集可靠性工程信息,按型号建立可靠性工程信息档案;各基层单位,要指定专人负责,及时、真实、准确和完整地记录信息,并建立严格的信息审查制度;信息中心应做到信息分析制度化、经常化,定期交流和发布信息,对重大信息要编制专题分析报告,供机关决策参考。”
《空军航空装备可靠性工程军事代表监督管理工作细则(试行)》第十章第五十二条至第五十五条规定“军事代表应督促和协助承研、承制单位建立可靠性工程信息管理系统,制订必要的制度和程序,军事代表要有专人负责;督促承研、承制单位按信息管理要求和程序,对可靠性工程信息进行收集、传递、处理、贮存、使用、反馈、分析和归档;军事代表室应建立航空装备可靠性工程信息档案,做到记录清晰、完整、准确、统一,定期上报,并及时与承研、承制单位交流;根据产品的配套关系,军事代表室应及时相互提供可靠性工程信息,促进信息交流。”
现实中由于国内各航空发动机承研、承制单位对可靠性工程信息管理的认识水平各有高下、管理手段参差不齐、技术能力不尽一致,航空发动机可靠性工程信息管理工作差距明显。相对于空军装备主管机关已经建立运行的空军航空装备可靠性工程信息系统网,部分航空工业部门的可靠性工程信息仍徘徊在质量部门所属工程技术科室范围内,与产品质量信息同等对待;个别信息化建设落后的企业仍然停留在纸质信息管理状态,若遇保密安全检查等重大活动,可靠性工程信息丢失在所难免,更不用说航空发动机可靠性工程信息管理的电子信息化甚至网络化了,可靠性工程信息管理远未形成系统,直接制约我国航空发动机可靠性工程水平整体提高。
3 加强发动机研制阶段可靠性工程质量监督的思考
3.1 关口前移,关注平时,创新方法手段提高发动机可靠性大纲审签工作质量
航空发动机是高可靠性要求产品,可靠性大纲是贯穿始终的纲领性文件。为促进军事代表工作效率和审签工作质量双提高,必须创新当前可靠性大纲审签的方法手段。签署大纲是目标,过程方法最关键。将可靠性大纲审签工作关口前移,更加注重企业各职能部门在航空发动机可靠性工程方面的日常工作,以GJB 9001B-2009《质量管理体系 要求》“体系有效运行”思想审查大纲编制的科学性和准确性(见表1),从5M1E方面审视大纲内容的完整性,确保军事代表最终目标安全实现。
5M1E是产品生产过程中总结出来的质量监督方法,包涵Man(人)、Machine(机器)、Material(材料)、Method (方法)、Measurement(测量)和Environment(环境)5种因素。选取GJB 450A-2004《装备可靠性通用要求》第8.5条可靠性验收试验(工作项目405),以发动机交付长期试车为例,说明5M1E在审签发动机可靠性大纲时的应用(表2)。
表1 可靠性大纲编制审签流程
3.2 监督贯标,循序改进,开拓思路督促企业加强发动机可靠性工程信息管理
可靠性工程信息管理是航空发动机全寿命周期可靠性工程管理的重要内容,从信息的收集整理、加工归档到传递共享,军事代表都要发挥监督职能和管理作用。3.2.1 督促企业加强航空发动机全寿命周期可靠性工程信息的收集整理和资料归档严格落实《空军航空装备可靠性工程管理暂行规定》和《空军航空装备可靠性工程军事代表监督管理工作细则(试行)》有关要求,军事代表室指定专人负责督促承制方建立可靠性工程信息管理系统,明确工作制度,制订工作程序。航空发动机设计是反复迭代的过程,从设计源头开始,军事代表须督促承制方收集、传递、处理、贮存、使用、反馈、分析发动机型号研制、生产、使用、修理直至报废全过程可靠性工程信息,严格按照GJB 1775-1993《装备质量与可靠性信息分类和编码通用要求》、GJB 3837A-2006《军事代表参加装备定型工作程序》等标准要求对可靠性工程信息进行分类和编码,严格按照GJB 1686A-2005《装备质量信息管理通用要求》规定对发动机可靠性工程信息实施统一管理。
表2 5M1E方法在审签发动机长期试车可靠性大纲时的应用
3.2.2 大力推进航空发动机可靠性工程信息电子信息化建设
发动机研制生产过程中,零件数量庞大、状态复杂,为加强状态管控,准确全面地掌握发动机可靠性工程信息,军事代表室应鼓励企业大力推行零部件二维条码化管理。在建立健全纸质化可靠性工程信息档案基础上,推行数据信息电子化,建立发动机零部件可靠性工程信息数据库,将二维条码与零件信息唯一对应,对发动机可靠性工程信息实行货架式管理,提高采集和传递效率,保证发动机可靠性工程质量。在发动机装配试车环节,针对质量保证单和可靠性信息处理单集中汇总不便审查的实际情况,推行建立数字化发动机卷宗。建立相对零部件可靠性工程信息更高一级的数据库,汇总发动机装配过程可靠性工程信息和零部件信息,最终与发动机试车过程参数一起形成发动机数字化卷宗。在提高质量部门审查、提交效率的同时,也利于军事代表代表查找原始记录和清晰掌握发动机技术质量状态。
3.2.3 督促承制方扩大网络办公范围加强航空发动机可靠性工程信息交流
“十五”期间,在“以信息化带动产业化”快速发展的形势下,众多企业集团和研究所相继建立了各自的内部园区网络,行业之间通过“金航网”与“兴航网”进行互联互通,对外业务通过Internet开展。进入“十一五”以来,随着以《航空工业电子文件管理暂行办法》、HB 7836-2008《航空工业电子公文文档一体化管理规范》和HB 7837-2008《航空工业数字化工程文件档案管理通用要求》的颁布实施为标志的航空工业档案信息化建设工作的全面展开,我国航空工业档案工作的信息化建设取得显著成效并形成一定规模,尤其是2008年3月启动数字档案馆建设试点工作以来,航空工业档案工作信息化建设进展加快,成效明显。这些都为行业协作、信息交流提供了平台。军事代表应积极引导各航空发动机研制生产企业,在网络平台发展的基础上,加强网络保密和网络数据库建设,使得有产品配套关系的单位能够通过网络交流发动机可靠性工程信息,避免可靠性工作重复造成资源浪费。同时,联合企业加强军事代表室航空发动机可靠性工程信息档案建设,促进整个发动机行业可靠性工程水平进步,促进航空发动机可靠性工程监督管理水平提升。
[1] 空军航空装备可靠性工程管理暂行规定[S].
[2] 空军现役航空装备可靠性工程项目合同管理办法[S].
[3] 空军航空装备可靠性工程军事代表监督管理工作细则(试行)[S].
[4] 航空工业电子文件管理暂行办法[S].
[5] GJB 450A-2004 装备可靠性通用要求[S].
[6] GJB/Z 1391-2006 故障模式、影响及危害性分析指南[S].
[7] GJB 841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统[S.]
[8] GJB 9001B-2009 质量管理体系 要求[S].
[9] GJB 899A-2009 可靠性鉴定和验收试验[S].
[10] GJB 1775-1993 装备质量与可靠性信息分类和编码通用要求[S].
[11] GJB 3837A-2006 军事代表参加装备定型工作程序[S].
[12] GJB 1686A-2005 装备质量信息管理通用要求[S].
[13] HB 7836-2008 航空工业电子公文文档一体化管理规范[S].
[14] HB 7837-2008 航空工业数字化工程文件档案管理通用要求[S].