大数据在直升机质量管理的运用

曾 坤

中航工业昌河机工业（集团）有限责任公司，江西 景德镇 333000

大数据在直升机质量管理的运用

曾 坤

中航工业昌河机工业（集团）有限责任公司，江西 景德镇 333000

随着我国低空领域的逐步开放，直升机制造企业迎来了发展的春天，也面临着挑战，产品质量高低将直接决定着企业在直升机市场中竞争力和占有率。质量管理发展理念从符合性质量，适用性质量到经营质量发展，直升机的质量管理也不例外。采用大数据方式对直升机制造、交付和售后服务方面的质量管理进行分析，多维度挖掘制造和产品使用过程中存在的技术质量薄弱环节，聚类分析寻找改进价值，为直升机的制造和售后服务提供决策支持，从而提升企业质量管理水平。

直升机；质量管理；大数据；运用；改进价值；决策

1 引言

直升机作为重要的国防装备和通航工具，对其功能多样性、技术先进性和质量可靠性要求的越来越高。健全的质量管理系统是产品质量保证的基石，直升机的质量直接关系着用户生命和财产安全、企业和员工利益、产业的发展，甚至国家利益。中航工业昌飞自主开发质量信息化管理平台，收集2012年至2014年期间直升机从成附件采购、加工、铆装、总装、试飞和售后等环节发生的质量问题数据235681条，将该数据集合作为研究对象，结合直升机设计及制造特点，从“4V”方面，即量级、多样、价值、速度，对平台中的大数据进行分析，挖掘出“大数据”价值，将分析结果运用于科研生产，通过实践达到“加工”数据实现数据“增值”的目的，最终实现产品质量的持续改进。

2 大数据的获取

2.1 数据的采集和分类

直升机从成部件采购、加工、铆装、总装、试飞和售后等环节发生的质量管理问题均按要求进行记录和归档，便于后续查询和取证，同时进行电子化并按照按设计、制造、工艺、成品和其它五个类型分类：

1)设计类指因设计失误或疏忽产生的制造、装配、安装、使用问题。如：设计图样错误，技术条件、标准不完善；

2)成品类指因成品自身、装配、试验、交联或使用过程中产生的问题，包含质量证明文件、软件版本、外观质量类故障；

3)工艺类指因工艺方案、工艺方法、工艺装备及各类工艺文件的不完善或错误导致的问题。如：生产性（指令性）工艺文件编制错误或表述模糊不清，交接状态不明确或不协调，工装夹具不协调；

4)操作类指上道工序交付的零组部件，在装配过程中暴露的协调性问题。如：靠磨干涉、孔位偏差、周转防护不当及错漏检；

5)其它。

2.2 数据的集成管理

完成问题分类后，将问题纳入质量信息化管理平台集成管理，做到数据的量化和可视化，如图1所示。质量管理平台可实现问题的批量导入和导出，精准记录问题发生的时间、机型架次、处理结果、完成日期、责任单位和问题类型，对每条问题状态清晰明确，实时可查。运用该平台使得数据量化，精准的记录又便于管理者进行可视化分析。

图1 质量管理平台数据的量化和可视化

3 大数据分析

3.1 性质分析

按问题性质划分：成品原因占53%，工艺原因占24%，设计原因占12%，操作原因占10%，其它还正在查找故障原因的占1%。（具体情况见图2）。

通过上述数据分析表明，内外场技术质量问题中：

3.1.1 成品问题所占的比例最高

具体分析表现主要集中在以下方面：

1)成品自身可靠性、稳定性较差。部分成品故障率较高，但未能引起承制单位的重视，也未根本性地开展原因分析和制定纠正措施，只停留在通过串换件排除故障阶段。

2)更改手续问题。定型成品出现重复故障后，承制单位往往觉得更改手续、报批程序很麻烦，缺乏更改的积极性。

3)措施落实问题。部分承制单位通过FRACAS系统完成了原因分析和措施制定、验证，但因措施落实涉及的面较广、费用较大，且需多方面协调，导致未能落实到位。

4)“三防”问题。航电火控成品对“三防”的重要性缺乏认识，结构上暴露的如生锈、发霉问题较多。

5)标准、规范执行不到位。如部分成品的防松、质量证明文件等问题，国军标上都有相关要求，但往往在这方面随意性较大，理解不透彻、贯彻不到位。

3.1.2 工艺因素所占的比例次之。

具体分析表现主要集中在以下方面：

1)装配过程中工装定位难以满足装配精度要求，结构铆接装配中存在密封性不严的问题。

图2 数据分布

2)存在工艺文件与设计文件指导性和可操作性差，工艺文件与制造过程两层皮的现象。

3)部分工艺策划不系统、工艺设计不合理，给生产制造过程留下过大的操作余度或加工难度。

4)缺少对技术质量问题的根本原因分析和有效措施制定，只停留在问题的排除阶段，未能根本上将措施细化到工艺文件中指导生产。

3.1.3 操作因素具体分析表现主要集中在以下方面：

1)有章不循，质量意识淡薄。操作者对工艺文件中明确的如：保险、标志漆、安装方向、间隙、卫生清理等要求未能引起重视，操作过程中往往是把指导工作的工艺文件放一边，凭经验、印象或对照前面批架次干活。

2)周转使用防护措施不到位。产品在周转使用过程中防护措施落实不到位，图方便省事，存在侥幸心理。大部分周转过程中出现的磕划伤、掉漆问题从发件到装机一路畅通。装配过程工序间缺少本工序实施过程中是否会对上道工序或之前工序产生影响的评估和采取预防措施。

3)业务水平参差不齐。部分新进员工缺乏系统性和完整性的培训，在独立开展操作过程中，出现故障频率较高。

3.2 外场问题处理周期分析

通过对24587条责任单位为中航工业昌飞的外场质量问题进行统计分析，平均排故周期为6.5天。排故周期超过一个月的有95条，其中排故周期最长的为57天。

图3 中航工业昌飞的问题处理周期

通过对159226条责任单位为配套厂家的外场技术质量问题进行统计分析，平均排故周期为7.3天。排故周期超过一个月的有956条。

图4 配套厂家的问题处理周期

结合排故周期的统计数据，对排故周期超过一个月的问题进行具体分析，影响周期的主要原因有：

1)返厂返修。如主桨 、主桨叶等372厂自制件在故障排除过程中涉及装配、调试等关键工序，在外场无法实施，返厂返修势必延长排故周期；

2)无储备件。主要体现在未纳入随机备件中且产品生产周期较长，在部队使用中暴露故障需串换件时，存在催促新件生产或从主机厂调用等问题，如通电检查吸气风扇工作时断路器跳开问题；

3)进口成品故障受服务人员和备件物流影响较为明显，如发起动发电机不并网等问题；

4)部分系统故障的分析定位较为复杂，如飞行时中减滑油温度告警灯亮问题。

4 大数据分析结论运用和增值

通过“大数据”的挖掘和分析，运用质量管理平台对数据量化和可视化管理，得出了质量管理存在的问题，获取了改进和提升直升机质量管理的信息源，结合直升机制造企业的特点，不难得出直升机制造质量管理和售后服务质量管理改进措施。

4.1 针对制造质量管理采取的措施

4.1.1 推进质量管理信息化建设，提升质量管控能力

在公司现有信息化系统基础上，策划建立公司质量管理信息化平台，集成质量问题跟踪归零、单机质量档案、质量指标统计分析、质量信息分析、传递、处理等，边开发，边实施，边完善，逐步提升质量管控能力和信息化水平。

4.1.2 加强工艺FMEA技术的研究与应用

以质量整顿为契机，开展工艺FMEA（故障模式及影响分析）技术的研究与应用。通过选取生产装配中工艺不稳定的项目（主减速器前接头、平尾管梁组件、左液压油箱支架组件装配、锥套式无扩口液压导管装配等）进行试点研究，建立、应用工艺FMEA技术应用管理规范，并将研究成果落实到指令性工艺文件和生产性工艺文件，形成可操作的标准和规范。

4.1.3 梳理飞行安全件和影响飞行安全的关键过程

从功能和性能两个方面开展对各型机飞行安全件的梳理，针对每一飞行安全件围绕疲劳源易产生部位、可能影响寿命的因素进行分析，并制定相应控制方法，落实到工艺规范、工艺文件中，以及将飞行安全件的控制要求提升到型号质量控制文件中。同时，制定飞行安全件关键要素控制标准化作业表，确保制造过程的可操作性、工艺参数可量化，制造过程可控制，制造结果可检测。

4.1.4 强化单机故障率下降工作

开展故障梳理，完善故障图册，过程预防核查；将频发故障和人为故障制作警示牌；细化工艺文件，制定防差错措施；制定成品验收规范；加强FRACAS问题的归零考核，防止问题重复发生。

4.1.5 加强供应商质量控制，提高成品质量

完善供应商管理机制，加大成品技术质量问题归零力度，对质量问题较多、可靠性较差的成品厂家，开展联合质量督查，并将重复发生的问题通过FRACAS系统督促厂家加快改进，提高成品质量；细化供应商的综合评价工作，促进供应商提高产品质量和服务意识。

4.1.6 稳步推进“精品工程”

开展直升机铆接质量、电缆敷设质量、整机喷漆质量、导管优化、产品防护等专项改进工作，提升直升机外观品质，增强质量竞争力。同时，主要从外场指标、寿命可靠性和维修性、质量效益指标和设计改进等进行考核，打造一批“性能优越、质量可靠、外观完美、维护便捷、用户零抱怨”的直升机精品型号。

4.2 针对售后服务质量管理采取的措施

4.2.1 以顾客为关注焦点，提高售后服务水平

加快售后服务信息化建设，进一步做好信息的收集、整理、传递、分析，并最终转变为工作指令，提升工作效率；同时，以合同管理为抓手，做好从客户意向到合同执行的每个环节跟踪与核查工作，确保顾客要求得到满足。进一步加强售后服务工作站管理，主动贴近用户，跟踪用户需求，满足用户个性化使用，全面提升售后服务质量，提高客户满意度。

4.2.2 加大拉条挂账项目和备忘录问题的落实进一步明确拉条挂账管理流程，细化过程监控，严格检查考核；定期召开厂所军专题会协调，对成品供应商的拉条挂账项目，纳入供应商评价考核，定期监督检查和通报归零进展情况。完善备忘录问题的闭环管理机制，提高任务分解的科学性，加大监督、考核力度。下大力气解决一批难度大，周期长，用户反映强烈的质量问题。

4.2.3 细化备件的储备

厂所军结合目前备件环节暴露的瓶颈问题，专题进行梳理、总结，并根据用户需求制定相应的备件支持方案。策划、制造、贮存一定规模的备件，做好客户备件保障工作。

4.2.4 建立返修件的快速响应机制

围绕产品物流、下令、实施、验收的返修全过程，梳理目前返修过程中存在的薄弱环节，制定对策，建立返修件的快速响应机制。通过机制的建立，达到外场技术质量问题在公司内部从售后、技术、生产到质量部门的信息及时传递和工作计划良好衔接。

5 结论

通过对直升机质量管理问题“大数据”的高效处理数据，将数据冗余部分去除，将高效低成本的数据储存，对数据进行挖掘和融合，得出直升机制造、使用、售后质量管理过程中存在的亟待改善之处，从而触发了直升机质量改进的导火索，为直升机质量管理提升开辟了一种新的途径。

[1]GJB/Z 127A-2006装备质量管理统计方法应用指南.

[2]袁立.航空制造工程手册（第二版）飞机装配部分.北京:航空工业出版社，2012.12.

[3]文裕武，温清澄.现代直升机应用及发展.北京：航空工业出版社，2000.8.

[4] 黄伯仲，沈汉威，克里斯托弗，超大规模数据可视化分析十大挑战[J].中国计算机学会.