NADCAP 复合材料审核和质量问题归零分析

航空工业成都飞机工业（集团）有限责任公司 谢飞舟 陈艳平 谢春英

NADCAP，英文全称National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program，即国家航空航天和国防工业合同方授信项目。 NADCAP 是航空工业的特殊过程认证项目，通过行业管理的运营模式对航空供应链中涉及到特殊过程的供应商进行过程符合性评估，内容主要包括的特种工艺类型有热处理、化学处理、复材工艺、无损检测、金属/非金属材料试验室、表面强化、测量与检验等等。 目前，世界上大多数国际一流民用航空制造企业都已加入NADCAP 共同体，其成员包括波音、空客、罗罗、惠普、霍尼韦尔等等。 以 “开发世界级的特种工艺供应商” 为使命的PRI （Performance Review Institute） 公司，是全球惟一的行政管理方，负责NADCAP 项目的运营和管理。

通过NADCAP 审核是与世界知名航空企业进行商务合作的硬性要求，是任何希望进入航空行业，从事外贸转包生产的企业所需具备的前提。 近年来，随着我国航空制造企业进一步拓宽国际海外市场，越来越多的国内航空制造企业获得了多种特种工艺类型的NADCAP 审核认证。NADCAP 审核在国际民用航空特种工艺生产过程中发挥着重要的作用，该审核内容包含的特种工艺质量管理模式，质量绩效管理与人员能力提升，质量问题管理与归零等等都有着严格的要求和标准，在行业内均处于世界领先地位。航空制造企业组织通过这样的审核，既有助于提升自身的质量管理水平，保证产品质量，同时也是提高自身特种工艺生产能力在行业内认可度的必经之路。

本文对NADCAP 复合材料特种工艺审核展开讨论，介绍其发展状态，具体审核内容，并提出通过审核的建议，最后举例分析NADCAP 复合材料审核发现的质量问题的管理与归零。

1 NADCAP 复合材料审核发展状态

先进复合材料诞生于20 世纪60 年代末，在70 年代初就在飞机结构上得到了应用，40 余年来，先进复合材料在航空工业中发挥了越来越重要的作用。 目前，随着技术的日趋成熟，因其比强度和比刚度高，优异的耐腐蚀抗疲劳等性能，复合材料取代常规传统金属材料制造结构件已经成为世界航空制造业的主流趋势。 以世界航空巨头空客、波音公司为例，其主要机型的复合材料质量分数见图1。

图1 大型民用客机复合材料质量分数占比

如图1 所示，波音B787 和空客A350 中，其复合材料质量分数占比高达50%和52%。A350 中采用复合材料的结构件包括中央翼盒、机翼前缘、机身上蒙皮壁板、机身尾段、尾翼和机身机翼整流罩等众多部位。 由此可见，复合材料结构件制造工艺已成为飞机制造过程中非常重要的工艺。

复合材料在飞机制造生产中越来越重要，许多企业希望通过相关审核认证。 2006 年，航空工业成都飞机工业（集团） 有限责任公司（以下简称“中航工业成飞”） 成为了中国大陆第一家获得NADCAP 复材审核认证的航空制造企业，正式成为波音、空客民机项目的复合材料承包商。 成飞公司的民机项目复合材料特种工艺生产能力，质量管控能力，得到了国际上行业内顶尖认证机构的认可。 图2 为中国大陆获得NADCAP 复合材料认证的情况[数据来源： 普励（北京） 认证有限责任公司]，可以看到截至2020年，中国大陆共有17 家航空制造企业通过了NADCAP 复材审核认证。 目前，越来越多的航空制造企业希望通过该认证，借此提升自身质量管理能力，拓宽国际市场。

图2 中国大陆获得NADCAP 复合材料认证的情况

2 NADCAP 复合材料审核准则分析

NADCAP 审核立足于特种工艺的过程控制，其众多的检查单条款是针对一种特种工艺细致、深入的技术性审核要求。 NADCAP 复合材料审核检查单于2019 年9 月10 日进行了换版，目前审核准则文件为AC7118G△，代替之前的AC7118F，该新版准则2020 年1 月5 日开始实施。 目前新版本准则依然为24 个章节，除了基本的审核范围和指南，内容主要分为体系审核通用条款和工作审核条款两大部分。 其中体系审核通用条款是4～10 章节，分别是： 通用质量体系要求（4）、材料控制（5）、厂房和设施（6）、工装 （7）、通用制造要求 （8）、机加切割和钻孔（9），及工艺控制/再确认试验 （10）。 工作审核（即现场对具体零件加工工艺过程的审核） 条款是11～24 章节，包括： 工作审核通用要求（11），入厂质量控制工作审核（12），工装准备的工作审核 （13），下料和配送的工作审核（14），芯子加工的工作审核（15），铺层/层压的工作审核 （16），固化准备工作审核 （17），树脂准备和混合的工作审核（18），液体树脂注入的工作审核（19），热固性/性材料模压工作审核（20），固化工作审核 （21），机械加工、切边、钻孔审核 （22），杂项胶接的工作审核 （23），工艺控制/再确认试验工作审核（24）。

下面以图3 典型的复合材料零件加工工艺过程为牵引，梳理分析各加工工序所涉及到的审核条款。

原材料准备和下料阶段主要涉及第4 章，包括材料储存期和外置时间，消耗品的控制。 工装准备阶段主要涉及第7、13 章，包括工装标识、检验、清洁、储存与维护等。 蜂窝芯准备阶段主要涉及第15 章，具体涉及蜂窝芯套料和零件是否都有符合顾客要求的追溯性标签，保护措施是否得当等等。 铺叠阶段主要涉及第16 章，包括铺叠所用材料，铺叠纤维方向，铺叠防划伤等要求。 预压实阶段主要涉及第8、14、16 章，内容包括预压实程序文件制定及其预压实时间、预压实力、预压实桌等要求。 封袋阶段主要涉及第15 章，内容包括封袋时机，封袋材料，封袋材料的去除方式。

固化阶段主要涉及第8、15 章，主要包括固化时间、固化压力、固化温度、固化设备等等要求。

脱模阶段主要涉及第7、15 章，主要包括防脱模剂污染、脱模剂固化时长、脱模方式等要求。

切边钻孔主要涉及第9、22 章，主要包括所用加工辅助工具、加工后零件尺寸、零件光洁度等是否符合客户要求。 喷漆阶段主要涉及第16 章，涉及喷漆后的保护。 其余检查单中的条款或者牵扯多个工序，或者涉及复合材料特种工艺质量管理通用要求，从人、机、料、法、环、测各个方面有具体的要求。

图3 典型复合材料零件加工工艺过程

3 NADCAP 复合材料审核通过建议

NADCAP 复合材料检查单既是审核的要求，也为从事航空航天复合材料特种工艺的企业提供了质量管理模式的参考。 要想获得NADCAP 复合材料认证，企业应当在平时的质量管理过程中，从人、机、料、法、环、测各个方面都应严格按照NADCAP 检查单的准则要求执行，建议尽可能地采用PDCA 的模式对质量问题进行闭环管理。 除了日常做好常态化的复合材料特种工艺质量管理之外，以下为获得审核通过提出三点建议：

（1） 审核前做好准备和内部审核工作

在NADCAP 复合材料正式审核以前，应做好各方面的准备工作： 复材胶接零件/试验件准备，复材胶接零件/试验件准备 （客户规范、制造大纲、工艺规范、工艺文件、检验计划等等），人员培训及资质管理准备（包括操作人员、检验人员、质量管理人员、工艺人员），材料准备（碳布、胶膜、蜂窝芯等相关材料），热压灌、下料机、投影仪等生产设备和工装、计量检定器具管理准备，环境管理准备（净化间、冻库），以往检查/审核问题的关闭情况。

建议进行审核演练。 除了按照检查单进行全面内审之外，企业质量管理部门建议提前半个月左右在组织进行一次模拟审核演练，严格按照正式NADCAP 审核的流程和要求进行，确保每条适用条款的相应旁证材料完整、正确，审核过程受控。 检验迎审团队的准备情况，尤其关注工作审核时操作工人现场操作的熟练度和合规性。 最后，对于模拟审核演练所提问题，敦促相关部门积极整改落实。

（2） 审核过程中做好陪审和解释工作

PRI 公司的NADCAP 复合材料审核员往往具有丰富的本行业从业经历，被审方要做好审核全程陪审工作，尽心细致周到，操作人员、技术人员、陪审员和翻译各司其职，做到审核现场井然有序。 对于审核过程中审核员所提疑问，应当在尽快的时间内提供相应的清晰齐全的旁证材料，安排相关专业人士进行解释。 避免多人多次强行争论辩解，给审核员留下不好的印象。 对于确有问题的地方，被审方应该表明态度，诚恳接受。

（3） 审核后做好质量问题不符合项的管理和归零

对于收到的审核不符合项，正确及时做好质量问题的管理和归零是审核通过的重要环节。 不符合项正式下发之后，被审核方应该在21 个日历日以内在Eauditnet 网站进行整改回复，由PRI 公司的主管工程师（非本次审核的审核员）进行评审，如有意见将会退回重新答复，被审方共有四次机会进行回复。

NADCAP 不符合项的纠正措施答复有固定的格式要求，共分为五个部分： 立即采取的纠正措施，不符合项的根本原因，所有确定原因和根本原因的影响，预防再发生所采取的措施，客观证据。 这也是对于审核员提出的问题进行分析和归零的要求。 图4 为针对不符合项答复的流程图。

图4 不符合项答复流程图

收到不符合项NCR 后，应考虑立刻纠正，更正错误，然后可按照PDCA 分阶段进行分析答复。 P 策划阶段，通过组建有各方面专业人士，通过头脑风暴，确定原因及影响，随后制定预防再发生的措施。 D 执行阶段，按之前制定的内容实施措施。 C 检查阶段，团队应该对制定的措施进行检查、验证效果，并提交给审核单位，若通过则问题关闭。 若他们提出疑异，需进入A处置阶段，可按照之前的方式进入一个小的PDC 循环，对提出的提出疑异再分析执行检查答复，进而关闭问题。

不符合项原因分析推荐使用5-Why 法，即连问五个问什么，通过此分析方法构建一个原因链。 每一个“为什么” 的回答都是该不符合项的间接原因或确定原因，而末端的原因即为根本原因。 当然，有些问题原因分析需要多问或者少问几个“为什么”。 判定是否需要停止问“为什么”的依据是已经找到最恰当和最合乎逻辑的原因，再继续问下去不会对预防再发生、减少变异或节约成本产生价值。 措施验证即为严格检查纠正措施所列事项是否按计划如期落实，所有整改措施的落实均要有客观证据予以证明。 有效性验证往往是在纠正措施生效后的2 周～3 周进行，验证措施是否防止了问题的再发生。

4 NADCAP 复合材料不符合项问题归零分析举例

2019 年12 月中航工业成飞通过NADCAP复合材料审核，收到一个一般不符合项： 并不是所有的冻库材料都以防损坏的方式储存储存。不符合的条款为AC7118 F 版，5.1.11 条：“材料是否都以防损坏或污染的方式储存？” 审核员当天在冻库现场检查了四箱预浸料，发现有一箱内卷筒状材料端头处未被有效支撑，材料有倾斜，见示意图5a），而正确的做法应该是如图5b） 所示。

针对该不符合项，中航为工业成飞进行的整改答复如下：

（1） 立刻采取的纠正措施

1） 因该材料没有被有效支撑受到损伤，直接报废。 完成时间： 2019.12.10；

2） 立即对冻库所有材料进行举一反三复查，发现类似问题立即整改，确保材料有效支撑。 完成时间： 2019.12.8。

（2） 不符合的根本原因

支撑物与材料卷轴之间的尺寸不匹配，导致材料在搬运到冻库过程中滑移，没有被有效支撑，内部文件《低温储存材料准备》 没有明确要求材料搬运后需检查是否有效支撑。

（3） 所有确定原因和根本原因的影响

该材料还未用于零件生产，直接报废，冻库中其他材料均有效支撑，对产品质量无影响。

（4） 预防再发生所采取的措施

1） 完善内部文件《低温储存材料准备》，增加材料搬运后检查是否有效支撑的要求。 完成时间： 2019.12.20；

2） 组织库房管理、材料准备等相关人员培训更新后的《低温储存材料准备》 文件。 完成时间： 2019.12.25。

（5） 客观证据

不符合项分析和整改后，冻库的材料都有效支撑，中航工业成飞提供了相应的图片（图6 为材料支撑情况实物图） 作为相应的客观证据。 图6a） 为材料支撑情况，图6b） 为验证材料支撑是否牢固，没有倾斜接地的情况。

图5 材料支撑示意图

图6 材料支撑情况实物图

最后，为了验证措施的有效性，中航工业成飞制定了措施有效性验证计划，验证时间为2019.12.25～2020.3.15。 每两周进行了一次验证。 验证内容为冻库和现场卷料是否按《低温储存材料准备》 文件规定“材料搬运前后需检查材料是否有效支撑” 的要求执行。 验证人为库管员或者质管员。 半年以来，验证结果均是抽查的材料都被有效支撑。 该验证计划和验证结果记录也成为可提供的客观证据。

至此，便完成了该NADCAP 复合材料不符合项充分完整的答复。

5 结语

获得NADCAP 复合材料认证，说明企业在航空航天复合材料特种工艺领域具有较高的质量管理水平。 在生产制造过程中，严格按照NADCAP 复合材料审核的要求，在人、机、料、法、环各方面进行控制，同时做好质量问题的管理和归零，持续改进。 这也是企业全面质量提升工程的重要举措，将最大限度地保证产品质量，提高核心竞争力。