基于专业化生产模式下的飞机大部件装配质量管理控制

张延明 秦 琪 杨必毅 高 双 杨 春

（成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092）

飞机大部件装配是集成飞机结构主体和形成质量特性的关键环节，占整个飞机制造周期的50%以上。另外，装配质量问题占整个飞机制造质量问题的60%以上，决定着飞机的制造质量、制造成本和交货周期。本文针对飞机快速研制和批量生产的需求，提出了基于装配专业化生产模式的质量控制模式，并对生产现场管理、工艺过程控制和检验过程控制3 方面进行了研究。

1 飞机大部件专业化生产模式概述

飞机大部件装配专业化工作是将部件产品拆分成组件，再将拆分后的组件按结构相似特性和功能相似特性等进行归类整合，并在此基础上对组件装配动作进行拆分和重构，即针对每个组件，将其装配过程拆分至一个专业、一个工具和一个动作，再根据专业化组合原则，将同一专业、同一工具和同一动作的同一类工作进行组合。装配过程拆分重构后，操作过程更加专业化、简单化，只需操作工人从事某一专业工作，大大降低了操作难度，并避免了多工种交叉的质量风险，有利于实现生产过程的精细化控制[1]。

2 质量管理控制模式

针对飞机快速研制与批量生产的需求，在飞机大部件装配专业化生产模式下，本文提出以生产现场管理、工艺过程控制和检验过程控制为核心的质量管理控制模式，从而通过生产现场管理达到过程和最终状态质量可控，通过工艺过程控制达到风险提前降低和稳定过程质量，通过检验过程控制达到快速定位问题。

2.1 生产现场管理

2.1.1 零组件/工具形迹化管理

库房配送至现场时，按照装配大纲（Assembly Order，AO）中对应的零件组件数量和形状，设置泡沫凹模并标记零组件图号。无论是现场接收还是开工前检查，都可直接查看凹模内零组件是否放满，缺件情况一目了然，方便快捷。

大部分可拆卸工装、工量具和辅助用品等就近放置在生产线的操作台凹模中，并标识标牌，如图1 所示，便于取用和归位，减少了寻找工具的时间，有效避免了工具丢失的现象。

图1 生产工具形迹化管理

2.1.2 工装设备细化管理

对工装设备进行两方面的细化管理。一是使用前的开工前检查，应做到早发现、早报告和早处理，避免带故操作而导致更严重的问题。二是严格按照标准进行工装设备的定检、校验和尾检，严格控制工装合格证和履历本，并进行定期保养和维护。在产品交付检验前，应对生产和检验共用的定位机构、夹紧机构和型面等进行完好性目视检查，确保工装无变形、松动等现象，以保证该工装能用于产品的检验。鉴定合格的工装要进行有计划的检查，以保证工装精度。

2.1.3 信息可视化管理

生产现场设置可视化看板。可视化看板主要用于记录和分析解决问题，包括生产质量月报（故障数、超差数和保留数等相关质量数据统计趋势图）、每月典型问题图解（错误做法和正确做法）、问题通报表（问题原因分析、整改措施和整改节点等）以及产品缺件情况等内容，使得生产现场产品状态公开透明，现场警示教育显性化、直接化，同时逐渐加强操作工人的质量意识[2]。

2.1.4 工作环境6S 管理

生产现场设置开工前检查。每日开工前，检验人员需对工作场地地面卫生、产品多余物、现场区域资料摆放、零件摆放、工具摆放和废料箱等项目进行检查。从源头加强现场管控，全部合格后方可开工生产。

对生产现场经常使用的酒精、白绸布和手套等辅助用品，要依据AO 量化取用、分类存放。废料需分类处理并及时清离现场，如图2 所示。

图2 生产要素按AO 输入

2.2 工艺过程控制

2.2.1 装配专业流程优化

在飞机大部件装配专业化细分的基础上，首先根据设计图纸/数模识别设计关键特性。其次，根据工艺技术文件和AO 工序PFMEA 分析结果识别工艺关键特性，其中检验人员需积极参与AO 工序PFMEA 分析过程。再次，根据历史故障数据和过程质量信息等识别检验关键特性。最后，工艺人员以检验工序设置原则为框架，根据以上3 个维度优化装配流程，细化AO 工序和检验工序[3]。

2.2.2 风险识别分析

在装配工艺设计时，由工艺人员以AO 工序为基层单元开展工艺流程的PFMEA 风险分析，开展流程如图3 所示。

通过严酷等级（S）、发生概率等级（O）和检测难度等级（D）共3 个维度对潜在产品失效模式进行分析，并针对风险顺序数＞120 和严酷等级（S）＞8 进行风险评估，最终形成PFMEA 和CP 报告提交给质量控制人员审核，并将审核通过后的相应方案措施纳入AO 中，以消除或降低风险影响，提高过程质量稳定性。

2.3 检验过程控制

2.3.1 过程能力评价

针对现场生产过程开展过程能力评价，在实际生产中使用过程能力指数Cpk计算过程能力，根据过程能力指数值给出过程能力判断标准，如表1 所示。

当该类数据特征结果不合格时，需设定不合格品率的规范要求。本文计算按合格率99.9936%对应的产品不合格率0.0064%作为上规范要求，并计算每一类数据的合格/不合格产品数量，然后对过程能力进行计算和评价。计件值过程能力指数C(TU)p具体计算步骤如下。

图3 PFMEA 开展流程

表1 过程能力判断标准

式中，m 为总体样本数据量，ni为每批样本量，Di为每批不合格品量。

取ni的平均值作为样本量n，将不合格品率的上规范要求(TU)p转化为对不合格品数的要求：

计算满足[(TU)p×n]要求的批次所占的比例η：

将η 代入，得到该工艺合格批次所占比例对应的设计水平y 值：

由得到的y 值求得计件值过程能力指数C(TU)p：

2.3.2 强化过程控制

（1）巡回检查。为加强飞机大部件装配过程控制，需设置检验人员巡回检查。在生产过程中，由检验人员深入到生产现场对操作过程、工装设备、零部件和施工环境等进行监督、检查，并对生产加工的产品质量是否满足产品图纸和技术要求进行随机抽查，以加强装配过程控制。

（2）首孔检查。在飞机大部件装配过程中，需要一个工序制出多个连接孔，因此设置首孔检查。规定当一个工序超出20 个连接孔时，应在第一个连接孔经检验人员检查合格后，方可进行后续制孔，以提升制孔合格率，避免发生群孔超差。

2.3.3 检验模式转变

（1）质保团队模式。质保团队识别飞机大部件装配过程的风险点，征询顾客意见形成质保控制检查点，检查并记录质保控制检查点存在的问题。团队例会讨论分析记录的问题，提出不符合项，并征询顾客意见发出问题整改通知单，要求生产单位制定整改计划进行整改。生产单位将整改计划与交付计划相结合，并将整改单归零情况纳入相应架次的飞机交付状态控制，如图4 所示。各部门积极分析原因，制订切实有效的纠正措施，以加强全员的质量意识和提升产品质量。从关注结果向风险识别和过程失效分析转变，改变了传统的质量控制模式，提升了质量控制能力。

图4 装配专业化质保团队工作流程

（2）自主保障模式。自主保障是提高检验效率的有效手段之一。飞机大部件装配专业化模式下，工序单一。对于非质控关键重要特性，一部分由授权检验进行检查（授权检验工序），一部分由操作工人进行自检（非设检工序）。

生产单位梳理、分析操作工人的相关岗位能力要求，并按照岗位能力标准，针对实际操作制订培训计划，以提高操作工人的质量保证能力，同时制订评价管理办法，对操作工人质量保证能力进行定期评价和动态管理。经评价质量保证能力达标的人员可以授予“授权检验”，从而可以开展授权检验工序（单独标识）的检验工作。此外，检验人员监督指导授权检验工作，可抽查授权检验已提交的工序。

3 结语

为满足飞机快速研制与批量生产的需求，开展飞机大部件装配专业化质量控制工作。从生产现场管理、工艺过程控制和检验过程控制3 个维度展开，最终形成质量闭环管理控制，将产品由小批量多品种部件生产转化为多批量单品种的组件装配，有利于实现生产过程的精细化控制，并实现了由关注结果向风险识别和过程失效分析的转变。