真空热处理Nadcap 认证流程及不符合项来源分析

2022-08-27李丽余晓东黄利黄水英成都航利集团实业有限公司

航空维修与工程 2022年7期

■ 李丽余晓东黄利黄水英/成都航利（集团）实业有限公司

0 引言

Nadcap 是国际航空航天工业的特殊过程认证项目，其采用行业专业化管理运作模式，对宇航业供应链中涉及的供应商特殊过程能力及符合性进行评估。Nadcap 是代表客户共同的价值提升和适航安全的第三方认证。目前，包括波音、空客、中国商飞、GE、罗罗、赛峰、UTC、霍尼韦尔等在内的50 余家全球知名航空主制造商均已加入Nadcap 项目。获得Nadcap 认证已成为打开航空市场，进入航空供应链的准入门槛之一。Nadcap 认证的主要目的是培养供应商自我评估与纠偏的能力，并以高性价比和通用的专业化方式对特种工艺和产品制造过程能力与风险进行评估认证，减少对供应商的监控工作量，有效促进航空业的生产过程和产品持续提升，降低潜在风险和制造成本，确保过程质量，提高生产力[1]。

真空热处理是指热处理工艺全部或部分在真空状态下进行的热处理过程，是航空零部件制造过程中的关键环节，其工艺质量控制的精细化程度将直接关系到零部件的性能。目前，国内已有多家企业获得了热处理方面的Nadcap 认证证书，体现了我国热处理工艺技术控制水平逐渐走向精细化和专业化。对希望获得真空热处理Nadcap 认证的企业而言，了解其Nadcap 认证流程、不符合项的来源及产生原因具有重要意义。

1 真空热处理Nadcap 认证流程

航空Nadcap 特种工序认证一般分为首次认证和周期性审核认证。针对真空热处理，认证准备阶段的主要工作如下。

1.1 基本认识阶段

供应商可通过多种渠道获得关于Nadcap 的基本知识，如PRI 网站、eAuditnet 审核网站及参加eQualeran 培训项目等。通过对Nadcap 基本知识的学习，供应商可以更快地掌握Nadcap 审核体系，为认证的准备工作奠定坚实的基础。

1.2 质量体系建立

供应商应核实已有的质量体系是否符合Nadcap 要求，并评估获得有效质量体系证书所需时长。Nadcap 认证包括AS/EN/JISQ 9100在内的质量体系认证，如果供应商暂未获得有效的质量体系证书，则应申请AC 7004 质量体系审核作为对真空热处理审核的支持。另外，如果供应商需自行完成材料测试，则应获得ISO/IEC1 7025 认证，若未获得这一认证，则应申请AC 7006 认证作为材料测试审核的基础。

1.3 审核申请

需进行认证的供应商应经eAuditnet网站进行认证申请，申请通过后，PRI审核员会在该网站为供应商安排审核。供应商一般应根据自己的计划至少提前6 ～9 个月提交审核申请。

1.4 自审

为了顺利通过审核，供应商应在PRI 审核员审核前进行自审。首先，应对比检查客户要求的标准与最新版标准的差异，确保所有要求均已落实到工艺文件或程序文件中，重点关注专业技术能力和风险识别能力。其次，确保工艺及程序文件的要求均已落实到日常工作中，且有记录支撑，重点关注过程能力的有效性和风险防控措施。换言之，就是要做到工艺、程序文件应与标准相符，记录及实际操作应与工艺及程序文件相符，过程能力达到要求，风险识别到位，措施有效。

真空热处理Nadcap 自审的主要依据包含AC 清单、AMS 2750[2]、AMS 2769[3]、材料及材料对应热处理标准、客户标准及供应商内部的工艺文件、程序文件等。其中，AC 清单是PRI 官方制定的针对热处理的审核单，其组成如表1 所示，供应商可根据自身审核项目选择审核清单。

表1 适用热处理的AC清单目录

在自审时，供应商应根据企业情况视情组建自审团队，团队成员各司其职，定期组织召开审核总结会议，相互交流，确保自审工作全面、顺利开展及完成。在自审过程中，建议关注如下几个细节：

1）确保所有的AC 清单、标准等均为目前最新版本，且最新版本更新后的要求应纳入文件中；

2）仪器仪表的校验周期和精度应符合客户要求，真空热处理过程中涉及的主要仪器仪表校验周期及精度要求如表2 所示；

表2 仪器仪表校验周期及精度要求

3）设备炉温均匀性测试、系统精度测试应符合AMS 2750 标准要求；

4）热电偶（包括负载偶、控温偶、测试偶）的使用应符合要求，如AMS 2750 标准规定易耗型廉金属负载热电偶的使用寿命受最大使用温度和使用天数的限制；

5）进行过程审核，包括工件审核及高温测量审核，同时对人员能力的审核进行评估，并对发现的问题及时整改；

6）检查历史记录，收集工艺文件、测试报告、校验报告、人员培训及评估记录、工件历史记录等备查。

1.5 正式审核

审核工作由PRI 认证的审核员进行，审核内容一般包括工件审核、高温测量审核、硬度测试审核、历史记录审核等（根据供应商认证项目不同而相应变化）。审核进程及顺序一般根据审核前审核员发给供应商的审核日程进行，可根据实际情况进行调整。供应商在接到通知后应积极准备，确保审核工作顺利进行。审核主要包括文审和过程审核，其中，过程审核所占比重较大。重点审核的是专业化能力（如真空热处理专业技术能力、质量管理风险评估能力等）和过程能力（如加工过程中的符合性、有效性，加工过程风险控制能力等）。

列举如下几项重点审核内容，以便提前做好相关工作。工件审核时，审核员将对零部件热处理的整个过程及配套设施进行审核，包括泄漏率及露点的测试、工装夹具的使用及维护情况、设备及仪器仪表校验、工件准备过程是否规范、负载偶的固定、工艺设置的正确性、高温报警设置等。其中，应特别注意负载偶的固定方式。不同客户对负载偶的绑扎方式规定不同，如GE-A 的零件要求负载偶固定在零件表面，而UTC一般要求将负载偶插入有盲孔的模拟块中。高温测量审核时，审核员会重点关注测试偶的绑扎、补偿导线及测试仪器的使用等。硬度审核时，审核员会特别关注硬度测试操作过程及硬度计的校准，主要包括标准硬度块的使用、测试点及结果的换算等。工件审核还包括整个热处理及后续测试过程完成后的记录审核。历史记录审核主要包括工件历史记录、仪器仪表校验报告、设备炉温均匀性测试及系统精度测试报告等。

1.6 不符合项（NCR）的整改

不符合项的整改是利用问题根源纠正措施（Root Cause Corrective Action，RCCA）方法对不符合项进行分析并采取有效的纠正措施。RCCA 是航空业多年来的要求，它是一个确定导致不符合项或相关事件发生原因的过程，是一个执行纠正措施、防止问题重现的有效方法，其流程如图1 所示，包括立即采取的纠正措施、分析不符合的根本原因、分析所有的确定原因及根本原因的影响、预防问题再发生所采取的措施及提供客观证据。

图1 RCCA流程图

立即采取的纠正措施是为消除不符合项而立即采取的行动，是针对不符合项所提出的具体问题，解决已发现的问题，消除、遏制或减少该问题对产品质量、产品实现过程活动等可能产生的风险和不利影响[4]。立即纠正措施的意义在于及时阻止事态继续发展，需对历史工件受影响程度进行评估，对现有产品进行隔离处理。分析不符合项产生的根本原因旨在对根本原因进行分析，制定出避免问题再次发生的纠正措施。分析所有的确定原因及根本原因的影响旨在评估分析出的原因是否对产品产生影响。预防问题再发生所采取的措施旨在杜绝类似问题再次发生。根据Nadcap审核，相同问题再次发生时将直接被视作重大不符合项。提供的客观证据主要为针对发现的问题及原因所采取的措施的证据，如工艺文件的更改、制作的警示标牌或增加的控制措施等。

对多数企业而言，不符合项的整改是一项艰巨的工作，往往一个问题需消耗大量的时间及精力，并经数轮方可完成，尤其是对不符合项的根本原因分析。Nadcap 不符合项的RCCA 流程，推荐使用5-Why 分析法对不符合项产生的根本原因进行分析，通过不断地问“为什么”，直到达到原因链的末端，以确定根本原因，而中间的原因皆为间接原因。其余可用于Nadcap 的方法还包括DMAIC、8D 及7 步法等。

2 主要的不符合项

2.1 文件控制方面

Nadcap 认证中，审核员将根据AC清单对所有适用文件进行审查，审查要点主要为文件与标准的符合性、技术文件规定的正确性及热处理作业的可追溯性等。Nadcap 认证中的文件包括工艺文件、程序文件、制造大纲等，不符合项主要来源如下：

1）工艺文件或内控文件未根据最新适用标准进行更改，如客户标准或AMS 标准更新后，未将更新后要求及时纳入文件；

2）技术要求规定混乱，可操作性不强；

3）文件要求规定不全面，未将所有适用的要求纳入文件进行控制；

4）理解歧义，在编制文件时对标准理解不恰当，甚至错误地理解标准含义，造成文件要求与标准要求不一致；

5）工艺文件对需记录项目规定不全面。

造成上述不符合项的可能原因包括：对标准理解不全面，遗漏标准中部分适用的要求；未及时掌握标准状态，对标准更新时间不清楚或标准更新后未仔细核对新版本更新情况，导致标准要求贯彻时间延误甚至未贯彻；对标准理解不恰当，未正确理解标准要求；未全面识别所需记录的项目。

2.2 仪器仪表

仪器仪表的计量及管理是Nadcap认证的重点工作，也是难点工作。与国内标准相比，Nadcap 认证采用的国外标准规定的校验项目更多、精度更高，一般周期也更短。对真空热处理而言，需计量的仪器仪表多，不同用途的仪器、仪表规定差异较大，因此易出现不符合项。

不符合项主要表现在以下几个方面：

1）计量要求（包括精度、周期、校验项目、校验点等）不符合国家标准或客户标准；

2）仪器仪表超期使用；

3）部分仪器仪表未计量；

4）热电偶超温使用；

5）廉金属热电偶允许使用次数或时间超出要求。

究其原因，产生该类不符项的原因主要有：

1）仪器仪表的校验要求传递不到位或对标准不熟悉。对多数企业而言，仪器仪表的校验均是送外部检测机构完成，而企业未将完整的校验技术要求传递至检测机构，检测机构对AMS 2750标准不熟悉或一知半解，仍然按国内标准进行校验，导致校验不符合要求。

2）企业对仪器仪表使用的管理不到位，未对仪器仪表的使用进行系统化管理，记录不完善、标识不齐全、员工重视度不够或仍按国内产品进行管理。

3）标准理解不全面，未将所有仪器仪表纳入校验或仅明确仪器仪表部分校验要求。

4）计量结果确认不到位，对校验报告未进行仔细核对，未确认校验结果是否符合要求。

2.3 操作层面

对真空热处理Nadcap 认证而言，易在审核过程中产生的不符合项主要包括以下几方面：

1）真空炉压升率测试超期或压升率不符合要求仍进行生产，按Nadcap要求需每7 天进行1 次压升率测试，且应有记录，其针对处理的材料规定了不同的压升率，如表3 所示。

表3 各种金属热处理过程中允许的最大压升率

2）未测试氩气露点或露点值不符合要求仍进行生产，按Nadcap 要求每炉需测试氩气露点，露点值一般≤-51℃。

3）未正确设置高温报警，高温报警是防止热处理过程中产品超温的预防措施，在热处理过程中的各阶段均需设置高温报警。

4）产品受到再次污染后未进行清洗。

5）记录仪分辨率设置不正确，AMS2750 要求Ⅱ的类炉记录仪分辨率为3.3℃/mm，且记录图表最大增量为3℃/行。

6）负载偶固定方式不正确，Nadcap 一般要求采用两支负载偶监控产品温度，一支固定在热处理炉的高温点，另一支固定在最后到温的、最中间的零件处。

7）在操作过程中，人员未按照工艺文件要求进行具体操作，如：零件清洗、绑扎、放置位置等不符合要求。

造成上述不符合项产生的原因主要有操作者培训不足、对Nadcap 要求掌握不到位、审核过程中紧张导致遗忘要求、自审过程中预演次数较少等。

2.4 记录控制

真空热处理过程中需记录的项目主要包括氩气露点、压升率、热电偶使用记录及有效期、产品清洗记录、产品加工记录（包括温度、真空度、到温时间、出炉时间、出炉温度、冷却介质、保温时间、仪表纸编号、生产日期、工作令号等）、设备维护记录、仪器仪表校准记录、TUS 及SAT 记录、人员培训及评估记录等，主要为保证热处理过程的可追溯性，确保产品性能符合要求。

3 关于真空热处理Nadcap 认证的几点建议

为杜绝或减少不符合项的出现，确保顺利通过Nadcap 认证，笔者结合自身工作体会，对希望获得热处理Nadcap认证的企业提出如下建议。

1）强化工艺设计、程序编制管理、过程控制、风险管控等能力的提升，重点关注策划设计、过程管理、风险控制的有效性。

2）建立相关团队，组织策划标准学习、贯彻、实施方案，编制操作性、符合性强的工艺、程序等文件。并编制适用标准清单，指定专人定期检查适用标准的更新情况，及时对新版标准进行学习、贯彻和落实。

3）加强人员的培训及评估工作，包括操作人员、工艺编制人员及质量人员。定期组织企业内部培训、交流工作，派遣相关人员参加PRI 组织的培训；对相关人员定期开展能力评估。

4）加强仪器仪表管理，建立专业化仪器仪表计量、使用及管理系统，把企业内部用仪器仪表与Nadcap 认证用仪表分开管理，建立仪器仪表技术要求传递及计量结果确认专用通道。Nadcap认证对检测仪器仪表的校验工作要求非常严格，在认证标准中对检测设备的校准执行机构、所使用的校准标准、依据的校准文件、校准项目、在校准的时间间隔、精度等级要求、校准标识、校准证书的确认等都有各种明确的规定和要求。认证单位一定要严格遵照标准执行，对于Nadcap 审核来说，有关仪器设备校准问题的不符合项均为严重不符合项。

5）加强热处理过程控制，对过程进行监督管理，编制专用表格对各项工作进行记录并形成固定质量记录保存，以确保热处理过程的可追溯性。

6）成立审核团队，负责各方面的自审工作及正式审核后的整改工作。不符合项的整改一定要采取问题根源纠正措施。PRI 对于Nadcap 审核不符合项的整改有着严格的要求，不仅对不符合项的回复轮次及时间有明确的规定，而且要求对不符合项的整改一定要采取问题根源纠正措施，即认证单位应查出不符合问题产生的根本原因，并针对该原因采取纠正措施。

7）企业在可能的情况下，应指定专人进行Nadcap 认证工作，避免频繁更换人员，导致要求传承不全面，并针对Nadcap 认证工作，做好各梯度人才培养。