■ 黃紅艷 盛莉 蔡明 /中國(guó)航發(fā)東安
在渦軸16發(fā)動(dòng)機(jī)的11年研制歷程中,中國(guó)航發(fā)東安將質(zhì)量管理融入項(xiàng)目研制全過(guò)程,尤其重視民機(jī)質(zhì)量體系的建立、注重精細(xì)化過(guò)程控制和程序化流程管理,為其適航取證奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),也為后續(xù)國(guó)際合作項(xiàng)目提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
隨著航空產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展,航空發(fā)動(dòng)機(jī)用戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求從注重產(chǎn)品的一般性能發(fā)展為更加注重產(chǎn)品的耐久性、可靠性、安全性、維修性和經(jīng)濟(jì)性等,這也對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制的質(zhì)量管理提出了更高的要求。作為我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域中外合作的典范,在渦軸16(WZ16)發(fā)動(dòng)機(jī)研制的全過(guò)程,中國(guó)航發(fā)東安借鑒吸收國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自身企業(yè)特點(diǎn),運(yùn)用系統(tǒng)思維和以人為本的理念,嚴(yán)把各個(gè)流程的質(zhì)量關(guān),總結(jié)出一套行之有效的質(zhì)量管理方法。
質(zhì)量管理體系是組織內(nèi)部建立的,為實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)所必需的、系統(tǒng)的質(zhì)量管理模式。為了使制造過(guò)程規(guī)范、有效、順利地實(shí)施和改進(jìn),建立運(yùn)行有效的質(zhì)量管理體系是至關(guān)重要的。WZ16項(xiàng)目的成功與運(yùn)行優(yōu)良的質(zhì)量管理體系是分不開的。
項(xiàng)目初期,為更好地適應(yīng)民機(jī)質(zhì)量管理的需要,按照中國(guó)民航適航規(guī)章和民用航空產(chǎn)品質(zhì)量管理體系的綱領(lǐng)性文件《民用航空產(chǎn)品質(zhì)量手冊(cè)》的要求,結(jié)合由中國(guó)航發(fā)東安、動(dòng)研所及賽峰直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司三方簽署的質(zhì)量管理計(jì)劃(QMP)及研制生產(chǎn)實(shí)際,公司質(zhì)量部門編制了《WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量計(jì)劃》,規(guī)定了研制過(guò)程中的質(zhì)量保證要求和質(zhì)量控制內(nèi)容。
以《民用航空產(chǎn)品質(zhì)量手冊(cè)》和《WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量計(jì)劃》為基礎(chǔ),針對(duì)WZ16民用產(chǎn)品專有程序要求,編制專用程序文件,結(jié)合公司原有程序文件,從上至下,形成一套完善的WZ16項(xiàng)目的質(zhì)量管理體系。在程序文件的指導(dǎo)下,質(zhì)量部門編制了相關(guān)的作業(yè)文件和操作規(guī)范,用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作。
按照適航規(guī)章和《WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)合格審定符合性驗(yàn)證計(jì)劃》的要求,中國(guó)民航WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)審查組對(duì)公司的質(zhì)量保證體系進(jìn)行了審查,并對(duì)WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)制造符合性和試驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)審查。審查結(jié)論證明了WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)研制過(guò)程中質(zhì)量管理體系的有效性。
供應(yīng)商的選擇與管理對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量穩(wěn)定是非常重要的。WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)外購(gòu)件和原材料共涉及33個(gè)供應(yīng)商,除生產(chǎn)燃油泵的中國(guó)航空工業(yè)北京長(zhǎng)空機(jī)械有限公司為國(guó)內(nèi)供應(yīng)商外,其余均為國(guó)外供應(yīng)商。按照新供應(yīng)商和合格供應(yīng)商選擇、審查與考核程序,公司供應(yīng)商管理部門編制并持續(xù)更新合格供應(yīng)商名錄,作為外購(gòu)件和原材料采購(gòu)和入廠復(fù)驗(yàn)的依據(jù)。
公司和動(dòng)研所與所有供應(yīng)商簽訂了采購(gòu)合同及技術(shù)協(xié)議,明確了采購(gòu)件研制的技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量要求。按照技術(shù)協(xié)議要求,對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行走訪及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收,確保重要外購(gòu)件交付質(zhì)量。
公司質(zhì)量部門編制外購(gòu)成附件入廠驗(yàn)收檢驗(yàn)技術(shù)文件,工藝技術(shù)部編制原材料入廠驗(yàn)收檢驗(yàn)技術(shù)文件,明確入廠驗(yàn)收具體要求。依據(jù)公司外購(gòu)器材的驗(yàn)證程序,質(zhì)量部門按照技術(shù)文件對(duì)外購(gòu)成附件和原材料進(jìn)行各項(xiàng)目入廠復(fù)驗(yàn),對(duì)產(chǎn)品“驗(yàn)明正身”,確保產(chǎn)品符合技術(shù)文件要求。
在WZ16項(xiàng)目研制過(guò)程中,為了細(xì)化過(guò)程操作、規(guī)范過(guò)程管理、保證產(chǎn)品質(zhì)量,公司采取了一系列舉措,建立了精細(xì)化過(guò)程管理方法。
一是細(xì)化工藝規(guī)程,加入詳細(xì)的操作步驟和加工參數(shù),提高工藝現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)性和可操作性,有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。
二是提前識(shí)別重要過(guò)程,編制圖文并茂、指導(dǎo)性強(qiáng)的工藝規(guī)范、檢驗(yàn)規(guī)范,便于操作者理解和遵守,保證操作一致性。
三是關(guān)鍵過(guò)程和特殊過(guò)程固化了工序參數(shù)和工藝流程,首件鑒定批準(zhǔn)后不允許隨意調(diào)整設(shè)備、程序或工裝等可能影響產(chǎn)品質(zhì)量的各種環(huán)節(jié)。
四是進(jìn)行過(guò)程能力(CPK)分析、過(guò)程失效模式及影響分析(FPMEA)、刀具壽命統(tǒng)計(jì)分析等,確定過(guò)程保證能力、提高過(guò)程控制能力。
五是注重過(guò)程中的零件防護(hù),嚴(yán)格控制產(chǎn)品清潔度,清洗后化驗(yàn)清洗液的顆粒度,量化指標(biāo),便于控制。
WZ16項(xiàng)目特種工藝的控制包括特種工藝的鑒定和特殊過(guò)程的確認(rèn)。在產(chǎn)品生產(chǎn)前識(shí)別出特種工藝項(xiàng)目,WZ16特種工藝項(xiàng)目除熱處理、表面加工、焊接、無(wú)損檢測(cè)等工藝,還包括了激光切割、彎管、鈦合金磨削等。在零件加工前要進(jìn)行特種工藝鑒定工作,鑒定文文相符性,鑒定工作包括所涉及到的人員、設(shè)備、材料、工藝、檢測(cè)等各方面資料。在生產(chǎn)過(guò)程中,根據(jù)零件類別和特種工藝類別按需對(duì)試件進(jìn)行特殊過(guò)程確認(rèn),確認(rèn)工藝要求能否確保生產(chǎn)出符合要求的零件。
從WZ16項(xiàng)目開始,公司正式全面使用氣泡圖、檢驗(yàn)計(jì)劃和檢驗(yàn)規(guī)范,使檢驗(yàn)檢測(cè)真正實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、程序化,保證檢驗(yàn)檢測(cè)一致性和規(guī)范性。
WZ16項(xiàng)目氣泡圖是在設(shè)計(jì)圖樣上標(biāo)注圈項(xiàng),避免繪圖錯(cuò)誤,減少重復(fù)勞動(dòng)。在檢驗(yàn)計(jì)劃中列明所有需檢測(cè)項(xiàng)目的規(guī)定值、公差,并標(biāo)注測(cè)量工具,包括工具的量程、精度、專用測(cè)具的編號(hào)、數(shù)控測(cè)量的測(cè)量程序號(hào)等相關(guān)信息(示例見(jiàn)表1)。氣泡圖和檢驗(yàn)計(jì)劃均有版次控制技術(shù)狀態(tài),氣泡圖與設(shè)計(jì)圖樣同步的版次管理,可避免設(shè)計(jì)更改漏貫。
按照《WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量計(jì)劃》的要求,質(zhì)量部門編制了不合格品控制程序文件。不合格品一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便實(shí)施不合格品的標(biāo)識(shí)、隔離、控制。不合格品審理過(guò)程包括分析不合格原因,申報(bào)不合格品審理單,并經(jīng)授權(quán)人員審理方可下轉(zhuǎn)工序。WZ16項(xiàng)目不合格品控制的嚴(yán)謹(jǐn)性體現(xiàn)在不合格品原因分析和不符合情況描述兩方面。
根本原因和糾正措施(Root Cause and Corrective Actions,RCCA)是公司在承擔(dān)轉(zhuǎn)包任務(wù)時(shí)引入的分析方法,它從不合格的現(xiàn)象入手,利用故障樹圖的原理,通過(guò)分析根本原因逐步制定遏制措施、糾正措施和預(yù)防措施等,最終達(dá)到解決質(zhì)量問(wèn)題、杜絕不合格現(xiàn)象復(fù)現(xiàn)的目的。公司在WZ16項(xiàng)目中對(duì)每一個(gè)重大超差項(xiàng)目都舉行了專題分析會(huì)議并運(yùn)用RCCA工具進(jìn)行分析。實(shí)踐證明,RCCA是實(shí)現(xiàn)過(guò)程穩(wěn)定的有效工具,避免了大量重復(fù)性的不合格品的產(chǎn)生。
不符合情況描述的嚴(yán)謹(jǐn)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是不合格品審理單中超差項(xiàng)的描述,每個(gè)超差項(xiàng)注明超差項(xiàng)在設(shè)計(jì)圖中的位置,截取設(shè)計(jì)圖高亮顯示此超差項(xiàng),需要時(shí)拍攝實(shí)物照片;二是超差項(xiàng)相關(guān)的其他尺寸的提供,一處特性的一個(gè)尺寸超差需將其他相關(guān)尺寸具體情況均列出,以便審理人員分析。對(duì)于位置度及輪廓度超差情況,須測(cè)量報(bào)告并畫出理論值與實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比,必要時(shí)將測(cè)量點(diǎn)作為不合格品審理單附件。
表1 檢驗(yàn)計(jì)劃表示例
圖1 RCCA分析示例圖
公司質(zhì)量部門按照《WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量計(jì)劃》具體要求,參照賽峰直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司首件鑒定制度,編制了首件鑒定程序文件。公司對(duì)WZ16零組件、部件均開展首件鑒定批準(zhǔn)工作。對(duì)設(shè)計(jì)狀態(tài)、制造狀態(tài)發(fā)生了更改的零部件均重新提交首件鑒定工業(yè)化驗(yàn)證文檔(DVI)并通過(guò)批準(zhǔn)。
與原有的首件鑒定程序不同的是,該工作將首件鑒定的部分工作(材料供應(yīng)、工藝規(guī)程、特種工藝、檢驗(yàn)計(jì)劃等)安排在投產(chǎn)之前進(jìn)行,而將制造過(guò)程驗(yàn)證安排在生產(chǎn)之后進(jìn)行。所做工作更加細(xì)致,更有利于控制科研產(chǎn)品的質(zhì)量,即后續(xù)的批產(chǎn)質(zhì)量。
DVI工作分為4個(gè)里程碑階段,貫穿在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造到交付的全部過(guò)程。
第一階段(J1):在制造準(zhǔn)備工作完成后,匯總所有制造準(zhǔn)備資料,包括設(shè)計(jì)圖紙、工藝規(guī)程(MOS)、檢驗(yàn)氣泡圖(B-B Drawing),并以固定表格格式提交,提交表格中還包括原材料(含外購(gòu)器材)、特種工藝等信息,以上的提交用以證明既定的制造過(guò)程具備交付符合設(shè)計(jì)的零件的能力。
第二階段(J2):對(duì)第一階段提交的DVI進(jìn)行審查、批準(zhǔn),認(rèn)可制造準(zhǔn)備工作并同意進(jìn)行生產(chǎn)。
第三階段(J3):在零件制造完成后,將所有原始質(zhì)量記錄(包括隨件單、特種工藝過(guò)程記錄、探傷記錄、檢測(cè)記錄、超差信息)進(jìn)行匯總,掃描成電子版格式,并須完善DVI表格,將制造過(guò)程信息進(jìn)行添加,一并提交。
第四階段(J4):對(duì)提交的DVI第三階段進(jìn)行審查、批準(zhǔn),認(rèn)可制造過(guò)程及結(jié)果,并同意將零件交付裝機(jī),及其以后按照此制造過(guò)程進(jìn)行該零件的批生產(chǎn)。
DVI程序的4個(gè)階段,貫穿在研制過(guò)程中的各個(gè)階段和環(huán)節(jié),總結(jié)起來(lái)有4個(gè)特點(diǎn):全、細(xì)、嚴(yán)、實(shí)(詳見(jiàn)表2)。
整機(jī)裝配檢驗(yàn)合格之后,交付之前須按交付評(píng)審程序文件,由設(shè)計(jì)部門、技術(shù)部門和質(zhì)量部門共同組成評(píng)審組進(jìn)行質(zhì)量評(píng)審,審查發(fā)動(dòng)機(jī)是否達(dá)到交付要求。評(píng)審主要分3部分內(nèi)容。
一是評(píng)審裝配車間的裝配情況,包括:裝配依據(jù)及裝配過(guò)程、設(shè)計(jì)更改和技術(shù)通知貫徹情況、裝配過(guò)程問(wèn)題處理、裝配過(guò)程符合情況等。
二是評(píng)審工藝部門的工藝技術(shù),包括:工藝文件與設(shè)計(jì)文件狀態(tài)的一致性、工藝總方案和工藝評(píng)審結(jié)論、設(shè)計(jì)更改在工藝文件貫徹情況等。
三是評(píng)審質(zhì)量部門的制造符合性情況,包括:質(zhì)量保證大綱執(zhí)行情況、首件鑒定開展情況、不合格品處理情況等。
根據(jù)《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》(CCAR-21)和《航空器型號(hào)合格審定程序》(AP-21-03),公司編制了《WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)制造符合性檢查管理程序》,以指導(dǎo)、規(guī)范WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)合格審定階段的制造符合性檢查管理工作。
在審查過(guò)程中,審查組深入公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造、試驗(yàn)、組裝和發(fā)動(dòng)機(jī)分解、裝配等進(jìn)行了70余次制造符合性檢查和現(xiàn)場(chǎng)目擊。審查結(jié)論證明,公司保障WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)符合經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)的手段是受控的、有效的。
表2 DVI的具體特點(diǎn)
在WZ16研制過(guò)程中,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)付出了艱辛努力,對(duì)過(guò)程質(zhì)量控制由最初的不理解和被迫接受,到最后主動(dòng)推進(jìn)工作,公司的質(zhì)量管理經(jīng)歷了質(zhì)的飛躍,也收獲了如下的寶貴經(jīng)驗(yàn)。
一是制度至上。任何人、任何事不能凌駕于制度之上,從操作者、技術(shù)主管到項(xiàng)目經(jīng)理,都不應(yīng)有超越程序的想法和行動(dòng)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行與制度不符合時(shí),唯一的解決途徑是:研究問(wèn)題,制定措施,滿足制度。所有人員各司其職,嚴(yán)格按照各項(xiàng)制度,按部就班、有條不紊。
二是計(jì)劃先行。在首件鑒定審批、特種工藝鑒定、檢驗(yàn)計(jì)劃編制等工作開展前,均結(jié)合項(xiàng)目、生產(chǎn)計(jì)劃制訂詳細(xì)的專項(xiàng)計(jì)劃,具體到每一天,每項(xiàng)工作甚至每一個(gè)件號(hào)均有負(fù)責(zé)人。實(shí)時(shí)跟蹤,及時(shí)補(bǔ)救,工作有的放矢,扎實(shí)推進(jìn)。
三是以人為本?,F(xiàn)場(chǎng)操作工作以人為本。指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作者工作的工藝規(guī)程、工藝規(guī)范、檢驗(yàn)計(jì)劃、檢驗(yàn)規(guī)范等,均有詳細(xì)的操作步驟和加工參數(shù),不給現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮留余地。任何具有資格證的操作者均能按要求完成工作,能保證操作一致性。
四是保證適航。在WZ16發(fā)動(dòng)機(jī)取證過(guò)程中,東安深入學(xué)習(xí)、消化、吸收適航規(guī)章和程序,建立運(yùn)行優(yōu)良、滿足適航要求的質(zhì)量管理體系。多次邀請(qǐng)專家對(duì)技術(shù)、管理人員進(jìn)行培訓(xùn),且派遣包括質(zhì)量檢查人員在內(nèi)的專業(yè)人員參加委任代表培訓(xùn),營(yíng)造了適航學(xué)習(xí)氛圍,形成了東安的適航文化,建立了一支理解規(guī)章、敬畏規(guī)章的質(zhì)量保證隊(duì)伍。