借鑒PPAP提升航空制造技術(shù)

溫南方

（中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司，湖南 株洲 412002）

生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序Production Part Approval Process簡稱PPAP，是一種顧客對供方過程的控制管理模式，其目的是用來確定供應(yīng)商是否已經(jīng)正確理解了顧客工程設(shè)計(jì)記錄和規(guī)范的所有要求，以及其生產(chǎn)過程是否具有潛在的能力，在實(shí)際生產(chǎn)過程中按規(guī)定的生產(chǎn)節(jié)拍滿足顧客要求的產(chǎn)品。完善的PPAP有助于確保滿足顧客的要求，提升供應(yīng)商的質(zhì)量信譽(yù)且降低不合格品的成本。

1 航空制造業(yè)中PPAP應(yīng)用現(xiàn)狀

在航空制造業(yè)，有的公司是采用全球采購的策略，為保證交付周期和產(chǎn)品質(zhì)量，從2010年開始向供方提出PPAP要求，正逐步推廣。如聯(lián)合技術(shù)公司（簡稱UTC）在PPAP基礎(chǔ)上加入航空產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)提出UPPAP概念，并制定UTC自己的標(biāo)準(zhǔn)：ASQR-09-2。完成一份UPPAP包，需要做十九項(xiàng)內(nèi)容，具體見表1。

表1 UPPAP包含的項(xiàng)目表

表1中很多項(xiàng)目與工藝息息相關(guān)，也只有對加工產(chǎn)品的每一道工序熟悉，才能做好PPAP包含的各個(gè)項(xiàng)目。在實(shí)際完成PPAP的過程中，工程師擔(dān)負(fù)著大部分工作，需要投入大量精力。

在國產(chǎn)航空產(chǎn)業(yè)中，基本采用的是分工合作的形式，暫時(shí)沒有明文提出PPAP的整體要求。為了趕超世界先進(jìn)水平，建設(shè)航空強(qiáng)國，也在部分項(xiàng)目上進(jìn)行試點(diǎn)，如工藝失效模式分析、工藝成熟度分析、特種工藝確認(rèn)。

2 PPAP中值得借鑒的工具

完成PPAP的過程中，實(shí)際也是不斷完善工藝文件的過程，能夠起到提高加工質(zhì)量，縮短加工周期，提升航空制造技術(shù)的作用。在國產(chǎn)航空產(chǎn)業(yè)中，在沒有全面推廣PPAP的要求之前，選擇其中部分項(xiàng)目做為提升制造水平的工具。事實(shí)上，國內(nèi)與國外航空制造存在差異，沒有必要照搬國際航空企業(yè)的PPAP，應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，借鑒PPAP的工具。可從PPAP中借鑒的工具有以下幾個(gè)。

2.1 工藝流程圖

工藝流程圖可作為價(jià)值流程圖（VSM）的一部分，幫助管理人員、工程師、生產(chǎn)制造人員確定浪費(fèi)機(jī)會(huì)提供方法，為持續(xù)改進(jìn)和改變指明方向。工藝流程圖列出從毛坯到產(chǎn)品的所有工序，在圖中，關(guān)鍵工序和瓶頸工序可以醒目列出。解決了關(guān)鍵或瓶頸的問題，就是解決了一大難題，就能大大提高效能。

2.2 工藝失效模式分析

失效即不能完成既定功能，如尺寸超差、無法裝配、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命降低、發(fā)生飛行事故等，如果產(chǎn)生失效，會(huì)產(chǎn)生重大損失，因此如何預(yù)防航空產(chǎn)品不發(fā)生失效是生產(chǎn)過程必須要考慮的。工藝失效模式分析（PFMEA）是一種分析技術(shù)，用以最大限度地保證各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因、機(jī)理已得到充分的考慮和論述。

在工藝失效模式分析中采用風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)（RPN）量化的方式進(jìn)行。有三個(gè)打分項(xiàng)：嚴(yán)重度S、發(fā)生頻率O、可發(fā)現(xiàn)程度D。計(jì)算公式如下：

嚴(yán)重度是假設(shè)產(chǎn)生失效，會(huì)造成哪種程度的后果。分值為1～10，1分是影響最輕，如外觀缺陷，10分是影響最嚴(yán)重，如發(fā)動(dòng)機(jī)停車。

發(fā)生頻率是發(fā)生失效的可能性大小。分值為1～10，1分是很難出現(xiàn)，如百萬分之一，10分是經(jīng)常發(fā)生，如每批發(fā)生。

可發(fā)現(xiàn)程度是加工完成后，是否能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。分值為1～10，1分是一定可以檢測出，如尺寸超差較大，10分是不破壞產(chǎn)品就不可能檢測出，如內(nèi)部金相不合格。

根據(jù)計(jì)算公式及分值設(shè)定，風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)最小為1，最大為1000。工藝失效模式分析可以在投入生產(chǎn)前完成，利用頭腦風(fēng)暴，確定產(chǎn)品制造過程中潛在的失效模式。對于風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)較高的，制定預(yù)防措施，保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。通常情況下，風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)≥100的潛在失效模式需要制定行動(dòng)計(jì)劃。

2.3 工藝控制計(jì)劃

工藝控制計(jì)劃是針對工藝失效模式分析中風(fēng)險(xiǎn)較高的潛在模式制定的控制方法，也可以針對曾經(jīng)發(fā)生過的質(zhì)量問題制定的改進(jìn)計(jì)劃。

過去航空產(chǎn)業(yè)疲于處理質(zhì)量問題，往往是出現(xiàn)超差進(jìn)行事后分析原因，發(fā)生飛行事故進(jìn)行質(zhì)量學(xué)習(xí)和停產(chǎn)整頓。工藝控制計(jì)劃做細(xì)做實(shí)后，在制造過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率至少降低80%。為了達(dá)到航空產(chǎn)品的高質(zhì)量要求，大力推廣工藝控制計(jì)劃就非常有必要。

工藝控制計(jì)劃的形式可以不拘一格，只要有可執(zhí)行性就可以。常用的形式有：改進(jìn)工藝、防錯(cuò)、工藝攻關(guān)、目視化管理、關(guān)鍵工序三定表、影子工具箱。

2.4 工藝成熟度分析

工藝成熟度是工藝細(xì)化程度的量化分析。分析用來確保加工工藝滿足計(jì)劃的全部需求情況下的生產(chǎn)要求，一般包括以下內(nèi)容。

（1）加工工藝穩(wěn)定性—工裝、夾具、設(shè)備和量具。

（2）工序操作說明。

（3）工藝控制方法。

（4）量具適用性。

（5）全面生產(chǎn)維護(hù)計(jì)劃。

（6）供應(yīng)鏈管理。

工藝成熟度分析的過程是以現(xiàn)有的工藝資料、管理方式、實(shí)物、工作計(jì)劃為基礎(chǔ)進(jìn)行逐項(xiàng)打分，最終計(jì)算出工藝成熟度得分。滿分為100分，在各個(gè)階段有不同的達(dá)標(biāo)分值，例如：在新品試制前，工藝成熟度達(dá)標(biāo)分是60；在小批生產(chǎn)前，工藝成熟度達(dá)標(biāo)分是80；在生產(chǎn)定型前，工藝成熟度達(dá)標(biāo)分是90。

2.5 測量系統(tǒng)分析

測量系統(tǒng)分析是使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖表的方法對測量系統(tǒng)的分辨率和誤差進(jìn)行分析，以評估測量系統(tǒng)的分辨率和誤差對于測量的要素是否合適。

測量系統(tǒng)的分辨率應(yīng)該為測量對象公差的十分之一以內(nèi)，如測量一個(gè)公差0．1mm的尺寸，采用游標(biāo)卡尺和千分尺就有區(qū)別：游標(biāo)卡尺的最小刻度為0．02mm，容易產(chǎn)生漏檢或錯(cuò)判。千分尺的最小刻度為0．01，千分位可以估讀，測量更精確。

測量系統(tǒng)的誤差可通過量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性。量具重復(fù)性和再現(xiàn)性須包含一個(gè)精準(zhǔn)度與公差（P/T）比率小于等于20%。

2.6 首件檢驗(yàn)報(bào)告

首件檢驗(yàn)報(bào)告在國內(nèi)有文件規(guī)定，在試制過程、設(shè)計(jì)變更、工藝變更、兩年未投產(chǎn)等情況下需要進(jìn)行首件檢驗(yàn)，往往只指定一件產(chǎn)品來完成。在PPAP中，要求提交至少完成五件產(chǎn)品的所有尺寸報(bào)告，至少25件關(guān)鍵尺寸的結(jié)果。這樣的要求更為合理，五件產(chǎn)品的所有尺寸可以證明按工藝資料進(jìn)行加工可以得出與設(shè)計(jì)圖紙相符的產(chǎn)品，25件產(chǎn)品的關(guān)鍵尺寸可以保證后續(xù)生產(chǎn)中關(guān)鍵尺寸的質(zhì)量保證。

3 實(shí)施建議

結(jié)合國內(nèi)航空產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況，在借鑒PPAP來提升航空產(chǎn)品制造水平的方面，建議如下。

（1）轉(zhuǎn)變管理思維，將技術(shù)水平、生產(chǎn)能力、質(zhì)量水平從定性管理轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治觯寯?shù)據(jù)說話。

（2）選擇合身工具進(jìn)行借鑒并實(shí)施。國際航空企業(yè)的PPAP要求是其管理全球供應(yīng)商的工作方式，并不是每項(xiàng)內(nèi)容都適用于國內(nèi)。

（3）靈活運(yùn)用，了解PPAP需要達(dá)到的目的，根據(jù)實(shí)際情況制訂實(shí)施方案、數(shù)據(jù)類型和表格形式。如果只是簡單照搬照做，往往只是事倍功半。

（4）首先在小范圍內(nèi)進(jìn)行嘗試，不斷完善，逐步制訂流程和標(biāo)準(zhǔn)，全面推廣。

（5）結(jié)合中國智造2025、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，利用大數(shù)據(jù)與管理工具相融合，降低工程師負(fù)擔(dān)。

4 結(jié)語

把我國建設(shè)成為航空強(qiáng)國是我們的使命和責(zé)任，積極借鑒國外經(jīng)驗(yàn)是縮短國內(nèi)外差距的途徑之一。在借鑒PPAP其部分工具后，不斷完善工藝文件，可以提升航空制造水平，可以提高航空產(chǎn)品質(zhì)量，可以減少加工過程的浪費(fèi)，可以實(shí)現(xiàn)降本增效。

[1]楊齡．航空機(jī)械失效案例選編[M]．北京：科學(xué)出版社，1988．

[2]馬宗獻(xiàn)．論QS-9000的生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序[J]．制造技術(shù)與機(jī)床，2006，（4）．