航空發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量監(jiān)督數(shù)字化研究與實(shí)踐

■ 劉潔 葉忠宇 同更強(qiáng) 徐易 王靜 冀望嬋 / 中國(guó)航發(fā)西航

隨著工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、全面質(zhì)量監(jiān)控及綜合管理等業(yè)務(wù)的信息化、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的不斷深入，傳統(tǒng)的顧客質(zhì)量監(jiān)控模式已不能適應(yīng)新形勢(shì)下裝備建設(shè)要求。為此，中國(guó)航發(fā)西航在數(shù)字化檢測(cè)及多業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成應(yīng)用的基礎(chǔ)上，開發(fā)了數(shù)字化條件下顧客驗(yàn)收模式的建設(shè)方案，并進(jìn)行了初步驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了顧客驗(yàn)收流程自動(dòng)管控、項(xiàng)目軟件線上驗(yàn)收及記錄、審簽等。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督是為了促使承制單位的產(chǎn)品質(zhì)量滿足規(guī)定和潛在的要求，主要包括產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程質(zhì)量監(jiān)督和產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收。隨著顧客質(zhì)量監(jiān)督工作的不斷深入，顧客的產(chǎn)品驗(yàn)收涵蓋入廠驗(yàn)收、生產(chǎn)過程各個(gè)階段的監(jiān)督和驗(yàn)收，業(yè)務(wù)涉及面廣、驗(yàn)收形式多樣。受限于企業(yè)信息化發(fā)展水平，顧客驗(yàn)收一直采用線下人工管控模式，存在驗(yàn)收要求多樣、無自動(dòng)防錯(cuò)措施，需要手動(dòng)記錄驗(yàn)收數(shù)據(jù)、審簽質(zhì)量文件，驗(yàn)收記錄紙質(zhì)歸檔，查詢、管理不便等痛點(diǎn)，信息化、數(shù)字化管控手段亟待加強(qiáng)。生產(chǎn)管控（MES）、質(zhì)量管理（QMS）、數(shù)字化檢測(cè)（DMS）等多業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用，為數(shù)字化顧客驗(yàn)收建設(shè)及快速推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此背景下，通過多系統(tǒng)協(xié)同構(gòu)建，打通了顧客產(chǎn)品驗(yàn)收的數(shù)字化管控流程，促進(jìn)顧客驗(yàn)收業(yè)務(wù)的規(guī)范化，全面提升質(zhì)量閉環(huán)管理的能力。

顧客驗(yàn)收業(yè)務(wù)場(chǎng)景和工作流程

根據(jù)顧客對(duì)質(zhì)量管理體系運(yùn)行的監(jiān)督要求，產(chǎn)品驗(yàn)收涵蓋了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)制造全過程的監(jiān)督，以信息化和數(shù)字化相融合的模式可實(shí)現(xiàn)與上級(jí)機(jī)關(guān)管控系統(tǒng)的聯(lián)通和數(shù)據(jù)共享。

發(fā)動(dòng)機(jī)制造過程顧客驗(yàn)收包含原材料入廠復(fù)驗(yàn)過程、零組件加工過程、部件/整機(jī)裝配過程、發(fā)動(dòng)機(jī)試車/封包過程、備件/部件/整機(jī)出廠交付過程，如圖1所示。顧客驗(yàn)收完成后，產(chǎn)品驗(yàn)收數(shù)據(jù)與上級(jí)機(jī)關(guān)管控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互共享。顧客驗(yàn)收是對(duì)承制單位提交的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量合格與否的判定，凡交付的產(chǎn)品都必須經(jīng)過檢驗(yàn)、驗(yàn)收合格，以確保裝備質(zhì)量符合規(guī)定要求，不合格的產(chǎn)品不予接受。實(shí)施顧客驗(yàn)收一般包括：產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)定的要求，質(zhì)量檔案完整、齊全、可追溯。

圖1 顧客質(zhì)量監(jiān)督應(yīng)用場(chǎng)景

顧客驗(yàn)收工作流程包括驗(yàn)收項(xiàng)目管理、驗(yàn)收卡片管理、產(chǎn)品質(zhì)量驗(yàn)收、檔案歸檔等，如圖2所示。

圖2 顧客驗(yàn)收業(yè)務(wù)流程

建設(shè)方案

以顧客質(zhì)量監(jiān)督平臺(tái)為主線，QMS、MES、DMS和企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）等系統(tǒng)按業(yè)務(wù)域分工協(xié)作，分別實(shí)現(xiàn)相關(guān)業(yè)務(wù)功能，再通過系統(tǒng)集成打通顧客驗(yàn)收業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流，顧客驗(yàn)收流程由線下轉(zhuǎn)為線上，充分發(fā)揮信息化協(xié)同辦公在顧客驗(yàn)收業(yè)務(wù)中的作用，提高為顧客服務(wù)的信息化水平。在顧客驗(yàn)收過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)防錯(cuò)設(shè)置，規(guī)范驗(yàn)收過程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)把關(guān)和自動(dòng)管控，有效防止顧客驗(yàn)收任務(wù)的錯(cuò)檢和漏檢。

驗(yàn)收項(xiàng)目管理

結(jié)構(gòu)化顧客驗(yàn)收目錄是驗(yàn)收任務(wù)形成的必要條件。為了便于顧客驗(yàn)收項(xiàng)目在制造過程得到有效控制，避免發(fā)生錯(cuò)檢和漏檢，須在QMS 中建立結(jié)構(gòu)化顧客驗(yàn)收目錄，包含技術(shù)文件和質(zhì)量保證文件中規(guī)定的驗(yàn)收項(xiàng)目。結(jié)構(gòu)化的驗(yàn)收項(xiàng)目信息能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)驗(yàn)收項(xiàng)目清單的有效性管理、能被MES、ERP 有效調(diào)用，并與MES 中指定產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)或ERP 中的交付計(jì)劃建立關(guān)聯(lián)，形成驗(yàn)收任務(wù)。驗(yàn)收項(xiàng)目的下達(dá)有多種方式，如以零組件號(hào)形式、以工藝規(guī)程編號(hào)形式和以制造階段形式等。

驗(yàn)收卡片管理

按照顧客驗(yàn)收目錄在DMS中編制驗(yàn)收卡片，包括檢驗(yàn)內(nèi)容、檢驗(yàn)方法、檢驗(yàn)工具等要求。

同一產(chǎn)品交付的顧客并不是唯一的，不同的顧客會(huì)提出差異化的驗(yàn)收要求，因此需要針對(duì)不同顧客編制相應(yīng)的驗(yàn)收卡片。在MES中按照不同顧客設(shè)定不同的虛擬驗(yàn)收工序，例如，用戶A設(shè)定驗(yàn)收工序號(hào)No9999，用戶B設(shè)定驗(yàn)收工序號(hào)為No8888，在不同的工序下編制不同的驗(yàn)收卡片，以滿足不同用戶的定制化需求。

驗(yàn)收內(nèi)容包含質(zhì)量文件審理項(xiàng)目和實(shí)物質(zhì)量特性驗(yàn)收項(xiàng)目，這些驗(yàn)收項(xiàng)目是顧客指定的驗(yàn)收內(nèi)容，也可以根據(jù)顧客的需求進(jìn)行變更，驗(yàn)收卡片實(shí)行版本控制，對(duì)變更內(nèi)容進(jìn)行管理。

驗(yàn)收任務(wù)執(zhí)行

檢驗(yàn)人員從MES或ERP中發(fā)起產(chǎn)品驗(yàn)收任務(wù)，調(diào)用DMS，按驗(yàn)收卡片進(jìn)行預(yù)驗(yàn)收后提交顧客進(jìn)行驗(yàn)收，系統(tǒng)推送待辦事項(xiàng)到質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)。顧客登陸質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)，通過待辦事項(xiàng)進(jìn)入DMS，依據(jù)驗(yàn)收卡片調(diào)取質(zhì)量證明文件進(jìn)行在線審理，對(duì)產(chǎn)品實(shí)物進(jìn)行遠(yuǎn)程目擊檢查，給出驗(yàn)收結(jié)論。根據(jù)顧客驗(yàn)收結(jié)論，完成顧客驗(yàn)收流程及驗(yàn)收意見簽署，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品制造全過程的線上驗(yàn)收。

質(zhì)量文件線上審理的對(duì)象包括配套單、流水卡片、檢驗(yàn)記錄、質(zhì)量證明單、關(guān)鍵工序控制記錄、裝配質(zhì)量控制卡、合格證、不合格審理單、材料代用審理單、返工返修單等表單，分別由MES、DMS、ERP、QMS系統(tǒng)生成。顧客在DMS中點(diǎn)擊質(zhì)量文件的驗(yàn)收內(nèi)容，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)通過驗(yàn)收卡片定義表單種類和鏈接地址自動(dòng)調(diào)用對(duì)應(yīng)的表單，顧客可以在線預(yù)覽、審理質(zhì)量表單文件，并簽署審簽意見。

實(shí)物質(zhì)量驗(yàn)收包括產(chǎn)品外觀、包裝、標(biāo)記、幾何特性，以及顧客關(guān)注的其他質(zhì)量特性。驗(yàn)收方式可以是顧客到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，也可以通過系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程目擊檢查驗(yàn)收。系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程推送視頻、圖片和調(diào)用成品檢驗(yàn)數(shù)據(jù)功能。與作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻、音頻互聯(lián)后，通過在線直接查驗(yàn)產(chǎn)品實(shí)物視頻和聯(lián)網(wǎng)試驗(yàn)設(shè)備實(shí)施監(jiān)控兩種形式，遠(yuǎn)程目擊查驗(yàn)產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)/試驗(yàn)過程的在線驗(yàn)收，如圖3所示。

圖3 遠(yuǎn)程目擊應(yīng)用場(chǎng)景

驗(yàn)收流程的網(wǎng)絡(luò)貫通

以實(shí)現(xiàn)顧客線上驗(yàn)收為目標(biāo)，梳理驗(yàn)收流程對(duì)生產(chǎn)、質(zhì)量、檢驗(yàn)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互需求，開展多系統(tǒng)集成測(cè)試，將顧客管控要求融入生產(chǎn)制造流程，所搭建的數(shù)字化顧客驗(yàn)收平臺(tái)IT架構(gòu)如圖4所示。

圖4 平臺(tái)IT架構(gòu)簡(jiǎn)圖

顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)中展現(xiàn)的待辦事項(xiàng)數(shù)據(jù)來源于多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)采用被動(dòng)方式來獲取各應(yīng)用系統(tǒng)的待辦事項(xiàng)。各業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過調(diào)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)把產(chǎn)生的待辦事項(xiàng)信息發(fā)送到統(tǒng)一待辦處理平臺(tái)，平臺(tái)的待辦事宜列表再通過數(shù)據(jù)訪問接口對(duì)各個(gè)系統(tǒng)發(fā)送的信息進(jìn)行綜合展示，如圖5所示。

圖5 顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)集成關(guān)系

通過顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)全方位展現(xiàn)用戶需辦理的各類業(yè)務(wù)，平臺(tái)中以超鏈接的形式進(jìn)行展現(xiàn)，不需要用戶再?gòu)母鳂I(yè)務(wù)系統(tǒng)中進(jìn)行訪問。數(shù)據(jù)來源于各應(yīng)用系統(tǒng)關(guān)鍵的業(yè)務(wù)操作，實(shí)現(xiàn)方式具體為：各業(yè)務(wù)系統(tǒng)為顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)提供用戶常用業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口，并根據(jù)用戶角色和權(quán)限范圍過濾用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；各業(yè)務(wù)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方式把接口服務(wù)發(fā)布到應(yīng)用集成平臺(tái)上，顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)從應(yīng)用集成平臺(tái)查詢并通過網(wǎng)絡(luò)接口獲取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；各業(yè)務(wù)系統(tǒng)開發(fā)完網(wǎng)絡(luò)接口服務(wù)后，只需要把網(wǎng)絡(luò)接口服務(wù)的描述語(yǔ)言（WSDL）文件提供給應(yīng)用集成平臺(tái)，然后由應(yīng)用集成平臺(tái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)進(jìn)行發(fā)布并提供網(wǎng)絡(luò)接口服務(wù)的查詢和訪問地址。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖6所示，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境依托于園區(qū)網(wǎng)，支持 TCP/IP協(xié)議。

圖6 顧客質(zhì)量監(jiān)控平臺(tái)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

示例驗(yàn)證

產(chǎn)品的零組件加工、部件裝配、備件檢驗(yàn)出廠過程數(shù)字化顧客驗(yàn)收線上流程已貫通，并在試點(diǎn)件號(hào)上驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化顧客驗(yàn)收的各項(xiàng)功能應(yīng)用。

通過試點(diǎn)應(yīng)用，顧客驗(yàn)收過程由原來的人工通知方式改進(jìn)為系統(tǒng)自動(dòng)推送驗(yàn)收任務(wù)，規(guī)避了驗(yàn)收漏項(xiàng)的風(fēng)險(xiǎn)；現(xiàn)場(chǎng)顧客驗(yàn)收改進(jìn)為遠(yuǎn)程在線驗(yàn)收，大大縮短驗(yàn)收周期，減少工作量；驗(yàn)收流程結(jié)束系統(tǒng)自動(dòng)完成顧客簽章確認(rèn)，防止顧客漏簽字的風(fēng)險(xiǎn)；系統(tǒng)集成將分散至各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的零散數(shù)據(jù)集中展示推送，顧客的驗(yàn)收工作由繁變簡(jiǎn)，顧客驗(yàn)收工作效率明顯提高。

結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)航發(fā)西航在各業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提出數(shù)字化顧客驗(yàn)收建設(shè)整體方案，通過系統(tǒng)集成應(yīng)用，開發(fā)相關(guān)功能模塊，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)收項(xiàng)目管理、驗(yàn)收卡片的編制，驗(yàn)收項(xiàng)目與生產(chǎn)任務(wù)綁定、提前預(yù)警，驗(yàn)收流程自動(dòng)管控、驗(yàn)收檔案自動(dòng)歸檔等功能，達(dá)到了規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、降本增效的效果?，F(xiàn)有開發(fā)的模塊及線上流程管控的實(shí)現(xiàn)為進(jìn)一步深入推進(jìn)數(shù)字化顧客驗(yàn)收建設(shè)工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)字化質(zhì)量管控模式的探索具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。