飛機(jī)制造工藝規(guī)范體系建設(shè)要素研究

李長(zhǎng)慶 姜春玉 回艷

摘要：飛機(jī)制造工藝規(guī)范是飛機(jī)研制的的重要生產(chǎn)指令性文件，一套代表著先進(jìn)性、規(guī)范性、可操作性、符合適航要求的工藝規(guī)范，關(guān)鍵在于前期系統(tǒng)、合理、科學(xué)的規(guī)劃。從設(shè)計(jì)輸入到配套人力資源、從經(jīng)驗(yàn)提煉到配套工藝文件，從技術(shù)層面構(gòu)建到管理層面規(guī)劃。正文主要從設(shè)計(jì)需求、人力建設(shè)以及體系管理、配套方面進(jìn)行了詳細(xì)分析，研究了前期策劃工作的關(guān)重要素。

關(guān)鍵詞：工藝規(guī)范;考慮要素;重點(diǎn)解析

中圖分類號(hào)：TB472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編碼：1672-7053（2018）05-0133-02

工藝規(guī)范是規(guī)定產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)的制造技術(shù)及制造要求的一類標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)工藝技術(shù)的總結(jié)、提煉和提高^[1]，是支撐飛機(jī)型號(hào)研制的重要生產(chǎn)指令性文件，是確保能夠持續(xù)、穩(wěn)定按既定標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出始終完好的結(jié)構(gòu)、且保證該結(jié)構(gòu)能夠滿足設(shè)計(jì)性能、質(zhì)量要求的保障。因此，在飛機(jī)型號(hào)研制之初，有必要對(duì)飛機(jī)制造工藝規(guī)范體系進(jìn)行系統(tǒng)策劃，只有這樣才能確保型號(hào)研制順利、成功。

1 工藝規(guī)范體系建設(shè)考慮要素

1.1 設(shè)計(jì)輸入是工藝規(guī)范體系建設(shè)的源頭

工藝規(guī)范作為飛機(jī)研制不可缺少的指導(dǎo)文件，是同型號(hào)設(shè)計(jì)密不可分的，屬于工程文件的一部分。工藝規(guī)范體系要結(jié)合型號(hào)任務(wù)和特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)策劃，其策劃是以滿足設(shè)計(jì)要求為前提的。因此有什么樣的設(shè)計(jì)，原則上就必須有與之對(duì)應(yīng)的工藝規(guī)范相配套：

1.1.1 材料選擇因素

工藝和材料不分家。特定類型的材料對(duì)應(yīng)特定的工藝方法。因此針對(duì)飛機(jī)研制，在研制前期首先就要建立一整套成熟的、適用于型號(hào)的《材料庫(kù)》。型號(hào)所有結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)零部件的材料選用均從該《材料庫(kù)》里進(jìn)行選用。

《材料庫(kù)》構(gòu)建完成，飛機(jī)材料選用不經(jīng)審批則不能超出該《材料庫(kù)》，尤其對(duì)于新材料的引入需慎重，因?yàn)樾虏牧蠒?huì)導(dǎo)致新工藝。對(duì)于新材料引入，必須開(kāi)展新工藝方法的驗(yàn)證，以探索新材料加工工藝參數(shù)。這對(duì)于以周期、市場(chǎng)和客戶為導(dǎo)向的通用航空來(lái)說(shuō)是一大挑戰(zhàn)。因此，從材料選用角度，在滿足飛機(jī)性能要求的情況下，盡量選用國(guó)際或國(guó)內(nèi)（主要是國(guó)內(nèi)）成熟穩(wěn)定的材料納入飛機(jī)研制材料庫(kù)，也即通過(guò)借助成熟、穩(wěn)定的工藝方法構(gòu)建工藝規(guī)范體系、最大限度降低成本并快速地將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。

1.1.2 結(jié)構(gòu)形式因素

不同的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)應(yīng)的加工方法也不盡相同，進(jìn)而影響成本、周期。在飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要最大程度考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的可制造性。產(chǎn)品的可制造性是設(shè)計(jì)出容易制造產(chǎn)品的一種理念，也是對(duì)于設(shè)計(jì)好壞的一種評(píng)判法則，它從制造可能性和經(jīng)濟(jì)性來(lái)檢驗(yàn)一項(xiàng)設(shè)計(jì)。它是對(duì)設(shè)計(jì)變量、工藝參數(shù)和功能要求之間的一個(gè)全面的權(quán)衡，主要從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行考量。

通用飛機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)主要是研制周期的競(jìng)爭(zhēng)、成本的競(jìng)爭(zhēng)，這就要求飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)同時(shí)融入并全面考量工藝的因素，在不影響飛機(jī)強(qiáng)度、性能、空氣動(dòng)力學(xué)性能的前提下，盡可能選用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式。確保產(chǎn)品制造時(shí)盡量采用成熟的、穩(wěn)定的、簡(jiǎn)單的工藝方法，以最大程度降低成本、縮短研制周期。

1.2 研制經(jīng)驗(yàn)是工藝規(guī)范體系策劃的基礎(chǔ)

飛機(jī)制造工藝規(guī)范體系的構(gòu)建，基本是依托于行業(yè)內(nèi)多年的經(jīng)驗(yàn)積累和技術(shù)傳承而建立。國(guó)內(nèi)各型號(hào)軍機(jī)采用的大都還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要是在軍用飛機(jī)的研制過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的國(guó)軍標(biāo)和航空行業(yè)工藝標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)幾十年的努力，已經(jīng)形成較完整的軍用飛機(jī)工藝標(biāo)準(zhǔn)體系。在民用飛機(jī)制造領(lǐng)域，尚未形成一套完整的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，但是目前民用飛機(jī)從材料選擇或者零部件結(jié)構(gòu)形式上，均未脫離前期軍機(jī)研制時(shí)期的相關(guān)積累;同時(shí)，國(guó)內(nèi)航空制造企業(yè)通過(guò)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)在民用飛機(jī)制造技術(shù)和管理上積累了不少經(jīng)驗(yàn)，在借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，為我國(guó)民用飛機(jī)制造工藝的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新提供了很大支撐。

國(guó)內(nèi)大型水陸兩用救援機(jī)工藝規(guī)范體系的建立，在充分了解、調(diào)研、分析、論證國(guó)內(nèi)首款大型客機(jī)工藝規(guī)范體系構(gòu)架模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身型號(hào)研制技術(shù)需求，按照成型技術(shù)、切削技術(shù)、熱加工技術(shù)、表面處理技術(shù)、非金屬和復(fù)合材料制件制造技術(shù)、連接技術(shù)、裝配技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、標(biāo)識(shí)技術(shù)等十大技術(shù)分類，建立了滿足大型特種飛機(jī)型號(hào)研制的工藝規(guī)范體系。

1.3 系統(tǒng)規(guī)劃是工藝規(guī)范體系建設(shè)的重點(diǎn)

飛機(jī)工藝規(guī)范體系構(gòu)建，不應(yīng)僅僅是從技術(shù)層面思考如何去構(gòu)建，更應(yīng)該偏重于管理層面，也即支撐整套工藝規(guī)范體系構(gòu)建從無(wú)到有、從初始到成熟的全壽命、全過(guò)程規(guī)劃。從工藝規(guī)范框架搭建、人力資源建設(shè)再到工藝規(guī)范建設(shè)基礎(chǔ)等主體問(wèn)題解決后，要考慮如何按部就班、有效填充骨架、充實(shí)工藝規(guī)范體系，讓工藝規(guī)范體系有血有肉。

大型特種飛機(jī)工藝規(guī)范，在體系構(gòu)建之初，就定位了通過(guò)借助行業(yè)內(nèi)各相關(guān)主機(jī)單位的力量，開(kāi)展“主制造商——供應(yīng)商”模式支撐下的工藝規(guī)范體系策劃和編制方案，作為主制造商的我們系統(tǒng)策劃工藝規(guī)范體系框架和實(shí)施方案，選定合作供應(yīng)商，由供應(yīng)商分專業(yè)的進(jìn)行規(guī)范編制，配合完成體系建設(shè)工作，同步配合后期的工藝規(guī)范適航驗(yàn)證和適航審定工作。

1.4 人力資源是工藝規(guī)范體系建設(shè)的保障

飛機(jī)制造工藝規(guī)范是一項(xiàng)專業(yè)化程度極高的專業(yè)，它囊括了飛機(jī)制造的所有專業(yè)，主要包含切削加工技術(shù)、成形技術(shù)、熱加工技術(shù)、表面處理技術(shù)、連接技術(shù)、裝配技術(shù)、檢驗(yàn)測(cè)量技術(shù)、產(chǎn)品保護(hù)和標(biāo)識(shí)技術(shù)，是一項(xiàng)指導(dǎo)飛機(jī)生產(chǎn)、非常嚴(yán)格的指令性文件，具有很強(qiáng)的技術(shù)性和嚴(yán)格的專業(yè)劃分，其策劃、編制到維護(hù)必須由專門(mén)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)執(zhí)行，編制規(guī)范的部門(mén)和執(zhí)行規(guī)范的部門(mén)必須嚴(yán)格分開(kāi)。主管部門(mén)所從事的工作主要包括工藝規(guī)范的策劃、編制、驗(yàn)證以及適航審定、技術(shù)維護(hù)等工作。各大飛機(jī)制造企業(yè)的實(shí)踐證明，一支敬業(yè)的、有著良好專業(yè)素養(yǎng)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)是工藝規(guī)范體系成功建立的保障。

2 工藝規(guī)范體系建設(shè)工作重點(diǎn)解析

工藝規(guī)范體系構(gòu)建工作必須滿足研制階段進(jìn)度需要。工藝規(guī)范編制工作全面展開(kāi)后，主制造商不僅要組織各供應(yīng)商按計(jì)劃節(jié)點(diǎn)完成編制工作，還要協(xié)調(diào)工藝規(guī)范相互之間的技術(shù)內(nèi)容，即每份工藝規(guī)范中技術(shù)指標(biāo)、工藝參數(shù)、質(zhì)量控制要求等標(biāo)準(zhǔn)是否協(xié)調(diào)一致，確保規(guī)范可執(zhí)行。

2.1 工藝規(guī)范體系建設(shè)工作階段劃分及要求

2.1.1 工藝規(guī)范目錄策劃階段

工藝規(guī)范策劃之初，由主管部門(mén)相關(guān)專業(yè)人員協(xié)同設(shè)計(jì)人員，以型號(hào)設(shè)計(jì)《材料選用目錄》以及型號(hào)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定的工藝方法為基礎(chǔ)，進(jìn)行工藝規(guī)范總體框架搭建。確定該框架下所包含工藝規(guī)范專業(yè)類別、涉及的材料范疇，并以此梳理對(duì)應(yīng)的制造、裝配、檢驗(yàn)、標(biāo)識(shí)等方法。進(jìn)而梳理出詳細(xì)的《工藝規(guī)范體系目錄清單》，包括專業(yè)大類、專業(yè)小類、專業(yè)細(xì)類、工藝規(guī)范項(xiàng)目名稱^[2]，為后期開(kāi)展工藝規(guī)范編制做好鋪墊。

2.1.2 工藝規(guī)范文件編制階段

確定工藝規(guī)范框架后，結(jié)合設(shè)計(jì)給定的輸入條件，如《材料選用清單》、各結(jié)構(gòu)/系統(tǒng)《技術(shù)要求》等，由各工藝規(guī)范專業(yè)組組織開(kāi)展工藝規(guī)范編制工作。

工藝規(guī)范編制主要是將國(guó)內(nèi)、國(guó)外或企業(yè)成熟的工藝方法進(jìn)行提煉、總結(jié)，特點(diǎn)是引進(jìn)了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)和工藝方法、工藝程序;總結(jié)了公司在生產(chǎn)、制造、加工過(guò)程中用到的各類工藝方法和工藝技術(shù)，并將各類經(jīng)驗(yàn)和操作技巧進(jìn)行去粗存精;吸收了新材料、新技術(shù)應(yīng)用對(duì)應(yīng)的新工藝技術(shù)和工藝方法。采用外包編制或自編等形式，最終形成指導(dǎo)型號(hào)研制的工藝規(guī)范體系。

2.1.3 工藝規(guī)范驗(yàn)證適航階段

—個(gè)新工藝方法轉(zhuǎn)化為一項(xiàng)工藝規(guī)范，應(yīng)具備兩個(gè)基礎(chǔ)條件。一是新工藝按照質(zhì)量管理體系規(guī)定的新工藝驗(yàn)證程序（民機(jī)要符合適航管理規(guī)定）要求完成工藝驗(yàn)證，并將工藝驗(yàn)證的結(jié)果通過(guò)分析、優(yōu)化、整理后達(dá)到能夠形成工藝規(guī)范的狀態(tài)，按照相關(guān)的要求進(jìn)行工藝規(guī)范編制;二是這項(xiàng)新工藝是在大飛機(jī)研制中已經(jīng)被工程設(shè)計(jì)選用的項(xiàng)目。主要是對(duì)在研制過(guò)程中工藝規(guī)范使用所產(chǎn)生的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行解釋、維護(hù)。同時(shí)，在后期需同適航審查方共同確認(rèn)需要進(jìn)行工藝驗(yàn)證的工藝規(guī)范項(xiàng)目，以期盡早開(kāi)展工藝驗(yàn)證各項(xiàng)工作，保障型號(hào)研制進(jìn)程。

2.2 工藝規(guī)范體系建設(shè)各階段管理核心

1） 工藝規(guī)范編制。制定工藝規(guī)范編制管理規(guī)范、確認(rèn)編制標(biāo)準(zhǔn)。明確工藝規(guī)范編制、評(píng)審、發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)和要求。一般需要生成《工藝規(guī)范編制規(guī)定》、《工藝評(píng)審程序》等管理程序。

2） 工藝規(guī)范驗(yàn)證。涉及到新材料、新工藝、新技術(shù)需要開(kāi)展工藝驗(yàn)證工作的工藝規(guī)范，確認(rèn)好判定驗(yàn)證的原則、驗(yàn)證的方式方法和標(biāo)準(zhǔn)，一般要生成《工藝驗(yàn)證試驗(yàn)管理規(guī)定》、《工藝過(guò)程適航工作程序》、《工藝偏離控制要求》等管理程序。

3） 工藝規(guī)范使用、管控、培訓(xùn)方面。工藝規(guī)范發(fā)布后，要規(guī)劃各類更改需求如何實(shí)施和貫徹，如何進(jìn)行更改評(píng)估，以及如何有效使用工藝規(guī)范，尤其是涉及到特殊過(guò)程的特種工藝規(guī)范等，一般要生成《工藝規(guī)范更改管理程序》、《工藝規(guī)范使用規(guī)定》等管理程序。

4） 工藝規(guī)范適航審定方面。對(duì)包括通用飛機(jī)在內(nèi)的民用飛機(jī)而言，工藝規(guī)范均需通過(guò)民航局認(rèn)可或批準(zhǔn)，工藝規(guī)范適航審定是工藝規(guī)范建設(shè)中最為關(guān)鍵也是最為艱難的環(huán)節(jié)。要同對(duì)應(yīng)的適航審定部門(mén)確認(rèn)工藝規(guī)范適航審定的具體計(jì)劃安排、審定的方式和標(biāo)準(zhǔn)等。一般生成《工藝規(guī)范適航審定管理程序》。

5） 工藝規(guī)范策劃管理。為更好的推進(jìn)工藝規(guī)范建設(shè)工作，在工藝規(guī)范建設(shè)的全過(guò)程中，要系統(tǒng)梳理各階段工作綱要，規(guī)劃各階段工作要素、人員配置、達(dá)成目標(biāo)以及輸入輸出等，為更好推進(jìn)工藝規(guī)范建設(shè)工作做好保障。在體系策劃初期，一般要生成《工藝規(guī)范歸口管理程序》以指導(dǎo)各專業(yè)如何開(kāi)展各項(xiàng)工作，如技術(shù)維護(hù)、適航審查、更改管控等。

3 結(jié)語(yǔ)

飛機(jī)制造工藝規(guī)范是支撐飛機(jī)研制的的重要生產(chǎn)指令性文件，工藝規(guī)范體系建設(shè)工作若要順利開(kāi)展，關(guān)鍵在于前期要有一個(gè)系統(tǒng)、合理、科學(xué)的策劃。本文通過(guò)某型號(hào)工藝規(guī)范體系建設(shè)全過(guò)程，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)提取，總結(jié)了再體系建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵點(diǎn)和關(guān)鍵要素，從設(shè)計(jì)輸入到配套人力資源建立、從編制原則到配套工藝管理程序建立，進(jìn)行了詳細(xì)的解析。以此指導(dǎo)飛機(jī)制造企業(yè)對(duì)制造技術(shù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行規(guī)范、沉淀，更好的去建設(shè)工藝規(guī)范體系，制造出讓客戶滿意、讓市場(chǎng)放心的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[1]畢國(guó)楦.航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ).北京：航空工業(yè)出版社，2002.

[2]陳潔.大型商用飛機(jī)工藝規(guī)范體系構(gòu)建.航空制造技術(shù)，2012（12）：32-35.