質(zhì)量門控制方法在飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)的探索與實(shí)踐

蔣德成，茹 博，賈 濤，魯 滔

（航空工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，四川成都 610092）

0 引言

飛機(jī)制造作為航空工業(yè)領(lǐng)域中的一項(xiàng)重大環(huán)節(jié)，其制造流程的復(fù)雜性、學(xué)科的多樣性、質(zhì)量的可靠性是一架飛機(jī)從無到有的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。保證每個部件的質(zhì)量，是機(jī)體功能、性能的完整展現(xiàn)，同時也是飛行安全的前提。飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)要經(jīng)過產(chǎn)品安裝、系統(tǒng)集成、功能分級試驗(yàn)等過程[1]，既是形成整機(jī)的最后環(huán)節(jié)，也是整機(jī)質(zhì)量狀態(tài)形成的核心階段。將飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控到位，是飛機(jī)在全生命周期內(nèi)安全使用的重要保障。因此，在飛機(jī)總裝工程實(shí)踐中對于質(zhì)量門的控制方法進(jìn)行研究是非常必要的工作。

1 飛機(jī)總裝階段的劃分

以某型飛機(jī)為例，介紹總裝的主要工作內(nèi)容，并按照工作性質(zhì)、工種、上下承接關(guān)系，將其分為5個小階段。在飛機(jī)部段件形成后，即進(jìn)入飛機(jī)總裝的工作階段，部裝交付至總裝包括機(jī)身和大部件，總裝涉及的工作包括安裝和調(diào)試兩大方面，這兩大方面也存在交叉和并行。一般將飛機(jī)總裝工藝流程劃分為電纜敷設(shè)、附件安裝、大部件對合、成品安裝與綜合測試[2]。根據(jù)工藝流程結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)高效的總裝工作，根據(jù)脈動式生產(chǎn)的構(gòu)想，將總裝工作分為5個站位：一站位負(fù)責(zé)電纜敷設(shè)；二站位負(fù)責(zé)各類管路安裝與清洗；三站位負(fù)責(zé)成品安裝與機(jī)電系統(tǒng)工作；四站位負(fù)責(zé)發(fā)動機(jī)安裝，液壓系統(tǒng)工作；五站位負(fù)責(zé)飛控、移交等工作（圖1）。

圖1 總裝階段5個站位的劃分

2 質(zhì)量控制面臨的形勢

飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)的工作較為繁重，在生產(chǎn)任務(wù)急劇增長的情況下，生產(chǎn)和質(zhì)量之間的辯證關(guān)系日益凸顯：生產(chǎn)的有序推進(jìn)可降低質(zhì)量問題發(fā)生的風(fēng)險，高質(zhì)量的產(chǎn)品制造是生產(chǎn)順利推進(jìn)的有力保障，但實(shí)際上生產(chǎn)壓力的增加往往給質(zhì)量控制帶來更大的壓力。

以脈動管理的五站位為例，在飛機(jī)從部裝交付之后，按站位順序進(jìn)行飛機(jī)總裝工作，但由于設(shè)計更改、缺件、不合格品等情況的影響，考慮到生產(chǎn)的節(jié)拍問題，不能做到一站位工作全部完成后再交付至二站位進(jìn)行工作，這時就會面臨是否可移交至下一站位的問題。當(dāng)移交后，又會存在多站位交叉并行作業(yè)的情況。由于各站位的工作性質(zhì)和工作內(nèi)容不同，在交叉作業(yè)中會存在根據(jù)飛機(jī)狀態(tài)不同安排不同的工作。多人員、多工種的交叉作業(yè)勢必會給質(zhì)量控制與安全帶來很大的風(fēng)險，據(jù)不完全統(tǒng)計，一條遺留問題就會引發(fā)一條不合格通知單的產(chǎn)生，較多的交叉作業(yè)會帶來更大的安全隱患。

生產(chǎn)制造過程中，在站位之間未形成一定的質(zhì)量交付要求，導(dǎo)致站位之間交付較為隨意，未進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)和控制，更多依賴檢驗(yàn)人員對整機(jī)的總檢，而總檢本身的時間短、檢查較為倉促，無法系統(tǒng)和全面的進(jìn)行檢查，如此一來更多的細(xì)節(jié)性問題在總裝環(huán)節(jié)并未暴露，而被用戶發(fā)現(xiàn)，帶來惡劣的影響。

綜上所述，對于飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)質(zhì)量控制面臨的問題有：①各站位的移交沒有標(biāo)準(zhǔn)和要求；②交叉并行工作較多，質(zhì)量控制風(fēng)險高；③質(zhì)量控制關(guān)口過于滯后；④飛機(jī)狀態(tài)清理難度大。

3 質(zhì)量門控制策略的構(gòu)建

3.1 質(zhì)量門的引入

基于飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)質(zhì)量控制面臨的問題，有必要考慮如何將質(zhì)量管控落實(shí)到位，首先就要對生產(chǎn)過程進(jìn)行有效管控，才能保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。質(zhì)量門又名質(zhì)量閘，是奔馳公司最早使用的一種產(chǎn)品質(zhì)量管理方式。這種方式被譽(yù)為目前世界領(lǐng)先的十大生產(chǎn)實(shí)踐之一[3]。其核心內(nèi)容有：在生產(chǎn)過程中設(shè)置檢查驗(yàn)收點(diǎn)，像一道閘門，避免產(chǎn)品特性形成后，再進(jìn)行糾偏；在每個門對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)檢測，若不符合規(guī)定則不允許產(chǎn)品交付；將質(zhì)量門管理思想引入飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)，將總裝分為5個站位后，在每個站位設(shè)置質(zhì)量門檻，對于各站位交付實(shí)施門檻控制，加強(qiáng)總裝環(huán)節(jié)的過程控制，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量受控（圖2）。

圖2 5個站位設(shè)置交付門檻

3.2 質(zhì)量門構(gòu)建的必要性

（1）提高制造質(zhì)量。飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)是質(zhì)量產(chǎn)生的重要環(huán)節(jié)，而面臨生產(chǎn)進(jìn)度的要求，各站位交付無標(biāo)準(zhǔn)要求，更多的質(zhì)量驗(yàn)收在工序和總檢，工序中更多的是驗(yàn)收功能、性能，未進(jìn)行系統(tǒng)檢查，而整機(jī)形成后總檢的時間有限，未能系統(tǒng)性的對飛機(jī)全機(jī)進(jìn)行全面檢查。質(zhì)量門工作的開展，對于站位之間的質(zhì)量控制非常有效，在站位之間進(jìn)行了一次狀態(tài)清理和站位總檢，將問題暴露在各站位交付環(huán)節(jié)，而不是在總檢或用戶驗(yàn)收，將問題盡可能的暴露在生產(chǎn)制造前端，避免制造后端再提出問題而造成排故等資源的浪費(fèi)，同時降低無序生產(chǎn)發(fā)生質(zhì)量問題的風(fēng)險。

（2）促進(jìn)有序生產(chǎn)。在現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研了解到，由于生產(chǎn)任務(wù)的緊急，各站位之間日常工作安排較為無序，很多時候，應(yīng)生產(chǎn)的要求，都處于“救火”狀態(tài)，進(jìn)行各種應(yīng)急事件的處理，很大一部分原因是由于各站位的交付不清楚，工作狀態(tài)常有交叉，操作者對于各自站位在哪架飛機(jī)從事哪部分工作不明確而導(dǎo)致的。質(zhì)量門工作的推進(jìn)，將各站位的交付工作設(shè)定門檻，每個站位必須在各自站位完成相關(guān)的工作之后，才能交付至下個站位，這樣形成一種有序的生產(chǎn)，在每個站位的飛機(jī)，整體狀態(tài)清楚明了，避免了因各站位的工作交叉而產(chǎn)生的生產(chǎn)混亂，也會降低無序生產(chǎn)帶來的質(zhì)量安全隱患。

3.3 質(zhì)量門構(gòu)建要素

3.3.1 交付最低門檻建立

通過評估各站位人力資源情況、梳理各站位的工作量、結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、征詢下一站位開工的需求等，設(shè)置各站位交付的最低門檻要求。此最低門檻要求需要完成AO（Assembly Outline，裝配大綱）的數(shù)量，它包括兩部分，一部分是此站位必須完成的工作，另一部分是其余AO：必須完成的工作幾乎是每架一樣，不會改變；其余AO是根據(jù)設(shè)計更改情況、缺件情況、不合格品情況進(jìn)行變化，其工作內(nèi)容可能變化；但總數(shù)必須達(dá)到設(shè)定值，方可提交移交工作。

3.3.2 狀態(tài)清理設(shè)置

飛機(jī)狀態(tài)清理是保證飛機(jī)制造符合設(shè)計要求的保障，總裝是制造的最后環(huán)節(jié)，其狀態(tài)清理尤其重要，而最終交付狀態(tài)清理包括內(nèi)容復(fù)雜。為保證狀態(tài)受控，借助質(zhì)量門，在各站位交付時實(shí)行站位狀態(tài)清理，將最終狀態(tài)清理劃分為各站位的清理，最終交付的狀態(tài)為各站位遺留問題的累加。這樣可避免因狀態(tài)復(fù)雜造成技術(shù)狀態(tài)的受控，從過程予以控制。規(guī)定各站位在狀態(tài)清理時，清理內(nèi)容包括AO完成情況、缺件情況、不合格品情況、不一致處理單情況、設(shè)計更改完成情況、成品履歷本情況、工藝指示單情況、站位間接收問題情況等。

3.3.3 站位專項(xiàng)檢查

站位專項(xiàng)檢查是站位移交的重要環(huán)節(jié)，由移交站位發(fā)起流程，接收站位實(shí)施實(shí)物質(zhì)量檢查的專項(xiàng)活動。根據(jù)各站位實(shí)際工作特性在實(shí)物檢查時進(jìn)行針對性的實(shí)施。例如：一站位負(fù)責(zé)接收檢查部裝交付的機(jī)身質(zhì)量和整機(jī)電纜敷設(shè)，一站位移交時二站位著重對電纜的敷設(shè)及安裝情況進(jìn)行專項(xiàng)檢查，而部裝交付的機(jī)身質(zhì)量由一站位進(jìn)行把控。依次類推，后續(xù)站位移交專項(xiàng)檢查時只需將檢查重點(diǎn)放在上一站位的主要工作上即可。各個站位通過站位專項(xiàng)檢查活動能有效減少站位之間交叉作業(yè)的頻率，保證整機(jī)裝配過程中的各個階段的實(shí)物質(zhì)量，為整機(jī)質(zhì)量提升打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3.4 接收問題閉環(huán)歸零

接收問題的閉環(huán)歸零是整機(jī)質(zhì)量門實(shí)現(xiàn)過程控制的重要手段。規(guī)定站位間接收問題歸零率為100%，不處置完畢不允許交付至下一站位。飛機(jī)在本站位工作期間產(chǎn)生的不合格品也應(yīng)及時處置，個別暫時無法處置的需明確處置意見，建立站位遺留問題清單傳遞至下一站位。接收站位在實(shí)施站位專項(xiàng)檢查時所提出的問題會以清單的方式傳遞至移交站位手中，移交站位在接到接收問題清單后在規(guī)定時間內(nèi)組織實(shí)施排故，確保所有問題及時處置完畢后方可移交。接收問題的閉環(huán)歸零能很好地“消化”總裝整機(jī)裝配各個階段所產(chǎn)生的問題，使過程質(zhì)量受控。站位之間問題的“清零”能大幅減小整機(jī)總檢的控制難度，降低無序生產(chǎn)帶來的質(zhì)量安全隱患。

4 實(shí)踐應(yīng)用

實(shí)際通過總裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)連續(xù)3架整機(jī)裝配的實(shí)踐應(yīng)用，獲取執(zhí)行前、后各3架飛機(jī)的AO歸零率、遺留問題數(shù)、不合格問題處置率、操作者責(zé)任不合格數(shù)進(jìn)行對比分析，以客觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)質(zhì)量門模式下生產(chǎn)的實(shí)際現(xiàn)狀。

4.1 AO歸零率情況

從AO歸零率情況來看，未執(zhí)行質(zhì)量門的前3架飛機(jī)AO歸零率平均為87.5%左右，執(zhí)行之后的3架飛機(jī)AO歸零率有明顯的上升，平均為94.8%（圖3）。由于在質(zhì)量門生產(chǎn)模式下設(shè)置了站位之間移交的最低質(zhì)量門檻，各站位的AO歸零總數(shù)必須達(dá)到設(shè)定值才能移交。相比未執(zhí)行質(zhì)量門時站位之間的隨意移交，AO歸零數(shù)沒有限制，質(zhì)量門模式下的整機(jī)AO歸零率會有所上升，生產(chǎn)也會更有序。但是由于缺件、設(shè)計更改、不合格品等因素，AO歸零率在上升至某個數(shù)值時會出現(xiàn)較為平穩(wěn)的走勢，僅可能有小范圍波動。

圖3 AO歸零率情況

4.2 遺留問題數(shù)情況

整機(jī)交付下一單位時的遺留問題數(shù)（僅計算總裝廠責(zé)任的遺留問題，缺件、外單位不合格、設(shè)計更改等導(dǎo)致的總裝工作未完的不納入統(tǒng)計）情況來看前三架飛機(jī)遺留問題數(shù)波動較大，但質(zhì)量門模式下的遺留問題數(shù)呈下降趨勢。因整機(jī)AO歸零率上升，未完的工序逐漸在減少，所以整機(jī)交付下一單位時遺留問題數(shù)也相應(yīng)的呈現(xiàn)下降趨勢。與AO歸零率情況一樣，因缺件、設(shè)計更改、不合格品等客觀因素，遺留問題數(shù)下降至一定數(shù)值時也會出現(xiàn)較為平穩(wěn)的走勢（圖4）。

圖4 遺留問題數(shù)情況

4.3 不合格問題處置率

從不合格問題處置率情況來看，未執(zhí)行質(zhì)量門時整機(jī)不合格處置率基本維持在82%左右，執(zhí)行質(zhì)量門生產(chǎn)模式后整機(jī)的不合格處置率有明顯上升，平均處置率達(dá)到了96.42%（圖5）。質(zhì)量門規(guī)定，站位之間接收問題的全部歸零以及飛機(jī)在站位工作期間產(chǎn)生的不合格問題必須在站位移交前處置完畢，這使得整機(jī)大部分不合格問題在各站位移交前已經(jīng)“消化”完畢，所以整機(jī)的不合格處置率會上升。

圖5 不合格問題處置率情況

4.4 操作者責(zé)任不合格數(shù)

以上數(shù)據(jù)可以看出執(zhí)行質(zhì)量門之后內(nèi)部操作者責(zé)任問題數(shù)對比未執(zhí)行質(zhì)量門時有所減少，且執(zhí)行質(zhì)量門的3架飛機(jī)操作者責(zé)任問題數(shù)波動不大（圖6）。上文提到未執(zhí)行質(zhì)量門時存在多人員、多工種的頻繁交叉作業(yè)，為質(zhì)量控制帶來了較大風(fēng)險。質(zhì)量門讓站位之間的工作形成有序的生產(chǎn)節(jié)拍，有效降低了交叉作業(yè)的頻率。再結(jié)合總裝廠艙位責(zé)任制以及上下機(jī)管理規(guī)定等制度，使得操作者因無序的交叉作業(yè)產(chǎn)生不合格問題的風(fēng)險大大降低，操作者責(zé)任的不合格數(shù)也隨之減少。

圖6 操作者責(zé)任不合格數(shù)情況

從以上的數(shù)據(jù)分析可以看出，質(zhì)量門模式下的AO歸零率、不合格問題處置率均相比未執(zhí)行質(zhì)量門時要高，同時整機(jī)交付時遺留問題數(shù)、操作者責(zé)任不合格數(shù)明顯下降。質(zhì)量門模式下的生產(chǎn)更井然有序，產(chǎn)品質(zhì)量更加受控。不僅如此，由于質(zhì)量門在各站位設(shè)置的狀態(tài)清理環(huán)節(jié)，使每一個站位移交時該站位的技術(shù)狀態(tài)都清清楚楚，整機(jī)狀態(tài)清理時僅為各站位遺留問題的累加，大大縮短了整機(jī)技術(shù)狀態(tài)清理的難度和花費(fèi)的時間。質(zhì)量門未執(zhí)行時一架整機(jī)的技術(shù)狀態(tài)清理需要3～4個人花費(fèi)2～3 h，執(zhí)行質(zhì)量門之后僅需兩人且可在1 h之內(nèi)清理完成并開出整機(jī)合格證，在縮短時間的基礎(chǔ)上明顯提升了工作效率。

因此，質(zhì)量門的生產(chǎn)模式在整機(jī)總裝環(huán)節(jié)的作用非常明顯，不僅大大減少了站位之間交叉作業(yè)的頻率，降低了質(zhì)量控制風(fēng)險的難度，而且增強(qiáng)了過程質(zhì)量控制，降低了整機(jī)技術(shù)狀態(tài)清理的難度，使飛機(jī)總裝環(huán)節(jié)的生產(chǎn)更加有序，整機(jī)質(zhì)量狀態(tài)更加受控。

5 結(jié)束語

質(zhì)量門的控制方法目前在總裝環(huán)節(jié)還處于探索和實(shí)踐階段，管控手段和管控要素還處在不斷完善的狀態(tài)。后續(xù)通過實(shí)際的驗(yàn)證摸索可以進(jìn)一步豐富控制要素，如站位移交前實(shí)施站位總檢、站位移交時遺留問題要按照程序文件辦理正式的內(nèi)部保留進(jìn)行控制等，不斷迭代和豐富質(zhì)量門在總裝裝配環(huán)節(jié)的控制理念。如果效果理想甚至可以推廣運(yùn)用至部、段件和大型結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)方面，使之形成一種有序的節(jié)拍式生產(chǎn)模式，提高過程質(zhì)量的控制水平和產(chǎn)品的整體質(zhì)量。