基于AEOS體系建設(shè)精益單元關(guān)鍵尺寸質(zhì)量過程控制的應(yīng)用

張婭嵐，羅素文，王代華

（中國航發(fā)貴州紅林航空動力控制科技有限公司，貴州 貴陽 550009）

引言

“中國航發(fā)運營管理系統(tǒng)（AECCOperation System，簡稱AEOS）是中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)（簡稱中國航發(fā)）提出的針對各運營類業(yè)務(wù)流程建立、運行、控制和持續(xù)改進(jìn)的一整套管理規(guī)范，為各類業(yè)務(wù)流程提供從體系架構(gòu)到流程設(shè)計以及方法論的支撐”。“AEOS包含產(chǎn)品研發(fā)體系、生產(chǎn)制造體系、供應(yīng)鏈管理體系和服務(wù)保障體系4個體系的建設(shè)工作”[1]。其中，生產(chǎn)制造體系核心工作是聚焦流動式生產(chǎn)和精益改進(jìn)，建設(shè)質(zhì)量穩(wěn)定的精益單元（生產(chǎn)線）則是當(dāng)前中國航發(fā)生產(chǎn)制造的重點工作。

要保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須加強(qiáng)對生產(chǎn)過程進(jìn)行質(zhì)量控制。質(zhì)量過程控制是為了達(dá)到質(zhì)量要求所采取的作業(yè)技術(shù)和活動，最大限度減少生產(chǎn)過程的質(zhì)量波動，產(chǎn)品的質(zhì)量都可以用質(zhì)量特性圍繞設(shè)計目標(biāo)值波動的大小來描述，“波動越小則質(zhì)量水平越高”[2]。質(zhì)量過程控制是通過收集、監(jiān)控過程數(shù)據(jù)信息，測算過程能力，實現(xiàn)過程穩(wěn)定受控，通過統(tǒng)計技術(shù)對過程進(jìn)行評估和監(jiān)控，建立并保持過程處于可接受的并且穩(wěn)定的水平，保證產(chǎn)品與服務(wù)符合規(guī)定。在實施過程中，“通過識別控制質(zhì)量特性、確定質(zhì)量特性過程能力指數(shù)、開展測量系統(tǒng)分析（MSA）、實施統(tǒng)計過程控制（SPC）、評價結(jié)果應(yīng)用”開展工作[3]。

本文通過中國航發(fā)貴州紅林航空動力控制科技有限公司軍品機(jī)加分廠建設(shè)2703.004F精益加工單元，開展過程質(zhì)量控制提高流程能力，實現(xiàn)流動生產(chǎn)。

1 質(zhì)量過程控制實施步驟基本概念及應(yīng)用

1.1 識別控制質(zhì)量特性

1.1.1 基本概念

梳理識別對零（組）件的制造、裝配、性能和使用壽命產(chǎn)生較大影響的質(zhì)量特性，一般包括：關(guān)鍵特性、重要特性，以及加工難度大、質(zhì)量不穩(wěn)定的質(zhì)量特性。

1.1.2 2703.004F單元建設(shè)現(xiàn)場應(yīng)用

1）通過加工工序FMEA分析，識別出控制質(zhì)量特性范圍，如圖1所示。

結(jié)論：數(shù)控加工工序（RPN）不大于120風(fēng)險小，針對數(shù)控加工工序開展關(guān)鍵尺寸控制工作。

2）針對數(shù)控設(shè)備加工的5工序（車外圓）、10工序（車內(nèi)孔、外圓）、15工序（車內(nèi)孔）、20工序（加工上部）、80工序（鏜孔）識別控制質(zhì)量特性，如下頁表2所示。

表2 2703.004F數(shù)控設(shè)備加工尺寸質(zhì)量控制特性識別分析表

結(jié)論：根據(jù)加工工序最終尺寸形成的刀具進(jìn)行歸類，選擇同一把刀具加工形成尺寸中精度最高的一項作為SPC控制質(zhì)量特性尺寸：15工序為mm；20工序為mmmm；80工序為Φ26.5+0.012mm。

1.2 確定質(zhì)量特性過程能力指數(shù)

1.2.1 基本概念

1）根據(jù)產(chǎn)品的復(fù)雜性和特性的重要程度，確定產(chǎn)品的特性重要等級，從而確定產(chǎn)品的質(zhì)量特性過程能力指數(shù)。

2）特性重要等級由質(zhì)量特性影響程度、質(zhì)量特性波動風(fēng)險等級兩方面因素決定，劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四個等級（如表3、表4、表5所示）。

表3 質(zhì)量特性影響程度表

表4 質(zhì)量特性波動風(fēng)險等級表

表5 特性重要等級表

1.2.2 2703.004F單元建設(shè)現(xiàn)場應(yīng)用

2703.004 F是溫度傳感器組件的底座，屬于一般件，對產(chǎn)品相關(guān)性能或后續(xù)裝配造成一定影響，統(tǒng)計2020年1月至今合格率為100%，2703.004F特性重要等級如表6所示。

表6 2703.004F特性重要等級表

結(jié)論：2703.004F特性重要等級為Ⅳ級，工序加工能力（CPK）值應(yīng)達(dá)到1.1。

1.3 開展測量系統(tǒng)分析（MSA）

1.3.1 基本概念

根據(jù)AS13003，按照圖1測量系統(tǒng)分析步驟圖開展測量系統(tǒng)分析（如圖2所示），當(dāng)“GR&R＜30%，可區(qū)分的類別數(shù)不大于4，這兩個條件都滿足，測量系統(tǒng)合格”[4]。本文利用軟件Minitab對數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)性和再現(xiàn)性Gage R&R分析，得出相應(yīng)結(jié)論，如下頁圖3所示。

1.3.2 2703.004F單元建設(shè)現(xiàn)場應(yīng)用

選取下頁表7中2個測量點開展測量系統(tǒng)分析，3個檢測人員抽取10個樣本，每個樣本測量2次進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

表7 2703.004F溫包底座測量系統(tǒng)點識別表

1）數(shù)顯千分尺測量系統(tǒng)分析，如下頁表8所示。

表8 2703.004F量具數(shù)顯千分尺測量系統(tǒng)分析

結(jié)論：從表中的測量系統(tǒng)分析中得知量具數(shù)顯千分尺測量系統(tǒng)可用。

2）卡尺測量系統(tǒng)分析，如下頁表9所示。

表9 2703.004F量具卡尺測量系統(tǒng)分析

結(jié)論：從表中的測量系統(tǒng)分析中得知量具卡尺測量系統(tǒng)可用。

1.4 實施統(tǒng)計過程控制（SPC）及改進(jìn)

1.4.1 基本概念

按照下頁圖4統(tǒng)計過程控制（SPC）實施步驟圖開展工作：一是按照時間順序收集質(zhì)量特性加工數(shù)據(jù)連續(xù)數(shù)據(jù)至少25組數(shù)據(jù)/離散數(shù)據(jù)至少75組數(shù)據(jù)。二是應(yīng)用Minitab等軟件生成SPC質(zhì)量控制圖，分析過程是否穩(wěn)定，判穩(wěn)準(zhǔn)則如：連續(xù)25個點，落在控制界外的點數(shù)為0；連續(xù)35個點，落在控制界外的點數(shù)小于等于1；連續(xù)100個點，落在控制界外的點數(shù)小于等于2；滿足上述條件才能判定為穩(wěn)定。三是應(yīng)用Minitab等軟件生成過程能力圖，判斷數(shù)據(jù)是否為正態(tài)分布：若P＞0.05，則過程呈正態(tài)分布；若P<0.05，則過程呈非正態(tài)分布，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)變換，將數(shù)據(jù)變換成正態(tài)。四是當(dāng)測算的過程能力達(dá)到控制指標(biāo)時，可實施SPC過程監(jiān)控。五是應(yīng)用Minitab等軟件生成SPC質(zhì)量控制圖實施過程檢查，應(yīng)用過程判異準(zhǔn)則對過程質(zhì)量穩(wěn)定性進(jìn)行監(jiān)控。

本文利用軟件Minitab軟件計算能力,生成過程能力六合一圖，計算CPK值開展后續(xù)工作，如圖5所示。

1.4.2 2703.004F單元建設(shè)現(xiàn)場應(yīng)用

1.5 評價結(jié)果應(yīng)用

通過在2703.004F生產(chǎn)線上開展識別控制質(zhì)量特性、確定質(zhì)量特性過程能力指數(shù)、開展測量系統(tǒng)分析（MSA）、實施統(tǒng)計過程控制（SPC）等工作，得出單元零件生產(chǎn)質(zhì)量過程穩(wěn)定，軍品機(jī)加分廠針對2703.004F可進(jìn)行精益單元建設(shè)工作。

2 結(jié)論

生產(chǎn)制造體系是中國航發(fā)AEOS四個子體系之一，以持續(xù)提升SQCDP績效為主要目標(biāo)，關(guān)注從產(chǎn)品訂單到交付的完整價值流，是產(chǎn)品實現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。打造流動式生產(chǎn)方式，建設(shè)精益單元（線）是當(dāng)前的重點工作。精益生產(chǎn)單元（線）是在質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行建線的，開展質(zhì)量過程控制工作，最大限度減少生產(chǎn)過程的質(zhì)量波動，是精益生產(chǎn)線（單元）有效運行的基礎(chǔ)。