燃氣輪機高溫透平葉片制造NQI體系構(gòu)建方法研究

關(guān)鍵詞：燃氣輪機，透平葉片，制造，NQI體系

0 引言

重型燃氣輪機（簡稱重燃）是國家“兩機”重大工程和支撐“碳達峰、碳中和”的高端動力裝備[1]，是經(jīng)濟和國防領(lǐng)域的國之重器。2020年我國首臺自主研發(fā)的F級50MW重型燃氣輪機機組在東方電氣集團東方汽輪機有限公司滿負荷試車成功[2]，具有劃時代的里程碑意義。目前，該重型燃氣輪機已開展了示范電站應(yīng)用，標志著建立起了完整的設(shè)計、制造、試驗體系。然而，由于重燃制造NQI體系不完善、核心檢測技術(shù)缺失，工業(yè)軟件匱乏的現(xiàn)狀[3]，導致我國重燃制造處于非穩(wěn)態(tài)的工業(yè)生產(chǎn)過程，技術(shù)升級迭代困難，已成為制約重燃高質(zhì)量發(fā)展的“卡脖子”問題。亟需建立以NQI為根、以標準數(shù)據(jù)為基線的重燃知識共享型質(zhì)量保證體系[4]。

在重燃NQI集成及標準化體系方面，西門子、GE、阿爾斯通、三菱重工、日立公司等均有系列化的計量標準、制造規(guī)范、認證方法。國內(nèi)東汽、哈汽、中國重燃、624、成都和鴻科技等企業(yè)在重型燃氣輪機的設(shè)計、制造、檢測過程中形成了大量的設(shè)計、檢測規(guī)范及標準，其中東汽在我國首臺國產(chǎn)F級50MW重型燃氣輪機的研發(fā)過程中制定了相關(guān)設(shè)計、檢測規(guī)范及驗收標準等200多項[5]。西交大、清華、哈工大、西工大、北航等院校也在燃氣輪機制造的標準體系方面進行了大量研究。但目前在重型燃氣輪機高溫透平葉片制造NQI體系構(gòu)建方面還存在結(jié)構(gòu)不完備、服務(wù)模式不成熟等問題，無法滿足高溫透平葉片高速高精度的設(shè)計、制造、檢測需求以及國產(chǎn)重型燃氣輪機系列化研發(fā)、制造、生產(chǎn)要求[6]。

本文以重型燃氣輪機高溫透平葉片為研究對象，重點從葉片制造相關(guān)的標準、計量、檢驗檢測以及認證認可等4個方面要素開展葉片制造NQI體系構(gòu)建方法研究。研究內(nèi)容包括NQI指標體系構(gòu)建流程、原則、指標初選以及指標體系確立等。研究結(jié)果為推動我國重型燃氣輪機制造的穩(wěn)態(tài)高質(zhì)量發(fā)展提供NQI體系建設(shè)方案支撐。

1 NQI指標體系構(gòu)建流程及原則

1.1 構(gòu)建流程

構(gòu)建一套系統(tǒng)、完整、科學合理的高溫透平葉片制造NQI指標體系，需要在充分了解要構(gòu)建高溫透平葉片制造NQI指標體系相關(guān)領(lǐng)域的背景知識的前提下，還需經(jīng)過仔細篩選，認真權(quán)衡，反復(fù)推敲等眾多流程。在對指標體系構(gòu)建分析時，由于高溫透平葉片制造領(lǐng)域相關(guān)的質(zhì)量體系尚未建立，本文借鑒了行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的質(zhì)量基礎(chǔ)指標構(gòu)建經(jīng)驗，充分考慮可能的影響因素，以便建立起較完善的高溫透平葉片制造NQI指標體系。本文高溫透平葉片制造NQI指標體系的構(gòu)建流程如圖1所示。

1.2 構(gòu)建原則

本文在評價指標的選取時堅持目的性、系統(tǒng)性、科學性、可操作性、相關(guān)性、可比性等6大原則。

目的性原則：指標體系的目的是用定量和定性結(jié)合的方法，來反映和監(jiān)測高溫透平葉片制造的相關(guān)企業(yè)的QI基礎(chǔ)現(xiàn)狀水平，并通過現(xiàn)狀分析，促使企業(yè)揚長補短，針對自身發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)制定出相應(yīng)的提升對策?；诖耍u價系統(tǒng)選擇的指標應(yīng)該兼具評價性和指導性。

系統(tǒng)性原則：指標體系必須是多方面、多維度的，這樣才能系統(tǒng)全面地反映高溫透平葉片制造企業(yè)質(zhì)量基礎(chǔ)的真實水平。在設(shè)計質(zhì)量基礎(chǔ)評價指標體系時，應(yīng)綜合考慮多方面的因素，使指標盡可能的系統(tǒng)、全面。

科學性原則：指標分為定性與定量兩類，客觀上要求指標的計算方法應(yīng)合理、準確、科學。尤其是定性指標，運用語義差別隸屬度設(shè)置較為合理的定性指標題目，做到言語表達清晰明了，保障調(diào)查結(jié)果的有效性和科學性。

可操作性原則：評價模型的構(gòu)建應(yīng)充分考慮理論基礎(chǔ)和實際操作的可行性，而現(xiàn)實中數(shù)據(jù)的收集往往需要花費大量的人力、物力、財力。因此，在指標設(shè)計時應(yīng)綜合考慮數(shù)據(jù)的可獲取性，提高實際操作的可行性。

相關(guān)性原則：一方面，指標內(nèi)部往往存在相互影響、制約、依賴的關(guān)系，所選擇的指標應(yīng)較為客觀地揭示這種內(nèi)在邏輯，體現(xiàn)質(zhì)量基礎(chǔ)的內(nèi)涵特征。另一方面，在指標體系確定過程中，指標的選擇確定必須是各相關(guān)人員共同探討協(xié)商的結(jié)果，應(yīng)經(jīng)過專家學者一致認可，能全面地反映企業(yè)高溫透平葉片制造質(zhì)量基礎(chǔ)能力。

可比性原則：指標應(yīng)具備橫向、縱向的對比功能。所謂橫向可比就是空間上能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)之間的比較，反映企業(yè)質(zhì)量基礎(chǔ)工作中的差異性?？v向可比則是要保證企業(yè)實現(xiàn)時間序列上的動態(tài)比較，現(xiàn)狀與過去對比，以把握重燃高溫透平葉片制造NQI質(zhì)量體系改進的成效。

2 葉片制造NQI指標體系構(gòu)建

2.1 指標初選

在建立高溫透平葉片制造的相關(guān)企業(yè)質(zhì)量基礎(chǔ)指標體系時，盡可能地將影響質(zhì)量基礎(chǔ)能力的全要素納入體系中，力爭做到全面科學。通過調(diào)研分析以及與高溫透平葉片制造領(lǐng)域內(nèi)的專家討論，初步構(gòu)建起本文的指標體系，具體包括含4個維度、20個因素指標，如表1所示。

2.2 指標體系確立

高溫透平葉片制造NQI體系由標準、計量、檢驗檢測和認證認可等四個基本要素以及具體的指標組成，在此基礎(chǔ)上，確定影響每個要素的指標因素，構(gòu)建質(zhì)量基礎(chǔ)指標體系模型。經(jīng)專家意見，認為初選指標合理。通過文獻查閱、實地調(diào)研、專家咨詢和QFD分析的方式建立了包含91指標的QI體系，其中：一級指標4個，二級指標16個，三級指標42個，并針對部分三級指標進行了細化展開。重燃高溫透平葉片制造NQI指標體系如圖2所示。

3 結(jié)語

本文以重型燃氣輪機高溫透平葉片為研究對象，從葉片制造相關(guān)的標準、計量、檢驗檢測以及認證認可等4個方面要素開展葉片制造NQI體系構(gòu)建方法研究。通過文獻查閱、實地調(diào)研、專家咨詢和QFD分析的方式確定影響每個要素的指標因素，構(gòu)建葉片制造質(zhì)量基礎(chǔ)指標體系模型。最終，建立了包含91指標的透平葉片制造NQI體系，其中：一級指標4個，二級指標16個，三級指標42個。本文研究結(jié)果為推動我國重型燃氣輪機制造的穩(wěn)態(tài)高質(zhì)量發(fā)展提供NQI體系建設(shè)方案支撐。