航空产品精益生产模式下的质量控制

王会召（郑州飞机装备有限责任公司，河南郑州，450005）



航空产品精益生产模式下的质量控制

王会召
（郑州飞机装备有限责任公司，河南郑州，450005）

航空产品精益生产不仅要降低生产成本，重要的是追求质量稳定与不断提高，以满足航空产品更高的安全性要求。本文阐述了航空产品精益生产模式下质量控制的基本思想，提出了航空产品设计开发和生产制造过程中适应精益制造模式的质量控制，并针对主要内容和要点进行了研究。本文对提高航空产品生产控制体系有借鉴作用。

航空产品；精益生产方式模式；质量控制

引言

为了适应市场对航空产品准时交付和对高安全性、高可靠性要求的不断提升，航空工业企业一直致力于组织精益生产方式的推进，期待通过生产组织的转变，到达提高生产效率、减少库存、降低成本的目的，同时促进产品质量与性能的持续提升。

随着生产方式的转变，传统的以小批量生产为基础的质量控制模式与精益生产模式的工作流程不相匹配，甚至对生产交付形成了制约。如何在推行精益生产方式的同时强化质量控制，在满足质量管理体系要求基础上进一步提高质量管理水平，同时做到精益的“准时化”和质量的“零缺陷”，成为许多企业管理者关注的问题。

1　精益生产模式下质量控制特点

在传统的质量控制过程［1］中是通过下达质量检验计划、完成检验、统计质量结果、进行质量数据分析，提出改进措施的控制方法，属于静态的质量控制。

在精益的制造模式下质量控制不但要强调设计、工艺、生产控制的一体化思想，同时，注重信息化的应用，突出过程控制的智能化，在网络数据库的支持下实现动态的质量控制，实时跟踪生产过程中的动态质量信息，进行质量监控、分析，消除质量隐患，实现“质量预防为主”管理思想。

精益生产过程的质量控制包括设计、工艺质量优化和制作过程的控制。通过提高设计质量，保证稳定的工艺过程，得到离散程度最小的产品质量稳定性；通过消除影响产量质量特性的异常因素，保证生产过程稳定；通过产品质量特性分析，合理设置检查工位，实现上线零件质量与生产效率协同提升。

2　产品设计过程质量控制

在设计过程中，贯彻“田口”思想，通过控制源头质量来抵御大量的下游生产中的不可控因素。

精益生产模式下的设计过程质量控制，除了关注满足顾客要求外，深化精益思想，重点关注产品的继承性、标准化程度和模块化设计［2］。从产品方案设计开始，关注类似设计产品的成功经验，进行继承性分析，有意识的提高产品标准化设计程度，借鉴成熟成品的功能模块。在工程研制阶段，重点开展模块化设计，引入编码技术，对所有产品零组件和标准件进行编码，运用产品零组件结构特征的分类编码，建立设计模块库，逐步提高设计开发效率，并为典型工艺设计和生产过程控制奠定基础，同时，使分散的多品种小批量生产，转变为多品种较大批量生产，达到稳定生产的作用。

注重下游的工艺设计和生产过程质量信息的收集。优化的结构设计和工艺性是质量稳定的核心，通过采集产品生产过程质量数据，从而改善工艺性、提高产品的一致性，到达降低过程质量风险，提高生产效率的效果。

3　工艺设计过程质量控制

工艺设计过程质量控制的主要任务是根据加工制造能力和精益生产要求，设计零件组典型工艺路线，编制成组工艺。在精益生产线方案设计阶段，生产线建成试运行阶段及生产线发生重大调整时应进行充分的技术评审。

在工艺设计过程中，要对重要的零组件过程开展工艺过程故障模式分析，运用PFMEA故障模式及影响分析工具［3］识别精益生产过程中工序风险，并提出有效的改进措施，消除或降低风险影响程度，提高过程质量稳定性。对质量不稳定、检验过程复杂的环节必须设专门的检验工位或检验点。

在精益生产工艺设计过程中，检验点的设置对与过程质量的控制尤为重要，其设置原则是既要保证产品生产过程关键质量特性的检出率符合产品质量要求，同时，又要协调整个生产过程的节拍，避免在检验点形成零件堆积，造成生产效率的降低。因此在工艺设计过程中要对工艺过程特性的形成过程进行充分的分析，识别各工序典型的“质量波动源”，结合过程能力分析结果，利用产品信息反馈闭环管理，系统地考虑各质量特性检验点的设置及检验方案。

利用质量信息反馈闭环管理确定控制重点的工作流程如图1所示。

图1　闭环管理控制重点的工作流程

4　制造过程质量控制

相对应传统的航空产品单件小批量生产模式，精益生产模式下的质量控制融入了生产过程，通过对制造过程的变异影响因素的识别和实时监控，提高质量稳定性，以到达预防为主的质量控制。传统生产模式质量控制流程与精益生产模式质量控制流程见图2。

图2　传统生产模式下制造过程控制流程

图3　精益生产模式下制造过程控制流程

制造过程质量控制是精益生产质量控制的重点，不但要求关注对人、机、料、发、环、测的控制，更要对生产过程质量数据进行收集分析，通过提高过程能力，降低质量特性的离散性，从而提高产品质量。流程控制如图3所示。

（1）生产条件的控制

应对人员进行岗前培训，培训内容应包含零件加工制造工艺流程及质量控制要点等内容。为防止差错，建立工作准备检查记录卡（内容见表1），对生产过程参数实施检查，包括材料、工艺、设备、刀具、量具、加工顺序、加工尺寸等细节要求进行检查。

（2）数控程序的控制

精益生产线首次使用的数控加工程序必须进行试切加工，并对数控程序确认，确认后对程序固化，并实施版本管理，并在工位定置卡上应注明版本号及程序确认过程中相关的加工工艺参数。严禁操作人员在加工过程中私自更改数控程序。

表1　生产过程参数检查记录表

（3）首件检验的控制

在进行正式生产前，要对技术状态进行检查和工装模具检查控制，并记录检查的实际结果的信息，精益生产线每道工序产品的首件均应进行自检和专检，并对首件作标识。生产过程中使用的工装、刀具、量具需进行更换或调整时，引起刀偏等工艺参数需变更时，必须通知技术员进行调整变更。工艺装备及工艺参数发生变更时，再次进行首件检验。首件检验合格后要记录数据，确保不合格的零组件不转入下一道工序。

（4）过程检验

由于不可能拥有那么多的检验人员，无法对生产过程的每一道工序进行检验，通常只是对重点工序和最终产品进行检验，唯一能对所有工序检验的方法，就是由操作人员进行自检，填写工序质量检查记录，使每道工序都成为一个“检查站”。

（5）检验点检验

按照工艺文件对规定的质量特性实施全数检验或按照规定的抽样检验方案实施检验。

5　过程能力分析与统计过程控制

对于重要的质量特性利用在线检测、三维数字化检测技术，对生产过程中形成的质量特性进行实时检测，将检测的数据数据录入质量管理信息系统，在线对数据结果进行统计分析［4］。

5.1评价体系

应用统计过程控制工具对生产过程形成的质量特性进行实时监控，当过程出现异常时，及时分析问题，调整过程参数，实现精益生产过程的预防控制。

对重要的质量特性形成的过程能力指数Cp进行评价：

—— Cp ?1.67时，过程能力过高；

——1.33?Cp＜1.67时，过程能力充分，技术管理能力已很好；

—— 1.00?Cp＜1.33时，过程能力充足，技术管理能力较勉强；

—— 0.67≤Cp＜1.00时，过程能力不足，技术管理能力较差；

—— Cp＜0.67时，过程能力严重不足。

当Cp＜1.00时，由技术人员应对过程进行分析，并采取措施提高过程能力指数。同时，形成的质量特性进行100%检验。

当Cp?1.00时，质量特性实行流检，从各工位随机抽取质量特性进行检验，原则上每个工位流检时间间隔不超过30分钟。

5.2不合格品的控制

发现不合格零件后，不合格零件应立即下线，由技术人员组织分析原因，并采取措施；当同一工位连续出现3件不合格品时生产线应暂停，生产单位组织利用过程改进基本工具［5］分析不合格产生的原因，采取适当的措施，当措施验证有效后继续生产。

6　结束语

综上所述，通过适应精益生产方式的转变，在实施精益生产过程中，通过对设计开发、工艺技术和生产过程一体化控制的实施，不但保证了精益生产过程效率的快速提升，同时，针对精益生产的排产特点，突出生产过程智能化控制的应用，通过严格的过程质量控制和持续的质量改进活动，消除系统中潜在的波动，有效保证了航空产品对高品质、高可靠性和高安全性的要求。

［1］中国质量管理协会，全面质量管理基本知识.ISBN7-110-00235-7/F.8

［2］刘树华，鲁建厦，王家尧.精益生产，ISBN978-7-111-28260-0.

［3］康锐，石荣德.FMECA技术及其应用，ISBN7118047821.

［4］张公绪，孙静.质量工程师手册，ISBN7-80147-707-3.

［5］詹姆斯.R.埃文斯（James R. Evans）威廉.M.林赛（William M. Lindsay）焦叔斌主译.质量管理与质量控制，ISBN978-7-300-12027-0.

王会召（1975-），男，河南鲁山，本科，中级工程师。研究方向：航空产品质量管理与控制。

E-mail: whz1@qq.com

Quality Control in Lean Production Mode of Aviation Products

Huizhao Wang
（Zhengzhou Aircraft Equipment Co.， Ltd.， Zhengzhou， Henan， 450005， China）

Lean production of aviation products not only to reduce the production cost， important to pursue stable quality and improve， to meet the requirements of aviation products of higher quality and safety，the aviation product system control put forward higher requirements. This paper expounds the basic idea of aviation products under the lean production mode in quality control， the aviation product design development and manufacturing process， to meet the needs of quality control of lean manufacturing mode，according to the main content and main points were studied.

Aviation Products； Mode of Lean Production； Quality Control

C931.9

A

2095-8412 （2016） 03-376-04