外贸民用航空锻造管理经验在军用航空锻造管理上的应用和实践

2023-09-08 03:47兰宝山徐凌云贵州航宇科技发展股份有限公司
锻造与冲压 2023年15期
关键词:军品民用航空主机厂

文/兰宝山,徐凌云·贵州航宇科技发展股份有限公司

订单管理

订单接收

接收国内军用航空锻件订单的锻件供应商一般需要:GJB 9001 质量管理体系认证证书、保密资格认证、武器装备科研生产许可证、装备承制单位注册证书,且锻件供应商一般需要从研制就开始参与。

军用航空锻造供应商资格一般不细分到不同类别、不同材料、不同过程,但有些项目则指定厂家生产甚至指定独家生产。

接收外贸民用航空锻件订单供应商按性质进行分类:准入产品设计、制造应符合AS 9100 规范要求;准入分销商、代理商应符合AS 9120 规范要求;维修应符合AS 9110 要求。这些认证由IAQG(国际航空航天质量协调组织)认证机构执行。

外贸民用航空公司一般按照锻件类别(重要程度,如关键件、重要件、敏感件等)、材料类别(高温合金、钛合金、铝合金、耐热钢及不锈钢)、锻造过程(锤、机械压力机、螺旋压力机、水压机、等温锻造、轧环)来认证和维持供应商,一般各个外贸民用航空公司对每个过程建立标准,批准供应商的范围会包含所批准的标准,批准的供应商只能在被批准的范围内进行工作。

订单要求

国内航空军品的订单主要用途就是约定价格、数量、交付日期、所采购项目的图纸、名称。

外贸民用航空订单一般是最重要的合约,一般情况下,订单的优先级别最高,对于图纸、规范和质量要求的偏离,额外的规定,补充的要求可能会在订单上写出。除了一般的国际贸易条款以外,外贸民用航空订单一般包括所有适用的规范,在质量体系要求、过程要求、测试要求、产品要求上都有规定。

目前,对于外贸民用航空公司的原材料采购订单,建议参考外贸民用航空采购订单要求,除了贸易约定,还需要把整个质量体系要求、过程控制要求作为书面和正式要求传递给供应商,作为质量保证的一部分。

订单管理差别思考和推介

⑴订单要求的差异。国内航空军品的订单一般仅作为采购信息进行管理,而民用航空订单则可视为整个体系的一部分,后面有供应商资格、质量管理、技术要求支撑,作为要求传递的重要媒介。

⑵接收订单的锻件供应商资格管理的差异。民用航空的分门别类管理和认证较好地展示了供应商的锻造能力,为保障产品质量提供了基础和指导。

⑶这些差异背后的原因可能是民用航空主机厂均有成系统的、明确的质量管理要求、技术管理要求且传递给锻件供应商带来的结果。

原材料管理

外贸民用航空公司一般直接管辖到锻造原材料的冶炼过程,也就是对整条供应链进行管理,包括是否为合格材料冶炼供应商、材料锻造供应商等。

因为上述特点,所以对于原材料的标准,一种是整个外贸航空通用的如AMS 标准,另一种则是各个外贸航空公司自行的材料标准。这样在组织锻件生产时标准代料的情况很少,对于许可的代料情况,也在相应的标准中得到了明确规定,如英国罗罗公司对于标准代料的规定可以参见MSRR 0001、MSRR 0002、MSRR 0003、MSRR 0004、MSRR 0005。

国内军品航空原材料(棒料)合格证中只开具一个原材料标准,限制了材料的使用范围,当该原材料需用于其他等效或相当标准时,需进行代料批准,代料批准并没有一个明确的标准,程序繁琐,周期较长,影响生产进度。因此,统一航空主机厂材料标准具有长远发展意义。

外贸民用航空对原材料的测试要求在其批准的实验室进行测试,锻造供应商可以选择复验理化性能项目,国内军品则要求全部进行复验。

锻造与热处理过程管理

关于航空锻件厂的设计与开发要求

现在国内军品主机厂普遍需要航空军品锻造厂满足质量管理体系的设计和开发要求,认为锻造厂职责之一是在实现设计所、主机厂的零件和技术要求,将其变成锻造图纸、锻造工艺、热处理工艺等,并称为“工艺的设计和开发”,同时,要求锻造厂满足GJB 9001C 中8.3 条文相关要求。

外贸民用航空主机厂则明确锻件不需要考虑设计与开发相关要求,因为锻造厂所做的工作没有定义产品外观、性能或参数,这些均由主机厂自行定义,并将这类供应商称为“按图制造”供应商。

笔者认为上述不同的理解从根本上带来了国内军品和民用航空管理的众多差异。如国内军品要求锻造厂的锻件定型需要型号定型,锻造工艺变更需要通过试车考核,需要锻造厂确保“六性”等。

锻造与热处理工艺文件评审管理

外贸民用航空公司的技术要求输入一般有订单、图纸、规范、补充的技术要求(如GE-A 的SPS,Rolls-Royce 的CoSAP 等),输出一般有锻件图纸(粗加工交付图纸)、PFMEA 报告、工艺规程、测试计划等。同时,现在国际航空发动机技术联盟正在推行AS 9145 先期产品质量策划和生产件批准程序,用来结构化项目管理、策划的文件和输出的文件与批准要求。

国内军品对锻造供应商的管理主要侧重于工艺方案评审,选取某些型号的典型产品进行评审,没有统一的评审标准,评审内容比较粗犷,没有具体的规范来约定锻造工艺中必须包含的内容,这里可以借鉴外贸民用航空公司做法,对于具体的锻件分类,应先出台规范规定哪些是重要参数,哪些应作为评审的主要对象等。

对于输出的工艺文件,则可以参考AS 9145 的要求,结构化和标准化文件的输出。

锻造与热处理过程控制

每家外贸民用航空公司的技术要求不一样,但都很详细具体,可操作性强,以下就是一些典型的技术和质量要求。

⑴首件测试必须解剖加高件,并和本体性能进行对比,用来修正后续批次加高环的性能,以确保产品的符合性和稳定性。

⑵所有材料均需进行金相组织检查。

⑶所有高温合金进行晶粒度分布测试(全截面),记录最大、最细和平均晶粒度,并在所有拉伸试样上进行晶粒度测试,首批晶粒度要求富余1 级。

⑷拉伸性能测试3 个角度(0°、120°、240°),持久、蠕变等要求测试2 个角度(0°、120°)。

⑸锻造过程不允许叠装,异形环热处理不允许叠装,除非顾客特别批准。

⑹为了保证产品的持续稳定性,客户一般还会提出周期性测试要求,主要包含两方面的内容:一是发现某一批产品性能和首批产品差异比较大时,要求连续测试后续几批,以验证工艺和过程的稳定性;另外一种是满足一定生产数量或时间后额外测试1 件产品,以验证随着数量或时间的变化,同样满足工艺和过程的稳定性。

⑺对材料装炉时炉温进行了定量的规定,提高了锻件批次之间加热过程的一致性。

⑻在产品生产前需对材料分类进行材料热透实验,为加热保温时间的计算提供数据支持,确保锻件均匀热透(包含对涂料、包套的考虑)。

⑼锻件趁热回炉保温时间计算的确定。

⑽控制转移时间。

⑾控制锻造时间。

⑿控制理化件出炉锻造顺序,一般理化件要求暴露的加热时间最长。

国内军品锻造企业主要依据相应的国家标准进行锻造生产,过程控制标准由企业自己进行规定,产品验收标准主要采用验收协议、型号标准、国家标准和行业标准。存在技术、质量要求文件繁多,分类不明确,内容不详细,在理解和执行过程中容易产生偏离和误解,可执行性不强问题。现在国内有些主机厂已经借鉴了外贸民用航空的一些思路,编写公司对锻件供应商的技术、质量要求文件,同时在系统性、可执行层面上需要进一步细化。这里,需要各主机厂应具备一支懂得材料、锻造的专业化队伍,多从保证锻件的一致性、稳定性上提出具体的质量、技术要求。

锻造与热处理过程确认管理

外贸民用航空公司主要通过首件批准来确认产品质量。当首件产品通过顾客的批准后,对锻造过程进行冻结,没有顾客的允许不能擅自变更。同时首件产品满足了顾客提出的技术要求意味着所有的确认都已完成,也就是说锻造供应商只负责满足顾客提出的锻件技术、质量要求。

外贸民用航空公司的首件确认过程比较详细,一般对于首件顾客还会派出质量工程师现场进行验收。首件确认过程主要依据AS 9102 标准和顾客特殊要求进行,且越来越多的顾客要求进行在线的首件提交过程。

国内环锻件除满足标准要求外,还需要经过锻件质量评估(首件鉴定)、装机前质量评审(锻件主导工艺认可)、部件试验或考核验证(技术研制结论)、试验或考核后评审、小批验证、批产前评审(锻件主导工艺批准)等多个评审阶段后才能批准进行批产,评审以评审会议形式为主。

在此笔者建议,由于锻造供应商对于后续产品服役状态的理解非常有限,比如产品的六性要求、试车要求,所以参与装机、试车评审意义不大。如果前期设计能有效识别这些要求的具体性能载体,锻件确认过程可以很大程度上简化。

结束语

通过多年和外贸民用航空公司的合作,我们借鉴吸收了不少经验,已经运用在工厂锻件生产管理活动之中,其中有些需要和国内军品主机厂共同借鉴,有些需要国内军品锻造行业思考,以确保锻件的质量稳定和效率提高。

⑴对于外贸民用航空公司的原材料采购订单要求,建议把整个质量体系要求、过程控制要求作为书面和正式要求传递给供应商,作为质量保证的一部分。

⑵编写自身对锻件供应商技术、质量要求的文件,同时在系统性上、可执行层面需要进一步细化。

⑶对于具体的锻件分类,应出台规范规定哪些是重要参数,哪些应作为评审的主要对象等。对于输出的工艺文件,则可以参考AS 9145 的要求,结构化和标准化文件的输出。

⑷外贸民用航空公司首先要建立机制批准认可的实验室,要求材料测试在其批准的实验室进行,建立互相信任制度,避免重复检验。国内军品航空要求各厂家进行复验,复验水平参差不齐,也带来了一些重复检验的额外成本。

⑸锻造过程管理主要核心的问题是变更管理的控制,把合格首件过程作为生产产品的基线,过程参数已经借鉴细化。

⑹锻造供应商对于后续产品服役状态的理解非常有限,比如产品的六性要求、试车要求,所以参与装机、试车评审意义不大。如果前期设计能有效识别这些要求的具体性能载体,锻件确认过程可以很大程度上简化。

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