民用飛機研制階段設(shè)計質(zhì)量問題歸零方法的探索與應(yīng)用

曾蕾

摘 要：針對民用飛機研制階段需要進行技術(shù)歸零的質(zhì)量問題，探討在技術(shù)歸零過程中采用的質(zhì)量管理方法，介紹實際應(yīng)用過程中的流程控制。

關(guān)鍵詞：民用飛機 質(zhì)量管理 技術(shù)歸零

中圖分類號：V267 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）03（b）-0068-02

設(shè)計研發(fā)階段的質(zhì)量控制是民用飛機全壽命周期質(zhì)量控制的源頭，對飛機的性能，安全，持續(xù)適航及成本有著深遠(yuǎn)的影響。就民用飛機而言，在主制造商加多層級的機體和系統(tǒng)供應(yīng)商體系背景下，民用飛機項目的高度復(fù)雜性，所涉及的專業(yè)領(lǐng)域以及規(guī)?？涨暗膮f(xié)調(diào)范圍要求我們在飛機設(shè)計研發(fā)階段必須運用高效且與設(shè)計過程及項目研制計劃全面兼容的質(zhì)量管理手段來排除在設(shè)計過程中出現(xiàn)的各類質(zhì)量問題。

飛機設(shè)計研發(fā)階段的各類試驗試飛過程是檢驗主制造商及其供應(yīng)商產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量一個重要的階段，這一過程中發(fā)生的產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量問題會對飛機研制過程中的成熟度，研制周期以及成本帶來不良的后果。為了正確高效的組織和引導(dǎo)質(zhì)量問題歸零，防止相同或類似故障重復(fù)發(fā)生，民用飛機主制造商對于需要技術(shù)歸零的問題按“定位準(zhǔn)確、機理清楚、問題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三”的五項要求從技術(shù)層面實施閉環(huán)管理。

1 技術(shù)歸零過程質(zhì)量控制

一個完整的技術(shù)歸零管理過程原則上包括六個階段：歸零責(zé)任主體確認(rèn)、歸零實施計劃制定、歸零進展跟蹤、歸零報告準(zhǔn)備、歸零評審及評審意見落實。

1.1 歸零責(zé)任主體確認(rèn)

對于民用飛機這類超大型的研發(fā)項目，試驗試飛中出現(xiàn)的設(shè)計質(zhì)量問題往往涉及多個專業(yè)，歸零責(zé)任主體的確認(rèn)需要高度專業(yè)化的質(zhì)量管理團隊基于故障現(xiàn)象以及故障初步原因并進行判斷。對于責(zé)任主體不是十分清楚的問題，原則上按照專業(yè)業(yè)務(wù)范圍確認(rèn)責(zé)任主體。涉及到供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量問題，由工作包責(zé)任專業(yè)負(fù)責(zé)。

1.2 歸零實施計劃制定

責(zé)任單位確定后，需要制定質(zhì)量問題歸零實施計劃，并納入項目計劃管理。歸零實施計劃應(yīng)基于對問題的初步分析結(jié)果制定，質(zhì)量管理團隊和質(zhì)量問題責(zé)任專業(yè)都應(yīng)介入計劃的確定。歸零實施計劃內(nèi)容應(yīng)包括針對問題本身需采取的臨時措施和最終措施。一般來講，歸零實施計劃應(yīng)包含并不限于以下幾個方面內(nèi)容的時間控制點：

a）數(shù)值仿真、理論計算結(jié)果提交；

b）故障件理化分析結(jié)果提交；

c）故障件退返/返修；

d）系統(tǒng)供應(yīng)商/機體制造商相關(guān)證明材料提交；

e）研發(fā)/驗證試驗試驗件制造/交付；

f）研發(fā)/驗證試驗開試/結(jié)束；

g）升級版本軟件提交/裝機驗證；

h）設(shè)計更改方案評審；

i）設(shè)計更改工程指令發(fā)出；

j）歸零評審；

k）驗證技術(shù)條件滿足。

上述工作的順序在很大程度上可以相互重疊，應(yīng)該從項目整體出發(fā)對上述工作的優(yōu)先次序進行優(yōu)化。假如在某部件的疲勞與損傷容限試驗中，某緊固件在最后的極限載荷試驗中斷裂，下面得甘特圖是針對這一典型質(zhì)量問題所制定的歸零計劃。

1.3 歸零工作實施和監(jiān)控

歸零實施計劃確認(rèn)后即轉(zhuǎn)入計劃實施和監(jiān)控階段，通過對質(zhì)量問題狀態(tài)進行跟蹤，了解問題定位、機理分析以及糾正和糾正措施的相關(guān)內(nèi)容，對歸零實施計劃中各個里程碑的落實情況進行跟蹤確認(rèn)。其中應(yīng)重點關(guān)注：

a）問題原因和工程更改方案的確定；

b）供應(yīng)商不合格項的糾正通知發(fā)起和答復(fù)；

c）工程更改指令的發(fā)放；

d）工程更改的貫徹。

1.4 歸零報告編寫

歸零報告是對整個歸零活動的完整記錄，主要包括七個部分：問題現(xiàn)象概述、問題定位、機理分析、問題復(fù)現(xiàn)、采取的措施及驗證、舉一反三以及結(jié)論。

a）問題現(xiàn)象概述

在對問題現(xiàn)象進行概述時，需要清晰的描述時間、地點以及過程。例如故障發(fā)生時地面試驗或者飛行試驗環(huán)境條件（氣象條件，溫度及濕度等）、飛機狀態(tài)（高度、俯仰、偏轉(zhuǎn)以及馬赫數(shù)等）以及所屬試驗項目（疲勞，損傷容限）或試飛科目（失速、顫振、高溫高寒、最大可用速率以及自然結(jié)冰等）。對于屬重復(fù)故障，需要完整的描述各次故障，包括故障發(fā)生的時間順序，故障發(fā)生的架次統(tǒng)計數(shù)據(jù)以及歷次故障的處理措施等。

b）問題定位

問題定位過程需要采用故障樹分析法，包括各個事件符號和邏輯符號的使用，例如底事件符號、底事件和中間事件的邏輯歸屬關(guān)系、底事件的完整性等。同時需關(guān)注故障樹內(nèi)容與定位過程描述內(nèi)容需要相互呼應(yīng)，底事件與定位分析的小標(biāo)題原則上需一一對應(yīng)。

定位過程實質(zhì)上是一個用證據(jù)表明符合性的過程，因此相關(guān)證據(jù)的完整性至關(guān)重要。例如，在排除制造過程因素時，是否有制造偏離清單（超差，超重等）。

在逐項排查底事件的過程中，每排查掉一個底事件，需要有結(jié)論性的語言來闡明該事件不是故障發(fā)生的原因?！皢栴}定位”章節(jié)應(yīng)以章小結(jié)的形式給出明確的定位結(jié)果結(jié)論，結(jié)論中必須明確指出定位出的故障原因。

c）機理分析

機理分析針對定位的結(jié)果進一步確認(rèn)問題發(fā)生的直接原因、間接原因和根本原因，是通過對故障部位工作機理、受力/應(yīng)力分析、軟件算法/邏輯等理論分析或試驗驗證來對“問題定位”章節(jié)結(jié)論進行進一步的分析確認(rèn)。此部分中所使用的分析方法合理性和試驗結(jié)果或分析結(jié)果與故障現(xiàn)象間因果關(guān)系的邏輯嚴(yán)密性。若在分析過程引用了第三方的檢測數(shù)據(jù)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)來源可靠，相關(guān)的支持報告名稱及關(guān)鍵結(jié)論需要在報告中體現(xiàn)。

d）問題復(fù)現(xiàn)

通過試驗或其他驗證方法，確認(rèn)質(zhì)量問題發(fā)生的現(xiàn)象，驗證定位的準(zhǔn)確性和機理分析的正確性。在采用模擬或數(shù)值仿真等方式對問題發(fā)生的過程及故障現(xiàn)象進行復(fù)現(xiàn)時，需要給出故障發(fā)生相似條件的證明材料。對于無法進行復(fù)現(xiàn)的質(zhì)量問題，應(yīng)說明原因。endprint

e）采取的措施及驗證

對于不同構(gòu)型狀態(tài)：疲勞試驗機、試飛機、在制品以及設(shè)計構(gòu)型下的工程更改，工程部門需要對更改的技術(shù)細(xì)節(jié)做出全面描述，并就更改的后續(xù)影響進行評估說明，尤其需要說明相關(guān)零、組件更改前后的差異。

同時需要完整表述各項更改措施的驗證結(jié)果，對于暫時無法驗證的措施應(yīng)有相應(yīng)的說明和應(yīng)對方法。需后續(xù)繼續(xù)驗證觀察的措施應(yīng)給出驗證通過的判據(jù)，如疲勞試驗起落循環(huán)次數(shù)、飛行架次數(shù)或驗證飛行科目等。

f）舉一反三

舉一反三需要著眼整個項目，必要時應(yīng)擴展至其他飛機項目。檢查有無可能發(fā)生類似模式或機理的問題，并采取預(yù)防措施針對質(zhì)量問題發(fā)生的原因。

g）結(jié)論

結(jié)論中需要簡要說明歸零活動的全過程，包括定位的結(jié)果、故障發(fā)生的機理，故障復(fù)現(xiàn)的情況，采取的主要措施，措施的驗證情況，舉一反三的范圍和結(jié)果，同時需要明確給出問題可以歸零的結(jié)論。

歸零報告是技術(shù)歸零活動的重要記錄，在歸零報告編寫完成并通過審簽后，就可以提請歸零評審專家組評審。

1.5 歸零評審

在歸零評審召開前，需要確認(rèn)下述條件是否已經(jīng)滿足：

a）歸零報告已通過檢查，同時簽署完整；

b）相關(guān)工程更改已經(jīng)落實（包括不同構(gòu)型下各架次，批次更改落實情況）；

c）措施得到一定程度的驗證。

在確認(rèn)上述條件滿足后，可以開始組織專家對質(zhì)量問題進行歸零評審。

1.6 歸零確認(rèn)

評審專家根據(jù)歸零報告內(nèi)容以及對工程人員的現(xiàn)場質(zhì)詢來判斷歸零過程是否滿足技術(shù)歸零過程的五項要求。在專家組確認(rèn)歸零通過后，質(zhì)量管理團隊開始對評審專家意見跟蹤落實，同時將問題轉(zhuǎn)入待驗證狀態(tài)。待專家意見落實及驗證條件滿足后確認(rèn)歸零。

2 結(jié)語

民用飛機研發(fā)在許多方面表現(xiàn)出了在大多數(shù)其他復(fù)雜項目中不可預(yù)測的復(fù)雜性，對于民用飛機設(shè)計研發(fā)階段質(zhì)量管理需要什么樣的條件和應(yīng)該采取哪些做法做一些分析研究是特別有意義的。民用飛機主制造商在目前項目研發(fā)階段采取的技術(shù)歸零的方法被證明是一種高效而且徹底的技術(shù)問題歸零手段，通過設(shè)定與項目進度匹配的歸零實施計劃，并對歸零全過程監(jiān)控跟蹤，保證工程研發(fā)階段的技術(shù)類質(zhì)量問題得到有效的解決。

參考文獻

[1] 盛寶忠.質(zhì)量工程學(xué)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1988.

[2] 謝暉，李明.把握實質(zhì)準(zhǔn)確歸零-提高質(zhì)量問題歸零有效性研究[J].質(zhì)量與可靠性，2010（4）.

[3] （德）漢斯-亨利奇·阿爾特菲爾德.民用飛機項目-復(fù)雜高端產(chǎn)品的研發(fā)管理[M].北京：航空工業(yè)出版社，2013.

[4] 彭劍鋒.波音：全球整合，集成飛翔[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2013.endprint

e）采取的措施及驗證

對于不同構(gòu)型狀態(tài)：疲勞試驗機、試飛機、在制品以及設(shè)計構(gòu)型下的工程更改，工程部門需要對更改的技術(shù)細(xì)節(jié)做出全面描述，并就更改的后續(xù)影響進行評估說明，尤其需要說明相關(guān)零、組件更改前后的差異。

同時需要完整表述各項更改措施的驗證結(jié)果，對于暫時無法驗證的措施應(yīng)有相應(yīng)的說明和應(yīng)對方法。需后續(xù)繼續(xù)驗證觀察的措施應(yīng)給出驗證通過的判據(jù)，如疲勞試驗起落循環(huán)次數(shù)、飛行架次數(shù)或驗證飛行科目等。

f）舉一反三

舉一反三需要著眼整個項目，必要時應(yīng)擴展至其他飛機項目。檢查有無可能發(fā)生類似模式或機理的問題，并采取預(yù)防措施針對質(zhì)量問題發(fā)生的原因。

g）結(jié)論

結(jié)論中需要簡要說明歸零活動的全過程，包括定位的結(jié)果、故障發(fā)生的機理，故障復(fù)現(xiàn)的情況，采取的主要措施，措施的驗證情況，舉一反三的范圍和結(jié)果，同時需要明確給出問題可以歸零的結(jié)論。

歸零報告是技術(shù)歸零活動的重要記錄，在歸零報告編寫完成并通過審簽后，就可以提請歸零評審專家組評審。

1.5 歸零評審

在歸零評審召開前，需要確認(rèn)下述條件是否已經(jīng)滿足：

a）歸零報告已通過檢查，同時簽署完整；

b）相關(guān)工程更改已經(jīng)落實（包括不同構(gòu)型下各架次，批次更改落實情況）；

c）措施得到一定程度的驗證。

在確認(rèn)上述條件滿足后，可以開始組織專家對質(zhì)量問題進行歸零評審。

1.6 歸零確認(rèn)

評審專家根據(jù)歸零報告內(nèi)容以及對工程人員的現(xiàn)場質(zhì)詢來判斷歸零過程是否滿足技術(shù)歸零過程的五項要求。在專家組確認(rèn)歸零通過后，質(zhì)量管理團隊開始對評審專家意見跟蹤落實，同時將問題轉(zhuǎn)入待驗證狀態(tài)。待專家意見落實及驗證條件滿足后確認(rèn)歸零。

2 結(jié)語

民用飛機研發(fā)在許多方面表現(xiàn)出了在大多數(shù)其他復(fù)雜項目中不可預(yù)測的復(fù)雜性，對于民用飛機設(shè)計研發(fā)階段質(zhì)量管理需要什么樣的條件和應(yīng)該采取哪些做法做一些分析研究是特別有意義的。民用飛機主制造商在目前項目研發(fā)階段采取的技術(shù)歸零的方法被證明是一種高效而且徹底的技術(shù)問題歸零手段，通過設(shè)定與項目進度匹配的歸零實施計劃，并對歸零全過程監(jiān)控跟蹤，保證工程研發(fā)階段的技術(shù)類質(zhì)量問題得到有效的解決。

參考文獻

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[4] 彭劍鋒.波音：全球整合，集成飛翔[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2013.endprint

e）采取的措施及驗證

對于不同構(gòu)型狀態(tài)：疲勞試驗機、試飛機、在制品以及設(shè)計構(gòu)型下的工程更改，工程部門需要對更改的技術(shù)細(xì)節(jié)做出全面描述，并就更改的后續(xù)影響進行評估說明，尤其需要說明相關(guān)零、組件更改前后的差異。

同時需要完整表述各項更改措施的驗證結(jié)果，對于暫時無法驗證的措施應(yīng)有相應(yīng)的說明和應(yīng)對方法。需后續(xù)繼續(xù)驗證觀察的措施應(yīng)給出驗證通過的判據(jù)，如疲勞試驗起落循環(huán)次數(shù)、飛行架次數(shù)或驗證飛行科目等。

f）舉一反三

舉一反三需要著眼整個項目，必要時應(yīng)擴展至其他飛機項目。檢查有無可能發(fā)生類似模式或機理的問題，并采取預(yù)防措施針對質(zhì)量問題發(fā)生的原因。

g）結(jié)論

結(jié)論中需要簡要說明歸零活動的全過程，包括定位的結(jié)果、故障發(fā)生的機理，故障復(fù)現(xiàn)的情況，采取的主要措施，措施的驗證情況，舉一反三的范圍和結(jié)果，同時需要明確給出問題可以歸零的結(jié)論。

歸零報告是技術(shù)歸零活動的重要記錄，在歸零報告編寫完成并通過審簽后，就可以提請歸零評審專家組評審。

1.5 歸零評審

在歸零評審召開前，需要確認(rèn)下述條件是否已經(jīng)滿足：

a）歸零報告已通過檢查，同時簽署完整；

b）相關(guān)工程更改已經(jīng)落實（包括不同構(gòu)型下各架次，批次更改落實情況）；

c）措施得到一定程度的驗證。

在確認(rèn)上述條件滿足后，可以開始組織專家對質(zhì)量問題進行歸零評審。

1.6 歸零確認(rèn)

評審專家根據(jù)歸零報告內(nèi)容以及對工程人員的現(xiàn)場質(zhì)詢來判斷歸零過程是否滿足技術(shù)歸零過程的五項要求。在專家組確認(rèn)歸零通過后，質(zhì)量管理團隊開始對評審專家意見跟蹤落實，同時將問題轉(zhuǎn)入待驗證狀態(tài)。待專家意見落實及驗證條件滿足后確認(rèn)歸零。

2 結(jié)語

民用飛機研發(fā)在許多方面表現(xiàn)出了在大多數(shù)其他復(fù)雜項目中不可預(yù)測的復(fù)雜性，對于民用飛機設(shè)計研發(fā)階段質(zhì)量管理需要什么樣的條件和應(yīng)該采取哪些做法做一些分析研究是特別有意義的。民用飛機主制造商在目前項目研發(fā)階段采取的技術(shù)歸零的方法被證明是一種高效而且徹底的技術(shù)問題歸零手段，通過設(shè)定與項目進度匹配的歸零實施計劃，并對歸零全過程監(jiān)控跟蹤，保證工程研發(fā)階段的技術(shù)類質(zhì)量問題得到有效的解決。

參考文獻

[1] 盛寶忠.質(zhì)量工程學(xué)[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1988.

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[4] 彭劍鋒.波音：全球整合，集成飛翔[M] .北京：機械工業(yè)出版社，2013.endprint