民機(jī)研制設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量控制研究及應(yīng)用

顏義

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院科技質(zhì)量部，上海 201210)

民機(jī)研制設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量控制研究及應(yīng)用

顏義

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院科技質(zhì)量部，上海 201210)

利用PDCA方法建立了民機(jī)研制設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量控制流程及方法，并建立了設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)體系，提出設(shè)計(jì)更改原因分類管理，給出了更改方案綜合評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)更改原因分析案例;通過應(yīng)用有效促進(jìn)了民機(jī)項(xiàng)目研制設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量及管理水平的提高。

民機(jī)研制;PDCA;設(shè)計(jì)更改;方案評(píng)價(jià);原因分類

民機(jī)研制是一項(xiàng)長周期、高成本、深集成的復(fù)雜系統(tǒng)工程，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、試驗(yàn)試飛、制造、適航取證、交付及客戶支持各環(huán)節(jié)，要求技術(shù)、信息及管理高度耦合。產(chǎn)品質(zhì)量70%取決于設(shè)計(jì)質(zhì)量，而民機(jī)設(shè)計(jì)作為民機(jī)研制及發(fā)展的源頭，其設(shè)計(jì)質(zhì)量控制是異常重要的。

為了有效提高民機(jī)設(shè)計(jì)質(zhì)量，除了通過技術(shù)積累增強(qiáng)設(shè)計(jì)能力水平外，還必須建立與之相符的民機(jī)研制質(zhì)量管理體系，將質(zhì)量管理要求融入項(xiàng)目研制流程［1］;同時(shí)基于過程控制，引入精益思想、零缺陷管理及質(zhì)量環(huán)(PDCA)［2］等方法，將質(zhì)量管理推向以規(guī)范、引導(dǎo)和預(yù)防為主的正向［3］管理模式，不斷向標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、規(guī)范化和體系化模式轉(zhuǎn)變。楊紹利［4］提出通過設(shè)計(jì)變更成因分析進(jìn)行變更控制，Jinteck Han等［5］提出設(shè)計(jì)及過程更改信息利用模型，Mark Hughes［6］對(duì)更改控制分類管理進(jìn)行了研究，F(xiàn)ei Genyuan等［7］提出利用先期設(shè)計(jì)更改知識(shí)解決潛在設(shè)計(jì)更改的影響，施榮民［8］提出了基于知識(shí)管理提升設(shè)計(jì)綜合能力的方法。

設(shè)計(jì)更改作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)活動(dòng)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試驗(yàn)試飛、制造等階段均會(huì)出現(xiàn)，其影響會(huì)隨著研制階段的逐步深入對(duì)產(chǎn)品成本、進(jìn)度、資源及管理等呈牛鞭效應(yīng)放大，設(shè)計(jì)更改控制是產(chǎn)品源頭控制的重要環(huán)節(jié)［9］。本文利用PDCA方法對(duì)設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量控制方法及流程進(jìn)行研究，增強(qiáng)設(shè)計(jì)更改過程控制、降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)以促進(jìn)項(xiàng)目順利開展。

1 設(shè)計(jì)更改過程控制流程及方法

1.1 過程控制模型

PDCA循環(huán)作為管理學(xué)中的一個(gè)通用模型，對(duì)持續(xù)改善產(chǎn)品質(zhì)量有著顯著的作用。在民機(jī)項(xiàng)目研制中，利用PDCA方法促進(jìn)設(shè)計(jì)更改過程管理，控制模型如下。

P:計(jì)劃(plan)，對(duì)設(shè)計(jì)更改進(jìn)行策劃。啟動(dòng)設(shè)計(jì)更改前，理清各項(xiàng)需求，充分協(xié)調(diào)策劃、明確更改內(nèi)容及方案，對(duì)設(shè)計(jì)更改方案開展專家咨詢及評(píng)審，確保設(shè)計(jì)更改方案的正確合理性及可行性。

D:執(zhí)行(do)，按要求開展設(shè)計(jì)更改活動(dòng)?；谝呀⒌馁|(zhì)量管理體系及項(xiàng)目控制文件要求開展設(shè)計(jì)更改活動(dòng)，按策劃方案啟動(dòng)設(shè)計(jì)更改流程并貫徹實(shí)施。

C:檢查(check)，基于設(shè)置的管理控制環(huán)節(jié)進(jìn)行核查檢測。對(duì)更改實(shí)施過程設(shè)置有效的核查檢測控制環(huán)節(jié)，通過更改原因代碼關(guān)聯(lián)、審簽流程控制及專項(xiàng)審核等，實(shí)時(shí)收集信息，統(tǒng)計(jì)分析并發(fā)現(xiàn)問題。

A:處置(act)，按檢查環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問題、明確措施、改進(jìn)提升。針對(duì)檢查環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)的問題，分析根本原因，制定改進(jìn)措施;對(duì)成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)并標(biāo)準(zhǔn)化，形成設(shè)計(jì)知識(shí)并逐步構(gòu)建知識(shí)管理體系，從根本上提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)更改。

以上4個(gè)環(huán)節(jié)在實(shí)施過程中可嵌套PDCA循環(huán)進(jìn)行應(yīng)用。

1.2 過程控制流程

將PDCA方法及質(zhì)量控制要求融入項(xiàng)目設(shè)計(jì)更改控制過程，控制流程如圖1所示。

圖1 控制流程

1.3 設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)

1.3.1 設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)體系

按項(xiàng)目研制設(shè)計(jì)活動(dòng)特點(diǎn)，從需求、技術(shù)、成本及計(jì)劃4個(gè)方面細(xì)化評(píng)價(jià)指標(biāo)，按層次分析法建立包括更改目標(biāo)、原因定位及技術(shù)途徑等11項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)(如圖2所示)，基于評(píng)價(jià)指標(biāo)編制更改方案評(píng)價(jià)檢查單，同時(shí)將評(píng)價(jià)指標(biāo)集U劃分為關(guān)鍵指標(biāo)集Uk和一般指標(biāo)集Ug，即U=Uk∪Ug，其中Uk= (U13，U22，U24，U42)。

1.3.2 設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)方法

設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)主要通過組織專家以咨詢或評(píng)審會(huì)方式實(shí)施。專家對(duì)每項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分并記錄評(píng)價(jià)意見。評(píng)價(jià)及計(jì)算過程如下:

第一步，通過咨詢或評(píng)審會(huì)形式組織l位專家(一般l≥5，Li表示第i位專家)，分別對(duì)m項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行模糊打分，并獲取指標(biāo)值集:

圖2 設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)體系

第二步，計(jì)算各指標(biāo)綜合值:

第三步，計(jì)算關(guān)鍵指標(biāo)綜合貢獻(xiàn)值Ck:

其中閾數(shù)q∈［0，1］，aj為第j項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)貢獻(xiàn)值。

第四步，依據(jù)設(shè)計(jì)更改內(nèi)容及類型，利用層次分析法設(shè)定指標(biāo)權(quán)重:

第五步，計(jì)算設(shè)計(jì)更改方案的綜合評(píng)價(jià)值:

第六步，依據(jù)設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)通過值p∈［0，1］，判定設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)是否通過，S≥p為通過。

1.4 設(shè)計(jì)更改分析

1.4.1 設(shè)計(jì)更改原因分類

為便于統(tǒng)計(jì)分析設(shè)計(jì)更改趨勢，查找根本原因，制定有效的改進(jìn)措施，在質(zhì)量管理體系及項(xiàng)目研制要求中，對(duì)設(shè)計(jì)更改原因分類進(jìn)行定義(見表1)，將其作為設(shè)計(jì)更改屬性納入數(shù)字管理平臺(tái)實(shí)施管理。

1.4.2 設(shè)計(jì)更改原因分析

對(duì)于不同原因分類設(shè)計(jì)更改實(shí)施ABC分類管理。

A類:此類更改數(shù)量少，涉及范圍及影響較大，主要集中在輸入更改類，對(duì)于設(shè)計(jì)屬于被動(dòng)更改。

B類:此類更改數(shù)量大，涉及范圍及影響不大，主要集中在優(yōu)化設(shè)計(jì)、制造因素及技術(shù)認(rèn)知類，對(duì)于設(shè)計(jì)屬于主動(dòng)更改，需積累經(jīng)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)控制。

C類:此類更改數(shù)量不定，涉及范圍及影響不大，主要集中在圖樣更正類，可采取措施避免。

實(shí)施設(shè)計(jì)更改時(shí)，采用5why、魚刺圖及因果圖等方法查找根本原因，通過平臺(tái)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)更改原因代碼;設(shè)計(jì)及管理定期統(tǒng)計(jì)分析，制定有效措施落實(shí)改進(jìn)，以此不斷積累經(jīng)驗(yàn)，對(duì)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)并及時(shí)固化，將設(shè)計(jì)過程知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和體系化，形成設(shè)計(jì)知識(shí)體系，以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、減少設(shè)計(jì)更改。

表1 設(shè)計(jì)更改原因分類

2 案例應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)

針對(duì)艙門某結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)更改，組織5位專家進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，過程如下。

2.1.1 確定權(quán)重及指標(biāo)值

結(jié)合1.3建立的設(shè)計(jì)更改方案評(píng)價(jià)體系及評(píng)價(jià)方法，利用層次分析法及模糊打分法，分別獲取指標(biāo)權(quán)重及指標(biāo)值(見表2)。

表2 權(quán)重及指標(biāo)值

2.1.2 綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)設(shè)計(jì)更改類型，確定關(guān)鍵指標(biāo)閾值q= 0．85，并設(shè)定評(píng)價(jià)通過值p=0.8。

計(jì)算關(guān)鍵指標(biāo)綜合貢獻(xiàn)值:

計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值:

評(píng)價(jià)結(jié)果S＞p，判定該方案通過評(píng)價(jià)，可按該方案開展后續(xù)工作。

2.2 設(shè)計(jì)更改原因分析應(yīng)用

經(jīng)設(shè)計(jì)更改原因統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)圖樣更正類更改持續(xù)存在。項(xiàng)目研制要求某類型設(shè)計(jì)更改的執(zhí)行架次有效性范圍不能大于前版本執(zhí)行架次范圍，但實(shí)際上出現(xiàn)了架次有效性填寫不正確問題，該問題直接影響單機(jī)構(gòu)型清單生成;現(xiàn)利用魚刺圖對(duì)該問題進(jìn)行原因分析(如圖3所示)，確認(rèn)了3項(xiàng)主要原因并制定相關(guān)改進(jìn)措施(見表3)。

圖3 設(shè)計(jì)更改原因分析案例

表3 主要原因及應(yīng)對(duì)措施

經(jīng)過以上分析及應(yīng)對(duì)措施落實(shí)，設(shè)計(jì)更改架次有效性填寫不正確問題得到了解決，提高了設(shè)計(jì)更改質(zhì)量。

3 結(jié)束語

基于PDCA方法建立了民機(jī)項(xiàng)目研制設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量控制流程及方法，更改方案評(píng)價(jià)及設(shè)計(jì)更改原因分析案例表明了方法可行有效，該模型和方法在實(shí)際運(yùn)用中有效規(guī)范了民機(jī)項(xiàng)目研制設(shè)計(jì)更改過程質(zhì)量控制。后續(xù)將進(jìn)一步拓展該方法在項(xiàng)目研制中的應(yīng)用，完善優(yōu)化設(shè)計(jì)更改方案綜合評(píng)價(jià)方法，建立民機(jī)研制知識(shí)管理體系。

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The research and application of design change process quality management in the civil aircraft design

YAN Yi
(Science-Technology and Quality Department of Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai，201210，China)

It presents the design change process quality management method in the civil aircraft design with PDCA，establishes design change solution assessment system，and shows how to manage and use the solution assessment and the design change reason classification，standardize and promote design change process quality management in the civil aircraft development.

civil aircraft design;PDCA;design change;solution assessment，reason classification.

F274

A

2095-509X(2015)07-0082-04

10.3969/j.issn.2095-509X.2015.07.020

2015-05-25

顏義(1982—)，男，四川犍為人，上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院科技質(zhì)量部工程師，碩士，從事民機(jī)研制項(xiàng)目質(zhì)量管理工作。