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      借鑒PPAP提升航空制造技術(shù)

      2018-06-14 09:22:52溫南方
      中國設(shè)備工程 2018年11期
      關(guān)鍵詞:成熟度分值工序

      溫南方

      (中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司,湖南 株洲 412002)

      生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序Production Part Approval Process簡稱PPAP,是一種顧客對供方過程的控制管理模式,其目的是用來確定供應(yīng)商是否已經(jīng)正確理解了顧客工程設(shè)計(jì)記錄和規(guī)范的所有要求,以及其生產(chǎn)過程是否具有潛在的能力,在實(shí)際生產(chǎn)過程中按規(guī)定的生產(chǎn)節(jié)拍滿足顧客要求的產(chǎn)品。完善的PPAP有助于確保滿足顧客的要求,提升供應(yīng)商的質(zhì)量信譽(yù)且降低不合格品的成本。

      1 航空制造業(yè)中PPAP應(yīng)用現(xiàn)狀

      在航空制造業(yè),有的公司是采用全球采購的策略,為保證交付周期和產(chǎn)品質(zhì)量,從2010年開始向供方提出PPAP要求,正逐步推廣。如聯(lián)合技術(shù)公司(簡稱UTC)在PPAP基礎(chǔ)上加入航空產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)提出UPPAP概念,并制定UTC自己的標(biāo)準(zhǔn):ASQR-09-2。完成一份UPPAP包,需要做十九項(xiàng)內(nèi)容,具體見表1。

      表1 UPPAP包含的項(xiàng)目表

      表1中很多項(xiàng)目與工藝息息相關(guān),也只有對加工產(chǎn)品的每一道工序熟悉,才能做好PPAP包含的各個(gè)項(xiàng)目。在實(shí)際完成PPAP的過程中,工程師擔(dān)負(fù)著大部分工作,需要投入大量精力。

      在國產(chǎn)航空產(chǎn)業(yè)中,基本采用的是分工合作的形式,暫時(shí)沒有明文提出PPAP的整體要求。為了趕超世界先進(jìn)水平,建設(shè)航空強(qiáng)國,也在部分項(xiàng)目上進(jìn)行試點(diǎn),如工藝失效模式分析、工藝成熟度分析、特種工藝確認(rèn)。

      2 PPAP中值得借鑒的工具

      完成PPAP的過程中,實(shí)際也是不斷完善工藝文件的過程,能夠起到提高加工質(zhì)量,縮短加工周期,提升航空制造技術(shù)的作用。在國產(chǎn)航空產(chǎn)業(yè)中,在沒有全面推廣PPAP的要求之前,選擇其中部分項(xiàng)目做為提升制造水平的工具。事實(shí)上,國內(nèi)與國外航空制造存在差異,沒有必要照搬國際航空企業(yè)的PPAP,應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際,借鑒PPAP的工具。可從PPAP中借鑒的工具有以下幾個(gè)。

      2.1 工藝流程圖

      工藝流程圖可作為價(jià)值流程圖(VSM)的一部分,幫助管理人員、工程師、生產(chǎn)制造人員確定浪費(fèi)機(jī)會(huì)提供方法,為持續(xù)改進(jìn)和改變指明方向。工藝流程圖列出從毛坯到產(chǎn)品的所有工序,在圖中,關(guān)鍵工序和瓶頸工序可以醒目列出。解決了關(guān)鍵或瓶頸的問題,就是解決了一大難題,就能大大提高效能。

      2.2 工藝失效模式分析

      失效即不能完成既定功能,如尺寸超差、無法裝配、發(fā)動(dòng)機(jī)壽命降低、發(fā)生飛行事故等,如果產(chǎn)生失效,會(huì)產(chǎn)生重大損失,因此如何預(yù)防航空產(chǎn)品不發(fā)生失效是生產(chǎn)過程必須要考慮的。工藝失效模式分析(PFMEA)是一種分析技術(shù),用以最大限度地保證各種潛在的失效模式及其相關(guān)的起因、機(jī)理已得到充分的考慮和論述。

      在工藝失效模式分析中采用風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)(RPN)量化的方式進(jìn)行。有三個(gè)打分項(xiàng):嚴(yán)重度S、發(fā)生頻率O、可發(fā)現(xiàn)程度D。計(jì)算公式如下:

      嚴(yán)重度是假設(shè)產(chǎn)生失效,會(huì)造成哪種程度的后果。分值為1~10,1分是影響最輕,如外觀缺陷,10分是影響最嚴(yán)重,如發(fā)動(dòng)機(jī)停車。

      發(fā)生頻率是發(fā)生失效的可能性大小。分值為1~10,1分是很難出現(xiàn),如百萬分之一,10分是經(jīng)常發(fā)生,如每批發(fā)生。

      可發(fā)現(xiàn)程度是加工完成后,是否能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。分值為1~10,1分是一定可以檢測出,如尺寸超差較大,10分是不破壞產(chǎn)品就不可能檢測出,如內(nèi)部金相不合格。

      根據(jù)計(jì)算公式及分值設(shè)定,風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)最小為1,最大為1000。工藝失效模式分析可以在投入生產(chǎn)前完成,利用頭腦風(fēng)暴,確定產(chǎn)品制造過程中潛在的失效模式。對于風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)較高的,制定預(yù)防措施,保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。通常情況下,風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先數(shù)≥100的潛在失效模式需要制定行動(dòng)計(jì)劃。

      2.3 工藝控制計(jì)劃

      工藝控制計(jì)劃是針對工藝失效模式分析中風(fēng)險(xiǎn)較高的潛在模式制定的控制方法,也可以針對曾經(jīng)發(fā)生過的質(zhì)量問題制定的改進(jìn)計(jì)劃。

      過去航空產(chǎn)業(yè)疲于處理質(zhì)量問題,往往是出現(xiàn)超差進(jìn)行事后分析原因,發(fā)生飛行事故進(jìn)行質(zhì)量學(xué)習(xí)和停產(chǎn)整頓。工藝控制計(jì)劃做細(xì)做實(shí)后,在制造過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率至少降低80%。為了達(dá)到航空產(chǎn)品的高質(zhì)量要求,大力推廣工藝控制計(jì)劃就非常有必要。

      工藝控制計(jì)劃的形式可以不拘一格,只要有可執(zhí)行性就可以。常用的形式有:改進(jìn)工藝、防錯(cuò)、工藝攻關(guān)、目視化管理、關(guān)鍵工序三定表、影子工具箱。

      2.4 工藝成熟度分析

      工藝成熟度是工藝細(xì)化程度的量化分析。分析用來確保加工工藝滿足計(jì)劃的全部需求情況下的生產(chǎn)要求,一般包括以下內(nèi)容。

      (1)加工工藝穩(wěn)定性—工裝、夾具、設(shè)備和量具。

      (2)工序操作說明。

      (3)工藝控制方法。

      (4)量具適用性。

      (5)全面生產(chǎn)維護(hù)計(jì)劃。

      (6)供應(yīng)鏈管理。

      工藝成熟度分析的過程是以現(xiàn)有的工藝資料、管理方式、實(shí)物、工作計(jì)劃為基礎(chǔ)進(jìn)行逐項(xiàng)打分,最終計(jì)算出工藝成熟度得分。滿分為100分,在各個(gè)階段有不同的達(dá)標(biāo)分值,例如:在新品試制前,工藝成熟度達(dá)標(biāo)分是60;在小批生產(chǎn)前,工藝成熟度達(dá)標(biāo)分是80;在生產(chǎn)定型前,工藝成熟度達(dá)標(biāo)分是90。

      2.5 測量系統(tǒng)分析

      測量系統(tǒng)分析是使用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和圖表的方法對測量系統(tǒng)的分辨率和誤差進(jìn)行分析,以評估測量系統(tǒng)的分辨率和誤差對于測量的要素是否合適。

      測量系統(tǒng)的分辨率應(yīng)該為測量對象公差的十分之一以內(nèi),如測量一個(gè)公差0.1mm的尺寸,采用游標(biāo)卡尺和千分尺就有區(qū)別:游標(biāo)卡尺的最小刻度為0.02mm,容易產(chǎn)生漏檢或錯(cuò)判。千分尺的最小刻度為0.01,千分位可以估讀,測量更精確。

      測量系統(tǒng)的誤差可通過量具的重復(fù)性和再現(xiàn)性。量具重復(fù)性和再現(xiàn)性須包含一個(gè)精準(zhǔn)度與公差(P/T)比率小于等于20%。

      2.6 首件檢驗(yàn)報(bào)告

      首件檢驗(yàn)報(bào)告在國內(nèi)有文件規(guī)定,在試制過程、設(shè)計(jì)變更、工藝變更、兩年未投產(chǎn)等情況下需要進(jìn)行首件檢驗(yàn),往往只指定一件產(chǎn)品來完成。在PPAP中,要求提交至少完成五件產(chǎn)品的所有尺寸報(bào)告,至少25件關(guān)鍵尺寸的結(jié)果。這樣的要求更為合理,五件產(chǎn)品的所有尺寸可以證明按工藝資料進(jìn)行加工可以得出與設(shè)計(jì)圖紙相符的產(chǎn)品,25件產(chǎn)品的關(guān)鍵尺寸可以保證后續(xù)生產(chǎn)中關(guān)鍵尺寸的質(zhì)量保證。

      3 實(shí)施建議

      結(jié)合國內(nèi)航空產(chǎn)業(yè)的實(shí)際情況,在借鑒PPAP來提升航空產(chǎn)品制造水平的方面,建議如下。

      (1)轉(zhuǎn)變管理思維,將技術(shù)水平、生產(chǎn)能力、質(zhì)量水平從定性管理轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治觯寯?shù)據(jù)說話。

      (2)選擇合身工具進(jìn)行借鑒并實(shí)施。國際航空企業(yè)的PPAP要求是其管理全球供應(yīng)商的工作方式,并不是每項(xiàng)內(nèi)容都適用于國內(nèi)。

      (3)靈活運(yùn)用,了解PPAP需要達(dá)到的目的,根據(jù)實(shí)際情況制訂實(shí)施方案、數(shù)據(jù)類型和表格形式。如果只是簡單照搬照做,往往只是事倍功半。

      (4)首先在小范圍內(nèi)進(jìn)行嘗試,不斷完善,逐步制訂流程和標(biāo)準(zhǔn),全面推廣。

      (5)結(jié)合中國智造2025、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,利用大數(shù)據(jù)與管理工具相融合,降低工程師負(fù)擔(dān)。

      4 結(jié)語

      把我國建設(shè)成為航空強(qiáng)國是我們的使命和責(zé)任,積極借鑒國外經(jīng)驗(yàn)是縮短國內(nèi)外差距的途徑之一。在借鑒PPAP其部分工具后,不斷完善工藝文件,可以提升航空制造水平,可以提高航空產(chǎn)品質(zhì)量,可以減少加工過程的浪費(fèi),可以實(shí)現(xiàn)降本增效。

      [1]楊齡.航空機(jī)械失效案例選編[M].北京:科學(xué)出版社,1988.

      [2]馬宗獻(xiàn).論QS-9000的生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序[J].制造技術(shù)與機(jī)床,2006,(4).

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