基于飞机部件装配技术的质量控制研究

李向龙 1李鹏 2袁志强 3

摘要：随着科学技术的不断创新，我国飞机研制的立项，装配敏捷、高效、高质量的技术优势已经被国内飞机制造企业所认识。本文围绕飞机数字化装配技术以及质量控制展开分析，期望能够对提升飞机装配技术以及工艺质量具有参考价值。

关键词：飞机零部件；装配技术；质量控制

飞机装配是将各零件或组合件按产品技术要求相互准确定位，并用规定的连接方式装配成部件或产品的过程，是形成飞机质量特性的关键环节，具有手工操作为主、群体作业以及自动化水平低的特点。

一、飞机部件装配质量控制现状及不足

由专职检验员对产品质量事后把关的控制模式，使大量检查工作嵌入生产过程，造成生产节奏不连贯，经常出现多名操作同时提交检验员检查的情况，停工、窝工等待多，生产方式不精益。在操作者提交检验员检查时，产品质量特性已经形成，无法挽回或改进。这种质量控制模式主要不足表现在以下几个方面。

1.1操作者质量主体责任意识不强。操作者只注重实际生产操作，缺少对自身操作质量的自主控制，普遍认为产品质量优劣应由检验人员来判定，导致质量主体责任意识不强，容易对检验员产生依赖心理，思想上存在后面有人为自己产品质量把关的错误认识，从而放松自己对操作过程的质量要求，甚至出现相互推诿责任的情况。另外，也不排除少数操作者存在侥幸心理，把自己没有检查或检查不合格的产品仍然交付下一工位。

1.2大量专检工序影响生产组织精益性。工艺文件中的检验控制点设置过多，控制重点不突出，影响生产效率，以某机型为例，检验工序占比23.2%，检验员检查内容操作者都已检验过一次，所以检验员工作是重复劳动，是一种资源和成本的浪费。另外，因检验员数量有限，一个部件通常只能配置1～2名检验员，而操作者数量及检验工序较多，生产现场经常发生多名操作者同时提交检验员检查的情况，影响生产周期和节奏，造成生产组织不精益。在这种情况下，会出现有些操作者为了赶工而超越工序，在检验未检查情况下就操作后面工序，导致产品质量存在较大风险。

1.3产品的操作过程与检验过程分离。在装配过程中，操作者是对产品质量信息唯一的全面检查者，对产品质量情况最为清楚；后续专职检验人员需负责多名操作者装配产品检验，工作任务大，不可能做到全检，只是对产品关键、重要质量要素进行复核，所以难免会出现漏检和误判。

1.4质量控制模式滞后严重。检验人员隶属于质量保证部门，操作者隶属于生产部门，检验人员发现质量问题，只能被动记录处理或提出改进意见，无权直接进行工艺技术方面改变。要想把检验员建议转化为工艺文件，要在不同部门中进行一系列沟通，履行多道程序才能实现，此指令控制模式显然存在一定滞后性。事后把关质量控制模式，改变不了产品质量状态，避免不了已经造成的经济损失，无法提高产品本身质量水平；同时，对检验人员数量需求较多。为改变这种质量控制模式带来的弊端，探索新的质量控制模式势在必行。

二、飞机部件装配技术的质量控制

2.1实行质量自主控制的组织保证。从飞机部件装配手工操作、群体劳动特点及质量控制现状分析，现阶段更适合发挥团队作用，落实团队质量控制主体责任。一方面，是因为操作者素养还不能满足全面自主控制的要求。另一方面，操作者团队中的工位负责人、技师等骨干亲自参与产品制造过程，从能力上讲，他们具备识别质量特性、开展质量检查的能力，能承担起互检的职责，可授权他们从事产品质量检查；从职责上讲，他们也有对团队产品质量负责的责任；可从工作年限、技能、操作证、个人质量分档等因素进行评价，挑选能胜任质量检查的操作者，由检验部门对他们进行检验技能培训、考核，授予考核合格人员专用检查印章，授权合格人员可对产品质量进行检查，称之为授权检验；同时，要制定质量控制有效率等考核指标，定期对授权检验进行过程评价和调整。

2.2实行质量自主控制的制度保证。质量成本可分为预防成本、鉴定成本与故障成本，其中故障成本包括解决问题的成本、对库存的再检验、生产日程的中断、故障原因分析、制定改进措施以及让步等。按质量问题被发现的环节，可分为自检发现、被互检或专检发现以及被用户发现；一个质量问题被发现环节不同，解决故障成本也不同。

2.3实行质量自主控制的技术保证。通过对产品的检验工序现状、技术要求和质量数据进行分析，将检验工序分为两类，及专检工序和授权检验工序。其中，专检工序由检验员检查；授权检验工序由操作者中取得检查资格者进行检查。制定检验工序遵循“三强化、一精简”的优化原则，即强化关键过程控制、特殊过程控制以及重要工序控制，精简普通制孔、铆接等一般工序专检。关键过程根据产品定义来确定，包含关键件、重要件、疲劳关键件装配以及关键特性、重要特性的加工工序。特殊过程根据工序采用工艺方法来确定，包含油箱密封、座舱密封以及电缆焊接等工艺方法。重要工序通过对照装配流程图，利用FMEA及头脑风暴对操作人员、机器设备、材料、工艺方法、测量和环境等因素按工序逐一进行分析，识别RPN≥120的工序及失效原因。

2.4工作实施及过程监控。在实施过程中加强现场巡检，定期收集产品故障情况，运用控制图对产品质量和授权检验人员进行监控，对质量现况及典型问题进行展示，并及时分析质量波动，找出影响工序质量的主导因素加以控制。设计质量自主控制问题收集表，收集试点中存在的问题及解决建议，持续完善实施办法。为科学地评价操作者、检验人员控制能力及质量自主控制试点效果，开发故障信息记录平台，把故障的发现方式分为四类，即工人自检、授权检验、检验专检以及用户代表发现，定期统计分析故障性质，找出故障自主控制能力薄弱的操作者，进行专项培训；通过合理化建议平台，采用PDCA循环优化管理要求，持续改进，寻找质量可控、多方认可的管理办法。

三、数字化装配是飞机部件装配发展的新方向

随着计算机技术、信息技术和自动化技术的蓬勃发展，数字化成为制造业的发展方向。飞机制造业作为制造业中的一个重要组成部分，也正向数字化、信息化及设计制造试验一体化的方向发展。飞机数字化设计、制造和管理技术，是一门集计算机、网络、自动控制、数字化加工、现代飞机制造和现代管理等诸多技术于一体的飞机制造综合应用技术。在国外，以波音、空中客车为代表的航空制造业两巨头，基本实现了飞机的全面数字化设计、制造，大幅度提高了飞机的设计及制造水平，最大限度地减少了设计的返工，充分利用了行业内的资源和设计制造能力，其作用是非常明显的。在国内，各飞机总成基地都正向飞机数字化制造的方向发展：引进或者开发了一定数量的软件和数字化加工装备，培养了大量的数字化专业人员，对组织管理模式进行了变革，在数字化设计、数字化制造、数字化管理方面均己取得了一定的成绩。在飞机制造过程中的其他环节向数字化方向发展的同时，装配作为其中的关键一环，其发展方向也必然是数字化。飞机装配只有向数字化方向发展才能打通飞机数字化制造生产线，提高我国的飞机制造水平。结合我国飞机制造业的发展现状，飞机部件装配的数字化是全面实现数字化装配的首要环节。

随着我国大飞机研制的立项，数字化装配敏捷、高效、高质量的技术优势已经被国内飞机制造企业所认识。当前，借助于大飞机本身的装配技术要求，数字化装配的应用将首先在飞机对接装配领域取得突破。

参考文献：

[1]孟奇.飞机部件精准对接技术研究.机械制造,2018(8):42-44.

[2]邹书.飞机总装自动化校准对接系统.航空制造技术,2018(7):32-36.