浅谈航空标准件的质量提升管理实践_章越超.pdf

34航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality质量工程技术研究和质量管理 Q&T Research and Quality Management浅谈航空标准件的质量提升管理实践章越超 肖礼华 宁巍（江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西南昌 330024）摘要 从多个维度分析了航空标准件管理的主要工作环节及存在的普遍问题，提出了推进标准件质量管理提升实践的几点做法，尤其针对标准件相关管理涉及的多维度和人才队伍建设和管理职能部门职责优化提出了建设性方案，为航空企业标准件质量管理提升提供参考。关键词 航空标准件；质量提升；管理体系；技术人才队伍 中图分类号 TH6 文献标识码 B 文章编号 1003-6660（2023）01-3438-05DOI 编码 10.13237/ki.asq.2023.01.080 引言航空标准件（以下简称标准件）是指航空产品中用途广泛的“通用性强的零、组件”，其性能和质量一定程度上关系到航空产品的质量和寿命。标准件按照常规用途可以分为紧固件、结构件、管路件、操纵件和电气连接件等类型，又可以细化为螺栓、螺钉、螺母、铆钉、垫圈、销、轴、锁、衬套、弹簧、合页、卡箍、管接头、密封件、电线接头、搭接线等诸多类型。标准件的品种多、数量大、使用范围广、通用性强；可以在不同型号、不同产品中实现同类型标准件的互换，便于安装和维护，从而降低研制和维护成本。在飞机型号中标准件的使用量可以达到数十万甚至上百万件，占全机零件的比重可以达到 80%甚至 90%以上，从一定程度上说，航空产品中标准件的使用水平体现出一家企业的通用化、标准化水平，也能反映出该企业的技术水平。随着科学技术的不断进步，各种新型的标准件不断涌现，标准件的品种规格数量日益增加。据统计，一架飞机上标准件品种规格可以达到成千上万种，标准件的质量控制与提升就显得尤为重要；不同于普通零件的单架份生产模式，标准件采用的是大规模批量化生产模式，可以大幅提高生产效率、降低生产成本。然而标准件一旦发生质量问题，就是批次性的问题，影响的是同批次几千上万件产品，就会造成比较严重的后果，解决标准件批次质量问题往往需要付出很大的代价，这对标准件的管理带来极大的挑战。如何应对这些挑战，满足各型号对标准件高性能、高质量和稳定性要求，是标准化部门需要亟待解决的问题。1 标准件质量管理工作的内涵标准件管理工作的目标是为了实现标准件的质量提升，所有标准件的管理工作与活动都应围绕这一目标而开展。在一定程度上说，标准件质量是管理出来的，是系统、全面、持续地管理出来的。因此，要实现标准件的质量提升，应建立标准件管理制度。标准件管理应该是贯穿标准件研制、选用、生产、采购、检验、使用和维护保障等全寿命周期过程的管理，在此过程中涉及设计、工艺、标准化、生产、采购、质量检验等部门，因此标准件管理制度首先要承接国家法律法规、上级部门和机关的要求，同时要结合企业实际，量体裁衣，在管理制度的构建过程中考虑各环节各部门的不同诉求，力求管理制度的可操作性和可执行性。在标准件管理制度的基础上，还需要建立系统的、全面的、有效的管理体系；围绕标准件工作的全寿命周期过程，从上游的设计研发的合理性、制造过程的符合性，到下游质量检验的科学性，使用维护的规范性，以系统性的思维和举措，构建基于航空企业实际的标准件管理体系，与标准件管理制度有机结合，通过管理制度和管理体35航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality Q&T Research and Quality Management 质量工程技术研究和质量管理系的有效运行，实现标准件的质量提升。2 航空企业标准件管理现状2.1 部门职责不清 航空企业中既有设计部门，也有工艺、标准化、生产、采购、质量检验等部门，在标准件的管理中都涉及部分职责，但职责界面不清，各部门无法厘清在标准件管理中具体承担哪些职责，同时又缺乏一个能够协调组织标准件管理工作的部门，导致标准件管理工作处于一种混乱无序的状态。在企业层面缺乏一个顶层的标准件管理制度来规范各项标准件管理工作。2.2 品种繁杂多版并存标准件的品种规格多、数量庞大，同时一种标准件普遍存在多个版本，但不同版本之间无法实现完全互换。以航空行业标准 HB 1-130十字槽 90 沉头螺栓 为例，分别存在 1967、1974、1983、1995 和 2002 共五个版本，除去已废止的1967 和 1974 版，仍存在 1983、1995 和 2002 三 个版本，1983 版和 2002 版的螺栓头部高度（H 值）、十字槽的深度存在差异，导致两者之间无法完全互换。2.3 制度规范欠缺在标准件管理过程中，不仅需要企业层面的标准件管理制度，更要明确具体的工作要求和操作指南。企业层面的管理制度偏重于原则性和指导性，但操作性不足，针对标准件管理中涉及的不同环节，在具体操作层面和实施环节、实际工作中已经有一些约定俗成的做法，但没有总结提炼，也没有制度化规范化，因此需要有一套与顶层管理制度有机结合的标准件管理体系，从而指导标准件工作的具体开展。2.4 人力资源能力不匹配标准化部门普遍面临业务繁杂，资源与人员不足的矛盾。以某航空企业标准化部门为例，在行业内较为典型：标准化负责所有技术标准的管理和各种标准数据库的管理，同时负责企业各型号标准化工作及工艺工装标准化工作，标准件管理只是其中一部分业务，因此标准化部门面临着型号任务繁杂而人员不足、能力欠缺的突出矛盾。3 基于质量提升的标准件管理体系构建在探索航空标准件质量提升与管理实践的过程中，标准化部门以问题为导向，从上述典型问题和薄弱环节着手，逐步构建以 标准件工作管理办法 为顶层核心的标准件管理体系，通过该办法对标准件在企业内部各个环节的工作要求及部门分工与协作均作出规定。结合工作实际，针对标准件工作中的主要业务，发布了 标准件选用管理要求 标准件合格鉴定工作要求 标准件 适应性安装要求等一系列配套的工作程序和规定，从而全面规范和指导企业内标准件各项管理工作。根据标准件管理体系（见图1）的运行情况，不断完善体系文件和工作要求，同时在标准件管理工作中寻找薄弱环节，使之显性化和规范化，力求在每一环节都能有明确的要求和规定，从而全面强化标准件的管理，不断提高标准件的质量，降低成本，为型号科研生产提供坚实的保障。3.1 标准件研制过程管理要求标准件的研制需求来源于型号的选用需求及图 1 标准件管理体系36航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality质量工程技术研究和质量管理 Q&T Research and Quality Management国内外技术发展的牵引，因此需要明确标准件的研制流程。标准化部门参考和借鉴了国内相关单位的管理模式，贯彻上级部门对标准件的管理要求，结合企业实际，在标准件管理制度中明确标准件的研制过程主要包括以下环节：1）项目论证。承接设计部门提出的标准件使用需求，编制项目建议书，对标准件研制项目进行可行性论证，包括需求分析、国内外现状分析、可行性分析、项目进度、经费预算等内容。2）标准件设计。根据项目建议书，编制标准件标准，包括图样标准和技术规范，向标准件承制方（以下简称承制方）发出标准件试制任务书，确定试制项目、技术要求及评审要求。3）工艺准备。承制方根据试制任务书要求，编制项目实施方案和相关文件，进行试制前工艺准备。4）试制试验。承制方按照实施方案完成产品试制，并按照合格鉴定项目完成厂内的合格鉴定试验，并且试验合格。5）合格鉴定。承制方完成厂内合格鉴定试验后，还应在具备资质的第三方通过合格鉴定试验。6）适应性安装试验。通过合格鉴定的产品，由工艺部门组织开展适应性安装试验，研制标准件的安装工具、工艺参数、检验要求的符合性，以满足型号的实际应用。7）适用能力考核。由标准化部门设定极限考核环境对产品的适用范围和能力进行考核和留样，考核其满足适用环境的程度。8）装机评审。完成上述工作后，由标准化部门开展装机评审，对承制方的研制过程及产品进行审查和确认。3.2 标准件生产计划管理要求标准件的生产由计划管理部门下达、生产部门实施，其核心在于标准件生产计划的管理和实施。设计、工艺部门完成标准件选用后，形成基于型号的标准件需求，结合标准件自制能力和供应能力相关情况，通过对需求的分解和工艺路线分工，形成了型号标准件的采购清单和生产清单，计划部门按年度统筹形成了企业标准件的采购计划和生产计划，通过对生产计划的管控和执行，实现企业自制标准件合理有序生产，从而保障型号的顺利研制。3.3 标准件合格鉴定管理要求标准件合格鉴定是指标准件采购前的一个独立过程，由第三方鉴定机构对承制单位或销售商的产品进行检查、试验，以确定其是否符合规范要求。在航空行业中，上级部门对标准件存在下列情况的，要求进行合格鉴定：1）标准件转厂生产时；2）国标、国军标、航标等成熟标准件首次应用时；3）标准件正式生产后，如结构、材料、工艺、主要设备等有更改，经确认可能影响产品性能和功能时；4）标准件长期停产后，恢复生产时；5）质量一致性检验结果与上次鉴定检验结果有较大差异时；6）在使用或验收过程中出现重大质量问题时。在国军标、航标等标准件的技术规范中，均提出了标准件合格鉴定要求，对鉴定的试验项目、试验要求、样本数量、试验方法均作出了规定，因此在标准件管理制度中应执行上级部门和标准技术规范的要求，对标准件的合格鉴定工作提出明确要求，当标准件存在上述情况时，标准化部门应组织标准件供应商开展合格鉴定工作。3.4 供应商管理要求随着技术的不断进步，具备轻型、高强度、耐腐蚀、高抗疲劳、长寿命的新型标准件不断得到应用和普及，标准件的研发和生产日益专业化、精细化和集约化。在型号研制过程中，需要专业化的标准件供应商提供高质量的标准件产品，因此在标准件管理中对供应商的管理是一个重要环节。供应商管理主要包括供应商寻源与推荐、准入与选择、评价与考核、退出机制等内容。标准件化部门应重点关注供应商准入与选择工作。标准件供应商的准入除了满足基本的准入条件，比如营业执照、武器装备承制资格、GJB 9001 质量体系认证之外，主要应通过技术认证程序。技术认证程序可参照本文“3.1”节标准件研制过程，供应商作为标准件承制方，按照程序要求完成技术认证程序，并通过相关的技术审查后，其产品37航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality Q&T Research and Quality Management 质量工程技术研究和质量管理纳入企业合格供方目录。通过标准件供应商的技术认证程序以及合格供方目录的严格管理，可以规范企业标准件的供应商准入、采购及供应商管理工作。3.5 标准件入厂复验要求标准件入厂复验是指航空企业为了确保标准件产品质量，在接收到具有合格证明的标准件产品后，由检验/理化部门组织对其产品逐批进行再次检验的过程。只有入厂复验合格的标准件产品才能验收入库，进而分发给标准件使用单位。标准件入厂复验是标准件质量提升的重要环节，其核心在于入厂复验的试验项目及抽样方案的确定，一般可参照标准件的技术规范中的质量一致性检验项目和抽样方案，质量一致性检验项目一般为常规的试验检查项目，比如尺寸、外观、抗拉、抗剪、疲劳、硬度等。对于标准中未规定试验项目或者抽样方案的标准件产品，标准化部门可依据产品技术特点和使用要求确定试验项目，按照 GB/T 2829周期检验计数抽样程序及表确定抽样方案，示例见表 1：表 1 标准件入厂复验示例标准号GB 845-1985 十字槽平圆头自攻螺钉技术规范GB 90-1985 紧固件验收标志与包装GB 3098.5-2000 紧固件机械性能 自攻螺钉试验项目1.基本尺寸。2.外观质量。3.硬度试验。4.扭矩试验。抽样方法每批零件抽 5%的数量做试验。通过理化检验部门严格按批次开展标准件入场复验工作，可以在标准件入库过程中及时发现一些不合格产品，并按照相应的处理程序采取现场隔离与问题分析、让步接收、退货等措施，是确保标准件质量的重要手段。3.6 标准件标准的管理要求标准件标准的管理主要包括标准编制、贯彻实施、更改、修订、归档和分发等要求。标准化部门制定了与标准管理相关的一系列企业标准，在型号研制过程中需编制新的标准件标准时，按照标准编写规定开展标准编制，按标准实施要求开展标准的贯彻，标准件标准的编制和修订按企业标准制定（修订）更改和废止的程序和要求进行，经审查批准后贯彻执行，并及时分发给相关单位及标准件供应商。3.7 标准件的选用控制要求标准化部门通过不同型号标准件选用数据经验的积累，开展标准件的选用控制和优化工作，针对标准件品种多、数量大的问题，规范设计部门选用各类标准件，大力压缩标准件的品种规格，提高标准件选用的集中度，从而提高生产和采购效率，减少标准件的管理成本，进而降低型号研制成本。标准件的选用应以型号为单元，针对标准件多版本共存的问题，需考虑新老型号对不同版本的选用需求，因此在型号研制的方案阶段，与设计部门充分沟通，按型号制定“型号标准件选用范围”（以下简称选用范围）。选用范围中的标准件应包含标准件名称、牌号、限用材料等信息，并明确标准件的版本。标准化部门以型号为抓手，依据选用范围构建型号标准件数据库，添加标准件三维数模及相关信息，实现选用范围内的标准件与标准件三维数模的唯一对应关系，设计人员只能从型号标准件数据库选用，通过 VPM、ePdm 系统将数据传递到工艺、计划、生产等下游部门，从而确保标准件数据的准确性和唯一性，通过上述做法，解决了在老旧型号中时常出现的标准件新旧版本共存、标记不规范、信息错误等问题。通过选用范围和标准件数据库的管理，可以在型号研制过程中较好地解决标准件多版本混乱的问题，减少标准件的选用规格，从而减少标准件的采购和管理成本，是降低型号研制成本，实现质量提升的重要手段。4 标准件管理质量提升配套建设4.1 人力资源能力匹配建设开展航空标准件管理，最重要的是要有一支高水平的标准件技术人才队伍。然而标准化部门普遍面临业务繁杂、资源与人员不足的问题。标准化部门通过内部挖潜、人员调配等方式，逐步培养人才队伍，并采取以下措施：1）调整人员职责分工。改变标准化人员一人身兼数职的现状，基于员工的学习经历和工作经验，根据航空标准件的技术特点和类型，安排38航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality质量工程技术研究和质量管理 Q&T Research and Quality Management出数名专职的标准件技术管理人员，不再负责其他业务，从而集中精力开展标准件各项管理工作，使得每一类标准件都有专职人员负责，同时采取AB 角相互配合，确保标准件管理工作持续开展。2）开展标准件技术人员能力提升。要求标准件技术主管熟知其负责的每一种标准件，包括标准件的技术参数、功能性能、工艺工程、使用场景、复验及验收等信息，并经常到科研一线处理标准件的各种技术问题；重点鼓励青年员工勇挑重担，培养技术自信和能力自信。3）积极争取标准化奖励政策。经过不懈努 力，标准化部门出台了标准化奖励政策，对完成标准件标准编制的人员，根据标准的不同层级（国标、国军标、航标、集团标准等）给予相应的奖励，同时在职称评定时给予相应的加分奖励。4）积极参与行业内标准件技术交流。鼓励和提倡标准件技术主管参加行业内的技术交流，了解国内外标准件的发展趋势和动态，在交流中拓展视野，不断提升和进步。4.2 标椎化部门技术储备能力建设目前国内外标准件的发展趋势为轻型、高强度、耐盐雾环境、高抗疲劳、长寿命。标准件的材料主要以钛合金和不锈钢为主，具体应用类型为高锁紧固件、单面连接标准件、粘接式标准件、高强度紧固件、冷挤压强化衬套等。标准化部门立足于实现型号战技指标，满足型号对标准件的使用需求，做好部门技术储备能力建设。标准化部门作为标准件管理主责部门应该长期跟踪国内外标准件发展趋势，重点关注新型标准件在国内的应用情况，做好型号标准件工作策划。对新型标准件的性能优缺点、技术成熟度、使用环境、供货渠道和供应成本都要有全面的了解，综合分析其应用的可行性。及时开展新型标准件标准编制、合格鉴定、适用能力考核和适应性安装等工作，从而为企业后续型号的研制做好技术储备，通过新型标准件的应用实现更好的综合性能，提升型号产品的性能，满足日益严苛的使用需求。5 总结航空标准件的质量提升与管理工作是一项富有挑战的长期工作，对于航空企业来说，标准件的研制、选用、生产、采购、检验和使用等环节的管理工作并不是孤立的，而是互相关联，逐层递进的。面对标准件管理工作中的典型问题和痛点难点，需要逐步分析，不断实践。标准化部门应围绕实现标准件质量提升的核心目标，构建符合企业实际，满足企业型号发展需求的标准件管理体系。在此过程中只有深入标准件管理的每一个环节，与相关部门充分沟通协调，逐步将标准件管理工作规范化和制度化，从而排除其他干扰因素，不断提高标准件管理水平，实现依靠标准件管理制度和体系运行实现标准件科学管理和质量提升的目标。与此同时，标准化部门还应加强人才培养力度，建立适应新形势下标准件发展需求的人才队伍，并通过新技术、新型标准件的研究与应用，从而引领航空企业技术的不断 进步。