摘要: 本文基于近年來機(jī)加零件抽樣檢驗(yàn)技術(shù)研究和應(yīng)用后取得的效果，嘗試在復(fù)材金屬膠接件FPQ獲得顧客鑒定后推廣應(yīng)用抽樣檢驗(yàn)技術(shù)，旨在降低大型檢測設(shè)備無損檢測的檢測成本。本文通過顧客技術(shù)規(guī)范和抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用條件的科學(xué)分析和評估，初步策劃了復(fù)材膠接件抽樣檢驗(yàn)方案，為進(jìn)一步應(yīng)用復(fù)材膠接件抽樣檢驗(yàn)技術(shù)提出建議。

關(guān)鍵詞: 抽樣檢驗(yàn);檢驗(yàn)可靠性IRR;FPQ ;AOQL

1   抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的背景

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化時代的到來，相同質(zhì)量和進(jìn)度要求下制造業(yè)的承耐力水平是顧客考量組織運(yùn)營能力的關(guān)鍵指標(biāo)之一，特別是微利時代，成本管理和控制水平顯得尤為重要。目前，在國外轉(zhuǎn)包項(xiàng)目速率提升的同時，顧客對供方降成本方面的要求也日益迫切。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)度的前提下，采用基于風(fēng)險(xiǎn)的思維，創(chuàng)新管理模式，挖掘管理潛能，提升管理效益，增強(qiáng)顧客滿意度，降低質(zhì)量成本，是國外轉(zhuǎn)包項(xiàng)目質(zhì)量管理過程中持續(xù)改進(jìn)必須思考的議題之一。進(jìn)入2018年以來，公司為了解放生產(chǎn)力，降低運(yùn)營成本，大力倡導(dǎo)創(chuàng)新文化，培育創(chuàng)新項(xiàng)目。作為一個質(zhì)量管理者，為了響應(yīng)公司號召，對崗位業(yè)務(wù)運(yùn)行過程中存在的瓶頸問題，通過研究從而緩解或解決問題，責(zé)無旁貸。

近年來，筆者基于對顧客規(guī)范以及國際宇航系列抽樣檢驗(yàn)技術(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)的研究，結(jié)合公司現(xiàn)有項(xiàng)目的質(zhì)量運(yùn)行實(shí)際，已嘗試在某成熟項(xiàng)目機(jī)加零件CMM測量工序上應(yīng)用了抽樣檢驗(yàn)技術(shù)方法，零件測量數(shù)量減少到原來的十分之一，緩解了檢測壓力，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，只要嚴(yán)格掌控抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的過程條件，合理規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，可以保證交付顧客的數(shù)以萬計(jì)的零件質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定，無質(zhì)量逃逸現(xiàn)象發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已經(jīng)實(shí)施的抽樣檢驗(yàn)項(xiàng)目每年可為公司節(jié)約檢測費(fèi)用約千萬元人民幣。

今年，波音737某項(xiàng)目生產(chǎn)批量逐月處于爬坡階段，生產(chǎn)批量穩(wěn)中有升，預(yù)計(jì)年內(nèi)要從現(xiàn)在的8架份增加到月產(chǎn)20架的水平。隨著月產(chǎn)量的增加，需無損檢測的復(fù)材膠接件零件數(shù)量凸增，導(dǎo)致檢測人員和設(shè)備等資源緊張。公司目前無損檢測設(shè)備是獨(dú)子設(shè)備，設(shè)備基本上24小時或節(jié)假日持續(xù)運(yùn)行，未來的技術(shù)改造尚需要周期。面對目前的檢測任務(wù)和壓力，要快速保質(zhì)地完成檢測任務(wù)，為項(xiàng)目交付提供支持，復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用研究被提上議事日程。本文重點(diǎn)討論復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的可行性。

2 復(fù)材膠接件抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的基本條件評估

要想在復(fù)材膠接件上應(yīng)用抽樣檢驗(yàn)技術(shù)方法，必須嚴(yán)格按照程序進(jìn)行評估，包括技術(shù)規(guī)范要求、零件質(zhì)量穩(wěn)定性情況、產(chǎn)量和投產(chǎn)模式等，包括顧客對抽樣檢驗(yàn)應(yīng)用的管理態(tài)度等，從而確定是否可以進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。具體評估如下。

2.1 技術(shù)和管理依據(jù)

為了在復(fù)材膠接件無損檢測工序?qū)嵤┏闃訖z驗(yàn)技術(shù)，筆者研究了顧客復(fù)材膠接件制造規(guī)范BAC5514中的質(zhì)量控制條款，從而確定顧客規(guī)范是否允許抽樣檢驗(yàn)。對于復(fù)材膠接件的無損檢測，規(guī)范給予了明確的降低樣本量要求。規(guī)范指出，F(xiàn)PQ鑒定獲得顧客批準(zhǔn)后，供方可以按照BSS7286規(guī)范實(shí)施抽樣檢驗(yàn)技術(shù)。規(guī)范要求，抽樣檢驗(yàn)應(yīng)用前，編制的抽樣檢驗(yàn)技術(shù)程序需提交顧客審批。

 復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用依據(jù)的獲取，掌握了抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)和管理的理論依據(jù)，邁出了復(fù)材件抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的第一步。而復(fù)材膠接件無損檢測能否進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，按照現(xiàn)行的D1-8007文件，則取決于復(fù)材膠接件批生產(chǎn)實(shí)物質(zhì)量的穩(wěn)定性程度，因此，批生產(chǎn)實(shí)物質(zhì)量的穩(wěn)定性程度調(diào)查是下一個需要評估的內(nèi)容，至關(guān)重要。

2.2 FPQ鑒定為復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

眾所周知，產(chǎn)品質(zhì)量是設(shè)計(jì)和制造出來的，合格的產(chǎn)品必須經(jīng)過科學(xué)的結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)，規(guī)范的操作，嚴(yán)格控制過程參數(shù)，才可能輸出合格的產(chǎn)品。為了驗(yàn)證過程的正確性與否，通過科學(xué)檢測，對比，判斷，從而獲得可靠的檢測結(jié)果，復(fù)材膠接件制造也不例外。

FPQ（First Process Qualification）是項(xiàng)目研制期間，對首次加工的復(fù)材件結(jié)構(gòu)參數(shù)、制造規(guī)范和檢測方法等要素進(jìn)行驗(yàn)證的一個標(biāo)志性工藝鑒定。對于復(fù)材膠接件制造過程，FPQ鑒定批準(zhǔn)先行一步。只有嚴(yán)格按照規(guī)范要求控制人員的技能和資格，按照壽命要求控制原材料的有效性，設(shè)置規(guī)范要求控制的加工環(huán)境，包括鑒定合格的設(shè)備、固化溫度、壓力等參數(shù)，才可能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，順利通過顧客的FPQ鑒定。

經(jīng)查實(shí)，文中討論的項(xiàng)目工藝在1997年已經(jīng)獲得FPQ鑒定批準(zhǔn)，FPQ鑒定為復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。

2.3 批生產(chǎn)實(shí)物質(zhì)量的穩(wěn)定性調(diào)查

復(fù)材膠接件無損檢測質(zhì)量穩(wěn)定性調(diào)查是實(shí)施抽樣檢驗(yàn)技術(shù)前必須完成的重要工作之一。只有過程連續(xù)輸出質(zhì)量合格的零件，才可能隨機(jī)抽取一個能夠代表批質(zhì)量水平的樣本。

  本文討論的復(fù)材膠接件制造過程主要包括，蜂窩芯清洗、干燥、表處、噴底膠、工裝表面清理、膠膜制備和鋪貼、制袋和氣密檢查、啟模和檢查表面，最后一道工序是超聲波無損檢測 。調(diào)查后得知，項(xiàng)目涉及擬定抽樣檢驗(yàn)的有8個圖號，零件結(jié)構(gòu)形狀相似，加工方法和參數(shù)一樣，屬于同族類組件，F(xiàn)PQ獲批后，工藝參數(shù)也已經(jīng)固化到制造指令當(dāng)中。

從生產(chǎn)現(xiàn)場了解到，實(shí)施復(fù)材膠接制造工序的操作人員都是經(jīng)過培訓(xùn)的上崗資質(zhì)的員工，操作技能嫻熟，隊(duì)伍穩(wěn)定，完全可以按照指令和規(guī)范進(jìn)行操作，制造的零件質(zhì)量滿足規(guī)范和圖紙要求，質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定。用于固化復(fù)材膠接件的工裝已經(jīng)按照顧客文件進(jìn)行鑒定，鑒定后納入顧客文件保存記錄。粘接金屬板干凈，質(zhì)量合格；蜂窩芯材料滿足圖紙要求；所需要的膠膜材料儲存溫度在受控范圍內(nèi)，處于壽命期狀態(tài)。膠接現(xiàn)場環(huán)境封閉，空氣經(jīng)過過濾，清潔度滿足要求，空氣壓差正常，膠接時使用的空氣質(zhì)量滿足要求。檢測設(shè)備在效驗(yàn)期內(nèi)，檢測人員具備檢測資格，可以熟練操作檢測設(shè)備，檢測結(jié)果真實(shí)可靠。綜合以上對影響復(fù)材膠接件各項(xiàng)制造因素的跟蹤評估，可以看出復(fù)材膠接件制造過程已經(jīng)固化，影響制造的5M1E因素基本穩(wěn)定，工序波動小，輸出的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠，處于受控狀態(tài)。

按照BAC5514中復(fù)材膠接件的質(zhì)量控制要求，應(yīng)對制造過程和完工產(chǎn)品涉及的原材料的有效期、工藝參數(shù)、底膠厚度、膠梗和分層等特性進(jìn)行檢查和控制，并形成記錄。復(fù)材膠接件內(nèi)部的空腔、分層和氣泡需要采用超聲設(shè)備進(jìn)行無損檢測，并形成檢測記錄。

2年來，經(jīng)過對同結(jié)構(gòu)同工藝復(fù)材族類零件無損檢測結(jié)果進(jìn)行跟蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)復(fù)材膠接件輸出質(zhì)量累計(jì)一次提交合格，無內(nèi)部缺陷，質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定。這種質(zhì)量狀況符合顧客規(guī)范中抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的基本條件。如何選取方案，實(shí)施抽樣檢驗(yàn)技術(shù)，還需要求進(jìn)一步討論。

2.3復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

2.3.1 檢驗(yàn)可靠性IRR調(diào)查

    為了獲得復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)方案，筆者研究了顧客指定的統(tǒng)計(jì)過程控制規(guī)范。規(guī)范對實(shí)施抽樣檢驗(yàn)的零件、特性和過程檢驗(yàn)可靠性要求分門別類，下表是各種零件、工序或特性進(jìn)入抽樣檢驗(yàn)前，初始檢驗(yàn)可靠性的參考水平。

檢驗(yàn)可靠性最小值表

  從上面列表可以看出，顧客允許無損檢測在條件成熟時，運(yùn)用適當(dāng)?shù)某闃訖z驗(yàn)技術(shù)方法，檢驗(yàn)可靠性值選取99%。那么，如何選取抽樣檢驗(yàn)方案，下文需要繼續(xù)討論。

2.3.2 復(fù)材膠接件無損檢測工程特性水平分析

按照規(guī)范來說，工程特性可分為三個水平，包括關(guān)鍵（Critical），重要(Major)和一般(Minor)三個水平。C掃描主要解決的問題是對膠接組件內(nèi)部的空腔、分層和氣泡等內(nèi)部缺陷的檢測，圖紙或規(guī)范對此特性沒有標(biāo)注類別，因此按照一般(Minor)水平進(jìn)行處理。

2.3.3復(fù)材膠接件無損檢測累計(jì)一次提交合格率與檢驗(yàn)可靠性值IRR

檢驗(yàn)可靠性值IRR是指工程特性進(jìn)行抽樣前一次提交合格率可以達(dá)到的水平。因此，進(jìn)入抽樣檢驗(yàn)前，必須對工程特性輸出產(chǎn)品的一次提交合格率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并對比其符合性程度。

 據(jù)統(tǒng)計(jì)，累計(jì)測量的N項(xiàng)復(fù)材膠接件進(jìn)行了連續(xù)M架的掃描檢測，掃描結(jié)果表明M件復(fù)材膠接件內(nèi)部膠接質(zhì)量合格，一次提交合格率FYP持續(xù)達(dá)到100%。按照上面2.2條款的列表，滿足復(fù)材無損檢驗(yàn)99%的檢驗(yàn)可靠性要求，具備抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的基本條件。抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用方案除考慮IRR之外，批量的大小和投產(chǎn)模式也是選擇抽樣檢驗(yàn)方案的指標(biāo)之一。     

2.3.4  復(fù)材膠接件投產(chǎn)批量和模式

基于前期持續(xù)穩(wěn)定的復(fù)材件輸出和交付，顧客對復(fù)材件產(chǎn)品質(zhì)量持有足夠的信心，因此項(xiàng)目產(chǎn)量目前連續(xù)爬坡階段，最終可能達(dá)到月產(chǎn)均衡22架的水平。投產(chǎn)模式屬于按月均衡進(jìn)行，生產(chǎn)過程5M1 E相對穩(wěn)定。擬定抽樣檢驗(yàn)的N項(xiàng)復(fù)材膠接組件也不例外，處于同樣生產(chǎn)模式。這種投產(chǎn)批量和模式符合波音規(guī)范連續(xù)抽樣檢驗(yàn)?zāi)Ｊ剑砂凑兆孱惲慵塾?jì)數(shù)量，自行設(shè)計(jì)一個抽樣檢驗(yàn)方案。

2.3.5  比對技術(shù)規(guī)范，初步確定抽樣檢驗(yàn)方案。

基于以上的系列分析，筆者查閱了BSS7286《指定工程特性的統(tǒng)計(jì)過程控制》標(biāo)準(zhǔn)， 選擇利用IRR和AOQL水平，結(jié)合批生產(chǎn)膠接件一次提交合格率、投產(chǎn)模式和班次數(shù)量，參考有限制運(yùn)行的連續(xù)抽樣檢驗(yàn)?zāi)Ｊ胶土斜?，初步選取IRR=99%，AOQL=0.074%，族類合格零件累計(jì)值可選用i=343，從而確定檢驗(yàn)頻率f值 。也可以選取無限制運(yùn)行的方案。

除此之外，按照連續(xù)抽樣檢驗(yàn)要求，必須針對產(chǎn)品運(yùn)行過程中的質(zhì)量波動情況，設(shè)置合適的轉(zhuǎn)移規(guī)則，規(guī)則需對不合格樣本進(jìn)行處理，對同批產(chǎn)品追回進(jìn)行100%檢測，只有設(shè)置轉(zhuǎn)移規(guī)則，才可以保護(hù)顧客利益，有效防止供方質(zhì)量逃逸風(fēng)險(xiǎn)。

2.3.6  編制抽樣檢驗(yàn)程序文件，提交顧客批準(zhǔn)

方案確定后，需要編制抽樣檢驗(yàn)程序文件。程序文件必須對涉及抽樣檢驗(yàn)的膠接件質(zhì)量特性水平、所使用設(shè)備的有效性和精度、測量人員的資格、樣本選取的方法以及樣本不合格后的處理，包括質(zhì)量記錄的保存以及可追溯性等內(nèi)容，進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，確保操作者理解抽樣檢驗(yàn)方法和抽樣檢驗(yàn)實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)。抽樣檢驗(yàn)程序編制完成后，須提交顧客批準(zhǔn)后投入使用。

    為了確保樣本能夠代表批的水平，預(yù)防抽樣檢驗(yàn)過程中的質(zhì)量逃逸風(fēng)險(xiǎn)，抽樣檢驗(yàn)程序投入使用后，必須加強(qiáng)抽樣檢過程的現(xiàn)場指導(dǎo)和監(jiān)控，從而保證抽樣檢驗(yàn)的實(shí)施效果。

3. 結(jié)論和預(yù)期效果

 通過以上基于風(fēng)險(xiǎn)的思維，對復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用的理論依據(jù)和應(yīng)用條件的討論，可以初步得出的結(jié)論是,在持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)條件下，復(fù)材膠接件無損檢測工序可以應(yīng)用抽樣檢驗(yàn)技術(shù)減少檢測頻率。年初，筆者與波音顧客代表溝通了關(guān)于擬定在復(fù)材膠接件無損檢測工序?qū)嵤┏闃訖z驗(yàn)方法事宜，波音代表同意公司在此工序開展抽樣檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用，關(guān)于抽樣檢驗(yàn)方案，基本達(dá)成一致意見。

 據(jù)了解，目前大型超聲檢測設(shè)備測量成本頗高，無損檢測復(fù)材膠接件的市場參考價(jià)格為單位平方米4500元，價(jià)格昂貴。如果在項(xiàng)目上能夠按照抽樣檢驗(yàn)?zāi)Ｊ介_始檢測，就可以減少檢測數(shù)量，如果采用1/2抽樣檢驗(yàn)頻率，設(shè)備檢測成本至少可以下降50%。具體節(jié)約費(fèi)用按照實(shí)際情況測算。

由此可見，基于規(guī)范的工藝過程，在成熟穩(wěn)定的批生產(chǎn)復(fù)材膠接件無損檢測工序上，嘗試應(yīng)用抽樣檢驗(yàn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)提高設(shè)備利用率，節(jié)約設(shè)備資源，緩解檢測壓力，化解檢測數(shù)量巨大與交付急需的突出矛盾，降低復(fù)材膠接件檢測成本，提高勞動生產(chǎn)率，提升質(zhì)量管理水平的最初目標(biāo)，同時為增強(qiáng)企業(yè)承耐力和市場競爭力也具有積極的意義。

隨著航空業(yè)的飛速發(fā)展，復(fù)合材料在飛機(jī)制造的應(yīng)用更為廣泛，復(fù)材膠接件無損檢測抽樣檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用和推廣值得期待。

筆者孤陋寡聞，才學(xué)疏淺，加上對統(tǒng)計(jì)技術(shù)知識理解的局限性，文中不當(dāng)之處在所難免，敬請各位尊敬的讀者理解并予以批評指正，作者在此深表感謝！

參考文獻(xiàn)

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