1 引言
产品质量先期策划是在航空产品研制早期开展的确定需求和目标、建立运行过程、配置资源的质量管理活动。同时，APQP也是一种由“阶段-关键要素-交付物”结构框架形成的产品研制质量管控模式，明确了质量相关的关键要素的工作要求，开发了显性化表征过程风险程度的流程和检查准则，通过要素的实施和节点评估，达到产品按时、保质和低成本高效交付的目的。
霍尼韦尔2014年开始在航空产品上实施APQP，实现2018年平均百万缺陷机会发生数相比2013年下降78%。空客公司在研和改型的A330系列、A320系列、A380等型号全面推进APQP，对A320 neo实施的效果进行评估，不合格品降低30%，大量节省了人力、物力、工具和设施[1]。我国从2019年开始在航空领域选择试点项目应用APQP识别和管控质量风险，实现在研制早期进行风险防控，多项产品实现故障率大幅下降、生产装配周期的大幅缩短和成本的降低[2]。国际航空航天质量组织开发的航空航天和国防行业的APQP包含5个阶段47项关键要素，我国航空AVIC-APQP结合型号研制过程确定了44项关键要素。
为确保型号研制项目选择适用的关键要素，本文对关键要素进行研究，以过渡梁改进项目为例，选取适用的关键要素，为后续预防和控制航空产品研制风险提供借鉴意义。
2 关键要素概述
AVIC-APQP策划阶段的目标是获取产品的技术和非技术要求、建立项目框架和制定工作计划，关键要素主要围绕项目策划、产品设计开发初始策划、初始工艺流程策划和采购项目初始策划。
产品设计与开发阶段的目标是将策划阶段所确定的产品要求转化为受控、经验证和确认的产品设计。关键要素主要是识别设计风险、开展面向制造和装配的设计、确定初始关重件和关重特性、将设计要求转化为设计规范、开展设计评审、进一步明确供应商并开展风险分析、设计验证和生产性研究。
过程设计与开发阶段的目标是对制造流程进行设计，确保制造过程能够按时、保质地生产产品，满足顾客的技术和非技术要求。关键要素主要是确定工艺流程、评估生产能力、分析工艺流程风险、制定控制计划和工作站文件、管理供应链风险、开工检查等。
产品与过程确认阶段的目标是启动小批试生产，对产品设计和制造流程进行确认，以决定是否进行批量生产。
生产使用与交付后服务阶段的目标是在持续生产过程中，进行绩效测量，评估项目目标的达成程度，同时在达到策划目标的基础上，持续改进，探索最佳实践。
3 关键要素三大主线
关键要素的选择应根据产品项目的研制特点和风险情况来确定，在新设计、改型、设计变更、新工艺、工艺变更等情形下，评估AVIC-APQP关键要素的适用性。关键要素的适用性主要围绕三条主线：供应链主线、关重特性主线、产能主线。
供应链主线为“初始物料清单——初始寻源计划——初始寻源计划的风险分析——供应链风险管理”。首先将产品进行结构分解，形成产品各层级的初始物料清单（BOM）， BOM一经确定，即开始识别生产项目与采购、外包项目，并选择供应商，制定寻源计划。审慎的供应商选择是降低供应商风险的首要工作，与供应商选择相关的风险主要是指与货源、技术、交付、质量、价格、资质状态、合作关系、停产、唯一来源等，应尽早识别这些风险。通过建立风险分析的要素及风险分析评价标准，评价并识别出高风险供应商，制定风险缓解措施，降低或规避风险。
关重特性主线为“产品设计要求——初始关重件和关重特性——设计风险分析（DFMEA）——关重件和关重特性——过程失效模式与影响分析（PFMEA）——关键过程——控制计划”。产品设计要求通常包括功能、性能、材料、通用质量特性、工艺等，确立了初始关重件和关重特性清单。初始关重件和关重特性清单是策划阶段的重要输出之一，是后续开展产品和过程设计重点关注要素，也是质量保证计划和质量控制计划的重要输入。设计风险分析是一种用于识别与产品性能、耐久性、使用寿命、可靠性、可制造性、可维护性和成本等相关的潜在故障模式的分析技术，应在设计早期完成，以确保尽早识别设计风险。设计风险分析的输出是关重特性的重要输入，当新风险无法通过设计消除时，需作为关重件和关重特性进行控制，关键、重要件及相应的关键、重要特性应在相关图样、物料清单、技术要求等文件中标明。同时需在PFMEA中考虑进行风险管控，通过对过程中的潜在失效模式进行排序和记录，从而分析过程风险，识别过程关键特性及加工难度大、质量不稳定，易造成重大经济损失的过程等，确定降低风险的行动计划的优先顺序，并作为持续改进的基础以及经验教训的知识库。识别出的产品关重特性、关键过程，从设置、工装、工具、量具、操作人员等过程主导变量等方面考虑，制定控制计划，以减少设计、制造和装配过程中的废品，提高产品质量。
产能主线为“生产准备计划——初始产能评估——小批量投产——产能验证”。通过分析现有设备和设施的能力，确定生产产品所需的设备、工装、夹具和型架，评估新过程所需的新设备、工装和新设施的需求，制定生产准备计划，并定期跟踪进度，以便及时发现并应对延误或问题。为确保在顾客的要求速率之下生产产品，需评估现有工装、检验设备、试验设备、有资质的人员和设施、技术、成本、客服、生产管控的能力和产能的审查，进行小批量投产，在关键重要生产运行中发现问题，改进生产过程和相关文件，以降低风险和生产中的波动。基于设备正常运行时间、计划停机时间、生产周期、产出和缺陷率等确定现有产能，如果现有产能低于所需产能，确定行动计划进行改进，以验证现有产能满足顾客生产需求。
4 在过渡梁改进项目中的应用
为提高飞机机翼结构挂载能力，通过对过渡梁结构进行改进设计，借助AVIC-APQP对机翼过渡梁研制各阶段进行管理，及早识别过程质量风险，降低研制风险，减少反复迭代，缩短研制周期。结合过渡梁项目研制特点及风险分析，确定了36个适用要素，裁剪了8个要素，具体如下：过渡梁为自制零件，且原材料为常规材料，不存在采购风险，不涉及外包，因此裁剪“初始寻源计划”、“初始寻源计划的风险分析”、“供应链风险管理”、“生产件批准程序”；梳理并分析以往过渡梁结构，零部件不涉及关重件，因此裁剪“初始关重件和关重特性”；过渡梁样本少，不足以精确测量偏倚、线性、稳定性、重复性、再现性等变差和误差，故裁剪“测量系统分析”、“初始过程能力研究”；过渡梁为能力提升项目，不涉及多架机，故裁剪“批生产准备状态检查”。
5 总结
选取适用的关键要素在APQP实施阶段至关重要，直接影响APQP工作计划的制定以及持续风险防控，本文围绕供应链主线、关重特性主线、产能主线，分析关键要素之间的逻辑关系，同时以过渡梁改进项目为例，为后续预防和控制航空产品研制风险提供借鉴意义。
［参考文献］
［1］ 杨二豪, 刘玉松, 黄吉传, 宿明, 蒋德成. 一种适用于军用飞机总装的产品质量先期策划流程研究[J]. 航空工程进展, 2022, 13(01):151-159.
［2］ 王静波. 产品质量先期策划在某项目的组织推进与实践[J]. 设备管理与维修, 2021, (21):3-6.
