航空产品精益生产模式下的质量控制措施
张淑敏 安棋 薛静 王晓龙 赵莹
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张淑敏 安棋 薛静 王晓龙 赵莹,. 航空产品精益生产模式下的质量控制措施[J]. 中国航空航天科学,2021.10. DOI:10.12721/ccn.2021.157086.
摘要: 航空产品制造的过程中,应用精益生产模式不仅能够起到降低生产成本的重要作用,还可以显著提升航空产品的质量,满足当前不断变化的航空制造需求。由于航空产品精度较高,实际生产过程中产品质量会受到诸多不确定因素的影响,为了能提升航空产品的质量水平,实现产品零缺陷最终目标,需要在产品的设计、工艺和制造各个环节严格落实控制措施。基于此,本文在对质量控制进行梳理后,探究精益生产模式下航空产品的质量控制措施。
关键词: 航空产品;精益生产模式;质量控制
DOI:10.12721/ccn.2021.157086
基金资助:

从当前的航空产品市场需求来看,其对产品的安全性和可靠性提出了更高的要求。因此,作为航空制造加工企业,需要积极改变生产方式,利用精益化的生产模式优化产品生产线,并在其中积极引入自动化和智能化控制技术,利用技术手段强化生产加工水平,以提高产品质量与性能。尤其是在航空事业快速发展的形势下,航空产品的质量水平要求越来越高,迫切需要明确精益生产模式下的质量控制策略,从源头上强化航空产品的生产质量。

1.精益生产模式下的质量控制思路

前期的质量控制手段以静态控制为主,指的是形成质量检验计划后,按计划进行质量检验和结果分析工作,最终形成质量控制和改进的方法,此种质量控制手段虽然能够起到一定的质量控制作用,但与现行的航空产品生产制造质量管控需求存在一定的差距,难以根据产品在各个开发和生产阶段的实际表现动态调整质量控制方案,使得质量控制实效难以保障。而精益制造模式下的质量控制手段,强调的是对产品设计生产全过程的质量控制,同时还实现了对智能化和信息化技术等的联合应用,能够实现产品质量动态监测与控制的目标,此举能够及时识别在产品设计生产过程中存在的质量隐患,达成提高产品生产质量的作用。在精益生产模式下的质量控制思路为对产品设计、工艺设计、制造过程和评价分析等全过程的质量控制,强化产品设计质量,能够获得更加可靠和稳定的产品设计方案,消除一切不利因素对产品生产质量的影响。尤其是对于制造生产过程的质量控制,可以实现各生产环节的协同作业,提高各个生产工序的配合度,有助于全面提升航空产品的生产质量。

2.精益生产模式下航空产品的质量控制措施

2.1产品设计控制

产品设计阶段进行质量控制的主要目的是从源头上入手,消除一些影响产品质量的不可控因素,尤其是在精益生产模式下进行产品设计质量控制时,既要关注顾客对产品提出的根本要求,同时也要树立精益化思想,对于产品的标准化程度给予更高的关注,并且做好模块化设计工作,即从产品设计方案确定的初期便须结合已经成功的产品设计案例,做好继承性分析工作,强化产品的标准化设计水平,利用一些成熟的产品设计经验,对现有的产品功能和模块设计进行优化。在具体的产品研制阶段,除进行模块化设计以外,还需积极引入编码技术。对于相关产品零组件以及标准件进行分别编码,并且形成模块库,此举有助于进一步提升产品设计和研发的效率,并且能够为典型工件的批量化生产创造良好的条件。产品设计结束后,还需做好产品生产过程以及工艺设计等下游环节的信息收集工作,通过对各生产过程质量数据的全面收集能够进一步提升工艺性能,有效杜绝一些质量风险。

2.2工艺设计控制

工艺设计阶段的质量控制目标为优化工艺路线和工艺流程,使其满足精益生产和精益制造的基本需求。其重点控制内容为,针对特定的零部件形成典型的工艺路线,并且编制成组工艺。产品正式投入生产和加工之前,要先就生产线进行试运行。如果出现重大调整事项,则需对生产线的技术路线进行进一步评审,审查通过后方能正式投入使用。除此之外,还需做好零组件故障模式的分析工作。利用故障模式影响分析工具对于产品生产工艺中的潜在风险进行有效识别与分析,并且提出对应的改进策略,通过消除风险和降低风险影响来提高工艺生产过程的稳定性。对于那些风险因素众多且质量不稳定的工艺环节,可采取设置专门的检验工位或者增设检验点的方式降低不确定因素对产品生产工艺过程的不利影响。

前期的产品生产和开发实践表明,检验点的科学设置能够实现对产品生产工艺全过程的质量控制目标。对于检验点的设置既要满足产品质量检出需求,又要与生产过程相契合,避免在检验点位置造成大量堆积的问题,使产品生产效率和质量同时得到保障。因此,进行工艺设计时要根据特定产品的工艺过程,做好工艺形成过程的全面分析工作,并且对工序典型质量波动源进行有效识别,通过对整个工艺过程的分析得出质量分析结果,并且利用特定的产品信息指导闭环管理,形成更加科学可行的检验点设置方案。通过对检验点的科学设置,提高工艺设计过程的质量控制水平。

2.3制造过程控制

传统的航空产品生产模式中,存在零部件生产规模小的生产特征,且在实际生产过程中的质量控制水平不足,经常出现由于生产加工失误或生产标准不规范造成的单件质量问题,而在精益生产模式下,应用了质量控制措施,能够将质量控制贯穿产品生产制造的整个过程,对生产制造中一些异常因素进行有效识别和动态监管,可以消除部分安全隐患,提升产品批量化生产的可靠性。新时期的航空产品质量的控制需要覆盖产品生产的整个流程,并且与生产过程中的关键要素存在密切的联系,即要对人员、物料、生产环境等进行全面控制,同时需要做好生产过程中各类数据的全面收集与分析工作,通过对生产数据的分析,明确可能存在的潜在风险,从源头上控制质量隐患,全面提升产品生产质量。产品制造过程中的质量控制要点如下:

一是对生产条件的控制。首先要强化相关岗位人员的专业能力与素质,重点强化岗位作业人员对零件加工工艺流程的掌握程度,并且帮助其树立起质量控制意识。为能保障整个生产车间的条件均符合精益生产提出的要求,则需形成较为标准的生产条件检查清单,主要就生产过程中的材料、工艺、设备用具、加工顺序以及加工尺寸等关键生产参数进行全面检查,指导相关作业人员定期进行生产条件检查,致力于为航空产品的生产过程创造良好的条件。

二是对数控程序的控制。首次投入使用的数控程序必须进行试加工之后,明确数控程序的可行性,在此基础上无误动现象且加工质量满足精益生产需求的情况下对于程序进行固化处理,并且生成对应的版本管理信息。同时,在工位的指定位置上注明版本号以及程序执行时的工艺参数,确保能够为精益生产线的正式启动给出明确的指导,避免出现随意更改数控程序的状况。

三是首件工件的检验控制。正式进行航空产品批量化生产之前,需要先对精益生产线上的技术状态和工装模具使用状况进行全面检查,并且详细记录检查结果。尤其是启动精益生产线时,每道工序所形成的首件产品均应进行全面自检和专检,并且做好标识。如在生产过程中存在加工偏差,对相关工装和刀具进行更换后,需要及时将工艺参数的变更结果反馈给技术人员,做好工艺参数的变更设计工作。完成工艺参数变更后,再次进行首件加工与检验,符合标准要求的情况下,将更新后的工艺参数记录在案,而对于不能满足加工要求的工件,则不得进入下一生产工序。

结语:航空事业快速发展的形势下,对航空产品的质量和品质也提出了更高的要求,传统的生产模式加工形成的产品质量与精度难以满足现代航空事业的发展需求。因此,需要在其中积极融入精细化生产理念,通过建设精益生产线的方式对航空产品从设计到生产整个过程进行动态控制,从根本上降低产品生产质量问题的发生率。同时,借助多种自动化和智能化控制手段,还可以有效改进生产工艺,起到优化产品生产品质的重要作用,这可为航空领域的健康发展提供可靠的产品和服务,有助于进一步促进航空事业的健康发展。

参考文献:

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