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基于航空型号研制全过程的APQP应用研究

宋增玉

中航西安飞机工业集团股份有限公司,陕西西安,710089

摘要: 本文结合航空产品研制特点,详细阐述了型号研制全过程APQP应用的一般方法、实施流程及其如何融入航空装备研制流程,并针对具体项目APQP应用情况和实施效果进行了实例化描述,为推动形成以APQP为核心的航空产品质量保证模式提供了经验。
关键词: 航空型号研制;产品质量先期策划;APQP
DOI:10.12721/ccn.2023.157274
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引言

航空产品设计开发制造过程周期长、成本高、小批量,致使其设计开发风险相对较高,传统“救火式”的质量管理模式,将资源多投入在制造和交付阶段,以控制和消除不合格为主,但这并没能保证更好的产品质量。因此,亟需建立有效的流程来保证开发的产品拥有更好的产品质量、更短的研制周期和更低的研发成本。APQP为产品质量策划提供了一种结构化的方法,在汽车行业已经相当成熟[1]。航空领域可结合产品研制质量管控要求和现状,形成适用的质量保证模式。

1  基于航空产品的APQP方法

产品质量先期策划(APQP)是在产品研制早期,开展的确定要求和目标、建立运行过程、配置资源的质量管理活动。在参照国际航空航天质量组织(IAQG)APQP通用方法、模式,借鉴空客、霍尼韦尔等公司应用实践,结合我国航空装备研制流程、特点及要求后,充分考虑突出问题,构建了适用于航空领域APQP的技术框架、运行和保障体系,形成了以APQP为核心、以风险预防和过程管控为主的航空产品质量保证模式,确保质量活动前移并与业务深度融合,实现主动预防的质量工作策略。

APQP是一种结构化的产品研制质量管控模式,搭建了“阶段-关键业务活动-交付物”的结构框架,明确了产品实现过程中与质量相关的关键业务活动的工作要求,规范了关键业务活动的实施流程,通过对其交付物进行跟踪、监控并消除或降低风险,以在产品的研制过程中建立成熟稳定的过程,保证产品按时、优质和低成本的交付[2]。在型号研制中,APQP适用于新研和改型的高风险研制项目,分为策划、产品设计与开发、过程设计与开发、产品与过程确认、生产使用与交付后服务5个阶段,以及从论证到批产使用阶段的44项关键业务活动,每项关键业务活动都有其对应的交付物,最后通过检查单对交付物进行评估,实现对产品研制过程的质量保证[3]。

2  基于研制全过程的APQP工作

APQP技术框架是在航空装备研制生产与服务保障程序的框架下构建的,其5个阶段及关键业务活动与研制程序各阶段、里程碑呈显性化对应关系,主要体现为:

a) 策划阶段工作在方案审查前完成; 

b) 产品设计与开发阶段工作在详细设计审查前,形成设计风险分析报告、关重件和关重特性清单,完成通用质量特性设计、面向制造和装配的设计、初始寻源计划的风险分析等工作,设计风险分析、通用质量特性设计验证与确认、设计图样与文件更新与换版、设计验证与确认、生产可行性评估等工作则延续到状态鉴定; 

c) 过程设计与开发阶段工作主要在小批量投产审查前完成,在批量投产审查前完成更新; 

d) 产品与过程确认阶段工作在小批量投产审查后启动,持续到列装定型审查,过程能力分析工作在批产阶段也要开展; 

e) 生产使用与交付后服务阶段工作从批量投产审查开始,随产品的生产、服务保障工作同步开展。

型号上开展APQP时,在型号研制计划的框架下制定相应的APQP工作计划,按照各型号里程碑节点的时间节点要求,倒排APQP各阶段关键业务活动交付物的完成时间,并在相应的里程碑节点正式审查之前,开展针对每阶段交付物的审查,APQP交付物的审查通过后,才允许参加正式里程碑节点审查。

3  型号研制过程中APQP应用实例

以具体项目为例,APQP的实施流程如下:

1.产品项目风险分析与APQP项目选择→2.组建跨职能团队→3.选择适用的关键业务活动→4.制定APQP工作计划→5.关键业务活动实施→6.关键业务活动风险评估→7.APQP报告→8.阶段评审→9.绩效测量→10.持续改进与经验教训积累

3.1  产品项目风险分析与APQP项目选择

通过组织项目设计研发人员、制造、质量、服务等相关部门对产品关键部位所涉及的设计、试验、生产制造过程以及使用环境中的技术进行风险识别,确定该项目主要存在以下几方面的风险:周期风险、重要零件制造风险、对接风险。基于此,选取其作为APQP工程应用项目。

3.2  组建跨职能团队

根据项目的业务需求和风险特点,初步组建APQP项目跨职能团队,由项目管理、质量、设计、工艺/制造等11名人员组成,确定产品项目负责人、APQP负责人、关键业务活动负责人、关键业务活动评估员等角色或涵盖以上角色职责和权限的相关人员。

3.3  选择适用的关键业务活动

项目团队识别5个APQP阶段,确定34项关键业务活动。对于未选用的APQP要素,提供了合理的说明,示例如下:①“初步的系统规范、研制规范和产品规范”要素对于结构件一般不选,故剪裁;②“初始寻源计划”要素,由于原材料为常规材料,不存在采购风险,故剪裁等等。

3.4  制定APQP工作计划

项目跨职能团队主要人员共同制定了APQP关键业务活动的实施计划,该计划涵盖产品研制关键里程碑节点以及所有关键业务活动的实施时间进度表、关键业务活动的负责人、评估员。

表1  项目APQP要素工作计划

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3.5  关键业务活动实施

各关键业务活动负责人根据关键业务活动的实施要求,遵循APQP工作计划的时间安排,开展关键业务活动实施。该项目共实施关键业务活动34项,提供44份交付物。

3.6  关键业务活动风险评估

关键业务活动评估发生在关键业务活动进行的整个周期中,通过检查交付物的完成进度,来评估业务活动的交付风险以及对于项目的交付影响程度。关键业务活动评估不同于外部审核,应建立一个开放的对话环境,围绕检查表,对业务活动负责人进行指导,通过评估,找出影响交付进度的因素,并制定高效的措施计划,以解决发现的故障。目前策划阶段所涉及的8份交付物已全部完成。产品设计与开发阶段关键业务活动样件制造存在试验件零组件交付滞后的风险。已针对此风险制定相应的改进计划。

3.7  APQP报告

APQP负责人定期汇总各关键业务活动评估结果,形成项目APQP报告,并向产品项目负责人及相应层级质量负责领导汇报。报告是在顾客和项目层级上进行评估,分析当前产品的风险状况对更高层级产品的影响,并将这种影响评估至项目层级。对于存在高风险的关键业务活动,注意对相关关键业务活动或紧后关键业务活动的影响,并采取相应的措施对其及时进行调整。

3.8  阶段评审

评审专家组基于组织承诺与管理者支持、跨职能团队、有效的APQP工作计划三大支柱基础上,对项目的总体实施进展、交付物及检查表单进行审查,主要围绕项目目标、项目团队建设、项目工作计划、项目进展(关键业务活动实施、设计/制造风险分析情况、存在问题、后续工作计划)、项目小结、关键业务活动交付物、风险评估记录等进行评审,经质询讨论及相关资料审阅,共提出3项问题,均已按要求完成更改完善。

3.9  绩效测量

APQP项目结束时,应针对策划阶段制定的项目目标,开展绩效测量,评估项目的目标的完成情况。目前项目仅进行到“设计与策划”阶段,未开展绩效测量工作。

3.10  持续改进与经验教训积累

通过该APQP项目的开展,获得的经验教训可供之后的项目开展借鉴,首先,应加大培训力度,对跨职能团队所有成员结合案例或者推进工作中存在的问题进行针对性的APQP知识培训,帮助团队成员更准确地掌握各要素开展的方法,提高交付物质量。其次,应开展定期检查,有计划且周期性的针对存在的问题或不足开展小组讨论,不断改进和调整工作进度,使得项目进展与APQP工作计划同步进行。最后,APQP项目应用要和GJB9001质量管理体系要求紧密结合开展,扎实按照检查单条款,规范做好关键业务活动的评估检查,尽早识别研制过程存在的风险。做到持续改进,探索最佳实践。

4  结语

本文结合航空产品研制质量管控要求和现状,形成了适用的APQP在航空型号研制中的质量管理模式,通过将质量工作的前置和建立成熟稳定的过程,以实现主动预防的质量工作策略。以具体项目为例,借助APQP对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。后续将继续深入开展研制全过程的APQP研究与应用,逐步实现以APQP为核心的质量保证模式的常态化运行,促进质量管理水平稳步提升。

参考文献:

[1] 罗凌.航空APQP在机体结构件开发中的应用研究[J].航空标准化与质量.2016(01)

[2] 翟学聪.浅谈APQP在航空器开发中的应用[J].航空标准化与质量.2011(01)

[3] 产品质量先期策划在设计过程的应用[J].中国质量.2012

作者简介:宋增玉,航空工业西飞,助理工程师,研究方向:设计质量控制。