航空工業航標數字製造質量管控模式解密

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

做航空強國的螺絲釘

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

當前,航空工業邁入了新時代。我國航空工業從無到有、由弱到強,從望塵莫及到望其項背再到同臺競技,在櫛風沐雨中走過了70載的光輝歲月。中國航空工業標準件製造有限責任公司(簡稱航空工業航標)從1966 年起步,在中國航空工業集團的領導下,經歷了 55 年的發展歷程。如今,已經成為國內航空航天緊韌體製造的專業化生產企業。

質量,反映一個國家的綜合實力;質量發展,是國家由大變強的內在需求。縱觀當代世界經濟發展史,質量在大國崛起中扮演著重要角色。航空工業航標作為中國航空工業集團的一份子,始終把航空報國、航空強國作為企業發展的初心和使命。“做,永不生鏽的螺絲釘!”已經成為公司全體員工的價值取向和職業理想。

建設獨具特色的專業化航空標準件科研生產基地,在經濟全球化、全球市場化、市場資訊化、資訊網路化的時代背景下,我們探索創新全新的“以數字製造為核心的質量管控技術管理模式”,已經取得了良好的社會效應和明顯的經濟效益。我們堅信,實現航空工業航標安全發展和全體員工的全面發展,已經不是夢想,而是一個觸手可及的奮鬥目標。

——中國航空工業標準件製造有限責任公司黨委書記、董事長 李 健

創新賦能產品競爭力

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

一直以來,航空工業航標緻力於成為“國內領先、國際知名”的創新型高階緊韌體解決方案提供商,致力於打造以數字製造為核心的航空航天緊韌體質量管控技術管理模式,透過生產線自動化、智慧化、資訊化和數字化能力建設,建設新型高質量產品的先進數字製造平臺,實現產品和過程的數字化檢測,自動化生產和資訊化管控,實現公司高質量發展轉型升級。搭建專業級柔性數字化生產線,實現產線自動化和生產過程引數的數字控制及質量線上檢測,降低人為差錯;全面打通生產過程的資訊化管控,透過生產過程資料化,實現過程能力和資料視覺化,規範生產管理過程,實施高效精準排產;以庫房資訊化管理為核心,使庫房資料顯性化,實現客戶-生產-供應商全產業鏈質量資訊互聯數字化管控。

目前,航空工業航標透過不斷的創新,突破並掌握了高階緊韌體的製造技術,發揮了“技術創新排頭兵”的主導作用,帶動了我國緊韌體相關產業鏈的發展。

——中國航空工業標準件製造有限責任公司黨委副書記、總經理 王明翔

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

當前,我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段,“質量第一”和“質量強國”成為貫徹新發展理念和建設現代化經濟體系的重要價值導向和一以貫之的追求目標。

隨著C919、ARJ21等國內民機的批次生產,以及國際航空零部件製造向中國為主的亞洲地區轉移,航空配套緊韌體需求量增多,在質量、效能上也面臨新要求。十九大報告提出,要加強應用基礎研究,突出關鍵共性技術,為質量強國、數字中國提供有力支撐。

中國航空工業標準件製造有限責任公司(以下簡稱航空工業航標)以市場結構、產品結構調整為抓手,全面提升產品質量,“在發展中調整,在調整中提升”,創造並運用“以數字製造為核心的質量管控技術管理模式”,實現了從追求產值產量向提高品質轉變,成功緩解了國內標準件供給結構性矛盾。

市場環境倒逼涅槃重生

航空工業航標黨委書記、董事長李健表示,航空工業航標是中國航空工業集團航空標準件專業化研製生產基地,全面配套國家航空航天緊韌體和高階民用緊韌體的研製生產,在國內航空航天緊韌體行業具有較 大影響力,建立有完備的標準件試驗檢測實驗室,理化試驗、機械效能試驗領域居國內領先地位。

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

“過去一段時期,航空工業航標整體保持了平穩增長,發展速度和質量逐步邁入同行業先進企業行列,但離市場需求和幹部員工的期望仍有差距。”李健說,必須透過大力推進資訊化和工業化融合,實施數字轉型,持續改進製造過程,提高產品品質,搶佔行業技術和質量管控的制高點,才能使企業在全球化激烈競爭中保持競爭優勢,實現高質量發展目標。

據瞭解,航空航天緊韌體種類多、數量大、材料特殊,單機用量大。零件雖小,但遍佈裝備全身,材料、種類繁雜,強度、環境要求苛刻,對高效能、長壽命和抗腐蝕,特別是產品尺寸一致性和質量穩定性要求高。凡此種種,給提升傳統質量管控能力,提高產品批次質量一致性和穩定性提出新的課題。

“由於行業和質量管控要求的特殊性和專業性,需要從業務流程和數字製造的深度融合上找到質量管控的關鍵點和有效措施,在生產線自動化、智慧化,管理的資訊化和數字化方面進行了深入分析和設計。”航空工業航標質量安全部部長劉洪萍說,公司確定了以打造新型航空航天緊韌體高質量產品為最終目標的先進數字製造平臺,實現產品和過程的數字化檢測,自動化生產和資訊化管控的要求,實現公司在產品質量升級,技術和管理水平持續提升的目標。

著力解決傳統模式弊端

事實上,航空工業航標在資訊化和數字化方面早已邁出步伐。該公司“十三五”資訊化建設規劃載明,早在2015年,公司成立了數字製造委員會,具體工作由資訊化建設工作小組全面負責,直接由公司領導負責全面專案實施和重大工程專案實施,將數字製造提升質量管控水平列入公司重要工作全面推進,並按照專案總規劃組織專案實施,主要領導負責考核監控,確保專案落地。

航空工業航標總經理助理祁曉峰介紹,傳統航空航天緊韌體生產模式,主要透過勞動密集型生產模式。“傳統生產模式依靠員工個人經驗,資訊傳遞和溝通以紙張及口頭傳遞,導致操作錯誤率高,溝通效率低、資訊傳達不清晰。”祁曉峰表示,這使生產管理過程中批次生產資料收集、統計困難,不利於進行產品質量溯源和分析。

因此,需要藉助資訊化系統建設,對航空航天緊韌體生產過程進行資訊化、數字化線上視覺化實時監控和管理,自動採集生產過程資料來進行判異、累積、彙總分析,用資料進行生產管理決策,達到最佳化產品工藝引數、最佳化裝置執行狀態及執行引數、加強關鍵工序的質量監控,最終達成提高航空航天緊韌體質量的目的。

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

據瞭解,航空航天緊韌體製造流程主要包括:庫房管理(原材料、產成品管理)、生產製造過程(冷熱鐓成型、機械加工、熱表處理)、質量管控(檢驗、檢測)幾個部分。透過梳理,數字製造委員會找出了生產過程中影響產品質量的重點和問題,並進行了原因分析,制定了改進措施。

透過對上述問題進行綜合分析,數字製造委員會和資訊化建設工作小組制定了“十三五”資訊化發展規劃及兩化融合戰略,打造航空航天緊韌體數字製造平臺,提升管理能力和產品實物質量,並主要從以下幾個方面進行:

一是生產準備及管理。結合現有ERP系統實際,擴充原有功能並引入MES系統,實現與ERP、PDM/CAPP系統整合,強化生產準備和生產執行過程中資料管理,解決生產過程中產品種類多、工序繁雜、資訊傳遞不暢的問題,實現車間生產管理數字化。

二是過程交付及檢驗。構建質量檢測資訊化平臺,從產品原材料到產成品、再到客戶資訊實現全流程生產監控;引入高效光學閃測系統和SPC資料管控系統,實現產品質量跟蹤和線上檢測;引入條碼和二維碼對質量線上監測提供解決方案,實現產品檢驗檢測數字化。

三是生產執行過程。針對生產現場自動化程度低,熱表處理過程和裝置工藝引數收集困難,準確性不高,資料可追溯性差的問題,根據產品型別特點,組織專項工作組,實現基於工序能力整合和工效提升的專項自動化改造工程,提升加工效率。同時,改進原材料配送和庫房管理,實現庫房管理資訊化,達到資料精準、過程高效的目標,逐步實現產品製造過程數字化。

新管控模式帶動轉型升級

“透過航空航天緊韌體製造全流程的自動化、智慧化、資訊化、數字化覆蓋和規範,建設符合傳統航空航天緊韌體製造的生產模式和質量管理模式,使航空航天緊韌體製造工業的生產和質量管理模式發生根本改變。”航空工業航標黨委副書記、總經理王明翔認為,自動化、智慧化、資訊化、數字化與傳統工業深度融合,最終達到保證產品質量的目的,帶動傳統航空航天緊韌體製造行業質量管理模式的轉型升級。

航空工業航標數字製造質量管控模式解密

據統計,經實施“以數字製造為核心的質量管控技術管理模式”以來,航空工業航標產品質量損失率逐年下降,人力成本較實施前有大幅下降。這在一定程度上顛覆了傳統生產管理模式,實現航空航天緊韌體製造的資訊化、資料化生產管理,提高產品質量。

“導致產品質量不穩定、合格率低下,且批生產資料收集、統計困難,不利於進行產品質量回顧和分析。”王明翔還進一步解讀了傳統生產模式的弊端。他表示,利用數字化質量管控系統對生產過程進行資訊化、數字化的線上視覺化實時監控和管理,用資料進行生產管理決策,利於最佳化產品工藝引數,最佳化裝置執行狀態及執行引數,加強關鍵工序的質量監控,最終提高航空航天緊韌體質量。

“還應著力改變質量事後抽檢的檢驗模式,實現質量的線上檢測及成品自動篩選相結合的質量控制。”劉洪萍提及,傳統的航空航天緊韌體質量檢驗模式,主要透過質量檢驗人員對各工序首檢、巡檢、工序交檢、成品出庫抽查檢驗,無法控制產品的生產過程,產品質量一致性較差,且各產品檢驗資料主要採取人工紙質記錄的方式,不利於檢驗資料的統計、彙總分析和對各批產品質量進行月度、季度或年度回顧分析。

“利用質量資訊化系統、ERP系統、PDM/CAPP系統、MES系統的有效融合,實現產品生產過程的線上質量控制,結合成品的最終自動篩選系統,達到全面控制產品質量的目的。”劉洪萍說。

此外,還有一種自行開發的檢測管理系統發揮了作用。該系統透過建立試驗資料庫,應用先進統計分析工具對試驗資料進行系統分析為產品科研及質量提升提供資料支援。

據介紹,自主開發試驗資料管理系統,針對典型產品、重要原材料,採集歷史試驗資料、分別計算出機械效能試驗結果的平均值、極差、標準差、變異係數等統計值,計算均值線、警戒線、行動線等統計參量,輸出代表產品一致性及穩定性的平均值控制圖、標準差控制圖。

“透過系統梳理產品檢測全流程,最佳化檢測報告獲取環節,提高產品送檢效率;建立產品檢測結果資料庫,為後期檢測資料統計分析、質量分析、研發新品提供基礎資料支援,為產品一致性、穩定性分析提供基礎資料支援。”李健充分肯定了該系統在保持產品質量穩定性上的作用。

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