民用飞机零部件制造特殊过程管控

一、引言

民用飞机作为复杂高端装备，制造过程涉及数量庞大的零组件，不向零件分别起到承力、支撑飞机功能 / 性能等作用，这对零组件的制造尺寸要求、结构强度提出严苛的要求。加之民用飞机如海上起降、严酷天气使用等环境，飞机零组件的环境使用特性要求也十分严苛，而特殊过程作为形成这些关键零组件关键尺寸的工艺，必须进行严格的制造过程控制，以满足飞机零件制造符合设计要求，满足用户使用要求。因此，零组件的特殊过程质量控制在民用飞机零件制造过程中极为重要，民用飞机制造企业需要建立和不断完善特殊过程重量控制体系。

二、特殊过程概述

按照 ISO9001 标准要求，特殊过程是指对于形成的产品是否合格不易或不能经济地进行验证的过程。民用航空器制造符合性检查指南中对特殊过程的定义为：直接影响航空器结构强度、飞行操纵性的过程，且质量特征无法通过最终检验验证。从定义来看，特殊过程的核心是结果验证困难，或者后续检验要付出较高的检测成本。特殊过程是产品的制造过程、制造工序，因此对特殊过程的控制是对含有不易或不能对加工结果进行检测的制造工序的控制。

三、民用飞机制造企业特殊过程管控优化探索

飞机制造特殊过程管控应主要围绕飞机全机产品的制造过程展开，特殊过程管控应按照“梳理 - 识别 - 确认 - 监督”的流程开展质量管控。梳理的前提是飞机制造产品明确，新材料新工艺明确，在此基础上按照特殊过程原则识别特殊过程，以规避识别不足的风险。识别后的特殊过程需要进行过程确认，确认主要是对特殊过程涉及的人员、设备、材料、工艺和环境等满足要求的认定，以证实其过程能实现所策划的结果的能力。特殊过程梳理及识别需要按照以下原则：一是重要程度有限原则，优先识别飞机关键件、重要件涉及的关键特性和关键特性的形成过程；二是检验验证难度原则，选取某个产品制造过程输出结果无法进行验证或检验成本过高；三是符合标准原则，所选取的特殊过程需与航空特殊类型要求一致。

特殊过程是的识别。开展特殊过程识别基础是飞机制造使用的原材料、零组件、制造方案等，同时需要关注客户提出的特殊过程项目，特殊过程往往涵盖热处理、化学处理、焊接、表面强化、复合材料制造、非金属加工、锻造、铸造、增材制造、涂敷、塑性成形、非常规加工等专业。上述不同专业共同构成整机制造层面的特殊过程范围，不同专业内部需要针对不同材料、不同典型产品确认下级特殊过程，形成专业级特殊过程，特殊过程识别后，需要进行评审，以确认特殊过程识别的准确性、必要性和全面性，最终形成企业三级特殊过程目录，同时针对三级特殊过程分专业形成特殊过程确认方法及规范，对特殊过程进行体系化管控。

特殊过程确认工作准备。特殊过程确认是对识别的特殊过程进行制造能力的确认，确认需要覆盖过程实施中的人、机、料、法、环、测等生产要素，满足其特殊过程确认全覆盖的要求，特殊过程确认前，需要进行特殊过程试验工作相关准备，需要选择或设计用于特殊过程确认的典型验证件，典型验证件应覆盖可能应用到特殊过程的所有材料类型，同一类材料应选取使用量最大的、材料牌号选取较典型的材料，选取的典型试验件的工艺流程应具有代表性，确保覆盖涉及的所有工艺装备的种类，试验件结构优先选取关键件和重要件，要编制特殊过程试验验证相关试验大纲，作为特殊过程确认工艺验证准备和实施的具体依据。工艺验证的试验大纲应结合专业特点对质量特性、工艺控制要点进行分析，明确对“人、机、料、法、环、测”等方面的要求，如大纲需要包括工艺验证实施的验证范围、适用范围、质量特性要求、该生产线的产品或过程需要达到的技术指标、工艺关键点和控制措施分析、识别特殊过程控制最重要的影响因素作为特殊过程确认的关键工艺控制点。

特殊过程确认的实施。首先需要对特殊过程中人员进行确认，含操作特殊过程的人员以及检验人员，确认相应人员具备能生产和检验的能力，操作人员应按岗位职责要求进行培训和考核，培训内容应包含相关的工艺规范要求，在典型件验证过程中，需要目击操作者的实操、操作者是否能按照制造指令开展相关制造工作，如涉及过程尺寸的计算，操作者是否能独立进行计算和后续加工。其次对特殊过程中设备确认，需要同时确认制造加工设备及所使用的工艺装备，确认设备合格的要求包括设备精度是否具备能加工合格产品的能力，设备是否按要求进行了定期检定／鉴定，确保设备处于合格状态。设备是否根据维护保养要求进行日常检查和维护，对于新购的设备或经过修理的设备使用前必须进行验证：以及相应的如模具，夹具等工艺装备经过试用验证，能稳定进行生产，进行了定期的检查和返修。三是特殊过程中使用材料的确认，确认该材料的牌号和规格符合特殊过程工艺试验大纲和工艺指令的要求，材料能够具有代表性。材料的供应商是经过批准的合格供应商等。特殊过程的检验检测确认，检验／检测要求应正确、项目完整、周期和数量等应符合要求，批次／周期实验所用试样和典型件有效，根据需要或顾客需求，检验／检测确认应进行现场审查，确认现场操作是否符合要求，检验／检测使用的设备、仪器是否满足规程要求，检验／检测的环境是否符合相关文性的要求，检验／检测报告应完整、真实、有效。

四、特殊过程正常实施期间的质量控制

经过确认后被批准的特殊过程，可用于零部件的生产，按照特殊过程确认要求，如在满5 年后，需要对特殊过程进行再次确认，确认流程与初次确认相同。在进行含特殊过程的零部件制造过程中，应该重点进行质量管控，特殊过程执行应编制操作层面的工艺文件（如工艺规程，工艺指令等），工艺文件策划内容必须严格执行工艺规范的要求，特殊过程执行过程中的各项加工参数的记录必须完整准确的监控和记录，应遵循突出和再现工序控制重点的原则，以反映出对产品性能造成影响或进行质量判定的重要参数和检测内容、检验人员应按现行有效的工艺文件对特殊过程各工序进行监督和检查，确认操作人员的操作过程符合工艺文件的规定，并如实记录过程检验数据及判断结果，过程中如出现不符合，在得到有效处置结论之前不得继续生产。

五、小结

上述说明了特殊过程管控在航空企业中的实践流程。特殊过程作为决定飞机零部件重要质量特性的制造环节，应该作为飞机零组件制造的质量管控重点。随着新时代质量管理要求的提出，特殊过程质量管控方法也在不断进行创新和实践，以朝向更精益、更有效的方向发展，更进一步推进特殊过程的管控能力提升。

参考文献：

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作者一姓名：夏毓；性别：男；出生年月：1984年7月；籍贯：陕西 民族 汉；最高学历：硕士研究生；目前职称：高级工程师；研究方向：质量管理