精细化质量管理在航空发动机故障处理工作中的运用

曾 丽

（中国航发航空科技股份有限公司，四川 成都 610503）

精细化质量管理强调从整体设计到制造再到使用整个流程的整体优化与控制，以降低技术风险为目标，注重关键细节。单位质量管理体系是建立在项目产品保证体系基础上的管理工具，它反映了一个企业的管理成熟度。故障管理是型号质量管理中的一项关键内容，对航空发动机型号研制过程中导入精细化思路与方法来开展管控工作具有非常重要的意义。

1 精细化质量管理的特征

航空发动机是飞机的动力所在，其作用重大且研制过程复杂，不仅要满足各项技术指标，而且还要适应系统各零部件在高温、振动等恶劣环境下工作的特点，良好的质量管理基础和丰富的质量管理经验非常重要。事前预防是质量管理的重要手段之一，也是质量体系建设的关键。由于航空发动机的设计复杂，实际工作环境特殊，需要在研发过程中将暴露的故障逐一归零，因受制于排故及研发任务时间节点等因素的影响，故障问题在处理时就提出了精细化质量管理的要求。

2 精细化质量管理在航空发动机故障处理工作中的运用

针对型号开发中所暴露出的失效问题，一般都有着严格的归零要求与时限。然而由于实际应用中存在着不同企业之间的差异以及技术水平上的差距，使得这些问题在很大程度上受到了知识限制或时间限制。航空发动机的排故管理主要是以下几个方面：结构件的状态监测、研发任务执行情况的实时监控、对临时处置措施的评估和机理分析等。按照“双五归零”要求，各故障责任单位都有各自的归零要求及相应的归零方法，并编制了相应的故障处理表或故障分析报告，但由于各种原因导致的故障归零报告不一致，给故障归零带来困难。为了解决这一问题，通过开展验证评估试验和对试飞工作进行统一管理，实现了信息传递畅通，使各专业机构按各自的职责明确自己的优先级，在此基础上制定出相应的质量奖惩制度来保障归零工作的顺利进行。当归零工作结束时应固化相关文件，如质量管理规章制度、质量体系文件、技术文件等的完善和修订未落实到位，就会导致故障归零不彻底、措施不力。如果归零复查等工作已按规划要求完成，但仍重复发生，在研发过程中，就需要重新审核和讨论归零失败的根本原因，考虑采取其他应对措施来改进和提高产品质量。精细化质量管理需要结合航空发动机质量归零工作的特点，根据事前、事中、事后三个环节发生问题后的处理方式总结出以下一些管理措施。

2.1 事前预防

（1）关键在于健全制度和体制。健全制度和体制，就是要不断强化质量管理体系建设、提高质量管理体系运行效果、规范故障处理流程和防止问题重复发生等。如在发动机故障管理相关的体系文件中应明确规定总质量工程师的职责是对发动机故障及质量信息进行总指挥，实施监控，归零管理与评价；在质量信息管理相关的体系文件中应详细规定故障报告的相关流程、故障问题分析流程，故障纠正流程，故障件处理流程及信息处理流程，保证相关信息的及时准确传输，使得型号开发过程规范高效。

（2）理清组织架构与功能。清晰发现单元，处理单元及审核确认人员对故障报告的确认，分析纠正，闭环归零等环节的责任，信息反馈及依赖质量工程师系统追踪。为了提高故障查找单位提供故障信息的准确性，该公司成立了总质量工程师系统实施部门，建立了故障台账，将故障信息进行分类并记录在台面上，形成了“零退货管理——分析处理——技术归零报告”，供总设计师和客户代表使用。

（3）实现信息记录统一传输与共享。实现信息记录统一传输与共享，则需要按照分级分类的原则，尽可能准确完整地描述故障信息（时间/地点/事件/影响等），并按照统一的格式记录。故障信息归零后应将相关的报告、处理表和审批表等重要文件归档，还应统一规定记录表单的格式和版次。

（4）试飞风险的分析和控制。在研发后期的试飞工作启动之前，对研发任务所面临的各种风险进行辨识是非常有必要的，评估与管理工作需要重视，是对未彻底解决的故障，预防再次发生的重要手段。在条件允许的情况下，根据试飞任务还需要设置故障清单，若不允许还可以以编制影响分析报告的形式，经设计技术工程师证实后，再由质量工程师进行出现概率分析，集思广益给出暂时应对措施或避免措施，为试飞进行前做好充分准备。

（5）进行故障联动管理和监控。进行故障联动管理和监控，是指发动机发生故障时，质量工程师应通过内部质量信息管理系统通知到各主管总设计师处，主管总设计师根据故障信息内容确定是否启动联动管理。若根据已有故障信息对是否需要进行联动分析判断不明确，则可依据故障处理进展情况判断是否需进行联动。通过已经执行过的发动机诊断方法，以及故障联动来检测发动机的故障状态，从而确定发动机的工作状况，继而实现对发动机的有效管理和维护，就能最大程度上避免出现类似问题。

（6）实行故障处理责任制。实行故障处理责任制，需要从上至下按照总设计师的指示，由设计主管牵头、分管技术部门、承制单元确认责任的顺序，明确故障处理的责任人，以保证故障处理全流程覆盖。实施专业副总工程师担任示范项目管理团队第一组组长，指定专业部门领导担任直接组长，并拟定专业处理及追踪故障；对已证实是制造原因造成的故障，除指定设计领导外，还指定制造单位排除故障领导，联合组成制造设计联合小组以促进排除故障公关。

2.2 事中控制措施

（1）科学验证有效归零。发动机研发期间故障处理的效率和质量，需要对于很短的时间内很难消除的故障预案制定长期处理计划，并建立验证方案，以利于后续开发工作的并行。如针对某型发动机在典型情况下出现套管裂纹故障提出了解决措施：首先分析了其成因，然后根据实际情况确定相应的设计问题，并重新进行设计和验证，确定故障归零条件是需要经过300 h 地面长试车，证实故障发生时间是机匣运行期间，从而经过调整和验证解决方案，降低了对开发工作造成的影响。

（2）依次序检查故障原因。对发动机故障进行处理时，要严格按照先设计后生产的先后顺序对故障原因进行检查。若为产品本身原因导致失效，首先要判断失效位置是否在技术状态，若改变了设计状态或者过程状态，要检查和归零状态控制有效性及制造过程不适用性，若未在状态改变层面上检查过，若找到了问题成因，要进入设计阶段检查，全面分析，核实及归零缺陷部位及隐藏设计问题或者设计工作系统自身缺陷，若未在技术状态下改变失效位置，若未在开发过程中改变失效位置，要直接在设计环节排查失效原因。

（3）严格控制故障归零。原则上发动机故障的全部故障归零要符合下列要求，即技术原因和管理原因引起的质量问题均可归零：技术原因是指各责任单位在生产过程中发生的设备、工艺等不合格造成的质量问题，责任单位应承担相应的生产责任，如设计单位、系统单位、系统及组件单位；技术归零职责不能明确的，总设计师应当明确归零单位。归零的管理职责不能分清的，由公司质量部门牵头明确归零单位；质量部门负责组织责任部门编制归零实施具体方案，实施结果应列入型号开发报告中；质量部门还应对归零工作进度及各项措施执行情况进行跟踪、督促、核查，核查调研报告格式、内容等是否达到要求，组织审查或者复核。

（4）实行分级管理的原则。按问题发生的严重程度和影响后果进行挂账和分级管理。在办理拉条挂账时，应及时进行跟踪并做好信息登记工作。如需确定是否撤销公司级拉条挂账，需经客户代表审议提出，并由型号项目主管部门认定后予以撤销，并由项目负责人出具书面报告汇报相关情况。

2.3 事后处理措施

（1）定期组织“回头看”。定期组织“回头看”是对试飞和定型首飞后的关键节点进行故障排查，是对首台研制后出现的故障归零情况进行的系统梳理，通过对故障原因的再分析，证实了采取措施的有效性，才能安全将发动机正式投运。对于“回头看”复查中发现的问题要及时检验整改检查措施的有效性、措施执行是否到位，保证设计定型，试验、试飞顺利进行。

（2）做好故障判定。针对重大型号、典型严重问题、批量质量问题，为了避免此类质量问题的再度出现，其具体任务是举一反三，从其他问题中推论判定，执行与核查。

（3）执行故障月报制度。把故障质量管控作为研发工作的重点，以执行月度故障报告强化问题交流，并形成月度故障报告及通知相关单位。月报的内容至少应包括排故的进展情况、新增加的故障情况、后续工作开展计划以及对故障的总结和分析、故障的发展趋势等。

（4）定期组织专项排查工作。定期组织专项排查工作是指对跨单元、跨系统的故障，以质量部门牵头的故障专项排查应是定期的质量检查，以督促排故工作按时间节点有序开展。通过强化质量监管来提升研发，生产和检测等全流程质量控制能力。

3 精细化质量管理在航空发动机故障处置实施效果

在集团领导的大力支持下，航空发动机企业通过实施精细化质量管理的相关举措，发动机型号研发工作不断取得突破与进步。在此过程中，始终坚持以客户为导向，以创新为动力，以质量为核心，以效益为目标，以人才为基础，以技术为支撑，以项目为载体，以型号开发为手段，不断创新故障管理模式。通过交付评估试验以及多次试飞发动机实物审查、试飞风险分析等工作，经系统梳理后归纳了各种归零失败原因。失效数量趋于稳定、平均失效间隔趋于稳定且呈上升趋势、型号研制质量持续提升。

4 结论

精细化质量管理的研究与实践，是航空工业发展到一定阶段的必然要求。对于航空发动机制造企业而言，运用精细化质量管理方法可以提升其核心竞争力。型号质量管理工作应持续坚持精细化思路，与时俱进，采用先进的产品研发体系，不断完善质量管理规章制度，并制定可量化的应对措施，以确保型号研制的顺利实施。