摘要: 本文基于近年來(lái)機加零件抽樣檢驗技術(shù)研究和應用后取得的效果，嘗試在復材金屬膠接件FPQ獲得顧客鑒定后推廣應用抽樣檢驗技術(shù)，旨在降低大型檢測設備無(wú)損檢測的檢測成本。本文通過(guò)顧客技術(shù)規范和抽樣檢驗技術(shù)應用條件的科學(xué)分析和評估，初步策劃了復材膠接件抽樣檢驗方案，為進(jìn)一步應用復材膠接件抽樣檢驗技術(shù)提出建議。

關(guān)鍵詞: 抽樣檢驗;檢驗可靠性IRR;FPQ ;AOQL

1   抽樣檢驗技術(shù)應用的背景

隨著(zhù)全球經(jīng)濟一體化時(shí)代的到來(lái)，相同質(zhì)量和進(jìn)度要求下制造業(yè)的承耐力水平是顧客考量組織運營(yíng)能力的關(guān)鍵指標之一，特別是微利時(shí)代，成本管理和控制水平顯得尤為重要。目前，在國外轉包項目速率提升的同時(shí)，顧客對供方降成本方面的要求也日益迫切。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量和進(jìn)度的前提下，采用基于風(fēng)險的思維，創(chuàng )新管理模式，挖掘管理潛能，提升管理效益，增強顧客滿(mǎn)意度，降低質(zhì)量成本，是國外轉包項目質(zhì)量管理過(guò)程中持續改進(jìn)必須思考的議題之一。進(jìn)入2018年以來(lái)，公司為了解放生產(chǎn)力，降低運營(yíng)成本，大力倡導創(chuàng )新文化，培育創(chuàng )新項目。作為一個(gè)質(zhì)量管理者，為了響應公司號召，對崗位業(yè)務(wù)運行過(guò)程中存在的瓶頸問(wèn)題，通過(guò)研究從而緩解或解決問(wèn)題，責無(wú)旁貸。

近年來(lái)，筆者基于對顧客規范以及國際宇航系列抽樣檢驗技術(shù)系列標準的研究，結合公司現有項目的質(zhì)量運行實(shí)際，已嘗試在某成熟項目機加零件CMM測量工序上應用了抽樣檢驗技術(shù)方法，零件測量數量減少到原來(lái)的十分之一，緩解了檢測壓力，取得了一定的經(jīng)濟效益。實(shí)踐經(jīng)驗表明，只要嚴格掌控抽樣檢驗技術(shù)應用的過(guò)程條件，合理規避風(fēng)險，可以保證交付顧客的數以萬(wàn)計的零件質(zhì)量持續穩定，無(wú)質(zhì)量逃逸現象發(fā)生。據統計，已經(jīng)實(shí)施的抽樣檢驗項目每年可為公司節約檢測費用約千萬(wàn)元人民幣。

今年，波音737某項目生產(chǎn)批量逐月處于爬坡階段，生產(chǎn)批量穩中有升，預計年內要從現在的8架份增加到月產(chǎn)20架的水平。隨著(zhù)月產(chǎn)量的增加，需無(wú)損檢測的復材膠接件零件數量凸增，導致檢測人員和設備等資源緊張。公司目前無(wú)損檢測設備是獨子設備，設備基本上24小時(shí)或節假日持續運行，未來(lái)的技術(shù)改造尚需要周期。面對目前的檢測任務(wù)和壓力，要快速保質(zhì)地完成檢測任務(wù)，為項目交付提供支持，復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用研究被提上議事日程。本文重點(diǎn)討論復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用的可行性。

2 復材膠接件抽樣檢驗技術(shù)應用的基本條件評估

要想在復材膠接件上應用抽樣檢驗技術(shù)方法，必須嚴格按照程序進(jìn)行評估，包括技術(shù)規范要求、零件質(zhì)量穩定性情況、產(chǎn)量和投產(chǎn)模式等，包括顧客對抽樣檢驗應用的管理態(tài)度等，從而確定是否可以進(jìn)行抽樣檢驗。具體評估如下。

2.1 技術(shù)和管理依據

為了在復材膠接件無(wú)損檢測工序實(shí)施抽樣檢驗技術(shù)，筆者研究了顧客復材膠接件制造規范BAC5514中的質(zhì)量控制條款，從而確定顧客規范是否允許抽樣檢驗。對于復材膠接件的無(wú)損檢測，規范給予了明確的降低樣本量要求。規范指出，FPQ鑒定獲得顧客批準后，供方可以按照BSS7286規范實(shí)施抽樣檢驗技術(shù)。規范要求，抽樣檢驗應用前，編制的抽樣檢驗技術(shù)程序需提交顧客審批。

 復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用依據的獲取，掌握了抽樣檢驗技術(shù)應用的技術(shù)和管理的理論依據，邁出了復材件抽樣檢驗技術(shù)應用的第一步。而復材膠接件無(wú)損檢測能否進(jìn)行抽樣檢驗，按照現行的D1-8007文件，則取決于復材膠接件批生產(chǎn)實(shí)物質(zhì)量的穩定性程度，因此，批生產(chǎn)實(shí)物質(zhì)量的穩定性程度調查是下一個(gè)需要評估的內容，至關(guān)重要。

2.2 FPQ鑒定為復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用打下了基礎。

眾所周知，產(chǎn)品質(zhì)量是設計和制造出來(lái)的，合格的產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)科學(xué)的結構和工藝設計，規范的操作，嚴格控制過(guò)程參數，才可能輸出合格的產(chǎn)品。為了驗證過(guò)程的正確性與否，通過(guò)科學(xué)檢測，對比，判斷，從而獲得可靠的檢測結果，復材膠接件制造也不例外。

FPQ（First Process Qualification）是項目研制期間，對首次加工的復材件結構參數、制造規范和檢測方法等要素進(jìn)行驗證的一個(gè)標志性工藝鑒定。對于復材膠接件制造過(guò)程，FPQ鑒定批準先行一步。只有嚴格按照規范要求控制人員的技能和資格，按照壽命要求控制原材料的有效性，設置規范要求控制的加工環(huán)境，包括鑒定合格的設備、固化溫度、壓力等參數，才可能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，順利通過(guò)顧客的FPQ鑒定。

經(jīng)查實(shí)，文中討論的項目工藝在1997年已經(jīng)獲得FPQ鑒定批準，FPQ鑒定為復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用打下了基礎。

2.3 批生產(chǎn)實(shí)物質(zhì)量的穩定性調查

復材膠接件無(wú)損檢測質(zhì)量穩定性調查是實(shí)施抽樣檢驗技術(shù)前必須完成的重要工作之一。只有過(guò)程連續輸出質(zhì)量合格的零件，才可能隨機抽取一個(gè)能夠代表批質(zhì)量水平的樣本。

  本文討論的復材膠接件制造過(guò)程主要包括，蜂窩芯清洗、干燥、表處、噴底膠、工裝表面清理、膠膜制備和鋪貼、制袋和氣密檢查、啟模和檢查表面，最后一道工序是超聲波無(wú)損檢測 。調查后得知，項目涉及擬定抽樣檢驗的有8個(gè)圖號，零件結構形狀相似，加工方法和參數一樣，屬于同族類(lèi)組件，FPQ獲批后，工藝參數也已經(jīng)固化到制造指令當中。

從生產(chǎn)現場(chǎng)了解到，實(shí)施復材膠接制造工序的操作人員都是經(jīng)過(guò)培訓的上崗資質(zhì)的員工，操作技能嫻熟，隊伍穩定，完全可以按照指令和規范進(jìn)行操作，制造的零件質(zhì)量滿(mǎn)足規范和圖紙要求，質(zhì)量持續穩定。用于固化復材膠接件的工裝已經(jīng)按照顧客文件進(jìn)行鑒定，鑒定后納入顧客文件保存記錄。粘接金屬板干凈，質(zhì)量合格；蜂窩芯材料滿(mǎn)足圖紙要求；所需要的膠膜材料儲存溫度在受控范圍內，處于壽命期狀態(tài)。膠接現場(chǎng)環(huán)境封閉，空氣經(jīng)過(guò)過(guò)濾，清潔度滿(mǎn)足要求，空氣壓差正常，膠接時(shí)使用的空氣質(zhì)量滿(mǎn)足要求。檢測設備在效驗期內，檢測人員具備檢測資格，可以熟練操作檢測設備，檢測結果真實(shí)可靠。綜合以上對影響復材膠接件各項制造因素的跟蹤評估，可以看出復材膠接件制造過(guò)程已經(jīng)固化，影響制造的5M1E因素基本穩定，工序波動(dòng)小，輸出的產(chǎn)品質(zhì)量穩定可靠，處于受控狀態(tài)。

按照BAC5514中復材膠接件的質(zhì)量控制要求，應對制造過(guò)程和完工產(chǎn)品涉及的原材料的有效期、工藝參數、底膠厚度、膠梗和分層等特性進(jìn)行檢查和控制，并形成記錄。復材膠接件內部的空腔、分層和氣泡需要采用超聲設備進(jìn)行無(wú)損檢測，并形成檢測記錄。

2年來(lái)，經(jīng)過(guò)對同結構同工藝復材族類(lèi)零件無(wú)損檢測結果進(jìn)行跟蹤調查，發(fā)現復材膠接件輸出質(zhì)量累計一次提交合格，無(wú)內部缺陷，質(zhì)量持續穩定。這種質(zhì)量狀況符合顧客規范中抽樣檢驗技術(shù)應用的基本條件。如何選取方案，實(shí)施抽樣檢驗技術(shù)，還需要求進(jìn)一步討論。

2.3復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用方案設計

2.3.1 檢驗可靠性IRR調查

    為了獲得復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)方案，筆者研究了顧客指定的統計過(guò)程控制規范。規范對實(shí)施抽樣檢驗的零件、特性和過(guò)程檢驗可靠性要求分門(mén)別類(lèi)，下表是各種零件、工序或特性進(jìn)入抽樣檢驗前，初始檢驗可靠性的參考水平。

檢驗可靠性最小值表

  從上面列表可以看出，顧客允許無(wú)損檢測在條件成熟時(shí)，運用適當的抽樣檢驗技術(shù)方法，檢驗可靠性值選取99%。那么，如何選取抽樣檢驗方案，下文需要繼續討論。

2.3.2 復材膠接件無(wú)損檢測工程特性水平分析

按照規范來(lái)說(shuō)，工程特性可分為三個(gè)水平，包括關(guān)鍵（Critical），重要(Major)和一般(Minor)三個(gè)水平。C掃描主要解決的問(wèn)題是對膠接組件內部的空腔、分層和氣泡等內部缺陷的檢測，圖紙或規范對此特性沒(méi)有標注類(lèi)別，因此按照一般(Minor)水平進(jìn)行處理。

2.3.3復材膠接件無(wú)損檢測累計一次提交合格率與檢驗可靠性值IRR

檢驗可靠性值IRR是指工程特性進(jìn)行抽樣前一次提交合格率可以達到的水平。因此，進(jìn)入抽樣檢驗前，必須對工程特性輸出產(chǎn)品的一次提交合格率進(jìn)行統計，并對比其符合性程度。

 據統計，累計測量的N項復材膠接件進(jìn)行了連續M架的掃描檢測，掃描結果表明M件復材膠接件內部膠接質(zhì)量合格，一次提交合格率FYP持續達到100%。按照上面2.2條款的列表，滿(mǎn)足復材無(wú)損檢驗99%的檢驗可靠性要求，具備抽樣檢驗技術(shù)應用的基本條件。抽樣檢驗技術(shù)應用方案除考慮IRR之外，批量的大小和投產(chǎn)模式也是選擇抽樣檢驗方案的指標之一。     

2.3.4  復材膠接件投產(chǎn)批量和模式

基于前期持續穩定的復材件輸出和交付，顧客對復材件產(chǎn)品質(zhì)量持有足夠的信心，因此項目產(chǎn)量目前連續爬坡階段，最終可能達到月產(chǎn)均衡22架的水平。投產(chǎn)模式屬于按月均衡進(jìn)行，生產(chǎn)過(guò)程5M1 E相對穩定。擬定抽樣檢驗的N項復材膠接組件也不例外，處于同樣生產(chǎn)模式。這種投產(chǎn)批量和模式符合波音規范連續抽樣檢驗模式，可按照族類(lèi)零件累計數量，自行設計一個(gè)抽樣檢驗方案。

2.3.5  比對技術(shù)規范，初步確定抽樣檢驗方案。

基于以上的系列分析，筆者查閱了BSS7286《指定工程特性的統計過(guò)程控制》標準， 選擇利用IRR和AOQL水平，結合批生產(chǎn)膠接件一次提交合格率、投產(chǎn)模式和班次數量，參考有限制運行的連續抽樣檢驗模式和列表，初步選取IRR=99%，AOQL=0.074%，族類(lèi)合格零件累計值可選用i=343，從而確定檢驗頻率f值 。也可以選取無(wú)限制運行的方案。

除此之外，按照連續抽樣檢驗要求，必須針對產(chǎn)品運行過(guò)程中的質(zhì)量波動(dòng)情況，設置合適的轉移規則，規則需對不合格樣本進(jìn)行處理，對同批產(chǎn)品追回進(jìn)行100%檢測，只有設置轉移規則，才可以保護顧客利益，有效防止供方質(zhì)量逃逸風(fēng)險。

2.3.6  編制抽樣檢驗程序文件，提交顧客批準

方案確定后，需要編制抽樣檢驗程序文件。程序文件必須對涉及抽樣檢驗的膠接件質(zhì)量特性水平、所使用設備的有效性和精度、測量人員的資格、樣本選取的方法以及樣本不合格后的處理，包括質(zhì)量記錄的保存以及可追溯性等內容，進(jìn)行詳細規定，確保操作者理解抽樣檢驗方法和抽樣檢驗實(shí)施的風(fēng)險。抽樣檢驗程序編制完成后，須提交顧客批準后投入使用。

    為了確保樣本能夠代表批的水平，預防抽樣檢驗過(guò)程中的質(zhì)量逃逸風(fēng)險，抽樣檢驗程序投入使用后，必須加強抽樣檢過(guò)程的現場(chǎng)指導和監控，從而保證抽樣檢驗的實(shí)施效果。

3. 結論和預期效果

 通過(guò)以上基于風(fēng)險的思維，對復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)應用的理論依據和應用條件的討論，可以初步得出的結論是,在持續穩定的生產(chǎn)條件下，復材膠接件無(wú)損檢測工序可以應用抽樣檢驗技術(shù)減少檢測頻率。年初，筆者與波音顧客代表溝通了關(guān)于擬定在復材膠接件無(wú)損檢測工序實(shí)施抽樣檢驗方法事宜，波音代表同意公司在此工序開(kāi)展抽樣檢驗技術(shù)應用，關(guān)于抽樣檢驗方案，基本達成一致意見(jiàn)。

 據了解，目前大型超聲檢測設備測量成本頗高，無(wú)損檢測復材膠接件的市場(chǎng)參考價(jià)格為單位平方米4500元，價(jià)格昂貴。如果在項目上能夠按照抽樣檢驗模式開(kāi)始檢測，就可以減少檢測數量，如果采用1/2抽樣檢驗頻率，設備檢測成本至少可以下降50%。具體節約費用按照實(shí)際情況測算。

由此可見(jiàn)，基于規范的工藝過(guò)程，在成熟穩定的批生產(chǎn)復材膠接件無(wú)損檢測工序上，嘗試應用抽樣檢驗技術(shù)，可實(shí)現提高設備利用率，節約設備資源，緩解檢測壓力，化解檢測數量巨大與交付急需的突出矛盾，降低復材膠接件檢測成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，提升質(zhì)量管理水平的最初目標，同時(shí)為增強企業(yè)承耐力和市場(chǎng)競爭力也具有積極的意義。

隨著(zhù)航空業(yè)的飛速發(fā)展，復合材料在飛機制造的應用更為廣泛，復材膠接件無(wú)損檢測抽樣檢驗技術(shù)的應用和推廣值得期待。

筆者孤陋寡聞，才學(xué)疏淺，加上對統計技術(shù)知識理解的局限性，文中不當之處在所難免，敬請各位尊敬的讀者理解并予以批評指正，作者在此深表感謝！

參考文獻

[1]  D1-8007 《供應商統計抽樣批準指南》，H版，第6頁(yè)。

[2]  BSS7286 《特定工程特性的統計工藝控制》，B版，第28頁(yè)，38頁(yè)。

[3]  BAC5514 《結構膠粘劑的通用膠接要求》，AP版，30頁(yè)。