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航空制造企业数字化质量管理研究

2019/7/20    来源:互联网    作者:吴凌俊  吴薇薇  王晓停      
关键字:产品全生命周期  IQS  系统集成  
质量管理是航空制造企业核心业务之一,它覆盖了从产品的设计、采购、工艺、制造到售后服务的全生命周期。本文针对当前航空制造企业质量管理体系的特点,描述数字化质量管理在企业信息化建设中的位置、总体目标及分解目标。同时,以某大型航空制造企业为背景,构建了一套集成质量系统,分析了其与PDM、CAPP、MES、ERP、TDM 等系统的集成关系。

    利用质量管理驾驶舱,实现企业生产过程质量状况的动态监督与控制;以质量目标与质量计划为牵引机制,通过质量指标分析模型,完成对产品质量状态的分析,并在此基础上实现企业质量管理能力的持续改进。

    3.3 若干关键技术

    3.3.1 过程质量信息采集技术

    (1)单机质量档案的结构及数据采集、归档IQS主要目的是完成单机质量档案的结构设计、数据采集及数据归档,目的是通过单机质量档案实现产品技术状态的追溯。IQS中QBOM的结构建立是在产品MBOM的基础上完成,单机质量档案如图二所示。

    2

    图二 单机质量档案

    单机档案结构可从整机、段位、工位、AO、FO直道材料采购信息,同时增加了试飞信息、技术服务信息、生产准备信息、生产信息、设计信息、工艺信息等具体内容。

    数据的采集分别来源于自动化数字检测设备、PDM 系统、MES系统及ERP等系统,同时完成AO/FO格式化设计,根据AO/FO工序进行生产及检验信息的归档。

    技术解决方案如下:

    一个产品可对应一个数字化档案结构,但在数据存储方面为了降低存储容量,数据是分别保存在系统之中,降低数据的冗余。

    ①单机质量档案基本结构来源于PDM 系统,通过mM ESB数据总线技术实现与PDM 系统的数据集成。

    ②生产信息来源于MES系统,如:加工/装配时间、加工/装配设备、加工/装配人员,通过mMESB数据总线技术实现与MES系统的业务集成与数据集成。

    ③器材采购信息来源于ERP系统,如:供应商信息、材料属性等,通过mM ESB数据总线技术实现与ERP系统的业务集成与数据集成。

    ④设计信息来源于PDM 系统,主要有工艺设计信息、设计更改信息等,通过mM ESB数据总线技术实现与PDM 系统的数据集成。

    ⑤应急放行与保留、不合格品处理等由本系统完成,可将处理结果返回到ERP、MES系统,通过mM ESB数据总线技术实现与ERP、MES系统的业务集成与数据集成。

    ⑥AO/FO生产及检验归档方式是通过mMESB数据总线技术完成与MES的业务集成,按照生产及检验工序进行归档处理。

    (2)实现生产过程中AO/FO质量信息的采集

    ①业务模式实现技术

    将AO/FO格式化,格式化主要内容包含工序、工艺要求、加工/装配标准作业模式、技术标准及检验要求等,生产现场中的生产工人、检验工人通过计算机屏幕查阅标准作业模式、加工装配大纲、技术标准及检验要求等信息。

    ②技术解决方案

    格式化的AO/FO在PDM系统中设计与保存,本系统通过mM ESB总线技术实现与PDM 的数据集成,完成检验要求及标准化检验作业工作模式的获取。

    3.3.2 工作流驱动的标准质量作业模式

    (1)业务模式实现技术

    通过现场数据采集,实现从采购过程质量控制、零件加工过程质量控制、装配过程质量控制、试飞过程质量控制、生产准备过程质量控制、技术服务过程质量控制等实物过程的质量数据采集;从设计更改过程质量控制、应急放行于保留过程质量控制、不合格品处理过程质量控制等非实物过程的质量数据采集。

    通过实时的实物过程及非实物过程质量数据,完整地反映当前质量状况,并通过质量指标分析系统完成质量状况的分析功能,同时,可根据分析结果实现产品质量的控制与改进。

    (2)技术解决方案

    现场采集的实时的实物及非实物质量数据,通过以驾驶舱的展现形式,动态地反映当前的质量状况,如:设计更改率、应急放行与保留率、不合格品率与年度质量目标的对比等,具体展现内容可根据使用者的需要进行自定义。

    ①实物过程质量状况的采集分别通过自动化检测设备及条码设备等完成。

    ②非实物过程质量状况的采集通过工作流完成情况进行采集。

    3.3.3 动态质量管理驾驶舱设计模式

    (1)业务模式实现技术

    为确保产品质量及提高工作效率,零件加工、装配及检验等过程都以作业指导书的模式进行编制,在实际加工/装配及检验等环节可直接通过作业指导书完成工作,作业指导书包含了有加工/装配大纲、技术标准检验要求及操作步骤等信息;将规范的作业模式以工作流模式进行设计,设置关键工作节点,并对关键工作节点进行监督与跟踪。

    (2)技术解决方案

    标准的作业指导书分别保存在PDM 和本系统之中,PDM主要保存的是加工/装配大纲、加工装配模拟过程、设计更改过程等,本系统保存检验计划、检验步骤及应急放行与保留过程、不合格品处理过程等,通过IBM ESB总线技术完成与PDM的数据集成。

    每个标准的工作流可进行关键节点定义,并可对关键节点设置监督与跟踪的控制方式。

    4 结束语

    本文在分析航空制造企业质量管理业务特点的基础上,提出以产品为对象,实现面向产品全寿命周期的质量管理和控制为目标,构建了集成质量系统(IQS)。系统覆盖了产品设计、工艺设计、器材采购、零件制造、装配制造、生产准备、试飞、技术服务过程。基于质量管理和控制的过程,通过计算机网络技术将质量系统中独立的单元质量管理和质量控制技术、工具、信息和人员有机的集成在一起,进而提高质量管理系统对企业快速发展的科研生产的适应能力。

责任编辑:张纯子
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