馬浩

摘要：在機械制造業(yè)中，產(chǎn)品的質(zhì)量是最重要、最有價值和效益的因素。對于航空發(fā)動機來說也一樣。它不僅要求其具有高可靠性和高質(zhì)量性能，而且還需要滿足飛機制造過程對零部件精度，以及各部件間協(xié)調(diào)性等方面要求。在確保了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理，并且生產(chǎn)加工方便，可實現(xiàn)零件之間的配合間隙和連接尺寸較小，便于裝配后進(jìn)行維修，同時也降低制造成本。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品設(shè)計;質(zhì)量工程設(shè)計;設(shè)計流程;

一、傳統(tǒng)航空發(fā)動機設(shè)計與質(zhì)量控制存在的問題

（一）設(shè)計開發(fā)前期對發(fā)動機的定義不完善

在對航空發(fā)動機進(jìn)行設(shè)計時，首先要將飛機的性能指標(biāo)以及相關(guān)參數(shù)等因素考慮在內(nèi)。但是由于我國現(xiàn)階段的經(jīng)濟(jì)水平還不夠發(fā)達(dá)與完善，導(dǎo)致許多先進(jìn)制造企業(yè)對于產(chǎn)品研發(fā)工作進(jìn)展不到位。并且很多公司對產(chǎn)品研發(fā)不重視、甚至是忽視了其質(zhì)量問題而造成質(zhì)量事故頻發(fā)和發(fā)生頻率較高現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)也使得人們對此種概念產(chǎn)生懷疑態(tài)度從而影響到航空發(fā)動機的品質(zhì)指標(biāo)以及可靠性等重要性能指標(biāo)。而且在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，由于對質(zhì)量問題不重視，導(dǎo)致很多質(zhì)量不過關(guān)的零部件被直接外漏和重復(fù)使用。而造成這些問題的主要原因就是我國現(xiàn)階段對航空發(fā)動機質(zhì)量相關(guān)方面研究不夠完善。

（二）發(fā)動機設(shè)計過程缺乏系統(tǒng)的設(shè)計質(zhì)量工程技術(shù)支持

在對發(fā)動機進(jìn)行設(shè)計時，由于缺乏系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量理論，導(dǎo)致了航空發(fā)動機質(zhì)量問題層出不窮。首先是在飛機裝配過程中出現(xiàn)故障后缺少相關(guān)技術(shù)人員與維修人員針對故障原因與解決方法做出相應(yīng)的改善措施。其次就是沒有將飛機上發(fā)生突發(fā)狀況及時地處理好相關(guān)設(shè)備設(shè)施和操作流程等方面工作內(nèi)容制定完整方案并實施;最后就是對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化時缺乏系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及零部件，導(dǎo)致了航空發(fā)動機質(zhì)量問題層出不窮，嚴(yán)重影響了航空發(fā)動機的質(zhì)量。

（三）設(shè)計工作對發(fā)動機制造和使用環(huán)境下的質(zhì)量影響考慮不足

在發(fā)動機質(zhì)量問題的預(yù)防和控制工作上，我國還存在一些不足。首先，我們要對航空發(fā)動機制造和使用環(huán)境下進(jìn)行分析。飛機是一種非常復(fù)雜的機械產(chǎn)品。它不僅具有高能量密度、低溫度等特點而且還要考慮航空燃料燃燒過程中產(chǎn)生大量廢氣排放污染大氣環(huán)境;其次就是由于飛機發(fā)動機設(shè)計不科學(xué)導(dǎo)致出現(xiàn)故障而造成設(shè)備損壞以及維修成本增加等等一系列問題的原因也與我國在這方面所制定政策有一定關(guān)系，我國在航空發(fā)動機制造和使用過程中，要對發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇以及裝配方式等進(jìn)行嚴(yán)格控制;最后就是由于產(chǎn)品生產(chǎn)過程不科學(xué)導(dǎo)致設(shè)備維護(hù)成本增加也是造成維修質(zhì)量問題產(chǎn)生原因之一。

（四）符合性質(zhì)量控制下的發(fā)動機質(zhì)量不能完全滿足用戶的需求

在產(chǎn)品設(shè)計完成后，對其質(zhì)量進(jìn)行驗收是非常重要的，它直接關(guān)系到最終成品是否符合要求。如果沒有經(jīng)過檢驗就開始投入運行使用了。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、材料性能和制造工藝等方面存在問題或缺陷導(dǎo)致發(fā)動機出現(xiàn)故障時不能及時修復(fù)維修或者更換新零部件需要額外花費時間成本;或是因為零件尺寸大小不同而無法裝配成標(biāo)準(zhǔn)件或部件時造成返工，增加生產(chǎn)費用和修理費等等原因使得發(fā)動機質(zhì)量達(dá)不到用戶的要求從而降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益減少其社會價值。質(zhì)量控制是一種管理活動，它的目的在于對產(chǎn)品在設(shè)計過程中可能出現(xiàn)或正在發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)防，并將其消滅于萌芽狀態(tài)。如果要保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性必須通過嚴(yán)格、有效地實施全面而系統(tǒng)化組織。因此對于發(fā)動機制造企業(yè)來說應(yīng)該從技術(shù)創(chuàng)新入手提高公司生產(chǎn)水平降低成本以滿足用戶需求;同時還需要加強維修工作流程管理水平和人員素質(zhì)培養(yǎng)等方面來提升航空發(fā)動機質(zhì)量控制體系從而確保飛機的安全使用壽命，減少因故障造成停產(chǎn)時間延長所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

二、設(shè)計質(zhì)量工程支持的航空發(fā)動機設(shè)計流程

航空發(fā)動機的設(shè)計過程一般分為戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)論證、方案論證、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計4個階段，為了控制航空發(fā)動機設(shè)計質(zhì)量，必須在設(shè)計過程中按照一定的設(shè)計質(zhì)量工程方法和程序，最大限度地使用戶需求和質(zhì)量特征在各個設(shè)計階段的合理實現(xiàn)。通過在航空發(fā)動機設(shè)計過程的不同階段綜合運用設(shè)計質(zhì)量工程技術(shù)和方法，

（一）可以全面準(zhǔn)確的確認(rèn)用戶的要求，做好發(fā)動機的定義

在對發(fā)動機進(jìn)行全面的質(zhì)量檢查時，要根據(jù)不同用戶使用要求，確定需求，然后再針對性地提出改進(jìn)措施。對于需要維修的產(chǎn)品來說應(yīng)該從其內(nèi)部出發(fā)來考慮問題與缺陷所在;而對于那些沒有必要修理或者是不能保證可以正常運行、需要更換零件或部件則應(yīng)及時做好維修計劃。首先必須確保用戶對所購買的是發(fā)動機質(zhì)量符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行生產(chǎn)和使用，并且要注意保證在使用過程中不出現(xiàn)任何故障，同時還要求產(chǎn)品的性能穩(wěn)定可靠。其次，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，要對用戶的要求進(jìn)行調(diào)查研究和分析。3）最后是保證用戶對于性能符合標(biāo)準(zhǔn)后才可以使用。

（二）將質(zhì)量真正“設(shè)計”到發(fā)動機中，提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性

在發(fā)動機運行期間，質(zhì)量的控制是保證其安全運轉(zhuǎn)，提高產(chǎn)品性能和使用壽命的根本。因此要想確保航空發(fā)動機性能穩(wěn)定、可靠性高以及經(jīng)濟(jì)性好等要求就必須嚴(yán)格把控每一個環(huán)節(jié)。首先需要對零部件進(jìn)行設(shè)計制造時的質(zhì)量問題分析研究工作;其次就是針對關(guān)鍵零件進(jìn)行設(shè)計制作工藝流程圖;最后便是部件生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生誤差及故障診斷，從而保證飛機產(chǎn)品使用壽命和安全性，提高企業(yè)市場競爭力。

（三）減少發(fā)動機在制造和使用維護(hù)階段的質(zhì)量風(fēng)險

在航空發(fā)動機中，質(zhì)量的好壞對飛機飛行安全和使用壽命有很大影響，因此要不斷提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量水平。加強各零部件之間及零部件與整體結(jié)構(gòu)、部件間的協(xié)同工作。通過優(yōu)化制造工藝技術(shù)來改善產(chǎn)品加工性能。如采用先進(jìn)制造方法以降低材料消耗量;或選用新材料并進(jìn)行合理裝配等措施實現(xiàn)輕量化生產(chǎn)等方面都可以有效地提升航空發(fā)動機質(zhì)量對飛機飛行安全和使用壽命產(chǎn)生影響，從而提高了航空發(fā)動機質(zhì)量水平，為乘客提供更好的服務(wù)體驗。加強各零部件之間及部件與整體結(jié)構(gòu)間的協(xié)同工作。例如，采用先進(jìn)制造技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少生產(chǎn)中不必要環(huán)節(jié)以降低成本。

（四）注重質(zhì)量工程技術(shù)和方法的應(yīng)用

將設(shè)計質(zhì)量工程技術(shù)和方法的應(yīng)用作為提高和改進(jìn)航空發(fā)動機質(zhì)量的長效機制，規(guī)范到發(fā)動機的設(shè)計流程和設(shè)計規(guī)范中，真正轉(zhuǎn)變由事后質(zhì)量控制到事前質(zhì)量預(yù)防，徹底避免在后續(xù)制造、使用過程中造成大量設(shè)計更改，影響研制周期和用戶使用等問題。產(chǎn)品設(shè)計階段的質(zhì)量風(fēng)險主要來源于研發(fā)人員和制造環(huán)境因素，在產(chǎn)品研制過程中，由于各種不確定性對其影響很大。所以要想縮短新品試制周期、降低成本就要盡量減少開發(fā)投入。同時也是提高航空發(fā)動機性能可靠性的重要手段之一。因此在飛機研制生產(chǎn)之前就需要制定出科學(xué)可行地計劃來避免盲目進(jìn)行試驗或再反復(fù)做實驗現(xiàn)象發(fā)生;其次就是產(chǎn)品設(shè)計階段，為了使產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到預(yù)期要求和標(biāo)準(zhǔn)，必須嚴(yán)格按照試驗流程進(jìn)行，并在設(shè)計過程中不斷優(yōu)化改進(jìn)。最后就是產(chǎn)品的使用維護(hù)，在飛機發(fā)動機維修過程中，因為機加人員對發(fā)動機進(jìn)行了多次拆卸和修理試驗等工作而造成故障。如果出現(xiàn)這種情況就說明零件有缺陷或者存在問題。所以為了提高航空發(fā)動機質(zhì)量就要降低零部件設(shè)計制造周期、減少研發(fā)投入;另外要做好新品試制及實驗測試工作來縮短新產(chǎn)品研制時間.從而達(dá)到減小設(shè)計風(fēng)險的目的。所以，在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)過程中，要盡量減少新品試制和實驗的投入。

結(jié)語：

在機械的運行過程中，質(zhì)量是永恒的話題，質(zhì)量管理一直都是國內(nèi)外關(guān)注的核心問題。對于航空發(fā)動機來說要想提高產(chǎn)品可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性就必須不斷地對飛機發(fā)動機進(jìn)行改進(jìn)。對于航空發(fā)動機的質(zhì)量來說，其對飛行安全有很大影響，因此，在飛機制造過程中要嚴(yán)格控制設(shè)計中存在的問題。同時還要根據(jù)不同類型飛行器進(jìn)行合理定位。這樣就能保證設(shè)計出來滿足市場要求和客戶需求并且符合航空公司預(yù)期目標(biāo)實現(xiàn)雙贏局面。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐俊恩. 運用產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量工程技術(shù)提升航空發(fā)動機質(zhì)量[J]. 航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2011（4）：10-13，30.

[2] 湯姝. 產(chǎn)品設(shè)計階段的目標(biāo)成本管理策略實例研究--基于航空發(fā)動機制造A企業(yè)[D]. 上海：上海財經(jīng)大學(xué)，2020.

[3] 郭榮飛，陳偉，李曉艷. 航空發(fā)動機生產(chǎn)過程設(shè)計制造協(xié)同研究與應(yīng)用[J]. 內(nèi)燃機與配件，2020（5）：16-18.