论文部分内容阅读
摘要：介绍了国产新支线飞机EWIS的设计和制造装配流程，通过对近年EWIS产品审核数据的整理和分析以及典型审核问题的介绍，总结出EWIS产品审核的审核重点，并介绍了商飞EWIS质量提升方案，可为国产新支线飞机装配阶段EWIS产品审核提供参考。
关键词：支线飞机：EWIS；产品审核
Keywords：regional aircraft；EWIS；product audit
0 引言
2007年FAA發布了FAR-25修订版，增加了针对运输类飞机电气线路互联系统（EWIS）的H部分，将线路系统作为一个独立系统，制定了17条适航认证条例。2011年CAAC发布了CAAR-25 R4，在规章的H部分也增加了17条针对EWIS的适航规则，强调EWIS对飞机安全的重要性。为促进飞机EWIS设计与制造安装的持续改进，在所制造的新支线飞机满足局方规章的前提下，商飞总装制造中心制定了EWIS安全可靠性质量提升方案，在产品审核过程中加强EWIS的审核力度，促进EWIS产品质量提升。
中国商飞公司新支线飞机项目的EWIS设计包括线路设计、综合设计和安装设计三个部分。其中，线路设计包括系统电气原理图和系统线路图设计，综合设计包括信号集成分配设计、模块综合设计、分离面综合设计、接地综合设计和导线成束综合设计，安装设计包括EWIS主通道和分离面方案设计、线束DMU（数字模块单元）设计、线束安装图设计和线束组件图设计。由于近年来在航线问题调查和各方审核活动中只发现了两起EWIS设计与优化方面的问题，一起为设计无防差错，另一起为设计错误，因此本文主要讨论和分析EWIS制造装配阶段发现的审核问题，对于EWIS设计端问题不作赘述。
1 审核问题概述
中国商飞公司新支线飞机项目的 EWIS制造装配流程包括导线/线束制造、导线导通、线束敷设与绑扎、线束保护、导通试验及系统功能试验等，如图1所示。
梳理2019年11月～2020年12月新支线飞机项目EWIS制造装配阶段发现的审核问题，来源包括局方检查、公司审核和客户监造，总数共计35项，类型涉及线束敷设与绑扎、线束保护、线束/导线制造、系统功能检查等过程，主要集中在线束与结构干涉/间隙过小、线束过松散/过紧、线束敷设不规范、线束绑扎不规范、线束/插头未保护等方面。责任部门制定的纠正措施包括人员培训/宣贯、质量恳谈、完善规程、开发EWIS实训平台、设计优化等。发生问题的原因包括操作人员未按操作规范要求施工、操作人员和检验人员质量意识淡薄、EWIS检验标准不完善等，可以通过培训、恳谈等措施进行纠正。随着新支线飞机产量的逐步增加，EWIS质量问题已成为影响飞机制造和交付质量的“顽疾”，针对此问题，相关方从EWIS质量的策划、实施和管控等方面制定改进方案，公司质量监管部门持续检查改进情况。
2 局方审核问题分析
2019年11月局方审核组对中国商飞总装制造中心进行了一次PC证后审查，共发现EWIS敷设相关问题16项，分为7大类，如图2所示。
从图2可以看出，EWIS敷设中线束绑扎不规范、弯曲半径过小、干涉/间距不合规等问题较突出，约占问题总数的69%。
按照AC-121-07航空人员维修差错管理要求，从设计/工艺、制造、检验、生产计划等环节对EWIS线束敷设进行分析，对导致EWIS敷设问题的各种原因进行整合，形成故障树如图3所示。
根据故障树所列原因逐一对问题进行分析，可以总结出直接原因、根本原因，从而制定相应的临时措施、纠正措施。
3 公司审核案例分析
2020年12月中国商飞公司为了促进新支线飞机EWIS设计与制造的持续改进，进行了一次EWIS专项质量巡查，本次巡查共发现严重不符合项1项，一般不符合项9项，建议项2项。其中与EWIS制造装配相关的严重不符合项1项，一般不符合项5项，问题主要集中在线束敷设与绑扎部分。
严重不符合项为“多架份ARJ21-700飞机右电源断路器板（P23板）、地面服务断路器板（P21板）多处接线端子上的螺钉伸出量不满足公司ZPS要求，质量检验人员直接以DCR或询问单答复作为工程依据敲卡通过，未办理FRR，且设计的DCR或询问单答复依据不充分”。不符合工艺规范要求的“当接线端子和规定的紧固件安装后，螺钉应该伸出耳片或螺母至少1.5扣到至多4扣螺纹”以及公司管理程序要求的“询问单的内容仅作为协调依据，不能作为生产依据”。
近两年航线发生的相关问题有：2019年B-602C飞机电源中心继电器连接线束以及连接电源分配组件接头有烧蚀痕；2020年B-604F飞机断路器B1-2456接线端子脱开；2020年B-605W飞机右ESS DC BUS2断路器B1-2479接线片松动。经调查发现，上述航线问题原因均包括螺钉未拧紧，伸出量不足。
进一步调查发现，中国商飞供应商针对继电器连接螺钉伸出量不足的问题于2020年1月向设计提出更改请求，但是设计结论为“不同意更改”，理由为“伸出量不足1扣或与螺母齐平不影响螺钉拧紧效果，可接受”。中国商飞总装制造中心也于2020年3月和4月分别提出相关问题询问单，设计答复“不影响紧固效果，可接受”。相关单位未针对螺钉伸出量不满足ZPS工艺规范要求问题办理故障拒收报告（FRR），而是直接以设计更改申请（DCR）和询问单答复作为依据通过检验。
中国商飞公司总装制造中心立即采取遏制措施，对航线上的飞机提出持续适航信息报送单，工艺部门针对P23板及P21板螺钉伸出量不满足ZPS要求的问题发出DCR，质量部门对在制品办理偏差项纪录（DI-SR）进行处置。 从人、机、料、法、环等方面运用5WHY分析法，分析得出发生该问题的根本原因为“人员不熟悉或不知晓相关规定”，即检验员认为询问单的答复意见可作为图纸的补充说明，现场即以设计答复为依据开展了安装、检验工作。检验人员错误认知了程序《项目询问单》7.3“询问单的内容仅作为协调依据，不能作为生产依据”的要求。检验员未按程序《批生产不合格品控制程序》对机上超差情况处置，对程序的理解、运用不正确。
制定的纠正措施包括：1）将此问题作为典型问题，在I级CAB会议上向各工位及工艺部门宣贯，强调询问单的内容仅作为协调依据，不能作为生产依据；2）举一反三，复查是否有其他以询问单作为生产依据的情况，如发现类似问题，再进一步核实实物是否符合工艺规范及工程图纸要求，对不符合的情况反馈检验处理；3）班组学习《项目询问单》和《批生产不合格品控制程序》两篇程序。
4 EWIS质量提升方案
为了持续提高国产新支线飞机产品质量，2020年中国商飞围绕项目的重点任务和目标开展了新支线飞机项目质量提升活动，总体目标中包括单机EWIS全机导通零缩针、零错接。为确保目标达成，项目质量团队组织相关部门重点梳理了目标达成存在负面影响的产品质量问题，并明确2020年质量提升的工作思路为：以问题为牵引，以减低问题数量和解决具体问题为目标，将项目目标细化为需要解决的具体问题，分解到各责任团队制定措施计划。制造工程IPT团队将EWIS安全可靠性质量提升措施计划分解为：EWIS工艺文件手册优化、工艺文件细化、EWIS机上线缆敷设图文详解手册优化、EWIS防差错/缩针优化、设备架导通模块优化、连接器防差错优化、同轴电缆压接工艺优化、ARINC600矩形连接器装配要求优化、连接器保险丝装配要求优化、工具定检设计优化和支线光缆测试设计优化。
5 结束语
在EWIS制造装配过程审核中应重点关注现场常见问题是否重复发生，常见问题包括：线缆绑扎不规范；线缆与管路干涉；线缆松弛度不合规；卡箍安装不合规；线缆未做滴水环；相邻电缆未隔离；线缆弯曲半径过小等。同时，还需关注制造端质量提升方案、航线问题措施的有效性，不能满足于发现现场敷设问题，应与航線问题对应，深入查找问题原因。
参考文献
[1]王冠茹，孙有朝，王丰产.安全性分析在运输类飞机EWIS适航符合性验证中的应用[C]. 2010年航空器适航与空中交通管理学术年会论文集.
[2]方亚杰，佟森峰，付磊，周博. ARP4754A初步解读及其在飞机EWIS设计中的应用[J].飞机设计，2018（6）：12-17.
[3]卢山，佘洪雨，胡波，孙海航，谭建恩.EWIS全寿命周期设计及管理技术[J]. 飞机设计，2018（6）：5-11.
[4]柳丛.初探民用飞机EWIS安全评估[J].航空科学技术，2011（6）：36-39.
作者简介
隋鑫，工程师，主管质量审核师。
关键词：支线飞机：EWIS；产品审核
Keywords：regional aircraft；EWIS；product audit
0 引言
2007年FAA發布了FAR-25修订版，增加了针对运输类飞机电气线路互联系统（EWIS）的H部分，将线路系统作为一个独立系统，制定了17条适航认证条例。2011年CAAC发布了CAAR-25 R4，在规章的H部分也增加了17条针对EWIS的适航规则，强调EWIS对飞机安全的重要性。为促进飞机EWIS设计与制造安装的持续改进，在所制造的新支线飞机满足局方规章的前提下，商飞总装制造中心制定了EWIS安全可靠性质量提升方案，在产品审核过程中加强EWIS的审核力度，促进EWIS产品质量提升。
中国商飞公司新支线飞机项目的EWIS设计包括线路设计、综合设计和安装设计三个部分。其中，线路设计包括系统电气原理图和系统线路图设计，综合设计包括信号集成分配设计、模块综合设计、分离面综合设计、接地综合设计和导线成束综合设计，安装设计包括EWIS主通道和分离面方案设计、线束DMU（数字模块单元）设计、线束安装图设计和线束组件图设计。由于近年来在航线问题调查和各方审核活动中只发现了两起EWIS设计与优化方面的问题，一起为设计无防差错，另一起为设计错误，因此本文主要讨论和分析EWIS制造装配阶段发现的审核问题，对于EWIS设计端问题不作赘述。
1 审核问题概述
中国商飞公司新支线飞机项目的 EWIS制造装配流程包括导线/线束制造、导线导通、线束敷设与绑扎、线束保护、导通试验及系统功能试验等，如图1所示。
梳理2019年11月～2020年12月新支线飞机项目EWIS制造装配阶段发现的审核问题，来源包括局方检查、公司审核和客户监造，总数共计35项，类型涉及线束敷设与绑扎、线束保护、线束/导线制造、系统功能检查等过程，主要集中在线束与结构干涉/间隙过小、线束过松散/过紧、线束敷设不规范、线束绑扎不规范、线束/插头未保护等方面。责任部门制定的纠正措施包括人员培训/宣贯、质量恳谈、完善规程、开发EWIS实训平台、设计优化等。发生问题的原因包括操作人员未按操作规范要求施工、操作人员和检验人员质量意识淡薄、EWIS检验标准不完善等，可以通过培训、恳谈等措施进行纠正。随着新支线飞机产量的逐步增加，EWIS质量问题已成为影响飞机制造和交付质量的“顽疾”，针对此问题，相关方从EWIS质量的策划、实施和管控等方面制定改进方案，公司质量监管部门持续检查改进情况。
2 局方审核问题分析
2019年11月局方审核组对中国商飞总装制造中心进行了一次PC证后审查，共发现EWIS敷设相关问题16项，分为7大类，如图2所示。
从图2可以看出，EWIS敷设中线束绑扎不规范、弯曲半径过小、干涉/间距不合规等问题较突出，约占问题总数的69%。
按照AC-121-07航空人员维修差错管理要求，从设计/工艺、制造、检验、生产计划等环节对EWIS线束敷设进行分析，对导致EWIS敷设问题的各种原因进行整合，形成故障树如图3所示。
根据故障树所列原因逐一对问题进行分析，可以总结出直接原因、根本原因，从而制定相应的临时措施、纠正措施。
3 公司审核案例分析
2020年12月中国商飞公司为了促进新支线飞机EWIS设计与制造的持续改进，进行了一次EWIS专项质量巡查，本次巡查共发现严重不符合项1项，一般不符合项9项，建议项2项。其中与EWIS制造装配相关的严重不符合项1项，一般不符合项5项，问题主要集中在线束敷设与绑扎部分。
严重不符合项为“多架份ARJ21-700飞机右电源断路器板（P23板）、地面服务断路器板（P21板）多处接线端子上的螺钉伸出量不满足公司ZPS要求，质量检验人员直接以DCR或询问单答复作为工程依据敲卡通过，未办理FRR，且设计的DCR或询问单答复依据不充分”。不符合工艺规范要求的“当接线端子和规定的紧固件安装后，螺钉应该伸出耳片或螺母至少1.5扣到至多4扣螺纹”以及公司管理程序要求的“询问单的内容仅作为协调依据，不能作为生产依据”。
近两年航线发生的相关问题有：2019年B-602C飞机电源中心继电器连接线束以及连接电源分配组件接头有烧蚀痕；2020年B-604F飞机断路器B1-2456接线端子脱开；2020年B-605W飞机右ESS DC BUS2断路器B1-2479接线片松动。经调查发现，上述航线问题原因均包括螺钉未拧紧，伸出量不足。
进一步调查发现，中国商飞供应商针对继电器连接螺钉伸出量不足的问题于2020年1月向设计提出更改请求，但是设计结论为“不同意更改”，理由为“伸出量不足1扣或与螺母齐平不影响螺钉拧紧效果，可接受”。中国商飞总装制造中心也于2020年3月和4月分别提出相关问题询问单，设计答复“不影响紧固效果，可接受”。相关单位未针对螺钉伸出量不满足ZPS工艺规范要求问题办理故障拒收报告（FRR），而是直接以设计更改申请（DCR）和询问单答复作为依据通过检验。
中国商飞公司总装制造中心立即采取遏制措施，对航线上的飞机提出持续适航信息报送单，工艺部门针对P23板及P21板螺钉伸出量不满足ZPS要求的问题发出DCR，质量部门对在制品办理偏差项纪录（DI-SR）进行处置。 从人、机、料、法、环等方面运用5WHY分析法，分析得出发生该问题的根本原因为“人员不熟悉或不知晓相关规定”，即检验员认为询问单的答复意见可作为图纸的补充说明，现场即以设计答复为依据开展了安装、检验工作。检验人员错误认知了程序《项目询问单》7.3“询问单的内容仅作为协调依据，不能作为生产依据”的要求。检验员未按程序《批生产不合格品控制程序》对机上超差情况处置，对程序的理解、运用不正确。
制定的纠正措施包括：1）将此问题作为典型问题，在I级CAB会议上向各工位及工艺部门宣贯，强调询问单的内容仅作为协调依据，不能作为生产依据；2）举一反三，复查是否有其他以询问单作为生产依据的情况，如发现类似问题，再进一步核实实物是否符合工艺规范及工程图纸要求，对不符合的情况反馈检验处理；3）班组学习《项目询问单》和《批生产不合格品控制程序》两篇程序。
4 EWIS质量提升方案
为了持续提高国产新支线飞机产品质量，2020年中国商飞围绕项目的重点任务和目标开展了新支线飞机项目质量提升活动，总体目标中包括单机EWIS全机导通零缩针、零错接。为确保目标达成，项目质量团队组织相关部门重点梳理了目标达成存在负面影响的产品质量问题，并明确2020年质量提升的工作思路为：以问题为牵引，以减低问题数量和解决具体问题为目标，将项目目标细化为需要解决的具体问题，分解到各责任团队制定措施计划。制造工程IPT团队将EWIS安全可靠性质量提升措施计划分解为：EWIS工艺文件手册优化、工艺文件细化、EWIS机上线缆敷设图文详解手册优化、EWIS防差错/缩针优化、设备架导通模块优化、连接器防差错优化、同轴电缆压接工艺优化、ARINC600矩形连接器装配要求优化、连接器保险丝装配要求优化、工具定检设计优化和支线光缆测试设计优化。
5 结束语
在EWIS制造装配过程审核中应重点关注现场常见问题是否重复发生，常见问题包括：线缆绑扎不规范；线缆与管路干涉；线缆松弛度不合规；卡箍安装不合规；线缆未做滴水环；相邻电缆未隔离；线缆弯曲半径过小等。同时，还需关注制造端质量提升方案、航线问题措施的有效性，不能满足于发现现场敷设问题，应与航線问题对应，深入查找问题原因。
参考文献
[1]王冠茹，孙有朝，王丰产.安全性分析在运输类飞机EWIS适航符合性验证中的应用[C]. 2010年航空器适航与空中交通管理学术年会论文集.
[2]方亚杰，佟森峰，付磊，周博. ARP4754A初步解读及其在飞机EWIS设计中的应用[J].飞机设计，2018（6）：12-17.
[3]卢山，佘洪雨，胡波，孙海航，谭建恩.EWIS全寿命周期设计及管理技术[J]. 飞机设计，2018（6）：5-11.
[4]柳丛.初探民用飞机EWIS安全评估[J].航空科学技术，2011（6）：36-39.
作者简介
隋鑫，工程师，主管质量审核师。