航空發(fā)動(dòng)機(jī)被稱為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”，是推動(dòng)尖端技術(shù)發(fā)展的引擎。航空用高溫合金緊固件是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要連接件，主要用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與傳動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)匣級(jí)間等關(guān)鍵部位連接，且需經(jīng)受高溫、抗拉、抗剪、疲勞、振動(dòng)等極端復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景考驗(yàn)，必須具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗疲勞、耐腐蝕、高可靠性等綜合性能。隨著我國國產(chǎn)大飛機(jī)放量生產(chǎn)，多品種、多規(guī)格的高溫合金緊固件需求量越來越大，高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性則對(duì)飛機(jī)的長(zhǎng)期安全服役具有極其重要的影響。

我國航空用高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量現(xiàn)狀

國外航空緊固件產(chǎn)業(yè)起步早，精細(xì)化及專業(yè)化程度高。美國ARCONIC集團(tuán)、法國LISI集團(tuán)等知名企業(yè)采用超精密加工、近凈成形等技術(shù)，從正向設(shè)計(jì)到緊固件制造各環(huán)節(jié)系統(tǒng)化、集成化、智能化和標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好，幾乎壟斷全球航空緊固件市場(chǎng)大部分份額。高溫合金緊固件選材主要有GH4169、GH6159、GH4738、GH2132等牌號(hào)，強(qiáng)度經(jīng)歷了由低到高的發(fā)展歷程，從900MPa到1?300MPa再到1?800MPa，以滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)不同強(qiáng)度級(jí)別緊固件的要求。我國航空工業(yè)起步較晚，在國家政策大力支持下，高溫合金緊固件研發(fā)、生產(chǎn)制造已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用要求，擺脫了長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的不利局面，但與國外先進(jìn)制造企業(yè)相比仍有一定差距，尤其在1?600MPa以上的高強(qiáng)度或超高強(qiáng)度高溫合金緊固件應(yīng)用占比較少。在面對(duì)國家高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略、新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展戰(zhàn)略以及國防現(xiàn)代化對(duì)裝備高穩(wěn)定、高精度技術(shù)要求還存在差距：高溫合金棒絲材產(chǎn)品質(zhì)量需提升，包括牌號(hào)規(guī)格種類、冶金質(zhì)量及批次穩(wěn)定性；緊固件制造穩(wěn)定性需提高，加工數(shù)據(jù)離散，緊固件智能化精密成型技術(shù)、復(fù)雜形狀緊固件成型技術(shù)、在線監(jiān)測(cè)技術(shù)等智能化程度低；新型緊固件自主開發(fā)能力不足，如高鎖螺母、自鎖防松螺母等工藝技術(shù)成熟度需加強(qiáng)。

產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)模型與方法比對(duì)研究

GB/T?12707-1991《工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量分等導(dǎo)則》將產(chǎn)品質(zhì)量水平分為合格品、一等品和優(yōu)等品，是產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)概念的應(yīng)用。

1.鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)評(píng)價(jià)依據(jù)T/CISA?008.1-2019《鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)規(guī)范第1部分:通則》及T/CISA?008.2-2019《鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)規(guī)范第2部分:船體結(jié)構(gòu)用鋼板》標(biāo)準(zhǔn)，鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)建立“價(jià)值函數(shù)、工序評(píng)價(jià)、質(zhì)量遺傳”的數(shù)學(xué)模型，綜合考核企業(yè)的產(chǎn)線技術(shù)裝備能力、產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)冗余度、實(shí)物應(yīng)用性能等全流程要素，最終對(duì)特定生產(chǎn)線類別和特定產(chǎn)品的質(zhì)量能力形成量化評(píng)價(jià)結(jié)論。鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)按照層次分析法逐級(jí)分解，如一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包含裝備技術(shù)能力、產(chǎn)品認(rèn)證及供貨能力、研發(fā)質(zhì)檢能力、產(chǎn)品批量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、實(shí)物抽檢數(shù)據(jù)。每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下包含若干二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，如產(chǎn)線裝備技術(shù)能力中可涵蓋熔鑄產(chǎn)線、熱處理系統(tǒng)、加工系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)配套系統(tǒng)、在線檢測(cè)等具體的評(píng)價(jià)指標(biāo)；研發(fā)及質(zhì)檢能力包括研發(fā)部門情況、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及科技獎(jiǎng)勵(lì)、人力配置、實(shí)驗(yàn)室條件、檢測(cè)資源等；產(chǎn)品批量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括成分、性能、尺寸等穩(wěn)定性指標(biāo)以及均值水平等。鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)評(píng)價(jià)側(cè)重于評(píng)判企業(yè)產(chǎn)品及其生產(chǎn)線的裝備、技術(shù)能力等級(jí)，以滿足用戶在供應(yīng)商選擇、采購中對(duì)企業(yè)產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的差異化評(píng)估需求。

2.建材產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)于建筑工程至關(guān)重要，它直接影響建筑工程的質(zhì)量、安全性和使用壽命。對(duì)比T/CBMF?208.1—2022《建材產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)規(guī)范?第1部分：通則》及T/CBMF?208.2—2022《建材產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)規(guī)范?第2部分：水泥》等標(biāo)準(zhǔn)，該系列標(biāo)準(zhǔn)與鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量能力分級(jí)評(píng)價(jià)模型方法一致，主要評(píng)判建材產(chǎn)品質(zhì)量及企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)線裝備、技術(shù)的能力等級(jí)。GB?8624《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》及T/CECS?10052-2019《綠色建材評(píng)價(jià)?鎂質(zhì)裝飾材料》等標(biāo)準(zhǔn)，從建材燃燒性能、綠色性能等產(chǎn)品性能維度提出質(zhì)量等級(jí)差異化要求。如綠色性能包括資源、能源、環(huán)境、品質(zhì)4個(gè)屬性，等級(jí)分為一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí)，評(píng)價(jià)在全生命周期內(nèi)，資源、能源消耗少、生態(tài)環(huán)境影響小的建材產(chǎn)品。由此可以看出，建材產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)側(cè)重于對(duì)產(chǎn)品使用性能、安全性能、環(huán)境影響等多種性能指標(biāo)提出差異化等級(jí)評(píng)價(jià)，保證產(chǎn)品滿足安全性、可靠性等應(yīng)用要求。

3.有色金屬產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)依據(jù)T/CNIA?0134-2022《有色金屬加工產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)?通則》、T/CNIA?0135-2022《有色金屬加工產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)?航空用鋁合金板材》、T/CNIA?0126-2021《有色金屬加工產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)?鎳鈷錳酸鋰》等多項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，有色金屬加工產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)模型及指標(biāo)體系分為三級(jí)：一級(jí)指標(biāo)包括產(chǎn)品質(zhì)量、工藝控制以及質(zhì)量保證；產(chǎn)品質(zhì)量下設(shè)二級(jí)指標(biāo)又分為產(chǎn)品基礎(chǔ)性能、應(yīng)用性能，工藝控制的二級(jí)指標(biāo)包括原材料、工藝過程以及過程穩(wěn)定性，質(zhì)量保證的二級(jí)指標(biāo)包括人員、設(shè)備和管理要求；三級(jí)指標(biāo)及參考值等級(jí)劃分依據(jù)現(xiàn)行發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果從高到低為AAA、AA、A。

4.其他工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)北京社會(huì)企業(yè)質(zhì)量協(xié)會(huì)發(fā)布T/BJEQ?003-2021《產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)導(dǎo)則》，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量劃分3個(gè)等級(jí)，包括：優(yōu)等品，對(duì)標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；一等品，對(duì)標(biāo)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)，且不屬于第一層次優(yōu)等品類型；合格品，對(duì)應(yīng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和其他標(biāo)準(zhǔn)，且不屬于第一、第二層次優(yōu)等品和一等品類型標(biāo)準(zhǔn)的。該標(biāo)準(zhǔn)中通過對(duì)比企業(yè)采用國際標(biāo)準(zhǔn)、國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)的情況，來反映該企業(yè)產(chǎn)品在行業(yè)、地區(qū)和企業(yè)間橫向和縱向的比較結(jié)果，該產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)分級(jí)不是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)際等級(jí)劃分，所分級(jí)別不用于證明產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量的優(yōu)劣，旨在鼓勵(lì)同類產(chǎn)品采用更高標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

航空用高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用

航空用高溫合金緊固件作為高端緊固件代表，其制造工藝復(fù)雜、技術(shù)性能指標(biāo)嚴(yán)、產(chǎn)品一致性要求高，全球主要航空大國和地區(qū)均對(duì)其研制、生產(chǎn)和使用過程進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定和合格鑒定要求。美國聯(lián)邦航空管理局FAA（Federal?Aviation?Administration）在1997年發(fā)布技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范（Technical?Standard?Orders）TSO-C148《航空器機(jī)械緊固件》，提出對(duì)航空機(jī)械緊固件的性能與實(shí)驗(yàn)要求，并規(guī)定航空標(biāo)準(zhǔn)件制造商必須符合FAA公開標(biāo)準(zhǔn)且通過合格鑒定進(jìn)入鑒定合格產(chǎn)品目錄QPL（Qualified?Products?List）才能被用戶采購。2002年，美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)發(fā)布SAE?AS9133-2002《航空航天標(biāo)準(zhǔn)件合格鑒定程序》也進(jìn)一步明確了航空航天標(biāo)準(zhǔn)件合格鑒定的流程及要求。歐洲聯(lián)盟航空安全管理局EASA（European?Union?Aviation?Safety?Agency）對(duì)航空標(biāo)準(zhǔn)件適航要求包括設(shè)計(jì)、制造、檢查和標(biāo)識(shí)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。我國對(duì)航空材料及熱工藝技術(shù)、航空標(biāo)準(zhǔn)件等系列進(jìn)行適航要求和相關(guān)規(guī)定。通過對(duì)比鋼鐵、建材、有色金屬等產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，依據(jù)GB/T?19001《質(zhì)量管理體系要求》、AS?9100認(rèn)證、NADCAP認(rèn)證及航空器適航證要求，利用層次分析法及全面質(zhì)量管理念，建立了適用于航空用高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)模型及指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。由表4可看出，該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系共分為三級(jí)，其中一級(jí)指標(biāo)共3個(gè)，主要考察產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品制造過程以及質(zhì)量保證能力；一級(jí)指標(biāo)下又設(shè)置8個(gè)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)下設(shè)產(chǎn)品基礎(chǔ)性能、應(yīng)用服役性能以及質(zhì)量一致性，工藝控制考察原材料質(zhì)量、關(guān)鍵工序控制能力及過程穩(wěn)定性，質(zhì)量保證考察管理體系運(yùn)行及認(rèn)證，如特殊工藝認(rèn)證、適航認(rèn)證等；二級(jí)指標(biāo)可下設(shè)多個(gè)三級(jí)指標(biāo)，三級(jí)指標(biāo)的選取和數(shù)量與可依據(jù)法律法規(guī)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范以及客戶使用要求來確定。該質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)模型中，主要通過對(duì)三級(jí)指標(biāo)參數(shù)直接進(jìn)行等級(jí)區(qū)分，從而形成差異化評(píng)價(jià)結(jié)果。三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)設(shè)置優(yōu)等品、一等品和合格品3個(gè)質(zhì)量等級(jí)，其中，優(yōu)等品的評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)應(yīng)對(duì)標(biāo)國際先進(jìn)水平或與其等同的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求值，一等品的評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)應(yīng)對(duì)標(biāo)國內(nèi)先進(jìn)或與其等同的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求值，而合格品的評(píng)價(jià)指標(biāo)參數(shù)需滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且不屬于第一、第二層級(jí)的優(yōu)等品和一等品要求。在三級(jí)指標(biāo)參數(shù)的差異化評(píng)價(jià)，本模型增加產(chǎn)品質(zhì)量一致性評(píng)價(jià)和工藝控制穩(wěn)定性兩個(gè)創(chuàng)新指標(biāo)，其中，通過對(duì)關(guān)鍵性能多批次數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和指標(biāo)變異系數(shù)計(jì)算反映企業(yè)產(chǎn)品的一致性水平，通過對(duì)關(guān)鍵過程采用統(tǒng)計(jì)過程分析過程能力指數(shù)評(píng)判企業(yè)工序穩(wěn)定性水平。

結(jié)論

本文通過對(duì)比鋼鐵、建材、有色金屬等產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)模型，利用層次分析法并結(jié)合航空產(chǎn)品質(zhì)量管理要素，研究并建立適用于航空用高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)模型與質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)體系。航空用高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)體系設(shè)置一級(jí)指標(biāo)、二級(jí)指標(biāo)，并逐級(jí)分解至多個(gè)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)三級(jí)指標(biāo)設(shè)置優(yōu)等品、一等品和合格品的質(zhì)量等級(jí)從而形成差異化評(píng)價(jià)結(jié)果。航空用高溫合金緊固件產(chǎn)品質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)旨在通過產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)要素的差異化評(píng)價(jià)區(qū)分產(chǎn)品質(zhì)量等級(jí)，進(jìn)一步促進(jìn)我國航空用高溫合金緊固件質(zhì)量一致性和工藝穩(wěn)定性提升，形成新質(zhì)生產(chǎn)力，提高行業(yè)綠色、低碳與高質(zhì)量發(fā)展水平，增強(qiáng)我國航空產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

資金支持：有色金屬行業(yè)綠色低碳公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)專項(xiàng)

（作者單位：國合通用測(cè)試評(píng)價(jià)認(rèn)證股份公司）

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