飞机首件检验研究
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摘要：首件检验是国内外航空企业或组织普遍认同用于验证工艺手段是否生产出符合设计和规范的方法，但此项工作在国内航空企业开展不力。文章通过对标准对比、实施情况进行比较，指出了此项工作在国内的差距，并提出了改进此项工作的具体建议。
中图分类号：V262 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0087-03
首件检验作为一种有效的验证生产过程中所用的工艺手段是否生产出符合设计和规范的方法，已被国际航空组织和企业广泛认可并建立了相应规范。中国航空组织制定了相应的航标（HB/Z 275-95）来规范中国航空企业的首件检验工作。
国际航空组织率先制定了首件检验标准（AS9102）并在航空组织成员内部推广贯彻，得到了很好的效果。那么，在飞机的首件检验工作上与国际标准存在哪些差距，需要作哪些改进呢？
一、国内飞机首件检验与国际标准化首件检验对比
通过国内飞机首件检验程序和国际标准对比，主要有以下几点：
1．首件检验范围大体相同，首件检验程序规定的首件检验范围比较抽象，而国际标准的首件范围比较具体。
2．两者对评价活动规定有明显的不同，首件检验程序强调了在首件过程中由检验员按照企业自己设计的首件记录的内容进行过程验证；而国际标准中要求对完整的首件记录（包括所需的资料）进行评价。
3．国际标准中引入了“部分首件检验”的概念，这是首件检验程序中没有提及的，并且国内飞机检验首件检验过程中也未这样做过。
4．国际标准中提到关于不合格的处理问题，提出应对受影响的特性重新进行首件检验（即部分首件检验）即可；而首件检验程序中未提及，从以往实施过程来看，国内航标在此方面无明确的规定。
5．两者所使用的表格不同，并且两者存在明显的区别。首件检验内部设计的表格从人、机、料、法、环等方面进行过程符合性验证，并记录关键、重要特性尺寸实测值；而国际标准中的首件检验表格主要记录图纸中所规定的所有特性。
6．两者在特性核查和结果记录上规定不同，国际标准中体现对100%特性进行100%核查，并按特性的特征进行相应记录；而国内首件检验规定记录关键、重要特性及配合尺寸，未要求记录其它特性以及是否用相同特征的数据进行记录。
7．两者对特种工艺的规定有所不同，国内对过程进行现场认定；而国际标准规定特种工艺应是经过批准的。
8．两者都提出对记录进行存档的要求，只不过记录内容有所不同。
二、国内飞机首件检验存在的问题
（一）检验计划（或检验规程）不完整
检验计划是由检验技术人员编制的用于指导检验人员如何进行检验的检验指令，相当于工人所使用的工艺指令。按国内惯例，对关键机加件、重要机加件编制检验规程，对于一般机加件和非机加零部（组）件，不编制检验规程。
（二）钣金件、装配件的首件检验不全面
国内老型号飞机主要以金属结构为主，其中以钣金件组合成的框架结构为典型。而这些钣金件主要采用相互关联的制造方法，在制造过程中通过实物的模拟量（模线、样板、标准样件）来传递产品的形状和尺寸，所以大多数钣金件是无图零件，其零件形状在装配图中给出，但在装配件图纸上并没有完整的尺寸，并且装配图纸也没有完整的装配特性。因此，在以往的飞机检验工作中，对钣金件、装配件用模具、模线、样板、工装和型架等作为检验的依据，通过比对形状和检查与上述依据间的间隙等方法进行检验，因此，对于钣金件、装配件首件检验时，只填写考察过程而对实物不做尺寸检查记录。
（三）特种工艺鉴定与批准未进行
特种工艺又称作特殊过程，是指当生产和服务提供过程的输出不能由后续的监视或测量加以验证仅在产品使用或服务已交付之后问题才显现的过程。目前，国际航空企业认应在首件制造之前对特种工艺进行鉴定与批准，以验证用该特种工艺生产产品能够满足设计规定的特性要求。并且，先进的航空企业规定了工艺鉴定和批准的方法和程序，用来规范特种工艺鉴定和批准的工作。特种工艺鉴定的核心要求是：首先，按照特种工艺规范验证配方符合要求；然后，严格按照特种工艺规范进行制作正规的试片和试件，严格控制特种工艺参数；最后，试片和试件检验尺寸合格后，送有关试验部门进行试验分析，以确定试片和试件性能和特性是否达到设计要求。但是国内航空企业，此项工作没有明确的文件规定如何开展并保存完整记录。
（四）首件检验记录的构成不充分
国内飞机首件检验记录的组成主要以工艺流程卡（即记录产品生产和检验过程的记录）和首件检验表格为基础，而人、机、料、法、环等因素只作为首件检验表格中的一个条目进行验证，未规定辅助材料作为首件检验记录的一部分。而国际认可的首件检验记录的构成更注重书面证据，不单纯靠个人认为辅助材料充分即可，而要求必须出示相关的书面证据。因此，国内的飞机首件检验记录的内容凸现不够充分的问题。
（五）首件检验合格判定与批准不适当
按照航标飞机首件检验的规定，首件检验工作由检验人员负责，首件检验合格的判定由检验员来进行。检验员根据首件检验符合情况和是否有超差记录来进行首件检验合格与否的判定。而国际认可的首件检验的判定是由供应商根据AS9102三个表格和相关支持要素的符合性来判定首件检验是否合格，然后提交买方进行评审，最终买方批准供应商首件检验工作。从表格和支持的要素内容来看，由于检验员工作专业及技术水平的局限性，造成检验员无法独立完成相关要素的评估。另外，国内尚无明确的飞机首件检验合格的判定文件，并且首件检验的支持要素不全，造成飞机首件检验合格与否不准确。
三、首件检验的改进之处
（一）首件检验的范围应明确
前面提到了进行首件检验的几种情况，在飞机首件检验程序中规定由车间工艺人员下发首件检验目录。由于各车间只负责各自车间产品的首件检验目录，而没有统一的汇总目录，加之各车间工艺人员对上述情况理解存在差异，所以首件检验目录会出现偏差，因此这种做法造成首件检验不系统的问题。根据上述情况，首件检验目录应根据不同的情况，由相关单位下发，车间工艺人员执行。首件检验的目录应指出本次首件检验的最大独立部件，然后向低级别分解直至最基本的复杂零件，根据实际情况注明所要进行首件检验的产品。如当新机型和有设计更改时，由设计部门下发首件检验目录，工艺方法和地点变更时，由工艺部门下发首件检验目录，多次出现超差的产品有质量部门下发首件检验目录等等。应成立以质量部门人员牵头的首件检验小组，才能更好保证首件检验的系统性。
（二）特种工艺应鉴定
从特种工艺的定义可以看出，特种工艺是产品形成特性过程中必不可少的环节，而又是无法直观控制的环节。虽然特种工艺出现问题后在产品形成过程中或刚刚结束阶段无法测量到，但是在用户使用过程中会暴露出来，这比用户发现一些明视的实物质量更容易造成用户对产品的担心。因此，作为飞机生产的企业，应更重视特种工艺的鉴定从而使这些不可测量特性得到较好的保证和控制。在特种工艺鉴定过程之后，应由专门的机构进行审查批准。这种做法既能规范国内飞机所用特种工艺的选用，也能够适应国际合作的要求。
（三）首件检验应进行全尺寸检验
正如前面提到的那样，由于以前在飞机首件检验过程中，大部分零、组（部）件不进行全尺寸检验和记录，造成后续生产中出现大量的协调问题。如EC120机体结构生产，自研制到目前的工业化生产，出现了许多问题，据不完全统计，有近三分之二的问题出于不符合图纸，造成这种情况的罪魁祸首就是当时首件检验时未进行百分之百的全尺寸检验和记录。因此，在以后的新型号生产中，一定要进行全尺寸首件检验。为了对首件检验进行全尺寸检验，最好的办法是对零、组（部）件编制检验计划，并且检验计划的栏目安排及内容可以根据国际标准规定的表格进行对应，这样既有利于形成统一的格式易得到不同用户的认可，又可以防止首件检验时出现遗漏。
（四）形成完整的首件检验记录
在AS9100标准中描述首件检验的目的是为正确理解、说明、验证和文件化所有工程设计和规范的要求提供客观证据，而在HB/Z 275-95标准中描述首件检验的目的是生成的文件将是供应商和顾客关于以下方面的一个质量记录：对责任和策划的评审、对符合性验证的定期监督和审核、对任何不符合项的根本原因和纠正措施的评价以及对问题的调查。不论是提供客观证据还是提供质量记录，它的作用是能够说明首件检验合格与否的结果。国内飞机首件检验的检验记录实质上就是指设计的首件检验记录，都是抽象化的内容，缺少必要的辅助材料支持。因此国内企业应制定有关的程序，规定相关的首件检验记录内容，确保首件检验记录内容充分，并形成正式的首件检验报告，既可以有效保证首件检验的证据，又可以为国际合作和转包项目打下良好的基础。
（五）首件检验进行评审及批准
首件检验是非常复杂的工作，从而造成不必要的浪费；如果首件检验没有合格而判定为合格，势必造成故障隐患，从而影响下一步工作，可能导致用户拒收，既影响企业的声誉，又造成返工和新制产生的新消耗。国内飞机首件检验是封闭在车间内部的，是由所驻车间检验员负责，并进行最终的判定。正如前文所说的那样，造成判断首件检验合格与否不准确。所以，国内航空企业应指定有经验的不同部门的人员成立首件检验小组，专门负责首件检验的评审和批准工作。形成从整机和单独部件的首件检验评审向低级别的零、组件进行扩展，最终形成评审结论并进行批准。按照中、法、新三方的规定，生产的EC120转包部件的首件检验合格后交付法方，由法国欧直公司通过在飞机上比试，欧直根据比试结果给出首件检验合格与否的结论，并最终进行批准。
四、结语
希望通过上述对国内飞机首件检验的探索与研究，能够起到“抛砖引玉”的作用，为国内航空企业在以后的飞机首件检验工作提供有益的帮助。
参考文献
[1] AS9102，Aerospace First Article Inspection Requirement，SAE．
[2] 中国航空工业部．HB/Z275-95首件检验．
作者简介：王龙（1973-），男，黑龙江人，哈尔滨飞机工业集团质量保证部高级工程师，工程硕士，研究方向：质量管理和检验技术。