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“首件鉴定”及“首件检验”应用分析

嘉峪检测网        2021-05-11 09:04

“首件鉴定”与“首件检验”是国内外航空航天和国防组织最佳实践的结晶,也是各相关组织共同遵守的用于验证制造的零(组)件的生产过程满足工程及设计要求的能力的标准要求。落实首件鉴定/检验既是组织贯彻质量管理体系要求的标准需要,也是组织生产和服务提供过程的控制重点和难点。

 

在从事质量管理过程中,发现许多组织在实施首件鉴定/检验过程中,对首件鉴定/检验范围的识别以及确定、内容和方法及其具体实施过程中还存在诸多偏离、误区与分歧,需要引起关注。本文从标准对比出发,分析两者的区别与联系,提出关注要点及应用改进建议,希望对相关航空航天和国防组织的质量管理提升工作起到促进作用。

 

01首件鉴定/检验异同辨析 

 

依据顾客和标准要求的不同,目前国内组织质量管理体系适用项目大致分为:国内军用项目、国内民用项目与国际合作项目3种。根据项目的不同,通常国内军用项目依据GJB 908《首件鉴定》,对试制或批量生产首次制造的零(组)件实施首件鉴定;国内民用项目与国际合作项目则依据SAE AS 9102《航空航天首件检验要求》,对首次生产批中确定的有代表性的零(组)件实施首件检验。

 

目前在贯彻实施首件鉴定/检验过程中,仍有部分组织对两者的差异存在诸多疑惑,同时还存在概念上的模糊认识,造成部分组织将“首件检验”与“首件鉴定”简单地等同对待,没能正确理解与识别两者的异同,导致两者在贯彻执行中存在不准确、欠使用或过使用等偏离现象发生。为了准确识别出“首件检验”与“首件鉴定”异同,首先要厘清两者对应标准的不同和关系,然后才能对“首件检验”与“首件鉴定”贯彻执行进行精准管控。

 

1.1 术语和定义

 

首件鉴定

 

GJB 1405A-2006《装备质量管理术语》中3.34条“首件鉴定First article qualification”定义为“对试生产的第一件(批)零部(组)件进行全面的过程和成品检查,以确定生产条件能否生产出符合设计要求的产品”;GJB 908-1990中2.1条“首件鉴定(First article inspection)”定义为“按照设计图样等技术文件的要求,对试制或批量生产的第一件零(部或组)件进行全面的工序和成品检查、考核,以确定生产工艺和设备能否生产出符合设计要求的产品”;GJB 908A-2008《首件鉴定》中4.1将“首件鉴定First article qualification”修订为“对试制或批量生产中首次制造的零(组)件进行全面的检验和试验,以证实规定的过程、设备及人员等要求能否持续地制造出符合设计要求的产品”,定义中最大的差异是GJB 908A-2008取消“部件”,并将“首件鉴定”的定义限定于“零(组)件”。波音、空客公司等航空航天组织有专门针对复合材料零(组)件的首件鉴定。参考波音公司BSS 7029C规范和空客公司AP 5866D文件,可将“首件鉴定first part qualification(FPQ)”定义为“是通过评审某一特定零(组)件族代表件的制造过程,评估组织满足所有工程和质量要求的能力”。首件鉴定(FPQ)的主要目标是证明这些零(组)件的内部质量满足工程规定的要求,并且对某工艺操作没有不利影响;FPQ也是与零(组)件内部质量相关的机械性能的证明;FPQ服务于飞机鉴定。

 

首件检验

 

GJB 1405A-2006中4.20条“首件检验(first article inspection)”定义为“对批量加工的第一件产品所进行的自检和检验员专检的活动”。SAE AS 9102B《航空航天首件检验要求》中3.10条“首件检验-first article inspection(FAI)”定义为“一个计划的、完整的、独立的和文件化的检验及过程验证以确保指定的生产过程能生产出符合工程图纸、DPD(数字化产品定义)、计划、采购订单、工程规范,和/或其他适用性设计文件的产品”。

 

本文讨论的“首件鉴定”采用GJB 908A-2008中规定的术语和定义,适用于承担军队装备及配套产品论证、研制、生产、试验、维修和服务任务的组织,即国内军用项目;“首件检验(FAI)”采用AS 9102B中规定的术语和定义,适用于航空、航天及国防组织,即国际合作项目和国内民用项目。

 

1.2 标准对比

 

GJB 908-1990于1990年10月31日首次发布,1991年4月1日实施,该版标准中的“首件鉴定”英文为“first part inspection”;换版后的GJB 908A-2008,于2008年3月17日发布,2008年10月1日实施,GJB 908A-2008中的“首件鉴定”英文为“first article qualification”。凡是依据GJB 9001-1996《质量管理体系要求》建立质量管理体系的组织,均需贯彻执行GJB 908-1990标准。

 

SAE AS 9102于2000年8月首次发布实施,该版标准中的“首件检验”英文为“First Article Inspection(FAI)”;SAE AS 9102A于2004年1月换版发布实施;目前现行有效的SAE AS 9102B,于2014年10月发布实施。凡是依据SAE AS 9100建立质量管理体系的组织均需贯彻执行SAE AS 9102标准。

 

通过对现行GJB 908A-2008和SAE AS 9102B比对分析,可以发现两个标准在实质上是一致的,但在相同一致的基础上,又有各自的特点和不同:

 

适用组织

 

GJB 908A-2008与SAE AS 9102B的适用组织不同,GJB 908A-2008适用于承担军队装备及配套产品论证、研制、生产、试验、维修和服务任务的组织;而SAE AS 9102B适用于航空、航天和国防组织。SAE AS 9102B较GJB 908A-2008适用组织范围更为宽泛,既适用于军用航空、航天组织,也适用于民用航空、航天组织;而GJB 908A-2008不适用民用组织。

 

适用范围

 

GJB 908A-2008与SAE AS 9102B的适用范围均是零(组)件;但在具体范围上,GJB 908A-2008有别于SAE AS 9102B最突出的不同是将“试制产品”纳入“首件鉴定”范围;而SAE AS 9102B明确规定“研发及样品零件不能作为首次生产批的零件”,即研发及样品零(组)件不进行“首件检验”。

 

术语和定义

 

GJB 908-1990中将术语“首件鉴定”定义为“对试生产的第一件(批)零部(组)件进行全面的过程和成品检查,以确定生产条件能否生产出符合设计要求的产品”;SAE AS 9102将术语“首件检验”定义为“一个计划的、完整地、独立的和文件化的检验及过程验证以确保指定的生产过程能生产出符合工程图纸、DPD、计划、采购订单、工程规范,和/或其他适用性设计文件的产品”。两者虽然从术语名称与定义看存在明显文字不同,但从其本义上可视为同一术语的不同表述形式。只是在GJB 908-1990语境环境中使用术语“首件鉴定”;而在SAE AS 9102语境环境中使用术语“首件检验”。

 

主要目的

 

GJB 908-1990明确“首件鉴定”的主要目的是对试制或批量生产中首次制造的零(组)件进行全面的检验和试验,以证实规定的过程、设备及人员等要求能否持续地制造出符合设计要求的产品;SAE AS 9102明确“首件检验”的主要目的是验证制造的零(组)件的生产过程满足工程及设计要求的能力,好的计划及实施的首件检验将为制造过程能制造出符合设计要求的产品提供明确的证据且要理解和合并相关的要求。两者虽然在表述上略有不同,但其目的内含并无实质的区别不同。

 

进行时机

 

GJB 908-1990注释“组织不要使用试制阶段不同于预期的正常生产过程方法制造的那些试制产品进行首件鉴定”;SAE AS 9102明确从根据计划的为将来生产相同产品而设计的过程生产出来的首批产品(一个或多个)中选取零(组)件进行“首件检验”;不同于正常生产过程的方法生产出来的零(组)件不应考虑进行“首件检验”;对受影响的特性执行全部或者局部首件鉴定/检验规则,GJB 908-1990细化为3条,而SAE AS 9102则细化为6条;经过两者比对,在何时进行首件鉴定/检验选择的时机上,SAE AS 9102较GJB 908-1990更为细致明确,可操作性更强。

 

实施内容

 

GJB 908-1990从“首件鉴定范围的确定”、“标识”、“生产过程的检验”、“产品的检验”、“重新首件鉴定”、“对生产过程和产品检验结果的审查”和“首件鉴定的记录”等7方面进行了规定;SAE AS 9102从“零(组)件要求”、“首件检验计划”、“数字化产品定义要求”、“不符合项的处理”、“实施评估”、“部分首件检验或重新完成的首件检验”、“验证”和“记录控制”等8方面进行了规定。通过对比,两者规定的实施内容虽然各有不同,但其实施内容主体基本一致;SAE AS 9102较GJB 908-1990专门增加了数字化产品定义要求、可交付软件、商业化的产品和电子存档等相关要求,显现出SAE AS 9102标准的前瞻性和与时俱进,同时,也更具可操作性。

 

责任主体

 

GJB 908-1990明确规定了“首件鉴定”由工艺技术部门或质量部门负责,并由其负责组织首件鉴定小组;但SAE AS 9102并未规定“首件检验”由组织的哪个部门具体责任实施,只是从标准上规定贯彻标准的组织应实施“首件检验”,具体由何部门负责实施,可由组织根据自身实际进行明确,这也符合标准的常规写法。

 

组件要求不同

 

GJB 908-1990规定“对组件进行首件鉴定时,其配套的零件及分组件应是经首件鉴定合格的零件及分组件”;而SAE AS 9102“首件检验”对此无限制,即零件和组件的“首件检验”可独立进行,互不干涉,零件的“首件检验”未完成,在等待纠正措施贯彻和部分“首件检验”执行时,组件的“首件检验”可独进行。

 

特性检查

 

GJB 908-1990明确“首件鉴定”过程中涉及的零(组)件关键特性和重要特性应实施百分之百检验;而SAE AS 9102规定“首件检验”对产品实现的特性均进行100%核查,并确定设计特性的检验顺序,以及最终产品上不可测量特性。

 

结论判定及其处理

 

GJB 908-1990明确“首件鉴定”判定结果为“合格”或“不合格”,“首件鉴定”结论为“不合格”时,应重新进行“首件鉴定”或针对不合格项目重新进行“首件鉴定”;而SAE AS 9102规定“首件检验”判定结果为“完成”或“未完成”,对于“未完成”或不符合可通过部分首件检验或重复实施来完成。使用部分“首件检验”,能够缩短不合格处置时间,减少与产品不符合相关的成本和生产延误。

 

附录表格

 

GJB 908-1990列出了“首件鉴定目录”、“首件的生产过程流程卡”、“首件鉴定检验报告”和“首件鉴定审查报告”4个模板表样;SAE AS 9102中列出了“零件汇总表”、“产品汇总表—材料、特种工艺及功能试验”和“特性汇总、验证及兼容性评估表”3个模板表样。对比标准,GJB 908-1990所提供的表样较SAE AS 9102多了1个表样,在一定程度上GJB 908-1990较SAE AS 9102也更具备可操作性;但因GJB 908A-2008表样的明确具体,也在一定程度上限制了组织在贯彻落实GJB 908-1990中的灵活性和适用性与适宜性。SAE AS 9102所列“零件汇总表”、“产品汇总表—材料、特种工艺及功能试验”表样中出现的“供应商代码”栏目,也充分体现了SAE AS 9102适应并满足当前航空航天和国防组织供应链管理的特点,较GJB 908-1990更具先进性、适宜性、充分性、有效性和可操作性。

 

02 应用建议 

 

2.1 不“过”使用

 

一是避免扩大首件鉴定/检验范围。部分组织存在将首件鉴定/检验范围由“零(组)件”扩大到“部件”的“过”使用现象,从“首件鉴定”与“首件检验”的定义可以看出“部件”并不适用于首件鉴定/检验。

 

以国内军用项目研制为例,“部件”应按GJB 907-1990《产品质量评审》通过产品质量评审的方式对其进行管控,需要指出的是,针对部件进行产品质量评审的前提是:与该部件构成相关的零(组)件已完成相关“首件鉴定”,故建议将首件鉴定/检验范围限定在“零(组)件”,以便与GJB 908A-2008和SAE AS 9102B保持一致;二是慎选首件鉴定/检验时机。GJB 908-1990明确“首件鉴定”范围包含“试制产品”,故部分组织在研制阶段就开始全面实施“首件鉴定”。但鉴于国内军用项目研制特点,研制阶段普遍存在采用所谓“超常规、不超程序”等非正常措施加工制造零(组)件以保证后墙不倒的研制里程碑节点要求,由于在研制阶段国内军用项目研制高度并行,设计更改频发、研制周期严重压缩、非正常加班/倒班成常态、人员流动极不稳定、生产条件工艺技术准备并不充分完备的条件下强行全面实施“首件鉴定”,致使“首件鉴定”通过率不高,即使通过了“首件鉴定”,多数又因设计更改导致多次反复进行“首件鉴定”,致使该项工作成了为了“首件鉴定”而“首件鉴定”的形式主义,“首件鉴定”形式大于意义,事倍功半,较大比例零(组)件陷入了批批/架架/件件“首件鉴定”的怪圈,既未起到“首件鉴定”应有的作用,也未达到“首件鉴定”的目的。

 

因此,建议相关组织结合国内军用项目时间紧、设计更改频繁、批量少、设计制造高度并行的实际,慎重选择“首件鉴定”实施时机,避免在设计生产技术等条件并不充分的情况下仍强行全面实施“首件鉴定”。

 

GJB 908A-2008中5.1条注明“组织不要使用试制阶段不同于预期的正常生产过程方法制造的那些试制产品进行首件鉴定”;GJB 9001C-2017《质量管理体系要求》中8.3.7 c)条“编制首件鉴定目录,进行首件鉴定,满足GJB 908-1990的要求”。这些标准要求为组织在“首件鉴定”时机的选择确定上留有自主选择的空间,因为“编制首件鉴定目录,进行首件鉴定”的权限在组织内部,组织应依据人、机、料、法、环和测的实际情况,可在零(组)件设计、工艺相对固化后,再考虑加入“首件鉴定”目录,在研制条件不充分的情况下慎用“首件鉴定”,这也与GJB 9001C-2017中“组织在引用上述国家军用标准时,需要考虑其适用性,以避免其过使用或欠使用”的注释要求相一致。

 

2.2 不“欠”使用

 

首件鉴定/检验未通过,不能批量投产。部分组织却存在首件鉴定/检验未通过,却强行批量投产,导致批超差、批报废。GJB 908-1990规定“首件鉴定合格后,组织才能批量投产”;但有组织却规定“……对于需装配试装验证的,首件鉴定没有通过,不能进行批次生产;不需装配试装验证的,首件鉴定的零部(组)件在热、表处理工序之前应至少领先批次生产的3道工序;对于毛料下料工序,首件和批次可同时下料”,首件鉴定不合格,想通过工序领先的做法规避首件鉴定,强行进行批量投产,这一作法与GJB 908-1990要求不符,也失去了首件鉴定/检验的作用和意义。

 

2.3 责任主体明确

 

GJB 908-1990规定“首件鉴定”由工艺技术部门或质量部门负责,并由其负责组织首件鉴定小组;而SAE AS 9102规定“首件检验”的判定是由供应商根据SAE AS 9102中3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,然后提交顾客进行评审,最终顾客批准供应商首件检验工作,从表格和支持的要素内容来看,由于质量检验部门岗位、职责和权限不同,加之质量检验部门人员专业及技术能力的局限性,造成质量检验部门难以独立完成相关要素的评估。为了确保首件鉴定/检验贯彻落实,建议组织明确由工艺技术部门作为首件鉴定/检验统一的责任主体,检验部门作为主要参与部门协助其具体实施。

 

2.4 关/重特性与特殊过程先行

 

涉及关/重特性及特殊过程的,除应满足一般要求外;对于零(组)件的关/重特性,要求组织进行百分之百验证并控制其偏离;涉及特殊过程,如锻件、铸件等,应检查其特殊过程用于生产之前已先行进行了确认及定期再确认,对于已通过确认与定期再确认的特殊过程,建议借鉴波音、空客等在复合材料零(组)件上进行FPQ的做法,通过分族、分类,选择有代表性的特定零(组)件族/类代表件的制造过程,评估组织满足所有工程和质量要求的能力。只有相关特殊过程先行通过了FPQ,才能进行后续的首件鉴定/检验。

 

2.5 军民协调

 

根据组织发展的需要,有必要对GJB 9001-1996与SAE AS 9100《质量管理体系 航空航天及国防组织要求》两个质量体系要求做进一步梳理,考虑体系融合的可能。例如:GJB 908A-2008与SAE AS 9102B因两者要求与表格模版不完全一致,组织因项目、顾客和标准的不同采用两套质量管理体系文件分别贯彻GJB 908A-2008和SAE AS9102B。两套体系文件的存在有其合理性,但也无形中给组织贯彻GJB 908A-2008和SAE AS 9102B增加了不便和难度。因此,建议各组织可将“首件鉴定”与“首件检验”的流程、责任主体、表格进行二合一融合,并通过信息技术实现“首件鉴定”与“首件检验”在流程、责任主体、表格选项填写等方面的统一、区别与控制。

 

2.6 信息技术应用

 

多数组织的首件鉴定/检验基本上均是通过手工填写的方式进行,原有纸质的质量记录已经不能适应研制过程信息化的步伐与进展,并已成为制约众多组织研制顺利进行的瓶颈,首件鉴定/检验相关质量记录贯穿于项目研制的全过程,如不能和现有的数字化平台,例如DCE(数据通讯设备)实现有效对接,将会对数字化设计制造工作效率产生负面影响。

 

为适应当前数字化协同环境下的产品研制模式,实现质量信息的及时流转与控制,将首件鉴定/检验相关记录和数字化平台实现有效对接,进而推进数字化质量档案的实现。通过质量管理信息化系统将首件鉴定/检验相关信息,以架次为控制基准,自动加载关联到相应AO/FO(装配指令/制造指令)中,工艺人员、工程人员、检验人员、质量审查人员、试验计量人员、顾客代表(如适用)等相关人员分别在网上完成首件鉴定/检验报告,向本模块提交报告进行审批、评估,报告封闭后,向MES(制造企业生产过程执行)系统反馈封闭信息,完成产品最终交付。实现AO/FO无纸化管理后,原纸质的首件鉴定/检验相关记录也应进行无纸化管理。

 

通过信息技术最终实现以下要求:一是首件鉴定/检验相关的目录、报告、表单的无纸化管理;二是首件鉴定/检验相关的目录、报告、表单的发起、填写、审批、归档等业务在信息系统中实现;三是首件鉴定/检验相关的目录、报告、表单及其内容的查询、汇总、打印及统计分析等功能在信息系统中实现。

 

03 结束语 

 

“首件鉴定”与“首件检验”分别依据GJB 908和SAE AS 9102建立与实施,通过两个标准比对分析,可以发现两个标准在本质内涵上是一致的,但在相同一致的基础上,又有各自的特点和不同。因此,组织在首件鉴定/检验实施过程中,应结合具体型号项目实际,合理实施首件鉴定/检验,既要避免“欠”使用,更要防止“过”使用;此外,伴随着信息技术应用水平的不断提升,根据内外部环境发展的需要,有必要对GJB 908和SAE AS 9102两个标准要求的具体应用做进一步的梳理,充分考虑融合的可能性。

 

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