Ужесточение стандартов крутящего момента экономит Boeing большие деньги

В аэрокосмических проектах нет никаких «зазоров». Даже незначительные ошибки могут оказаться дорогостоящими или смертельными. Mars Climate Observer НАСА за 125 миллионов долларов сгорел в марсианской атмосфере, когда производитель предоставил НАСА английские измерения тяги, а не метрические единицы, к которым НАСА привыкло. Незакрепленный кусок пены стоил жизни семи космонавтам шаттла. Но и в производственном цеху случаются и неосторожные происшествия.

Например, в 2003 году метеорологический спутник NOAA-N Prime Национального управления океанографии и атмосферы США стоимостью 233 миллиона долларов был серьезно поврежден в результате падения с высоты три фута на бетонный пол на спутниковой фабрике Lockheed Martin в Саннивейле, Калифорния. Когда одна команда не смогла документально подтвердить это снял две дюжины болтов с тележки, используемой для переворачивания спутника, а другая команда не выполнила процедуры и не проверила, на месте ли болты, прежде чем перемещать спутник. Конечным результатом стал счет за ремонт на 135 миллионов долларов.

Таким образом, отсутствие болтов может быть проблемой. Но то же самое происходит с болтами и заклепками с чрезмерной или недостаточной затяжкой.

Вот почему Ву Д. Фам из компании Boeing, обладатель черного пояса по шести сигмам, взял на себя задачу по повышению точности затяжки на своем заводе. Попутно он не только повысил точность, но и с помощью системы проверки калибровки на базе КПК от Mountz Inc. из Сан-Хосе, Калифорния, он также нашел способ сэкономить компании много денег.

«Мы подсчитали, что реальная экономия за первый год составила пару сотен тысяч долларов, - говорит Фам, руководитель отдела инженерного обеспечения в Центре разработки спутников (SDC) Boeing в Эль-Сегундо, Калифорния. - Это всего лишь чистая экономия от отказа от отправки инструментов. для калибровки и не включает нашу экономию на сбоях, ремонте и затратах на персонал ».

В декабре 2006 года компания Boeing Space and Intelligence Systems (S&IS) была названа одним из двух обладателей золотого уровня награды California Awards for Performance Excellence (CAPE), эквивалента премии Малкольма Болдриджа в масштабе штата (SDC является частью S&IS). .

Загадка калибровки

SDC Boeing - крупнейший в мире производитель спутников. С 1963 года было запущено более 200 коммерческих спутников связи, в дополнение к военным, метеорологическим спутникам и космическим кораблям. На производственном предприятии SDC площадью миллион квадратных футов в любой момент времени строится более дюжины спутников, в первую очередь это модели 601 и 702 серий для стабилизированных теломоделей, а также две линии спутников мобильной связи. Тестирование перед запуском включает в себя испытание их на скорости вращения от 30 до 100 об / мин, а также на вибрацию и звук, аналогичные тем, которые они испытают во время запуска (до 50 000 фунтов силы и 165 децибел).

Чтобы проверить их способность противостоять суровым условиям космоса, их помещают в термовакуумную камеру и подвергают воздействию температур от минус-320 градусов до плюс-250 градусов по Фаренгейту при включении питания и с работающими приборами.

Предприятие получило сертификат интеграции модели зрелости возможностей (CMMI) уровня 5 (оптимизация) Института программной инженерии и сертификат аэрокосмических стандартов (AS) 9100. AS9100 состоит из стандарта ISO 9001:2000 с дополнительными требованиями для аэрокосмической отрасли. Например, часть программы контроля качества SDC соответствует стандартам калибровки ANSI / NCSL Z540-1-1994.

«Чтобы соответствовать этим требованиям, система проверки крутящего момента должна включать ведение истории каждого крутящего момента и данных калибровки», - говорит старший инженер по калибровке Уильям К. Дзинбо. «Специалист по контролю качества фактически контролировал бы весь процесс затяжки болта от начала получения ключа до самого конца после затяжки. Тогда им придется хранить данные и историю крутящего момента ».

Это также означало, что каждый динамометрический инструмент нужно было отправлять на калибровку, а это дорогое удовольствие, учитывая, что SDC имеет 3500 динамометрических инструментов.

«Передо мной стояла задача улучшить качество динамометрических инструментов, которые вызывали повышенный крутящий момент», - говорит Фам. «Чтобы добиться этого, нам сначала пришлось провести исследование коренных причин с использованием стандартных инструментов« Шесть сигм ». Это повлекло за собой рассмотрение людей, систем, процессов и методов, а также самих динамометрических инструментов ».

Одна вещь, на которую обращали внимание Фам и его команда, заключалась в том, были ли датчики правильно откалиброваны или они были виноваты. Они провели исследование повторяемости и воспроизводимости и обнаружили, что инструменты не калиброваны, некоторые в полтора или два раза. И это несмотря на то, что инструменты были отправлены третьей стороне для калибровки.

Но даже несмотря на то, что они были в пределах допуска, они все же были подвержены ошибкам оператора. Инструменты были подпружинены, и разные операторы тянули их по-разному, услышав щелчок. Решение, которое было на месте, чтобы исправить эту проблему, заключалось в том, чтобы там стоял инспектор, который также слушал щелчок, чтобы убедиться, что компонент не был недооценен или перетянут. Но даже это не было последовательным.

Затем возник вопрос об удобстве использования инструментов.

«С некоторыми из наших инструментов мы не могли изменять значения крутящего момента достаточно быстро, поэтому мы используем разные инструменты для разных значений крутящего момента», - говорит Фам. «Вот почему мы пошли искать, что еще можно было бы использовать».

Трехэтапное улучшение

Основываясь на первоначальной оценке проблем с существующей системой крутящего момента, Фам и его команда начали трехэтапный проект по устранению обнаруженных проблем. Первый этап заключался в поиске инструментов, которые были бы более точными и последовательными, чем те, которые они использовали. Они исследовали несколько производителей. Босс Фама, директор по качеству проектирования Дэн Пейс, работал с инструментами Mountz в предыдущей компании и рекомендовал их рассмотреть.

«Мы обнаружили, что инструменты Mountz могут обеспечивать повторяемость и воспроизводимость», - говорит Фам. «Мы попробовали их с разными операторами и разными значениями, и они очень близко подошли к значениям шести сигм».

Хотя одно это привело бы к значительному улучшению работы, этого было недостаточно. Это привело ко второму этапу:обеспечение точности прибора каждый раз, а не только после ежегодных калибровок.

«Даже если инструмент хороший, какая гарантия, что если его уронят, он все равно будет откалиброван?» - говорит Фам. «Итак, я попросил поставщика разработать портативную систему калибровки, которую мы могли бы довести до точки использования и протестировать инструмент, прежде чем использовать его. Таким образом мы узнаем, изменились ли значения ».

Поставщик вернулся в Boeing с ноутбуком, на котором было установлено программное обеспечение для проверки, но Фам

отклонил это решение как слишком громоздкое для работы в ограниченном пространстве вокруг спутника. Итак, по просьбе Фама была разработана версия для КПК, установленная на тележке для инструментов. Это соответствовало требованиям Boeing. Окончательная система состояла из:

● 12 портативных систем индикации крутящего момента / калибровки для КПК Mountz Wizard PLUS

● 27 датчиков крутящего момента Mountz BMX

● большой ассортимент специальных гаечных и перекидных гаечных ключей и отверток Mountz

«Мы высоко ценим партнерство, которое у нас было с Брэдом Маунтцем при разработке этой системы», - говорит Фам. «Он готов выслушать клиента и приложить усилия для разработки системы КПК. Команда техподдержки была отличной ».

Имея необходимые инструменты, Фам мог теперь сосредоточиться на третьей фазе - людях и процессах. Используя вышеуказанную систему калибровки, инструменты проверялись прямо в цехе каждый раз, когда они использовались. Программное обеспечение КПК также записало калибровочный тест и информацию о выполняемом крутящем моменте, поэтому данные были там для целей аудита и проверки. Конечная цель третьего этапа заключалась в том, чтобы этот процесс был проверен в качестве замены отправки всех инструментов для калибровки и наличия инспектора для наблюдения за каждым крутящим моментом.

«Мы можем проверить на этапе использования перед установкой чего-либо, что у нас есть хорошая стоимость», - говорит Фам. «Я общался с отделом калибровки:если мы можем сделать это здесь сейчас, зачем нам отправлять эти инструменты на калибровку? В этом нет смысла ».

После некоторого разговора было определено, что Boeing может выполнить требования калибровки NIST на месте. Вместо того, чтобы отправлять все тысячи инструментов для калибровки, для тестирования сторонней организацией требовалось только оборудование Mountz.

«Единственное, что мы должны отправить, - это датчик крутящего момента и КПК Mountz для калибровки - пять штук вместо тысяч», - говорит он.

Воспроизведение успеха

Дзинбо признается, что вначале он не был уверен, будет ли система работать.

«Прежде всего, я довольно скептически относился к возможности иметь систему проверки крутящего момента на месте использования», - говорит он. «Точность определяется несколькими факторами, в том числе фактическим человеком, выполняющим крутящий момент, и тем, владеет ли он или она правильной техникой. Если у них нет правильной техники, это создаст проблему с точки зрения крутящего момента. Но, увидев ее в действии, он доволен результатами и говорит, что система также получила положительный отклик от техников, которые ее используют.

«Основная причина того, что он находится на полу, - это уверенность в уровне крутящего момента до того, как крутящий момент будет выполнен. Это упрощает задачу для технических специалистов, и им не нужно беспокоиться о сломанных болтах из-за чрезмерного затягивания или недостаточного крутящего момента ».

Прошло около двух лет с тех пор, как SDC перенесла калибровку на место. Тем временем Фам получил повышение и перешел к другим проектам. В настоящее время он разрабатывает и устанавливает стратегию повышения качества инженерных функций до уровня эксплуатационного качества или выше.

«Вам нужно сосредоточиться на инструментах черного пояса - повторяемости и воспроизводимости, а также на правильных инструментах», - говорит Фам. «Главное - не принимать вещи такими, какие они есть. Когда у меня есть проект, я всегда подталкиваю своих инженеров к тому, чтобы они работали лучше ».

О Mountz Inc.

Компания Mountz Inc., расположенная в Сан-Хосе, Калифорния, производит широкий спектр динамометрических инструментов, включая анализаторы крутящего момента, тестеры крутящего момента, датчики крутящего момента, динамометрические ключи, электрические отвертки, динамометрические отвертки, мультипликаторы крутящего момента, сборочные инструменты, счетчики винтов, противовесы и специальные динамометрические устройства. Приложения. Для получения дополнительной информации посетите www.etorque.com.