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May 12, 2023

ボーイング、787危機を終わらせるために品質システムに頼る

Boeing è responsabile della progettazione, ingegneria e

ボーイングは、品質問題を回避するために、787 プログラムの設計、エンジニアリング、生産をより密接に連携させることに取り組んでいます。

ボーイング社では、自社の航空機が自社仕様に一貫して製造されていることを確認するためのプロセスが大幅に刷新されているが、これは主に、1年以上納入を停止した787型機の製造品質問題から学んだ教訓によるものである。

787 型機の製造方法に関する同社のレビューは、品質管理システム (QMS) の詳細な検討にまで及んでいます (AW&ST、2021 年 12 月 6 ～ 19 日、14 ページ)。 誰も驚かないでしょうが、同社は、設計から最終生産までのほぼすべての段階で、社内および多くのサプライヤーの両方で改善の必要性を発見しました。 その成果には、テクノロジー、設計、構築におけるリスク領域に取り組むための、より厳密でゲートされたプロセスを含む重要な変更が含まれます。

この変更の基礎となるのは、エンジニアリング要件と生産能力の間の明らかな不一致に対処するための一連の体系的な機能強化です。 新しいゲート プロセスは、エンジニアリング設計のどの側面も生産システムの能力を超えて部品やコンポーネントを完成させないように設計されています。 その結果、設計と製造に同等の焦点が当てられます。 これに関連して、ボーイング社はまた、技術の準備レベルと製造の準備レベルをより緊密に統合する必要があると決定しました。

「安定化プロジェクト」と呼ばれるさまざまな取り組みが、最後尾のセクション 47 および 48 や胴体頭頂部など、より困難な領域の組み立てプロセスを改善するために導入されました。 プロジェクトには、内部キャビティを備えた複合構造を形成したり、完全に工具化された外側モールド ラインを備えた中空構造を形成したりするために使用される、強化されたブラダー カルが含まれます。 787 プログラムに詳しい情報筋によると、新しいカシメは内側モールドラインの周囲の胴体後部の工具に適用されており、セクション 47 と 48 の前部領域の場合、初期要件に対して 100% の合格率を達成しています。航空週間に伝えてください。

新しいツールも、会社の厳格な仕様を確実に満たすのに役立ちます。 あるケースでは、ボーイング社は、表面に沿った滑らかさを迅速かつ正確にチェックするために、第一線の技術者が使用する製品を盗聴しました。 このシステムは、ボーイング社が最近作成した記事で一般的に言及しているもので、3D 測定専門会社 8tree の表面欠陥および損傷測定ツールであると、業界関係者が Aviation Week に認めています。

このツールは航空用途向けに特別に開発され、約 50 社のオペレーター、サプライヤー、メンテナンスプロバイダーによって使用されており、通常は実験室環境で使用される高精度 3D 測定機能を作業現場にもたらします。 これにより、特定の表面 (ボーイングの場合、5 インチの範囲で 0.005 インチを超えて変化できない胴体接合部) が存在するかどうかを迅速に確認できます。 スパン - 定義された許容範囲内にあります。

このポータブルツールは組み立て中の工程内ガイドとして使用でき、ボーイングによれば、2020年代半ばに高率の生産レベルが回復した際には対応できるようになるという。 このような支援は、ボーイング社が費用と時間のかかるやり直しを必要とせずに、飛行に耐える機体を製造していることを検証する上で鍵となります。

クラウンおよびボディ後部セクションの改良されたシム加工プロセスも開発されており、クラウン領域の場合、ライン No. 1102 以降に導入されました。

エンジニアリングと生産能力を整合させるための全体的な取り組みの一環として、ボーイングはギャップ管理 QMS の取り組みを 2 つのフェーズに分割しました。 現在の生産ライン No. 1140 ～ 1166 に焦点を当てた初期フェーズでは、ベースライン ビルド プロセスを使用して特定の問題領域を修正することで、コンプライアンスと適合性の問題に対処しました。 フェーズ 1 のこのプロセスの一環として、ほぼ 40 のコンポーネント (セクション 41 に含まれるコンポーネントだけでも 4 つ) のコンプライアンスと適合性を回復するためのエンジニアリング変更も開発および実装されました。前部の貨物ドアから主要な車体セクション間の円周方向のスプライスに至るまで、これらの変更の大部分は、2022 年後半までにエンジニアリング部門にリリースされる予定です。

後続のフェーズ 2 の取り組みは、レート対応のファーストパス品質の生産レベルを目的としており、バレルセクションの表面品質を改善するための多数の胴体複合材製造の変更が含まれています。 その他の変更点には、構築プロセスに対するより構造化された制御および監視アプローチ、手動サンディングなどの慣行による安全上の問題の可能性を減らすための人間工学の改善、およびより優れた検査技術が含まれます。

品質問題に関するボーイング社の調査では、製造プロセスの能力と検査を製品設計にさらに完全に統合する必要があることも判明しました。 また、問題の再発を防ぐためには、一貫した統合、学んだ教訓、組織的知識（問題が始まるまでの数年間で失われていたものもある）が必要であると判断した。 裏付けとなるデータや重要な決定を記録するために使用される設計記録簿は、知識ベースの資本を再構築するこのプロセスの一部を形成することが計画されており、Aviation Weekが確認した詳細によれば、2022年末までに実装される予定です。

同様に、2022 年後半に導入された測定および検証設計慣行を含む、新しいギャップ管理設計慣行も QMS 改善の一部を形成します。 今年半ばの時点で、ボーイングは事業全体にわたって57の新しい構造設計実践を発表した。 787 から学んだ約 125 の教訓のうち、21 は特にギャップ管理に関連しています。

ボーイングはまた、特にギャップ管理、シミング、フィットアップに関連する分野で、標準作業のレベルを全体的に向上させる取り組みにも着手しました。 一方で、プロセスと生産管理を注意深く監視するために、ボーイング社内と社外の QMS の両方の説明責任と強度も強化されました。

QMS の責任を強化する取り組みの一環として、ボーイングはエンジニアリングにおける技術的監視とプロセス管理が航空機全体に一貫して適用されていないことを発見しました。 この不足を修正するために、生産システムと製造方法に関するエンジニアの知識を深めるための追加および改善されたトレーニングが導入されました。 これらの措置は、検査、監視、管理の強化から、設計や技術レビューなどの責任を伴うプロセスの更新まで多岐にわたります。

並行して、ボーイングはFAAと協力して、運航中の航空機の最終的な安全性の決定や、最近の問題の一部を解消するための設計変更を含む一連の後続措置に取り組み続けている。 これらには、セクション 47 と 48 が交わるスプライスジョイントおよび後部圧力隔壁の領域の大幅な再設計が含まれており、この変更は 2023 年の第 2 四半期までに導入される予定です。

品質問題が就航中の車両にどのような影響を与えるかは明らかではありません。 ボーイングは、飛行の安全性に「直ちに」懸念があるわけではないと強調しているが、メンテナンスや耐用年数への影響の可能性をどのように評価しているかは明らかにしていない。 疲労が大型複合構造にどのような影響を与えるかについて長年の実績が不足していることは、ボーイングが推奨される措置を裏付けるために独自のデータの一部を開発する必要がある可能性が高いことを意味している。 ある元規制当局者は、最も簡単な方法は定期保守点検中に特定の問題に関するデータを収集することだと述べた。

未解決の最大の疑問の 1 つは、前方圧力隔壁の耐空制限 (AWL) の改訂に関するものです。これにより、構造検査までに必要な飛行サイクル数が 44,000 サイクルから 33,000 または 25,000 サイクルに削減されます。 ボーイングは今月中に改訂された隔壁AWLの認証計画をFAAに提出する予定だが、この取り組みは未納入のすべての787型機の前方圧力隔壁の取り外しと交換とは無関係であることを明らかにしている。

Aviation Week の追跡航空機利用モジュールのデータによると、前方圧力隔壁の検査間隔を 11,000 サイクルまたは 19,000 サイクル短縮しても、787 型機には顕著な影響は及ばないことが示唆されています。 運航中の最も高いサイクルの787は、11年目のエチオピア航空787-8で、9月1日時点で9,123サイクルとなっている。このペースでは、機体は就航40年の中頃まで25,000サイクルに達しないことになる。

2019年、787型機は平均598サイクル飛行した。 そのペースでは、25,000 サイクルに達するまでに 41 年かかります。

787の生産品質危機は、ボーイングが2020年11月から2022年7月までにわずか14機の787を納入したが、ボーイングが安全管理システム（SMS）に侵入していたときに発生した（AW&ST、8月29日～9月11日、29ページ）。 ボーイングはFAAとの和解合意の一環として数年前にSMSの展開を開始し、2020年後半にFAAからこのプログラムの承認を得た（AW&ST、2020年9月14～27日、p. 22）。

FAA は製造業者に SMS を義務付ける予定ですが、現在、SMS を導入している企業はほとんどありません。航空会社に共通する問題の報告と分析のプロセスは、長年にわたって SMS を使用していますが、業界の生産側ではそれほど馴染みがありません。

「ボーイングは安全管理システムを導入し、従業員に物事を前に進めるよう奨励しているが、人々は必ずしも[問題]に対処し、体系的な修正を行う方法にそれほど精通しているわけではない」と、評価に携わった元規制関係者の一人は語る。ボーイング787の作品。

SMS プログラムへの従業員の同意を確保することは、ボーイング社で進行中の安全文化の見直しの重要な柱の 1 つです (AW&ST 5 月 30 日～6 月 12 日、p. 20)。 しかし、時間がかかります。

「航空会社では、それはもう少し簡単です」と規制当局者は言います。 「規制違反があった場合は、24 時間以内に [FAA] に報告する必要があり、その後、修正策を考え出す必要があります。製造と生産では、これは新しい概念です。」

ガイは、Aviation Week の上級編集者で、テクノロジーと推進力をカバーしています。 彼はコロラドスプリングスを拠点としています。

航空輸送および安全性シニア エディターのショーン ブロデリックは、Aviation Week Network のワシントン DC オフィスから航空安全、MRO、航空ビジネスを担当しています。