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May 12, 2023

Boeing setzt auf Qualitätssystem, um die 787-Krise zu beenden

Boeing arbeitet daran, das Design, die Technik und das Programm des 787-Programms enger aufeinander abzustimmen

Boeing arbeitet daran, Design, Technik und Produktion des 787-Programms enger aufeinander abzustimmen, um Qualitätsproblemen vorzubeugen.

Die Prozesse von Boeing, mit denen sichergestellt werden soll, dass seine Flugzeuge konsequent nach Unternehmensspezifikationen gebaut werden, werden derzeit umfassend überarbeitet – zum großen Teil aufgrund der Lehren aus den Problemen mit der Produktionsqualität der 787, die die Auslieferungen für mehr als ein Jahr stoppten.

Die Überprüfung des Unternehmens auf die Art und Weise, wie 787 gebaut werden, wurde um einen detaillierten Einblick in sein Qualitätsmanagementsystem (QMS) erweitert (AW&ST 6.-19. Dezember 2021, S. 14). Es war keine Überraschung, dass das Unternehmen in fast jedem Schritt zwischen Design und Endproduktion Verbesserungsbedarf entdeckte – sowohl intern als auch bei vielen Lieferanten. Zu den Ergebnissen gehören wichtige Änderungen, einschließlich eines strengeren, geschlossenen Prozesses zur Bewältigung von Risikobereichen in Technologie, Design und Bau.

Den Änderungen liegt eine Reihe systematischer Verbesserungen zugrunde, um ein offensichtliches Missverhältnis zwischen technischen Anforderungen und Produktionskapazität zu beheben. Der neue, geschlossene Prozess wurde entwickelt, um sicherzustellen, dass kein Aspekt des Konstruktionsentwurfs über die Fähigkeit des Produktionssystems hinausgeht, das Teil oder die Komponente fertigzustellen. Das Ergebnis ist ein gleicher Fokus auf Design und Produktion. In einer entsprechenden Enthüllung entschied Boeing außerdem, dass es eine engere Integration zwischen Technologie- und Fertigungsbereitschaftsgraden geben müsse.

Es wurden verschiedene Initiativen namens „Stabilitätsprojekte“ eingeführt, um den Montageprozess für einige der problematischeren Bereiche zu verbessern, wie zum Beispiel die hinteren Abschnitte 47 und 48 und die Rumpfkrone. Zu den Projekten gehören verbesserte Blasendichtungen, die zur Bildung von Verbundstrukturen mit inneren Hohlräumen oder zur Bildung von Hohlstrukturen mit einer voll ausgestatteten äußeren Formlinie verwendet werden. Die neueren Dichtungen wurden an den Werkzeugen des hinteren Rumpfes rund um die innere Formlinie angebracht und haben im Fall der vorderen Bereiche der Abschnitte 47 und 48 eine Erfolgsquote von 100 % gegenüber den ursprünglichen Anforderungen erreicht, berichten Quellen, die mit dem 787-Programm vertraut sind Sagen Sie Aviation Week.

Neue Tools tragen außerdem dazu bei, dass die anspruchsvollen Vorgaben des Unternehmens eingehalten werden. In einem Fall nutzte Boeing ein Produkt, mit dem Techniker an vorderster Front schnell und genau die Glätte einer Oberfläche prüfen konnten. Bei dem System, auf das Boeing in einem aktuellen, vom Unternehmen verfassten Artikel allgemein Bezug nimmt, handelt es sich um das Oberflächenfehler- und Schadensmessgerät des 3D-Messspezialisten 8tree, wie Branchenquellen gegenüber Aviation Week bestätigen.

Das speziell für Luftfahrtanwendungen entwickelte und von etwa 50 Betreibern, Zulieferern und Wartungsdienstleistern eingesetzte Tool bringt präzise 3D-Messfunktionen, die normalerweise in einer Laborumgebung zu finden sind, in die Werkstatt. Es bietet eine schnelle Bestätigung, ob eine bestimmte Oberfläche – im Fall von Boeing Rumpfverbindungen, die nicht mehr als 0,005 Zoll über eine 5-Zoll-Strecke variieren dürfen. Spanne – liegt innerhalb einer definierten Toleranz.

Das tragbare Werkzeug kann als prozessinterner Leitfaden während der Montage verwendet werden und wird laut Boeing in der Lage sein, hohe Produktionsraten zu unterstützen, wenn diese Raten Mitte der 2020er Jahre wieder zurückkehren. Solche Hilfsmittel sind von entscheidender Bedeutung, um Boeing dabei zu helfen, sicherzustellen, dass es flugfähige Flugzeugzellen herstellt, ohne dass kostspielige und zeitaufwändige Nacharbeiten erforderlich sind.

Es wurden auch verbesserte Ausgleichsverfahren für die Scheitel- und Achterrumpfabschnitte entwickelt und im Falle der Scheitelbereiche ab Linie Nr. 1102 eingeführt.

Als Teil der Gesamtbemühungen, die Technik mit der Produktionskapazität in Einklang zu bringen, hat Boeing auch seine QMS-Bemühungen für das Lückenmanagement in zwei Phasen unterteilt. In der Anfangsphase, die sich auf die aktuellen Produktionslinien Nr. 1140 bis 1166 konzentrierte, wurden Compliance- und Konformitätsprobleme behoben, indem bestimmte Problembereiche mithilfe des Baseline-Build-Prozesses behoben wurden. Im Rahmen dieses Prozesses für Phase 1 wurden auch technische Änderungen entwickelt und umgesetzt, um die Konformität und Konformität von fast 40 Komponenten – vier davon allein in Abschnitt 41 – wiederherzustellen. Von der vorderen Ladetür bis zu den Umfangsverbindungen zwischen den Hauptkarosserieabschnitten reichen die Die überwiegende Mehrheit dieser Änderungen soll bis Ende 2022 für die Technik freigegeben werden.

Die anschließende Phase-2-Bemühung, die auf ein ratenfähiges Produktionsniveau in Erstdurchgangsqualität abzielt, umfasst eine Reihe von Änderungen bei der Herstellung von Rumpfverbundwerkstoffen, um die Oberflächenqualität der Rumpfabschnitte zu verbessern. Zu den weiteren Änderungen gehören ein strukturierterer Kontroll- und Überwachungsansatz für den Bauprozess, eine verbesserte Ergonomie, um das Risiko von Sicherheitsproblemen durch Praktiken wie manuelles Schleifen zu verringern, und bessere Inspektionstechniken.

Die Untersuchung der Qualitätsprobleme durch Boeing ergab außerdem, dass die Fähigkeiten und Inspektionen des Herstellungsprozesses stärker in das Produktdesign integriert werden mussten. Es wurde außerdem festgestellt, dass konsequente Integration, gewonnene Erkenntnisse und institutionelles Wissen – von denen einige im Laufe der Jahre vor dem Ausbruch der Probleme erodiert waren – erforderlich seien, um ein erneutes Auftreten der Probleme zu verhindern. Als Teil dieses Prozesses zur Rekapitalisierung der Wissensbasis sind Design-Record-Books geplant, die zur Aufzeichnung unterstützender Daten und kritischer Entscheidungen dienen und nach Angaben der Aviation Week bis Ende 2022 umgesetzt werden sollen.

Ebenso sind neue Designpraktiken für das Gap-Management – ​​einschließlich Designpraktiken für Messung und Verifizierung, die Ende 2022 eingeführt wurden – Teil der QMS-Verbesserung. Bis zur Jahresmitte hatte Boeing in seinem gesamten Unternehmen 57 neue Strukturdesignpraktiken eingeführt. Von den etwa 125 Erkenntnissen aus der 787 beziehen sich 21 speziell auf das Lückenmanagement.

Boeing hat außerdem Anstrengungen unternommen, das Niveau der Standardarbeit in allen Bereichen zu verbessern, insbesondere in den Bereichen Lückenmanagement, Unterlegscheiben und Montage. Um die Prozess- und Produktionskontrolle besser überwachen zu können, wurden außerdem die Verantwortlichkeit und Stärke sowohl des internen Boeing- als auch des externen QMS verbessert.

Im Rahmen der Bemühungen zur Stärkung seiner QMS-Verantwortung stellte Boeing fest, dass die technische Aufsicht und die Prozesskontrollen in der Technik im gesamten Flugzeug uneinheitlich angewendet wurden. Um dieses Defizit zu beheben, wurden zusätzliche und verbesserte Schulungen eingeführt, um die Kenntnisse der Ingenieure über das Produktionssystem und die Fertigungsmethoden zu vertiefen. Diese Maßnahmen reichten von verstärkten Inspektionen, Aufsicht und Kontrollen bis hin zur Aktualisierung von Prozessen mit Verantwortlichkeiten wie Design- und technischen Überprüfungen.

Parallel dazu arbeitet Boeing weiterhin mit der FAA an einer Reihe von Folgemaßnahmen, die endgültige Sicherheitsbestimmungen für die in Betrieb befindliche Flotte sowie Designänderungen umfassen, um einige der jüngsten Probleme zu beseitigen. Dazu gehört eine umfassende Neugestaltung des Bereichs der Spleißverbindung und des hinteren Druckschotts, wo die Abschnitte 47 und 48 zusammentreffen – eine Änderung, die voraussichtlich im zweiten Quartal 2023 eingeführt wird.

Wie sich die Qualitätsprobleme auf die in Betrieb befindliche Flotte auswirken, ist unklar. Boeing betont, dass es keine „unmittelbaren“ Bedenken hinsichtlich der Flugsicherheit gibt, hat jedoch nicht bekannt gegeben, wie es mögliche Auswirkungen auf die Wartung oder die Lebensdauer bewertet. Das Fehlen einer langen Erfolgsbilanz darüber, wie sich Ermüdung auf große Verbundstrukturen auswirkt, bedeutet, dass Boeing wahrscheinlich einige seiner eigenen Daten entwickeln muss, um empfohlene Maßnahmen zu unterstützen. Ein ehemaliger Aufsichtsbeamter sagt, die einfachste Methode bestehe darin, bei geplanten Wartungskontrollen Daten zu bestimmten Problemen zu sammeln.

Eine der größten unbeantworteten Fragen hängt mit der überarbeiteten Lufttüchtigkeitsbeschränkung (AWL) für das vordere Druckschott zusammen, die die Anzahl der vor Strukturinspektionen erforderlichen Flugzyklen von 44.000 auf 33.000 oder 25.000 Zyklen reduzieren wird. Boeing wird der FAA voraussichtlich irgendwann in diesem Monat seine Zertifizierungspläne für die überarbeitete AWL-Schottwand vorlegen und stellt klar, dass diese Bemühungen nichts mit der Entfernung und dem Austausch von vorderen Druckschotts an allen noch auszuliefernden 787-Flugzeugen zu tun haben.

Eine Verkürzung des Inspektionsintervalls der Vorwärtsdruckschotts um entweder 11.000 oder 19.000 Zyklen hätte keine nennenswerten Auswirkungen auf die 787-Flotte, wie Daten aus dem Tracked Aircraft Utilization-Modul von Aviation Week zeigen. Die 787 mit den höchsten Betriebszyklen ist eine 11 Jahre alte Boeing 787-8 von Ethiopian Airlines mit 9.123 Zyklen am 1. September. Bei diesem Tempo würde die Flugzeugzelle erst in der Mitte ihres vierten Betriebsjahrzehnts 25.000 Zyklen erreichen.

Im Jahr 2019 flog die durchschnittliche 787-Flugzeugzelle 598 Zyklen. Bei diesem Tempo würde es 41 Jahre dauern, bis 25.000 Zyklen erreicht sind.

Die 787-Produktionsqualitätskrise, in der Boeing von November 2020 bis Juli 2022 nur 14 787 auslieferte (AW&ST 29. Aug. – 11. Sept., S. 29), schlug zu, als Boeing sein Sicherheitsmanagementsystem (SMS) kaputt machte. Boeing begann vor einigen Jahren im Rahmen einer Vergleichsvereinbarung mit der FAA mit der Einführung seines SMS und erhielt Ende 2020 die FAA-Zulassung für das Programm (AW&ST 14.-27. Sept. 2020, S. 22).

Während die FAA plant, SMS für Hersteller vorzuschreiben, verfügen derzeit nur wenige über SMS, und der bei Fluggesellschaften übliche Problemmelde- und Analyseprozess, der sie seit Jahren verwendet, ist auf der Produktionsseite der Branche nicht so vertraut.

„Boeing implementiert ein Sicherheitsmanagementsystem und ermutigt seine Mitarbeiter, Dinge voranzubringen, und die Leute sind nicht unbedingt so vertraut damit, wie man [Probleme] angeht und eine systemische Lösung herbeiführt“, sagt eine ehemalige an der Bewertung beteiligte Quelle aus der Regulierungsbehörde Boeings 787-Arbeit.

Sicherzustellen, dass die Mitarbeiter das SMS-Programm akzeptieren, ist einer der Grundpfeiler der laufenden Überarbeitung der Sicherheitskultur bei Boeing (AW&ST 30. Mai – 12. Juni, S. 20). Aber es wird Zeit brauchen.

„Bei einer Fluggesellschaft ist es etwas einfacher“, sagt die Regulierungsquelle. „Wenn Sie einen Verstoß gegen die Vorschriften haben, müssen Sie ihn innerhalb von 24 Stunden der [FAA] melden und dann eine Lösung finden. In der Fertigung und Produktion ist das ein neueres Konzept.“

Guy ist leitender Redakteur für Aviation Week und befasst sich mit Technologie und Antrieb. Er lebt in Colorado Springs.

Sean Broderick, leitender Redakteur für Lufttransport und Sicherheit, berichtet vom Büro des Aviation Week Network in Washington, D.C. über Flugsicherheit, MRO und das Fluggeschäft.