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May 12, 2023

Boeing se apoya en el sistema de calidad para poner fin a la crisis del 787

Boeing está trabajando para alinear más estrechamente el diseño, la ingeniería y el desarrollo del programa 787.

Boeing está trabajando para alinear más estrechamente el diseño, la ingeniería y la producción del programa 787 para evitar problemas de calidad.

Los procesos de Boeing para garantizar que sus aviones se construyan consistentemente según las especificaciones de la compañía están experimentando una renovación importante, debido en gran parte a las lecciones aprendidas de los problemas de calidad de producción del 787 que detuvieron las entregas durante más de un año.

La revisión de la compañía sobre cómo se construyen los 787 se extendió a una mirada profunda a su sistema de gestión de calidad (QMS) (AW&ST, 6-19 de diciembre de 2021, p. 14). Para sorpresa de nadie, la empresa descubrió la necesidad de mejoras, tanto internamente como en muchos proveedores, en casi todos los pasos entre el diseño y la producción final. Entre los resultados: cambios clave que incluyen un proceso cerrado más riguroso para abordar áreas de riesgo en tecnología, diseño y construcción.

Los cambios se sustentan en un conjunto de mejoras sistemáticas para abordar un desajuste evidente entre los requisitos de ingeniería y la capacidad de producción. El nuevo proceso cerrado ha sido diseñado para garantizar que ningún aspecto del diseño de ingeniería esté más allá de la capacidad del sistema de producción para completar la pieza o el componente. El resultado es un enfoque igualitario en el diseño y la producción. En una revelación relacionada, Boeing también decidió que debe haber una integración más estrecha entre los niveles de preparación de la tecnología y los niveles de preparación de la fabricación.

Se han introducido varias iniciativas denominadas "proyectos de estabilidad" para ayudar a mejorar el proceso de ensamblaje de algunas de las áreas más problemáticas, como las Secciones 47 y 48 más a popa y la corona del fuselaje. Los proyectos incluyen membranas de vejiga mejoradas que se utilizan para formar estructuras compuestas con cavidades internas o para formar estructuras huecas con una línea de molde exterior totalmente equipada. Los calafateos más nuevos se han aplicado a las herramientas del fuselaje de popa alrededor de la línea de molde interior y, en el caso de las áreas delanteras de las Secciones 47 y 48, han logrado una tasa de aprobación del 100 % frente a los requisitos iniciales, según fuentes familiarizadas con el programa 787. dile Semana de la Aviación.

Las nuevas herramientas también ayudan a garantizar que se cumplan las especificaciones exactas de la empresa. En un caso, Boeing aprovechó un producto utilizado por los técnicos de primera línea para verificar de forma rápida y precisa la suavidad a lo largo de una superficie. El sistema, al que Boeing hace referencia genéricamente en un artículo reciente producido por la compañía, es la herramienta de medición de daños e imperfecciones superficiales del especialista en medición 3D 8tree, según confirman fuentes de la industria a Aviation Week.

Desarrollada específicamente para aplicaciones de aviación y utilizada por unos 50 operadores, proveedores y proveedores de mantenimiento, la herramienta trae capacidades de medición 3D de precisión que normalmente se encuentran en un entorno de laboratorio al taller. Proporciona una confirmación rápida de si una superficie determinada (en el caso de Boeing, las uniones del fuselaje que no pueden variar más de 0,005 pulgadas en un área de 5 pulgadas). span—está dentro de una tolerancia definida.

La herramienta portátil se puede utilizar como una guía en el proceso durante el ensamblaje y, según Boeing, será capaz de soportar niveles de producción de alta tasa cuando dichas tasas regresen a mediados de la década de 2020. Tales ayudas son clave para ayudar a Boeing a validar que está produciendo fuselajes en condiciones de aeronavegabilidad sin la necesidad de una reelaboración costosa y que requiere mucho tiempo.

También se han desarrollado procesos mejorados de calce para las secciones de la parte superior y trasera del cuerpo y, en el caso de las áreas de la parte superior, se introdujeron a partir de la Línea No. 1102 en adelante.

Como parte del esfuerzo general para alinear la ingeniería con la capacidad de producción, Boeing también dividió su esfuerzo de QMS de gestión de brechas en dos fases. La fase inicial, enfocada en las líneas de producción actuales números 1140 a 1166, abordó los problemas de cumplimiento y conformidad al hacer arreglos en áreas problemáticas específicas utilizando el proceso de construcción de línea de base. También se desarrollaron e implementaron cambios de ingeniería para restaurar el cumplimiento y la conformidad en casi 40 componentes, cuatro de ellos solo en la Sección 41, como parte de este proceso para la Fase 1. Desde la puerta de carga delantera hasta los empalmes circunferenciales entre las principales secciones de la carrocería, el La gran mayoría de estos cambios están programados para ser lanzados a ingeniería a fines de 2022.

El esfuerzo de seguimiento de la Fase 2, que tiene como objetivo niveles de producción de calidad de primer paso con capacidad de velocidad, incluye una serie de cambios en la fabricación de compuestos del fuselaje para mejorar la calidad de la superficie de las secciones del cañón. Otros cambios incluyen un enfoque de control y monitoreo más estructurado para el proceso de construcción, ergonomía mejorada para reducir el potencial de problemas de seguridad de prácticas como el lijado manual y mejores técnicas de inspección.

La investigación de Boeing sobre los problemas de calidad también encontró que la capacidad del proceso de fabricación y las inspecciones debían integrarse más completamente en el diseño del producto. También determinó que se necesitaba una integración consistente, lecciones aprendidas y conocimiento institucional, algunos de los cuales se habían erosionado a lo largo de los años previos al comienzo de los problemas, para evitar una recurrencia de los problemas. Se planea que los libros de registro de diseño, que se utilizan para registrar datos de apoyo y decisiones críticas, formen parte de este proceso de recapitalización de la base de conocimientos y, según los detalles vistos por Aviation Week, se implementarán a fines de 2022.

Del mismo modo, las nuevas prácticas de diseño de gestión de brechas, incluidas las prácticas de diseño de medición y verificación introducidas a fines de 2022, forman parte de la mejora del SGC. A mediados de año, Boeing había lanzado 57 nuevas prácticas de diseño de estructuras en todo su negocio. De unas 125 lecciones aprendidas del 787, 21 están específicamente relacionadas con la gestión de brechas.

Boeing también ha lanzado esfuerzos para mejorar el nivel de trabajo estándar en todos los ámbitos, particularmente en áreas relacionadas con la gestión de brechas, el calce y el ajuste. Mientras tanto, para vigilar más de cerca el proceso y el control de producción, también se ha mejorado la responsabilidad y la fortaleza tanto del QMS interno de Boeing como del externo.

Como parte del trabajo para reforzar la responsabilidad de su QMS, Boeing descubrió que la supervisión técnica y los controles de procesos en ingeniería se aplicaban de manera inconsistente en toda la aeronave. Para corregir este déficit, introdujo capacitación adicional y mejorada para profundizar el conocimiento de los ingenieros sobre el sistema de producción y los métodos de fabricación. Estas acciones iban desde aumentar las inspecciones, la supervisión y los controles hasta la actualización de procesos con rendición de cuentas, como revisiones técnicas y de diseño.

Paralelamente, Boeing continúa trabajando con la FAA en una variedad de acciones de seguimiento que cubren las determinaciones finales de seguridad para la flota en servicio, así como cambios de diseño para eliminar algunos de los problemas recientes. Estos incluyen un importante rediseño del área en la junta de empalme y el mamparo de presión de popa donde se unen las Secciones 47 y 48, un cambio que se espera que se introduzca en el segundo trimestre de 2023.

No está claro cómo afectan los problemas de calidad a la flota en servicio. Boeing subraya que no hay preocupaciones "inmediatas" sobre la seguridad de los vuelos, pero no ha revelado cómo está evaluando las ramificaciones potenciales de mantenimiento o vida útil. La falta de un largo historial sobre cómo la fatiga afecta a las grandes estructuras compuestas significa que es probable que Boeing tenga que desarrollar algunos de sus propios datos para respaldar las acciones recomendadas. Un ex funcionario regulador dice que el método más sencillo es recopilar datos sobre problemas específicos durante las revisiones de mantenimiento programadas.

Una de las mayores preguntas sin respuesta se cierne sobre la limitación de aeronavegabilidad revisada (AWL) para el mamparo de presión delantero, que reducirá la cantidad de ciclos de vuelo requeridos antes de las inspecciones estructurales a 33,000 o 25,000 ciclos desde 44,000. Se espera que Boeing presente sus planes de certificación para la AWL de mamparo revisada a la FAA en algún momento de este mes y aclara que este esfuerzo no está relacionado con la eliminación y el reemplazo de los mamparos de presión delanteros en todos los 787 que aún no se han entregado.

Reducir el intervalo de inspección del mamparo de presión delantera en 11.000 o 19.000 ciclos no tendría un impacto marcado en la flota 787, según sugieren los datos del módulo Tracked Aircraft Utilization de Aviation Week. El 787 de ciclo más alto en servicio es un 787-8 de Ethiopian Airlines de 11 años de antigüedad, con 9.123 ciclos al 1 de septiembre. A ese ritmo, la estructura del avión no alcanzaría los 25.000 ciclos hasta mediados de su cuarta década de servicio.

En 2019, el fuselaje promedio de un 787 voló 598 ciclos. A ese ritmo, se necesitarían 41 años para alcanzar los 25.000 ciclos.

La crisis de calidad de producción del 787, durante la cual Boeing entregó solo 14 787 desde noviembre de 2020 hasta julio de 2022 (AW&ST, 29 de agosto al 11 de septiembre, p. 29), golpeó cuando Boeing estaba violando su sistema de gestión de seguridad (SMS). Boeing comenzó a implementar su SMS hace varios años como parte de un acuerdo de conciliación con la FAA y obtuvo la aceptación de la FAA para el programa a fines de 2020 (AW&ST, 14-27 de septiembre de 2020, p. 22).

Si bien la FAA planea exigir SMS para los fabricantes, pocos los tienen actualmente, y el proceso de análisis e informe de problemas común a las aerolíneas, que los han utilizado durante años, no es tan familiar en el lado de producción de la industria.

"Boeing está implementando un sistema de gestión de la seguridad y alienta a sus empleados a que lleven adelante las cosas, y la gente no necesariamente está tan familiarizada con la forma de manejar [los problemas] y lograr una solución sistémica", dice una ex fuente regulatoria involucrada en la evaluación El trabajo del 787 de Boeing.

Asegurar que los empleados acepten su programa SMS es uno de los pilares clave de una revisión de la cultura de seguridad que se está llevando a cabo en Boeing (AW&ST, 30 de mayo al 12 de junio, p. 20). Pero tomará tiempo.

"En una aerolínea, es un poco más sencillo", dice la fuente reguladora. "Si tiene una infracción reglamentaria, debe informarla a la [FAA] dentro de las 24 horas, y luego debe encontrar una solución. En la fabricación y la producción, ese es un concepto más nuevo".

Guy es editor sénior de Aviation Week y cubre tecnología y propulsión. Tiene su sede en Colorado Springs.

Sean Broderick, editor sénior de transporte aéreo y seguridad, cubre la seguridad de la aviación, MRO y el negocio de las aerolíneas desde la oficina de Washington, DC de Aviation Week Network.