航天企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件的管理與實(shí)踐

◎北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所 姜濤 滕序翎 倪永健 李雪

航天伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜精密，零（組）件眾多，其中非標(biāo)自制件的品種、規(guī)格過(guò)于繁雜，造成各型號(hào)選用存在諸多弊端，主要表現(xiàn)在材料選用多種多樣、非標(biāo)自制連接件無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可選等方面。為此，北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所從非標(biāo)自制件中的緊固件入手，將其從零件類(lèi)產(chǎn)品中獨(dú)立出來(lái)，形成了一套企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)件管理的思路和方法。

一、管理流程

設(shè)計(jì)人員最初設(shè)計(jì)的自制件屬于專(zhuān)用件，適用于特定產(chǎn)品，一旦被企業(yè)內(nèi)部其它成員使用，專(zhuān)用件就被提升為借用件；如果在企業(yè)內(nèi)部被廣泛使用，則被提升為企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)件。

由于伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)中選用了大量緊固件，研究所通過(guò)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)清理出16類(lèi)系統(tǒng)、單機(jī)、元件的全部緊固件，并以中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院標(biāo)準(zhǔn)《螺釘、螺栓、螺柱》為基礎(chǔ)，結(jié)合伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的特點(diǎn)和實(shí)際需求制定了《伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用緊固件圖冊(cè)》，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一選材標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一技術(shù)條件，統(tǒng)一組批生產(chǎn)，統(tǒng)一質(zhì)量管理。

研究所運(yùn)用PDCA循環(huán)的方法對(duì)企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件進(jìn)行全過(guò)程管理，如圖1所示。

1.策劃

以往的伺服單元產(chǎn)品是滿(mǎn)足“一對(duì)一”的型號(hào)需求進(jìn)行研制并以型號(hào)分類(lèi)進(jìn)行管理，相同性能參數(shù)和技術(shù)要求的產(chǎn)品用于不同型號(hào)并分配不同的產(chǎn)品代號(hào)，造成產(chǎn)品種類(lèi)繁多，給生產(chǎn)和技術(shù)狀態(tài)管理等工作帶來(lái)困難。為了提高伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的產(chǎn)品化程度，降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，研究所提出按照相應(yīng)程序?qū)⒁恍┡看?、借用程度高的零件，如螺釘、螺栓、墊片等緊固件升級(jí)為企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件的建議，同時(shí)成立企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)件項(xiàng)目組，選擇具有副主任設(shè)計(jì)師及以上資格的人員擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人。

圖1 企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件管理流程圖

2.實(shí)施

研究所對(duì)不同型號(hào)伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)配套的緊固件進(jìn)行分類(lèi)統(tǒng)計(jì)，對(duì)使用普遍、重復(fù)程度高的緊固件進(jìn)行如下工作：

一是根據(jù)伺服產(chǎn)品的應(yīng)用特點(diǎn)對(duì)全所的自制緊固件進(jìn)行統(tǒng)一化，消除緊固件中不必要的品種。二是針對(duì)伺服產(chǎn)品緊固件使用量大、范圍廣的特點(diǎn)，結(jié)合使用情況對(duì)同一品種緊固件的類(lèi)型和數(shù)量進(jìn)行縮減。三是形成有關(guān)的緊固件技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，利用標(biāo)準(zhǔn)化的形式將緊固件的表面處理方式、力學(xué)性能等級(jí)、鑒定試驗(yàn)方法等進(jìn)行統(tǒng)一和固化。四是針對(duì)每一種緊固件制定出適合企業(yè)使用和發(fā)展的參數(shù)系列。五是建立數(shù)字化緊固件庫(kù)，由專(zhuān)人負(fù)責(zé)將已發(fā)布的緊固件圖冊(cè)進(jìn)行三維建模，對(duì)螺栓、螺釘、鉚釘?shù)绕髽I(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件進(jìn)行事實(shí)描述，包括模型建立的規(guī)則、模型的系列尺寸以及模型二維圖，同時(shí)挖掘出其它衍生知識(shí)，包括緊固件的開(kāi)孔信息、裝配信息等，使模型與裝配之間形成固定關(guān)系。六是建立快速響應(yīng)的制造系統(tǒng)，將緊固件的加工生產(chǎn)工藝、管理流程進(jìn)行固化。

3.檢查

檢查工作貫穿于企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)收過(guò)程的每一個(gè)具體環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)階段由設(shè)計(jì)師系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)緊固件的設(shè)計(jì)方案、參數(shù)選擇、材料選用等方面進(jìn)行把關(guān)，生產(chǎn)和驗(yàn)收過(guò)程由專(zhuān)人專(zhuān)崗負(fù)責(zé)，并在質(zhì)量跟蹤冊(cè)中填寫(xiě)詳細(xì)的加工、試驗(yàn)等數(shù)據(jù)。對(duì)于生產(chǎn)、驗(yàn)收過(guò)程中出現(xiàn)的不合格項(xiàng)、不合格品進(jìn)行評(píng)審，分析問(wèn)題產(chǎn)生的原因，根據(jù)評(píng)審結(jié)果進(jìn)行完善設(shè)計(jì)、返工或返修，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行重新驗(yàn)收。

4.改進(jìn)

對(duì)于企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件整個(gè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、驗(yàn)收過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)、信息、記錄要及時(shí)進(jìn)行匯總分析，從中找出是否存在不合格項(xiàng)、重復(fù)出現(xiàn)的問(wèn)題以及影響生產(chǎn)過(guò)程的不穩(wěn)定因素等，做到及時(shí)更改并采取預(yù)防措施，防止產(chǎn)生差錯(cuò)。標(biāo)準(zhǔn)緊固件的更改要從嚴(yán)控制，一旦確定需要更改時(shí)，要由標(biāo)準(zhǔn)緊固件設(shè)計(jì)人員填寫(xiě)更改單，通過(guò)審查后方可進(jìn)行更改并由管理部門(mén)負(fù)責(zé)備案。

二、實(shí)施效果

北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所創(chuàng)新地采用了過(guò)程控制的方法對(duì)企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件進(jìn)行了全過(guò)程管理，避免了過(guò)去以經(jīng)驗(yàn)為主的工作模式，促進(jìn)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理工作的規(guī)范、有序和高效開(kāi)展，從而達(dá)到縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期和提高效率的目的。同時(shí)創(chuàng)新地提出了“普遍使用、批量生產(chǎn)、強(qiáng)度可靠、優(yōu)先選用”的工作原則，對(duì)型號(hào)研制過(guò)程中出現(xiàn)的批量大、借用程度高、功能相似、結(jié)構(gòu)雷同的零件消同存異，將最優(yōu)設(shè)計(jì)的零件級(jí)通用件升級(jí)為企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)件。

另外，研究所編制的《伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用緊固件圖冊(cè)》涵蓋了幾十個(gè)型號(hào)的伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用緊固件，實(shí)現(xiàn)了緊固件的統(tǒng)一選材標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)條件、統(tǒng)一組批生產(chǎn)、統(tǒng)一質(zhì)量管理。自2008年正式投入批生產(chǎn)以來(lái)，部分緊固件已正式應(yīng)用于某些重點(diǎn)型號(hào)，顯著提高了緊固件標(biāo)準(zhǔn)化程度，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。隨著伺服產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展的不斷更新和完善，《伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用緊固件圖冊(cè)》會(huì)應(yīng)用于更多航天型號(hào)產(chǎn)品，成為提高產(chǎn)品可靠性、確保伺服機(jī)構(gòu)系統(tǒng)性能穩(wěn)定的有效保障手段。

隨著航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展，產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高，企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)緊固件的管理和實(shí)施對(duì)航天領(lǐng)域零件級(jí)通用產(chǎn)品普遍適用，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、降低產(chǎn)品成本的又一有效手段。