動(dòng)車變流裝置用零部件的采購(gòu)文件技術(shù)約束完整性識(shí)別研究

李竹可， 劉志敏， 李秋玲， 侯　濤， 李先亮

（中車永濟(jì)電機(jī)公司， 陜西　西安　710018）

引言

動(dòng)車變流裝置是集成度非常高的產(chǎn)品，一般企業(yè)約80%～90%甚至更高比例的零部件都需要通過(guò)外購(gòu)來(lái)獲得。動(dòng)車變流裝置又是一種技術(shù)難度大、運(yùn)行環(huán)境惡劣、運(yùn)行周期長(zhǎng)和關(guān)系人生命安全的重型裝置，故外購(gòu)零部件的質(zhì)量決定著變流裝置的質(zhì)量。如何在編輯采購(gòu)文件中精準(zhǔn)約束產(chǎn)品設(shè)計(jì)師對(duì)零部件的技術(shù)要求，面對(duì)不同類型的零部件，如何有效、準(zhǔn)確地約束技術(shù)條款是編輯好采購(gòu)文件的前提。

1　采購(gòu)文件定義

采購(gòu)文件就是在采購(gòu)活動(dòng)中編輯的采購(gòu)依據(jù)，是在一部分物料不能夠自主生產(chǎn)或加工，必須依靠外部單位供貨，而進(jìn)行采購(gòu)的技術(shù)協(xié)議性文件。

采購(gòu)文件必須能完整、精準(zhǔn)地約束采購(gòu)器件的使用范圍、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、器件的屬性、試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)、試驗(yàn)依據(jù)、供貨條件、器件的質(zhì)量特性要求、使用壽命、壽命期屬性的變化曲線、壽命成本、標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和存儲(chǔ)等要求。文件規(guī)定的越詳細(xì)越嚴(yán)謹(jǐn)，和設(shè)計(jì)師選型的原始要求偏離度就越小，采購(gòu)部門和供貨商間溝通時(shí)，提供的貨物就越準(zhǔn)確。

2　采購(gòu)文件的技術(shù)約束

在采購(gòu)文件中完整的識(shí)別約束零部件信息和依據(jù)，需從以下幾個(gè)方面考慮：

1）依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；

2）零部件的使用環(huán)境；

3）零部件的基本屬性要求；

4）零部件的試驗(yàn)驗(yàn)證方案和驗(yàn)證項(xiàng)點(diǎn)；

5）零部件可靠性；

6）零部件的壽命特性；

7）零部件的防煙防火特性；

8）禁限用物質(zhì)要求；

9）零部件的交付條件；

10）零部件的標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和存儲(chǔ)等要求。

2.1　采購(gòu)零部件的適用范圍

該部分主要用來(lái)介紹零部件的使用范圍，僅限用于某產(chǎn)品或是通用的采購(gòu)。建議通用的采購(gòu)器件可不寫(xiě)，而專用定做定制的必須注明。

2.2　采購(gòu)零部件的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

主指選用器件生產(chǎn)、制造、試驗(yàn)、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性、運(yùn)輸和包裝等依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)這里需要注意，標(biāo)準(zhǔn)是有時(shí)效性，如果特定引用某年的標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)更改升級(jí)時(shí)需要留意是否可繼續(xù)使用；如果不注明年份，則標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)和采購(gòu)依據(jù)也需要跟隨標(biāo)準(zhǔn)同步升級(jí)。

2.3　零部件的使用環(huán)境

使用環(huán)境這里需要詳細(xì)注明零部件運(yùn)行的電氣環(huán)境、電磁環(huán)境、溫度、氣壓、濕度和振動(dòng)等等標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)越是詳盡，對(duì)零部件約束性就越強(qiáng)，也用于供貨商或廠家識(shí)別自己產(chǎn)品的可適用性。

2.4　采購(gòu)零部件的基本屬性

這里是對(duì)零部件詳細(xì)的參數(shù)要求，如外形尺寸、精度公差和電氣參數(shù)等屬性。

2.5　試驗(yàn)驗(yàn)證方案和驗(yàn)證項(xiàng)點(diǎn)

試驗(yàn)項(xiàng)點(diǎn)主要針對(duì)部分關(guān)鍵的部件關(guān)于型式試驗(yàn)、例行試驗(yàn)的要求，以及試驗(yàn)需要參考的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與2.2中依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)，這里更應(yīng)細(xì)致到依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)具體到的哪項(xiàng)條款。最好以列表形式，一目了然告知對(duì)試驗(yàn)方面的要求。

2.6　采購(gòu)零部件的可靠性

可靠性則根據(jù)目前通用質(zhì)量可識(shí)別的質(zhì)量六性考慮，質(zhì)量六性為：可靠性、可維修性、可測(cè)試性、可保障性、安全性和環(huán)境適應(yīng)性。這部分需要重點(diǎn)參考《可靠性工程師手冊(cè)》。質(zhì)量六性相互獨(dú)立，又緊密聯(lián)系。而質(zhì)量六性主要還是針對(duì)復(fù)雜的、高技術(shù)含量、高價(jià)值的零部件的要求。如原材料和性能單一的零件，則沒(méi)有必要參照質(zhì)量六性，如鋼板、螺釘螺栓等。同時(shí)質(zhì)量六性又與零部件的使用情況有緊密關(guān)系，如風(fēng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)部件使用的高強(qiáng)度緊固螺栓、軸承等，在采購(gòu)時(shí)就必須考慮其強(qiáng)度、耐疲勞度和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)要求。近年來(lái)，行業(yè)中熟知的RAMS（Relibility，Availability，Maintainability，Safety），也是從質(zhì)量可靠特性中提煉出來(lái)的。

2.7　采購(gòu)零部件的使用壽命特性

使用壽命是工業(yè)制造領(lǐng)域的前言學(xué)科，如何能夠識(shí)別器件壽命期使用性能的變化曲線，這是前瞻性技術(shù)。識(shí)別壽命期內(nèi)器件壽命的曲線，有利于預(yù)估產(chǎn)品的使用壽命、維護(hù)周期和預(yù)估產(chǎn)品故障周期等。目前流行的前沿技術(shù)PHM（Prognostics and Health Management）和 LCC（Life Cycle Cost），無(wú)不以此為基礎(chǔ)。

2.8　零部件的防煙防火特性要求

現(xiàn)代社會(huì)，尤其是西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)人身安全和環(huán)境的保護(hù)要求非常高，所以對(duì)使用設(shè)備、裝備和產(chǎn)品等零部件，提出嚴(yán)格要求，對(duì)于鐵路動(dòng)車產(chǎn)品而言，防煙防火和禁限用物質(zhì)要求的要求近乎苛刻，但這也正是社會(huì)文明進(jìn)步的表現(xiàn)。原先防煙防火標(biāo)準(zhǔn)比較分散在幾個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，主要有英標(biāo)、法標(biāo)、美標(biāo)、德標(biāo)、日標(biāo)等，后國(guó)際鐵路聯(lián)盟也制定了UIC放火標(biāo)準(zhǔn)，而歐盟EN 45545系列標(biāo)準(zhǔn)以UIC和歐洲不同國(guó)家的現(xiàn)行防火標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)程為基礎(chǔ)，統(tǒng)一并形成了機(jī)車車輛的防火和驗(yàn)證要求的歐洲標(biāo)準(zhǔn)。

2.9　零部件禁限用物質(zhì)要求

禁限用物質(zhì)同樣是出于對(duì)環(huán)境和人身安全考慮，規(guī)定產(chǎn)品及其工藝制造過(guò)程中禁止使用含有對(duì)人體健康和環(huán)境產(chǎn)生重大影響的物質(zhì)，當(dāng)含有這類物質(zhì)的產(chǎn)品不可避免地使用且暫無(wú)替代產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)對(duì)產(chǎn)品中這類物質(zhì)的含量或使用環(huán)境進(jìn)行限制。目前鐵路制造企業(yè)已經(jīng)將僅禁限用物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，在編輯采購(gòu)文件時(shí)因引起高度重視。

2.10　零部件的供貨條件

供貨條件則是一種告知書(shū)，讓供貨商或生產(chǎn)廠家清楚供貨的前提，減少因溝通問(wèn)題導(dǎo)致不必要的時(shí)間延誤。供貨條件中應(yīng)明確此次采購(gòu)針對(duì)供應(yīng)商的范圍、供貨前應(yīng)完善的項(xiàng)目、收貨驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和入廠檢查項(xiàng)點(diǎn)等，同時(shí)應(yīng)注明提供的詳細(xì)技術(shù)文件?，F(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是全三維環(huán)境，基于MBD（Model Based Definition基于全三維模型數(shù)字化的制造工程）的三維模型數(shù)據(jù)指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是未來(lái)工業(yè)4.0平臺(tái)建設(shè)的基礎(chǔ)之一，將選取零部件的所有原始數(shù)據(jù)收集，并數(shù)字化保存，對(duì)于企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、維修和零部件質(zhì)量可靠性跟蹤等都具有重要意義。

2.11　零部件的其他屬性如標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和存儲(chǔ)

這部分對(duì)零部件的輔助信息進(jìn)行約束，約束零部件的外觀標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和存儲(chǔ)條件。外觀標(biāo)識(shí)應(yīng)符合企業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，便于企業(yè)物料的統(tǒng)一管理以及后期質(zhì)量跟蹤。

3　零部件的重要度等級(jí)劃分

第二節(jié)所提11條技術(shù)約束相對(duì)復(fù)雜，可根據(jù)零部件在產(chǎn)品和系統(tǒng)的重要度適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。零部件重要度等級(jí)的判定應(yīng)依據(jù)見(jiàn)表1。

通過(guò)上表，將變流裝置中外購(gòu)零部件重要度劃分A、B、C、D類4個(gè)等級(jí)。分類同時(shí)也應(yīng)遵循下列原則：

1）以產(chǎn)品的主電路原理圖為主線，關(guān)系主電路電流電壓變動(dòng)的零部件都可以判定為A類或B類；

2）新零部件從未曾使用過(guò)，又屬于關(guān)鍵部件，建議為A類；

3）高等級(jí)部件在多項(xiàng)目中已批量使用，且無(wú)批量故障問(wèn)題，可降級(jí)到低等級(jí)，但不能跨級(jí)降級(jí)。如A類部件，降級(jí)為C類。

4　結(jié)語(yǔ)

在零部件采購(gòu)文件完整約束其技術(shù)信息，始終是需不斷摸索的一個(gè)過(guò)程，也是矛盾的。約束太詳細(xì)，技術(shù)條款很難響應(yīng)，導(dǎo)致勉強(qiáng)供貨或者沒(méi)有供貨商；約束力不足，又不可避免地發(fā)生生產(chǎn)商供貨商鉆技術(shù)漏洞的空子，導(dǎo)致供貨質(zhì)量不可靠，引起的質(zhì)量失控，進(jìn)而發(fā)生可怕的連鎖反應(yīng)。但始終需要通過(guò)不斷的去做、去研究，才能不斷積累和完善。本文一方面借鑒技術(shù)引進(jìn)過(guò)程中，法國(guó)阿爾斯通公司對(duì)零部件的管理方法，同時(shí)參考中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)組織編寫(xiě)的《可靠性工程師手冊(cè)》中的可靠性要求，結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而得，望廣大產(chǎn)品設(shè)計(jì)者和研發(fā)管理者從中獲得一點(diǎn)點(diǎn)啟發(fā)。

表1　重要度級(jí)別釋義及分級(jí)表

表2　不同重要度零部件的采購(gòu)文件完整性建議

[1]李良巧.可靠性工程師手冊(cè)[M].北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社，2012.