中小企業(yè)軍用電子裝備工藝設(shè)計(jì)及控制

王良峰 孫武

江蘇泰達(dá)機(jī)電設(shè)備有限責(zé)任公司

一、引言

軍工電子裝備工藝設(shè)計(jì)工作伴隨產(chǎn)品研發(fā)的全過程，從新產(chǎn)品研發(fā)階段工藝調(diào)研開始到產(chǎn)品批量試制鑒定完成結(jié)束。主要包括工藝文件設(shè)計(jì)和工藝工裝設(shè)計(jì)兩個大內(nèi)容，整個過程工作程序流程圖見圖1。從“產(chǎn)品研發(fā)階段的工藝調(diào)研”到“工藝整頓、優(yōu)化”這條主線是工藝文件設(shè)計(jì)的過程，從“提出專用關(guān)鍵設(shè)備購置計(jì)劃”到“工裝設(shè)計(jì)、購置”這條側(cè)線是工藝工裝設(shè)計(jì)的過程。

過程工作程序流程圖見圖1

二、各階段的工藝工作及控制要求

（一）產(chǎn)品研發(fā)階段的工藝調(diào)研

工藝調(diào)研工作是工藝工作的起始，在此階段，工藝設(shè)計(jì)師的主要工作是了解產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、客戶需求和收集產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、資料等。工藝師從工藝角度提出產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的可能性，估計(jì)制造成本。工藝調(diào)研工作的主要控制要求是對產(chǎn)品生命周期的可制造性、可維修性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、再利用性進(jìn)行分析，并提出合理的分析意見，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供參考。工藝調(diào)研工作可在內(nèi)部進(jìn)行，即通過市場、技術(shù)、質(zhì)量、生產(chǎn)等部門，了解情況；也可以到外單位的同行企業(yè)去學(xué)習(xí)。

多數(shù)涉軍中小企業(yè)對工藝調(diào)研、五性分析結(jié)果并不重視，再加上工作量大，五性分析往往留于形式。

（二）產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案階段

工藝須參與制定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，對設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行分析，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案做全面的工藝性設(shè)計(jì)，從工藝的角度確定其合理性和可行性，并提出改善建議完善設(shè)計(jì)方案。本階段工藝工作主要控制要求可分四個方面：一是對設(shè)計(jì)選擇出的關(guān)、重件做可制造性分析；二是對產(chǎn)品可裝配性、可拆卸性、可維修性、可回收性分析；三是羅列產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用到的新材料、新工藝，并對新材料、新工藝的工藝性和可行性分析；四是產(chǎn)品制造周期及工藝成本分析。

（三）工藝方案設(shè)計(jì)階段

產(chǎn)品工藝總體方案設(shè)計(jì)是工藝工作的核心，結(jié)合產(chǎn)品圖樣和相關(guān)技術(shù)文件、產(chǎn)品生產(chǎn)類型、本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)條件和工藝調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案階段的工作成果，提出合理設(shè)計(jì)、措施可行的工藝總體方案。工藝總體方案設(shè)計(jì)的控制的要求總結(jié)歸納為八個明確，即：明確優(yōu)選方案和備選方案，并對各自方案的優(yōu)劣勢做詳細(xì)分析；明確生產(chǎn)工藝流程圖、外協(xié)流程圖；明確總體工藝路線、工藝參數(shù)；明確關(guān)重件、關(guān)重工序、工藝薄弱項(xiàng)的工藝控制措施；明確生產(chǎn)所需的設(shè)備及設(shè)備精度是否滿足產(chǎn)品要求，如不滿足提出新設(shè)備購置計(jì)劃；明確工藝原輔材規(guī)格、名稱、供應(yīng)商；明確產(chǎn)品包裝方式、包裝材料的規(guī)格、廠家；明確是否涉及到新材料、新工藝應(yīng)，若有應(yīng)提出工藝試驗(yàn)項(xiàng)目。

為確保工藝總體方案質(zhì)量，產(chǎn)品工藝負(fù)責(zé)人編寫完工藝總體方案后，應(yīng)申請對此方案進(jìn)行評審。

企業(yè)分管技術(shù)(工藝)的負(fù)責(zé)人應(yīng)組織技術(shù)、生產(chǎn)、質(zhì)量等相關(guān)部門的有關(guān)人員進(jìn)行工藝總體方案的評審，必要時可外聘同行專家參與。主要針對工藝設(shè)計(jì)的正確性、可行性、可檢性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性五個方面展開。若發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)缺陷，應(yīng)對工藝總體方案進(jìn)行重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，并再次組織評審，直至審查評議判定工藝方案設(shè)計(jì)合理、措施可行，才算總體工藝方案設(shè)計(jì)工作完成。通常該時刻應(yīng)該轉(zhuǎn)入工藝FMEA(故障模式和效應(yīng)分析)，但很多時候，不少涉軍中小企業(yè)不管是設(shè)計(jì)FMEA還是工藝FMEA都只是走走流程，并未羅列出真正的潛在失效項(xiàng)，更別提有效的控制措施。

（四）生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)階段

工藝總體方案確定之后就進(jìn)入后道生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)階段，主要包括工藝路線設(shè)計(jì)、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、工藝定額設(shè)計(jì)、作業(yè)指導(dǎo)書編制，工藝工裝設(shè)計(jì)、工藝驗(yàn)證，該階段是一個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。

一條流水線，各個原輔材經(jīng)過流水線上的多個工序最后成為一件完整的產(chǎn)品，這條流水線就是工藝路線。工藝路線設(shè)計(jì)有四大控制要素，即：⑴列出完整的工序，這些工序可能在不同的加工中心交叉流轉(zhuǎn)，包括外協(xié)廠家；⑵合理排序，測算出各工序的準(zhǔn)備時間、加工時間、等待時間、工序間的排隊(duì)時間、周轉(zhuǎn)時間，并合理的編排，盡可能減少周轉(zhuǎn)、等待、排隊(duì)時間；⑶區(qū)域設(shè)置并代碼識別，將編排的工序合理設(shè)置到指定區(qū)域，為了區(qū)分這些加工中心和中心內(nèi)的工序，不同的工序用工序代碼識別，不同的加工中心用加工中心代碼識別；⑷將設(shè)計(jì)成果繪制成工藝路線圖。

工藝規(guī)程可以分為針對每一個產(chǎn)品的專用工藝規(guī)程和針對工藝特性類似的通用工藝規(guī)程。工藝規(guī)程的文件形式包括工藝過程卡（單件小批量）、工藝卡（批量生產(chǎn)）、工序卡（大批量、小批量的關(guān)鍵工序）、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書（普適）、通用操作規(guī)范等。很多涉軍中小企業(yè)習(xí)慣使用工藝過程卡、工藝卡、工序卡。實(shí)踐證明圖文并茂的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書用于指導(dǎo)軍用電子裝備生產(chǎn)，更直觀、更通俗易懂，更能突出品質(zhì)重點(diǎn)，便于管理。

標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書的編制需要依據(jù)產(chǎn)品圖樣、技術(shù)條件、工藝方案、工藝路線、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，同時應(yīng)充分考慮生產(chǎn)技術(shù)條件、設(shè)備、工裝資料、同類產(chǎn)品的成熟工藝、先進(jìn)工藝。

標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書編制的控制要求總結(jié)有四點(diǎn)：（1）完整性：必須有明確作業(yè)內(nèi)容及技術(shù)要求、品質(zhì)重點(diǎn)及檢驗(yàn)手段、注意事項(xiàng)、設(shè)備工具的規(guī)格和工藝參數(shù)等信息，完整的文件簽署；（2）正確性：與產(chǎn)品圖樣、技術(shù)條件相符，內(nèi)容正確，無錯別字，文字描述通俗易懂，無歧義；（3）統(tǒng)一性：格式統(tǒng)一，各專業(yè)工藝參數(shù)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一；（4）清晰：圖、文、重要標(biāo)記清晰，便于識別。

工藝設(shè)計(jì)也要強(qiáng)調(diào)成本，為了控制這條流水線的運(yùn)營成本需要做定額設(shè)計(jì)，定額通?？梢苑譃樵o材工藝損耗的物料定額和加工過程時間消耗的工時定額，工藝損耗的多少、工時定額的尺度，在一定程度上反應(yīng)出當(dāng)前工藝設(shè)計(jì)水平、人員操作水平、生產(chǎn)技術(shù)條件層次。定額設(shè)計(jì)控制通?？紤]四性：⑴適用性：應(yīng)結(jié)合本企業(yè)的生產(chǎn)模式、管理水平選擇適合的定額方式；⑵實(shí)用性：應(yīng)結(jié)合本企業(yè)的人員素質(zhì)，生產(chǎn)技術(shù)條件制定實(shí)用的定額標(biāo)準(zhǔn)；⑶精益性：對消耗定額設(shè)置合理的目標(biāo)，持續(xù)跟進(jìn)、記錄，優(yōu)化制程，逐步降低定額消耗；⑷經(jīng)濟(jì)性：在保證產(chǎn)品質(zhì)量和工藝要求的前提下，盡可能的提高材輔料的利用率，前三性側(cè)重工時定額，第四性主要衡量物料定額。不少涉軍中小企業(yè)定額設(shè)計(jì)尺度過大，浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，并且定額一旦設(shè)定就不再去做改善優(yōu)化。

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的成果需要通過穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量、安全的制造過程、理想的成本控制來體現(xiàn)。因此，在完成工藝設(shè)計(jì)后就必須通過小批量試制進(jìn)行工藝驗(yàn)證。在跟蹤驗(yàn)證過程中，應(yīng)詳細(xì)記錄問題發(fā)生的原因和解決措施，不斷優(yōu)化完善工藝規(guī)程設(shè)計(jì)。

工藝規(guī)程設(shè)計(jì)主要控制要求有以下四點(diǎn)：（1）工藝關(guān)重件的工藝路線、工藝要求合理、可行；（2）工藝設(shè)備、工藝工裝滿足工藝要求；（3）檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收手段滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求；（4）裝配過程安全，裝配方法能夠保證產(chǎn)品技術(shù)要求。

最后，通過驗(yàn)證工藝總結(jié)，對新產(chǎn)品工藝水平和批量生產(chǎn)的可行性進(jìn)行評價，介紹驗(yàn)證前的生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備、試制情況，對驗(yàn)證情況分析，得出驗(yàn)證結(jié)論，并組織驗(yàn)證鑒定，完成鑒定則工藝設(shè)計(jì)工作完成。

好的工藝設(shè)計(jì)還必須得到有力的執(zhí)行，完善的生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝管理是對工藝設(shè)計(jì)成果的有力保障，通過對生產(chǎn)現(xiàn)場的“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測”等因數(shù)的合理配置和有效控制，保證工藝設(shè)計(jì)的方方面面在產(chǎn)品端體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量、安全的制造過程、理想的成本控制的工藝目標(biāo)。

三、結(jié)語

軍工電子裝備的工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量與產(chǎn)品最終質(zhì)量、制造成本息息相關(guān)，但是不少涉軍中小企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)工作受到企業(yè)定位的制約，設(shè)計(jì)過程簡單走流程，設(shè)計(jì)效果并不顯著，尤其是工藝性審查工作薄弱，很多設(shè)計(jì)缺陷流入生產(chǎn)階段，變成工藝難題，不但增加了制造難度，提高了制造成本，延長了生產(chǎn)周期，而且工藝補(bǔ)救措施還會給產(chǎn)品質(zhì)量埋下隱患。因此，只有企業(yè)決策層對工藝設(shè)計(jì)工作足夠重視，工藝工作的完善程度高了，才能為企業(yè)帶來更大經(jīng)濟(jì)效益。