彈箭總裝防差錯(cuò)工藝方法研究

0 引言

彈箭產(chǎn)品種類多、數(shù)量大，總裝過(guò)程是典型的單件、小批量生產(chǎn)模式。在彈箭總裝過(guò)程中，設(shè)計(jì)、工藝、操作、檢驗(yàn)及管理等各環(huán)節(jié)存在大量的人為因素，不可避免地會(huì)發(fā)生各種各樣的疏漏和差錯(cuò)[，嚴(yán)重影響著產(chǎn)品的總裝質(zhì)量。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，在以往的質(zhì)量問(wèn)題中約 80% 是人為差錯(cuò)導(dǎo)致的，如電連接器插接關(guān)系錯(cuò)誤、設(shè)備安裝位置或方向錯(cuò)誤、漏操作等。盡管通過(guò)持續(xù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)提升人員能力素質(zhì)，規(guī)范產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)管控，對(duì)保證產(chǎn)品總裝質(zhì)量起到了一定的作用，但人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題仍時(shí)常發(fā)生[2]。本文通過(guò)對(duì)彈箭總裝過(guò)程易錯(cuò)項(xiàng)目的分析，基于防差錯(cuò)技術(shù)開(kāi)展彈箭總裝過(guò)程防差錯(cuò)工藝方法研究。

1 防差錯(cuò)技術(shù)

防差錯(cuò)技術(shù)是在過(guò)程失誤發(fā)生之前加以預(yù)防，是在以人為本的前提下將差錯(cuò)充分展現(xiàn)在操作人員面前，并讓操作人員能對(duì)錯(cuò)誤的發(fā)生主動(dòng)加以預(yù)防[3]。防差錯(cuò)技術(shù)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)及生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)設(shè)計(jì)適宜的防差錯(cuò)方法和防差錯(cuò)裝置，能夠防止人為錯(cuò)誤對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響，進(jìn)而保證產(chǎn)品質(zhì)量。防差錯(cuò)技術(shù)的實(shí)施是主要基于標(biāo)識(shí)警告、物理隔離、檢查確認(rèn)、多重保險(xiǎn)、自動(dòng)作用、流程順序、緩和減少等原理進(jìn)行防差錯(cuò)方法的制定[4]。

由于彈箭產(chǎn)品高質(zhì)量、高可靠性的要求，總裝過(guò)程防差錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)在必行。國(guó)軍標(biāo)GJB9001C—2017《質(zhì)量管理體系要求》8.5.1節(jié)規(guī)定“采取措施防止人為差錯(cuò)”5]，這就從質(zhì)量管理的角度提出了要求。目前，防差錯(cuò)技術(shù)在航空、汽車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；在航天領(lǐng)域，防差錯(cuò)技術(shù)尚處于發(fā)展階段，僅針對(duì)設(shè)計(jì)防差錯(cuò)制定了部分標(biāo)準(zhǔn)并提出了相關(guān)要求，但未涉及制造過(guò)程的防差錯(cuò)方法。

2彈箭總裝過(guò)程易錯(cuò)項(xiàng)目分析

彈箭產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)采取措施使產(chǎn)品具有自動(dòng)防差錯(cuò)能力，能從根本上防止出錯(cuò)，是最安全、最直接的防差錯(cuò)措施，但有些零部組件無(wú)法在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行防差錯(cuò)或防差錯(cuò)成本太高，需要在總裝過(guò)程進(jìn)行防差錯(cuò)。根據(jù)彈箭產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)以及以往的質(zhì)量問(wèn)題，利用失效模式和后果分析方法針對(duì)總裝全流程進(jìn)行分析，找出潛在的失效模式，并分析可能的后果及失效原因；根據(jù)分析結(jié)果及失效原因，可知彈箭總裝過(guò)程易錯(cuò)因素主要集中在型號(hào)規(guī)格、裝配位置、裝配方向、產(chǎn)品狀態(tài)等方面。

依據(jù)彈箭總裝過(guò)程的易錯(cuò)因素，對(duì)工廠承擔(dān)的彈箭總裝過(guò)程的易錯(cuò)項(xiàng)目進(jìn)行匯總，常見(jiàn)的易錯(cuò)項(xiàng)目類型包括相同型號(hào)相同位置電連接器的插接、相同型號(hào)不同量程傳感器的安裝、方向敏感類儀器設(shè)備的安裝極性、火工品真假品的混用、相似零件的裝配、防護(hù)附件的拆卸等。常見(jiàn)易錯(cuò)項(xiàng)目的易錯(cuò)因素、內(nèi)容和典型類型如表1所示。

3彈箭總裝過(guò)程防差錯(cuò)工藝方法

彈箭總裝過(guò)程工藝防差錯(cuò)應(yīng)從設(shè)計(jì)文件會(huì)簽至產(chǎn)品交付前持續(xù)開(kāi)展，貫穿產(chǎn)品總裝全過(guò)程。根據(jù)彈箭總裝的一般流程，依據(jù)防差錯(cuò)技術(shù)的實(shí)施原理，主要從工藝策劃過(guò)程、總裝制造過(guò)程開(kāi)展防差錯(cuò)方法研究，同時(shí)隨著三維協(xié)同制造技術(shù)的發(fā)展，逐步開(kāi)展裝配仿真防差錯(cuò)方法研究。

3.1 工藝策劃過(guò)程防差錯(cuò)

3.1.1 工藝規(guī)程標(biāo)記防錯(cuò)法

彈箭總裝工藝方案制定過(guò)程中，工藝人員應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)，參考易錯(cuò)項(xiàng)目類型形成本型號(hào)的易錯(cuò)項(xiàng)目清單，清單應(yīng)明確涉及的產(chǎn)品圖代號(hào)、裝配位置、易錯(cuò)內(nèi)容、易錯(cuò)因素及防差錯(cuò)措施等。根據(jù)型號(hào)易錯(cuò)項(xiàng)目清單，工藝人員在工藝規(guī)程相應(yīng)位置添加“易錯(cuò)項(xiàng)\"標(biāo)記，讓操作人員清晰地了解易錯(cuò)項(xiàng)目和易錯(cuò)內(nèi)容。同時(shí)，型號(hào)易錯(cuò)項(xiàng)目清單可作為后續(xù)檢查確認(rèn)的依據(jù)，由工藝人員、操作人員和檢驗(yàn)人員共同確認(rèn)。

3.1.2 工藝附圖防錯(cuò)法

根據(jù)彈箭產(chǎn)品的圓柱形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和零部組件布置特點(diǎn)，工藝規(guī)程中采用工藝附圖展示艙段內(nèi)部及外部的設(shè)備、電纜、火工品等的裝配位置、路徑等信息；工藝附圖中針對(duì)易錯(cuò)項(xiàng)目需進(jìn)行易錯(cuò)項(xiàng)目注釋，讓操作人員和檢驗(yàn)人員可以直觀地了解存在的易錯(cuò)內(nèi)容，避免總裝過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò)。

工藝附圖一般采用展開(kāi)圖的形式依次呈現(xiàn)艙段 ΔIIIIIIIV 象限區(qū)域的裝配信息，進(jìn)而展示出艙段內(nèi)部、外部的所有裝配信息；針對(duì)局部無(wú)法展示的關(guān)鍵信息可采用局部工藝附圖來(lái)體現(xiàn)。工藝附圖中應(yīng)體現(xiàn)零部組件的圖代號(hào)、安裝位置、安裝方向等信息，同時(shí)，針對(duì)易錯(cuò)項(xiàng)目應(yīng)標(biāo)注“易錯(cuò)項(xiàng)\"及易錯(cuò)內(nèi)容。某型號(hào)級(jí)間艙部分工藝附圖如圖1所示。

3.1.3 工藝流程防錯(cuò)法

工藝流程防差錯(cuò)主要采用分工序工步、調(diào)整工序順序、增加工序等方式進(jìn)行。分工序工步、調(diào)整工序順序是將易錯(cuò)項(xiàng)目?jī)?nèi)的操作內(nèi)容分別設(shè)置在不同工序工步中，通過(guò)物理隔離的方式杜絕差錯(cuò)的發(fā)生；增加工序是設(shè)置易錯(cuò)項(xiàng)目檢測(cè)，確認(rèn)工序進(jìn)行易錯(cuò)項(xiàng)目的再檢查、再確認(rèn)，通過(guò)多重保險(xiǎn)的方式保證易錯(cuò)項(xiàng)目的正確性。如針對(duì)相似零部組件的裝配，可以將不同的零部組件設(shè)置在不同工序工步中進(jìn)行裝配，使總裝現(xiàn)場(chǎng)相同時(shí)間僅存在相同的零部組件，從而保證裝配的正確性；針對(duì)相同型號(hào)不同量程傳感器的裝配，可以通過(guò)增加傳感器電阻測(cè)量工步、尺寸測(cè)量工步來(lái)保證傳感器類型使用的正確性；針對(duì)防護(hù)附件的拆卸，可以在艙段對(duì)接前增加防護(hù)附件檢查確認(rèn)工序，確保防護(hù)附件拆除的完整性。

3.2 總裝生產(chǎn)過(guò)程防差錯(cuò)

3.2.1 標(biāo)記防錯(cuò)法

標(biāo)記防錯(cuò)法是彈箭總裝過(guò)程最常用的防差錯(cuò)方法，工藝規(guī)程編制時(shí)工藝人員確定各零部組件的唯一標(biāo)識(shí)，如產(chǎn)品代號(hào)、測(cè)點(diǎn)代號(hào)、電連接器代號(hào)等；操作人員在產(chǎn)品配套時(shí)明確各儀器設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)，產(chǎn)品實(shí)物的唯一標(biāo)識(shí)應(yīng)與工藝規(guī)程中的要求一致，并在產(chǎn)品表面制作相應(yīng)標(biāo)記；零部組件及緊固件齊套時(shí)使用密封袋進(jìn)行分類包裝，密封袋上制作相應(yīng)標(biāo)記防止后續(xù)使用時(shí)錯(cuò)誤。各零部組件試裝配時(shí)，操作人員在艙體、設(shè)備支架等相應(yīng)位置制作唯一標(biāo)識(shí)，標(biāo)記應(yīng)與待裝配產(chǎn)品一一對(duì)應(yīng)；標(biāo)記應(yīng)包含零部組件的圖代號(hào)、安裝位置、安裝方向等信息，從而實(shí)現(xiàn)各零部組件裝配信息的唯一性，防止正式裝配時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)。某型號(hào)設(shè)備支架標(biāo)記圖如圖2所示。

3.2.2 顏色防錯(cuò)法

顏色防錯(cuò)法是彈箭總裝過(guò)程最直觀的防差錯(cuò)方法，根據(jù)零部組件的易錯(cuò)因素制定不同顏色的標(biāo)記，借助不同顏色來(lái)傳遞裝配信息，利用顏色的視覺(jué)沖擊性可以有效防止差錯(cuò)的發(fā)生。如產(chǎn)品上臨時(shí)裝配的假品、模擬件、輔助工裝、保護(hù)附件等，可將外表面整體涂成紅色進(jìn)行區(qū)分，防止清封艙時(shí)漏拆卸；如針對(duì)不同艙段相似結(jié)構(gòu)件，按艙段的不同在結(jié)構(gòu)件上制作白色、黃色、黑色等不同顏色的標(biāo)識(shí)，確保艙段內(nèi)結(jié)構(gòu)件的使用正確。該類防差錯(cuò)方法主要適用于火工品真假品的混用、相似零件的裝配、防護(hù)附件的拆卸等類型的易錯(cuò)項(xiàng)目。

3.2.3 工裝防錯(cuò)法

工裝防錯(cuò)法是彈箭總裝過(guò)程最可靠的防差錯(cuò)方法，借用工裝進(jìn)行輔助裝配和檢驗(yàn)，可有效起到預(yù)防差錯(cuò)、糾正差錯(cuò)的作用，保證總裝精度和合格率。工裝的設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用易錯(cuò)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)和尺寸的差異性，將其放大成輔助工裝的主要特征，確保易錯(cuò)項(xiàng)目的裝配唯一性。如通過(guò)零部組件配套模板進(jìn)行零部組件的齊套，可以有效防止相似零件、標(biāo)準(zhǔn)件的使用錯(cuò)誤；通過(guò)對(duì)接螺栓裝配引導(dǎo)工裝進(jìn)行對(duì)接螺栓、定位螺栓的裝配，可以有效防止結(jié)構(gòu)相似的對(duì)接螺栓、定位螺栓的安裝位置錯(cuò)誤。

3.3 裝配仿真防錯(cuò)法

隨著企業(yè)三維模型下廠生產(chǎn)模式的推進(jìn)，在三維環(huán)境下進(jìn)行裝配工藝設(shè)計(jì)已成為趨勢(shì)。工藝人員可以充分利用設(shè)計(jì)階段創(chuàng)建的三維數(shù)字化模型，基于CREO、NX、CATIA、DELMIA等三維軟件進(jìn)行產(chǎn)品裝配關(guān)系的分析，開(kāi)展裝配順序規(guī)劃、裝配工藝設(shè)計(jì)、裝配工藝過(guò)程仿真，驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性、裝配工藝流程的合理性、工裝工具配備的合理性，不斷優(yōu)化裝配工藝；最終輸出仿真三維模型、仿真圖片和視頻直接指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，直觀生動(dòng)地向操作人員和檢驗(yàn)人員展示裝配關(guān)系及裝配方法。

同時(shí)，在裝配仿真過(guò)程中，針對(duì)總裝過(guò)程的易錯(cuò)項(xiàng)目，可以通過(guò)增加特定裝配視角、暫?；蜓訒r(shí)裝配仿真進(jìn)度、增加操作要點(diǎn)等文本信息將易錯(cuò)內(nèi)容直觀、著重地展示出來(lái)，通過(guò)仿真三維模型、仿真圖片和視頻等傳遞給操作人員和檢驗(yàn)人員，從而有效預(yù)防裝配過(guò)程中人為差錯(cuò)的發(fā)生。某型號(hào)振動(dòng)傳感器裝配仿真示意圖如圖3所示。

4結(jié)束語(yǔ)

本文基于防差錯(cuò)技術(shù)開(kāi)展了彈箭總裝防差錯(cuò)方法研究，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝特點(diǎn)，分析和匯總了彈箭總裝過(guò)程普遍存在的六類易錯(cuò)項(xiàng)目；根據(jù)防差錯(cuò)技術(shù)的實(shí)施原理，提出了工藝策劃過(guò)程的工藝規(guī)程標(biāo)記防錯(cuò)法、工藝附圖防錯(cuò)法和工藝流程防錯(cuò)法，總裝過(guò)程的標(biāo)記防錯(cuò)法、顏色防錯(cuò)法和工裝防錯(cuò)法，以及裝配仿真防錯(cuò)法，明確了彈箭總裝全流程防錯(cuò)方法，有助于實(shí)現(xiàn)彈箭總裝防差錯(cuò)方法的標(biāo)準(zhǔn)化，防止差錯(cuò)發(fā)生，保證產(chǎn)品總裝質(zhì)量。

[參考文獻(xiàn)]

[1］王衛(wèi)康，陳金存，張瑞，等.航天產(chǎn)品防差錯(cuò)技術(shù)研究與應(yīng)用[J].航天制造技術(shù)，2014（3）：69-72.

[2]王彥卿，韓天龍，陸云鵬，等.目視化防錯(cuò)技術(shù)在航天制造企業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐[J].質(zhì)量與可靠性，2021（5）：36-39.

[3]葉建華.企業(yè)實(shí)施零缺陷管理的方法研究[J].電子質(zhì)量，2019（4）：50-52.

[4]姚書(shū)娜.商用車變速箱裝配工藝防差錯(cuò)研究[D].重慶：重慶理工大學(xué)，2020.

[5]質(zhì)量管理體系要求：GJB9001C—2017[S].