陳白帆，陳 汐，林 颯，蘇 磊，趙 蕾

(1.北京航天控制儀器研究所，北京100039；2.北京航天微系統(tǒng)研究所，北京100094；3.海軍駐北京二三九廠軍事代表室，北京100036；4.北京航天自動(dòng)控制研究所，北京100039）

高性能產(chǎn)品（零件)制造技術(shù)特征現(xiàn)狀的研究分析

陳白帆1，陳 汐2，林 颯3，蘇 磊4，趙 蕾1

(1.北京航天控制儀器研究所，北京100039；2.北京航天微系統(tǒng)研究所，北京100094；3.海軍駐北京二三九廠軍事代表室，北京100036；4.北京航天自動(dòng)控制研究所，北京100039）

系統(tǒng)分析各類(lèi)高性能制造以注重零件的幾何尺寸精度所帶來(lái)的問(wèn)題，即在具備超精密、高精度加工能力后，由 “合格的高精度零件”裝配出的產(chǎn)品至今依然還是合格率低、參數(shù)穩(wěn)定性差的本質(zhì)內(nèi)因。首次從零件制造微觀角度提出了產(chǎn)品生產(chǎn)合格率低、參數(shù)穩(wěn)定性差是由零件表面微觀特征與產(chǎn)品技術(shù)特征非匹配性導(dǎo)致的，提出了全新的產(chǎn)品制造理念，從注重零件的幾何尺寸精度向關(guān)注零件制造微觀工藝特征與產(chǎn)品技術(shù)特征的匹配性和符合性轉(zhuǎn)變。形成和建立起我國(guó)自主創(chuàng)新的高性能產(chǎn)品制造思想和產(chǎn)品制造工藝技術(shù)體系，才能從根本上解決產(chǎn)品生產(chǎn)制造合格率低、參數(shù)穩(wěn)定性差等問(wèn)題，才能形成有繼承性、可持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)品制造技術(shù)體系，而這一切是工業(yè)4.0制造模式無(wú)法解決的。

制造技術(shù)特征；產(chǎn)品技術(shù)特征；零件微觀特征；特征的匹配性；產(chǎn)品制造理念

Abstract：The paper systematically analyzed the problems brought by paying more attention to the accuracy of the geo?metric size of the parts in all kinds of high performance products that the products assembled by“qualified high precision parts” was still the low pass rate and poor stability parameters with the capability of ultra?precision and high precision machi?ning until now.From the micro angle of parts manufacturing，the paper first proposed the essential reason that products were still the low pass rate and poor stability parameters，the root cause is the result of the non?matching of the micro feature on the surface of the parts and product technical characteristics.This paper put forward a new concept of product manufacturing，it should be changed from the focus on the accuracy of the geometric size of the parts to pay attention to the matching of the mi?cro feature on the surface of the parts and the product technical characteristics.Only China has formed and established the in?dependent innovation of high performance product manufacturing ideas and product manufacturing technology system，in order to fundamentally solve the problems which have the low pass rate and poor stability parameters.It should be formed a succes?sion，sustainable and stable product manufacturing technology system while the manufacturing model of industry 4.0 can not be solved.

Key words：manufacturing technology characteristics;product technical characteristics;micro feature of parts;feature matching;product manufacturing ideas

0 引言

工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩對(duì) 《中國(guó)制造2025》進(jìn)行全面解讀時(shí)指出，“在全球制造業(yè)的四級(jí)梯隊(duì)中，中國(guó)處于第三梯隊(duì)，而且這種格局在短時(shí)間內(nèi)難有根本性的改變，要成為制造強(qiáng)國(guó)至少要再努力30年”。中國(guó)制造業(yè)，特別是航天、航空等行業(yè)最主要的問(wèn)題是產(chǎn)品制造基礎(chǔ)技術(shù)自主創(chuàng)新能力缺乏，企業(yè)制造技術(shù)創(chuàng)新仍舊處于跟隨模仿模式，產(chǎn)品制造最基礎(chǔ)的底層技術(shù)的 “黑匣子”尚未打開(kāi)，使得一些關(guān)鍵產(chǎn)品品質(zhì)難以得到實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)和提升。

而德國(guó)提出的工業(yè)4.0，作為其國(guó)家戰(zhàn)略是有深遠(yuǎn)背景和堅(jiān)實(shí)的工業(yè)化基礎(chǔ)的。從宏觀視角認(rèn)識(shí)德國(guó)工業(yè)4.0，它是高度靈活又高效能的生產(chǎn)制造模式，做到價(jià)值創(chuàng)造流程的按需優(yōu)化和實(shí)時(shí)優(yōu)化；同時(shí)，還意味著環(huán)境友好的發(fā)展模式以及社會(huì)形態(tài)的改變。從微觀視角看待德國(guó)工業(yè)4.0，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，第一個(gè)維度是橫向一體化要做得更好，內(nèi)部流程的打通和數(shù)字化；第二個(gè)維度是改進(jìn)縱向一體化，打通上下游的供應(yīng)商合作伙伴，實(shí)現(xiàn)橫向、縱向一體化的無(wú)縫連接；第三個(gè)維度是全生命周期的產(chǎn)品管理。而所有這一切都是建立在德國(guó)在20世紀(jì)60年代已經(jīng)徹底解決了產(chǎn)品的生產(chǎn)制造質(zhì)量問(wèn)題的前提下，也就是說(shuō)工業(yè)4.0的制造模式不是提高產(chǎn)品生產(chǎn)合格率和解決質(zhì)量問(wèn)題的，不是打開(kāi)產(chǎn)品制造最基礎(chǔ)的底層技術(shù)的 “黑匣子”的。

因此，在還未徹底解決某些類(lèi)別高性能產(chǎn)品生產(chǎn)制造合格率和產(chǎn)品參數(shù)穩(wěn)定性等產(chǎn)品制造最基礎(chǔ)的底層技術(shù)的情況下，還是要先靜下心來(lái)，有組織地深入分析研究產(chǎn)品制造中，制造技術(shù)體系與設(shè)計(jì)技術(shù)體系對(duì)產(chǎn)品認(rèn)知的差異、現(xiàn)行的產(chǎn)品制造技術(shù)特征與要實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品技術(shù)特征的不匹配性和不符合性。從產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)思想和制造理念上尋找存在的深層次技術(shù)問(wèn)題，先解決產(chǎn)品制造基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)問(wèn)題。

1 高性能產(chǎn)品制造技術(shù)特征現(xiàn)狀分析

從1999年開(kāi)始，國(guó)家大規(guī)模投資軍工企業(yè)的研制生產(chǎn)能力。從2005年至今，我們看到了投資的巨大成果，大批國(guó)產(chǎn)新型武器裝備連續(xù)曝光、定型、入役，形成國(guó)防建設(shè)的井噴現(xiàn)象。但是，這一現(xiàn)象的背后問(wèn)題是：我國(guó)發(fā)展了50多年的高精度、有可靠性等級(jí)要求(簡(jiǎn)稱(chēng)高性能）產(chǎn)品關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件的制造能力與工業(yè)化先進(jìn)國(guó)家相比依然存在較大差距。目前，控制系統(tǒng)中關(guān)鍵高性能單機(jī)產(chǎn)品(如慣性儀表）和大量使用的高可靠性機(jī)電元器(組）件產(chǎn)品(如軍用電磁繼電器）的生產(chǎn)制造，單從設(shè)計(jì)要求零件的尺寸精度、形狀精度、位置精度、表面粗糙度Ra來(lái)看，與工業(yè)化先進(jìn)國(guó)家相比似乎沒(méi)有差別，甚至我們圖紙的要求更高、更多?？墒牵蓾M足設(shè)計(jì)要求的這些零件裝配出的產(chǎn)品還是合格率低，產(chǎn)品投入使用后在穩(wěn)定性、可靠性與壽命方面差距更加明顯。為此，軍方在 “十三五”電子元器(組）件發(fā)展綱要中明確指出：元器件需解決的兩大核心問(wèn)題，一是解決 “有和無(wú)”的問(wèn)題，二是解決 “能用和不能用”的問(wèn)題。目前，我們產(chǎn)品制造技術(shù)能力水平實(shí)現(xiàn)了解決 “有和無(wú)”問(wèn)題，解決不了 “能用和不能用”問(wèn)題。特別是定型入役的產(chǎn)品生產(chǎn)制造依然存在不可控性問(wèn)題，產(chǎn)品生產(chǎn)合格率低、批次性報(bào)廢多，對(duì)型號(hào)任務(wù)交付進(jìn)度影響巨大，使得我們的產(chǎn)品難以滿足工程用可靠性要求。

最關(guān)鍵的問(wèn)題是不知這種 “軟差距”在哪里，或者說(shuō)除了不斷提高硬件能力和引進(jìn)工業(yè)4.0概念以解決 “硬差距”外，不知道要解決產(chǎn)品品質(zhì)問(wèn)題有這樣一個(gè) “黑匣子”，或者知道了不知如何打開(kāi)它。因此，在解決高性能產(chǎn)品與生產(chǎn)合格率低、參數(shù)穩(wěn)定性差、可靠性不高這一矛盾時(shí)，一直要求國(guó)家提供高精度的加工設(shè)備和高精度計(jì)量?jī)x器。在解決了初期的 “硬差距”后，各企業(yè)依然試圖通過(guò)提高零件的加工精度和引進(jìn)國(guó)外現(xiàn)階段的制造模式(工業(yè)4.0、智能制造等）來(lái)改變當(dāng)前的產(chǎn)品制造現(xiàn)狀。這就形成了即使使用和配備了世界上最先進(jìn)、最昂貴、最高精度的制造設(shè)備、檢測(cè)手段和自動(dòng)化線，可是由這些裝備生產(chǎn)制造的 “合格的超高精度零件”裝配出的產(chǎn)品至今還是合格率低、參數(shù)穩(wěn)定性差，合格出廠的產(chǎn)品在下一級(jí)生產(chǎn)單位就開(kāi)始集中發(fā)生失效問(wèn)題。同時(shí)，零件的加工精度受設(shè)備的限制也已到了極限，而單純強(qiáng)調(diào)精度(Ra值）也使得企業(yè)的制造成本大幅增加，卻并沒(méi)帶來(lái)產(chǎn)品性能(或生產(chǎn)合格率）本質(zhì)的提高。

針對(duì)高性能要求產(chǎn)品制造中存在的這一背景狀況，本文以慣性儀表和軍用電磁繼電器產(chǎn)品的生產(chǎn)制造技術(shù)特征現(xiàn)狀為典型對(duì)象，力圖通過(guò)以點(diǎn)帶面找到軍工產(chǎn)品制造問(wèn)題的根源性因素，探索出一條自主的高性能產(chǎn)品(零件）制造技術(shù)體系路徑。

我們深入分析了隨著慣性儀表精度的提高，慣性儀表(零件）制造工藝思想和技術(shù)的變化情況；以及軍用電磁繼電器隨著可靠性等級(jí)要求的提高，產(chǎn)品(零件）制造技術(shù)思想和工藝的變化情況。得出了同樣的結(jié)論：在現(xiàn)在的制造工藝思想和制造技術(shù)體系下，慣性儀表精度越高，產(chǎn)品合格率越低；軍用電磁繼電器可靠性等級(jí)要求越高，產(chǎn)品生產(chǎn)合格率趨勢(shì)越低，批次性報(bào)廢增多。即隨著產(chǎn)品性能、精度、可靠性等級(jí)的提高，制造工藝并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的、有針對(duì)性的、有目的性的改變和調(diào)整，對(duì)零件合格與否的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)依然單一?，F(xiàn)在對(duì)不同產(chǎn)品技術(shù)特征的產(chǎn)品零件制造合格與否的評(píng)價(jià)，就如同選拔汽車(chē)駕駛員、飛行員、航天員，均采用汽車(chē)駕駛員的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選拔飛行員、航天員，沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這3類(lèi)人員的評(píng)價(jià)項(xiàng)目越來(lái)越多，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越細(xì)分和嚴(yán)格。這充分說(shuō)明在目前的制造技術(shù)思想、工藝?yán)砟畹恼J(rèn)知還存在不完善的地方，還未真正把握產(chǎn)品制造技術(shù)的內(nèi)涵，形成了每次抓質(zhì)量、查工藝轟轟烈烈、興師動(dòng)眾，產(chǎn)品(零件）質(zhì)量越抓越概念化和抽象化，產(chǎn)品制造工藝越查越形式化和表面化，制造的根源性(基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)）問(wèn)題并沒(méi)有被認(rèn)識(shí)。同樣地，失效模式依然發(fā)生。這也說(shuō)明了發(fā)展了幾十年的產(chǎn)品制造技術(shù)體系(特別是軍用高性能產(chǎn)品制造技術(shù)體系）缺少一個(gè)與各專(zhuān)業(yè)特定產(chǎn)品原理和產(chǎn)品精度與可靠性等級(jí)要求相匹配的產(chǎn)品制造技術(shù)基準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)）平臺(tái)體系。

為此，對(duì)慣性儀表和軍用高可靠性電磁繼電器產(chǎn)品制造技術(shù)特征認(rèn)知現(xiàn)狀可能存在的深層次問(wèn)題進(jìn)行了初步歸納分析：

1）對(duì)產(chǎn)品性能的提高，過(guò)分強(qiáng)調(diào)制造裝備的精度、工藝方法的先進(jìn)，忽略加工和制造全過(guò)程中自主控制的加工工藝參數(shù)、工藝方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)控制點(diǎn)等研究，忽略制造工藝都存在固有的特征(缺陷）性。實(shí)際上零件的加工精度是設(shè)備具備的能力提供的，只要國(guó)外能提供這種精度的設(shè)備，就說(shuō)明具備獲得高精度零件的能力，并不代表能生產(chǎn)出高性能的產(chǎn)品。因?yàn)?，精度絕不是評(píng)價(jià)零件合格的唯一標(biāo)準(zhǔn)，一定有其他一些需要認(rèn)識(shí)到的評(píng)價(jià)零件合格與否的參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。

2）長(zhǎng)期以來(lái)無(wú)論產(chǎn)品性能如何提升，對(duì)產(chǎn)品零件的合格與否就是以零件的尺寸、形狀、位置精度和粗糙度Ra作為評(píng)價(jià)和控制參數(shù)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理基本相同的產(chǎn)品性能參數(shù)、精度、可靠性要求的不斷提升，對(duì)產(chǎn)品零件加工要求的提高和改變只體現(xiàn)在加工精度要求上。所以，現(xiàn)狀是產(chǎn)品精度要求越高和可靠性等級(jí)要求越高，產(chǎn)品的合格率就越低，這是目前慣性儀表和高可靠性軍用電磁繼電器產(chǎn)品的制造現(xiàn)狀。

3）產(chǎn)品制造技術(shù)特征對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)特征的認(rèn)識(shí)僅停留在以產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為主的工藝設(shè)計(jì)思想上，工藝關(guān)注的只是結(jié)構(gòu)參數(shù)。所以，零件的制造必然以加工精度(控制幾何尺寸）為主，而一種產(chǎn)品功能和性能的實(shí)現(xiàn)是在設(shè)計(jì)中運(yùn)用了各種科學(xué)原理、機(jī)理，結(jié)構(gòu)參數(shù)只是這些科學(xué)原理、機(jī)理的一種顯性表達(dá)。而各種科學(xué)原理、機(jī)理的實(shí)現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)程度，要依賴于各個(gè)零件接觸或非接觸表面之間隱性的、非尺寸參數(shù)的物理量的轉(zhuǎn)換形成。這些隱性的、非尺寸參數(shù)往往難以在結(jié)構(gòu)參數(shù)中顯性地表述出來(lái)，這就造成了零件的許多隱性的、非尺寸要素?zé)o法在工藝設(shè)計(jì)中得到認(rèn)識(shí)、控制和重視，而這些又恰恰是零件和零件單元組實(shí)現(xiàn)各種原理機(jī)理和物理量轉(zhuǎn)換效果與程度高低的關(guān)鍵。研究認(rèn)為這是產(chǎn)品制造技術(shù)的最大問(wèn)題所在，長(zhǎng)期以來(lái)使用單一的、普遍性的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)不同設(shè)計(jì)原理零件的合格與否。研究認(rèn)為，評(píng)價(jià)零件合格與否的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該與產(chǎn)品技術(shù)特征(設(shè)計(jì)原理特征和性能要求特征）相匹配。

4）零件制造中有許多關(guān)系到產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性的工藝至今仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)個(gè)體化與定量化的控制和計(jì)量，如零件的消除加工應(yīng)力處理無(wú)法有效檢測(cè)零件表面層應(yīng)力方向和具體數(shù)值；零件、組件等清洗后無(wú)法有效評(píng)價(jià)有機(jī)無(wú)機(jī)污染情況等。實(shí)際上，目前在慣性儀表和高可靠性軍用電磁繼電器產(chǎn)品的制造中，特殊處理工序可以說(shuō)是完全不受控的。而涉及可量化檢測(cè)這些參數(shù)的儀器設(shè)備往往得不到應(yīng)有的關(guān)注，分析認(rèn)為隨著慣性儀表和高可靠性軍用電磁繼電器產(chǎn)品性能、精度、可靠性的提高，上一代產(chǎn)品制造中可以忽略和不用定量評(píng)價(jià)的零件非尺寸參數(shù)(要素），可能就是新一代產(chǎn)品性能實(shí)現(xiàn)、產(chǎn)品合格率提高的關(guān)鍵參數(shù)(要素）。所以，產(chǎn)品制造企業(yè)應(yīng)該將這些儀器設(shè)備作為生產(chǎn)過(guò)程的計(jì)量檢驗(yàn)儀器設(shè)備加以關(guān)注，即零件表面許多非尺寸參數(shù)今后在產(chǎn)品制造技術(shù)體系中應(yīng)作為評(píng)價(jià)零件合格與否的一道檢驗(yàn)項(xiàng)目。

以上分析都是產(chǎn)品制造企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)制造過(guò)程中普遍存在的較為典型的制造技術(shù)特征現(xiàn)狀，即產(chǎn)品制造最基礎(chǔ)的底層技術(shù)的 “黑匣子”長(zhǎng)期未得到系統(tǒng)地重視和有效的改善，而大量的投資方向都在跟蹤國(guó)際熱點(diǎn)研究上。而產(chǎn)品制造面臨和存在的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題與所謂的國(guó)際熱點(diǎn)問(wèn)題根本不在 “一個(gè)技術(shù)層面上”和 “一個(gè)時(shí)點(diǎn)上”，產(chǎn)品制造存在的這些問(wèn)題可以說(shuō)工業(yè)化國(guó)家?guī)资昵耙呀?jīng)解決了，而我們產(chǎn)品制造面對(duì)的問(wèn)題反而很少有人、有科研機(jī)構(gòu)去獨(dú)立思考問(wèn)題所在、核心矛盾與突破方向。

所以，自己的問(wèn)題只能自己解決，航天特點(diǎn)產(chǎn)品的問(wèn)題也只能由航天企業(yè)自己解決。我們只能靜下心來(lái)自主創(chuàng)新解決，也希望各行業(yè)所屬高校的研究力量能將國(guó)內(nèi)高性能軍用產(chǎn)品生產(chǎn)制造存在的問(wèn)題作為熱點(diǎn)研究方向，協(xié)助制造企業(yè)集中力量解決這些不屬于國(guó)際熱點(diǎn)，但事關(guān)國(guó)家戰(zhàn)略安全，屬國(guó)家高性能產(chǎn)品發(fā)展必須盡快解決的最基礎(chǔ)技術(shù)問(wèn)題——產(chǎn)品的生產(chǎn)制造合格率。

2 盡快創(chuàng)立自主的產(chǎn)品制造理念和制造技術(shù)體系

應(yīng)該說(shuō)在產(chǎn)品制造領(lǐng)域，所有的有型加工設(shè)備、儀器，包括自動(dòng)化(智能化）生產(chǎn)線都是膚淺的表面。而產(chǎn)品制造工藝思想、制造技術(shù)體系和針對(duì)產(chǎn)品的工藝技術(shù)研發(fā)體系，才是更為本質(zhì)和內(nèi)核的東西。因此，如果產(chǎn)品制造企業(yè)依然僅僅把目光停留在向國(guó)家要求配備最先進(jìn)、最昂貴、最高精度的制造設(shè)備和檢測(cè)儀器上，停留在自動(dòng)線、機(jī)械手、智能制造系統(tǒng)等硬件上，其實(shí)是陷入了一葉障目的境地。產(chǎn)品制造技術(shù)的本質(zhì)和內(nèi)核在于產(chǎn)品制造技術(shù)的認(rèn)知、悟性和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，在于產(chǎn)品(零件）制造技術(shù)體系的健全、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化。相比之下，黨中央提出的科技創(chuàng)新、2025制造強(qiáng)國(guó)策略才是觸及深層問(wèn)題的重大戰(zhàn)略思想。我們要有很清醒的認(rèn)識(shí)，才能將黨中央提出的重大戰(zhàn)略思想轉(zhuǎn)換成具體的戰(zhàn)術(shù)思想，引導(dǎo)創(chuàng)建我國(guó)自主創(chuàng)新的產(chǎn)品制造理念和產(chǎn)品制造工藝技術(shù)體系。

為了解決高精度慣性儀表、高可靠軍用機(jī)電組件長(zhǎng)期存在的產(chǎn)品生產(chǎn)制造合格率低、參數(shù)不穩(wěn)定，不斷出現(xiàn)物理和化學(xué)多余物等大量說(shuō)不清楚機(jī)理或 “沒(méi)有原因”的失效事件的深層次制造技術(shù)原因，本文提出了一套全新的產(chǎn)品制造理念，目的是提出理論上的概念。具體內(nèi)容為：以提高產(chǎn)品合格率為第一步目標(biāo)，在制造中關(guān)注產(chǎn)品制造技術(shù)特征中存在的制造工藝的固有特征(缺陷）性，在產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)中增加工藝可靠性設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)的補(bǔ)充。開(kāi)展零件表面存在的微觀工藝特征性對(duì)產(chǎn)品性能影響的研究，采用零件表面微觀工藝(結(jié)構(gòu)）特征分析方法研究產(chǎn)品合格率低、產(chǎn)品失效等問(wèn)題，采用零件微觀特征性與產(chǎn)品技術(shù)特征匹配性概念，作為一個(gè)全新的高性能產(chǎn)品制造技術(shù)的頂層思想。

也就是從零件制造的微觀工藝層面開(kāi)展研究，關(guān)注零件個(gè)體的那些隱性特征參數(shù)，了解零件要實(shí)現(xiàn)的功能特性(機(jī)理）和與產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理的匹配性，從具體的微小現(xiàn)象、因素進(jìn)行控制和改進(jìn)。具體就是建議在產(chǎn)品制造過(guò)程中，在關(guān)注傳統(tǒng)的零件制造要素——精度以及零件所具有的機(jī)械性能之外，提出零件制造要研究零件與產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理(機(jī)理）匹配性和性能符合性，要關(guān)注零件的非尺寸要素——電場(chǎng)、磁場(chǎng)、力、力矩、氣流、氣氛、應(yīng)力大小、方向、紋理方向和微觀形貌等與產(chǎn)品性能的影響關(guān)系和影響程度(物理效應(yīng)與作用原理），并將其列入評(píng)價(jià)零件合格與否標(biāo)準(zhǔn)中。使產(chǎn)品制造階段的工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，從關(guān)注結(jié)構(gòu)參數(shù)、裝配精度轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾晜€(gè)體零件、部組件單元制造與產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理的匹配程度。

要找到和打開(kāi)這些產(chǎn)品制造技術(shù)最基礎(chǔ)的底層技術(shù)的 “黑匣子”，就要?jiǎng)?chuàng)新、就要轉(zhuǎn)型。研究途徑的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型，創(chuàng)新的是理念，轉(zhuǎn)的是研究方向和學(xué)術(shù)思路，轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的技術(shù)認(rèn)知思維方式。我國(guó)高端產(chǎn)品制造技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)研究就應(yīng)當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)科學(xué)、機(jī)理探索的層面上來(lái)，產(chǎn)品制造技術(shù)的創(chuàng)新在于機(jī)理探索，探索零件制造形成的微觀特征狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品性能的影響規(guī)律與影響程度的機(jī)理，隨著產(chǎn)品性能的提高，產(chǎn)品制造就不只是控制零件加工精度就可以生產(chǎn)制造出有合格性能的產(chǎn)品了。

本文研究了慣性器件和軍用電磁繼電器產(chǎn)品特點(diǎn)以及制造工藝的具體情況，提出了盡快形成和建立自主的產(chǎn)品制造技術(shù)體系思想。建議以某一量級(jí)儀表精度水平的產(chǎn)品為基準(zhǔn)建立慣性器件制造工藝技術(shù)基準(zhǔn)體系，以某一可靠性等級(jí)電磁繼電器產(chǎn)品為基準(zhǔn)建立軍用電磁繼電器制造工藝技術(shù)基準(zhǔn)體系，使得不同精度水平、不同可靠性等級(jí)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造有可參考的產(chǎn)品生產(chǎn)基準(zhǔn)規(guī)范、細(xì)則和工藝標(biāo)準(zhǔn)，也為一代一代產(chǎn)品的研制奠定科學(xué)的、有繼承性的工藝技術(shù)認(rèn)知基礎(chǔ)和產(chǎn)品制造技術(shù)特征的核心技術(shù)基礎(chǔ)。

本研究提出創(chuàng)新性的產(chǎn)品制造技術(shù)思想，就是希望在高性能產(chǎn)品生產(chǎn)制造中，能夠認(rèn)識(shí)到這些概念，系統(tǒng)地開(kāi)展零件微觀特征與產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理匹配性研究，將其作為產(chǎn)品制造技術(shù)提升的自主可控、核心原創(chuàng)的頂層思想。通過(guò)這一系列產(chǎn)品制造技術(shù)的創(chuàng)新思想和方法以發(fā)展面向預(yù)定性能(精度或可靠性等級(jí)）的產(chǎn)品精確制造技術(shù)，從而建立起我國(guó)高端產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配的新模型、新方法和新的工藝?yán)砟?，形成我?guó)自主創(chuàng)新的產(chǎn)品制造技術(shù)體系。為徹底解決航天高端產(chǎn)品制造合格率低、參數(shù)穩(wěn)定性差、可靠性不高等影響產(chǎn)品工程應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題，提供原創(chuàng)性核心技術(shù)和制造技術(shù)原型，為建立(慣性儀表、軍用電磁繼電器）產(chǎn)品制造工藝技術(shù)基準(zhǔn)體系奠定科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

從原理上講，工程制造技術(shù)上的許多問(wèn)題并沒(méi)有太深的科學(xué)原理，也談不上高大上。但是，正是生產(chǎn)企業(yè)長(zhǎng)久保持不變的產(chǎn)品制造技術(shù)體系認(rèn)知的現(xiàn)狀，造成了目前這種長(zhǎng)期擺脫不了的高端產(chǎn)品生產(chǎn)制造的困境，繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)特征理念已無(wú)法滿足采用光、機(jī)、電、磁、氣等原理的機(jī)電產(chǎn)品制造。國(guó)家投入了巨額的固定資產(chǎn)投資改造經(jīng)費(fèi)，重點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)的硬件能力可以說(shuō)與工業(yè)化國(guó)家已無(wú)明顯差距，可由當(dāng)今世界上最先進(jìn)、最高精度的裝備生產(chǎn)制造出的高精度、高精密的合格零件裝配出的產(chǎn)品依然合格率低，工程用產(chǎn)品可靠性問(wèn)題依然沒(méi)有得到解決。這充分說(shuō)明，高精尖的制造設(shè)備并不是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能的主要決定因素，單純的引進(jìn)、升級(jí)制造設(shè)備作為提升產(chǎn)品品質(zhì)途徑是不完善的。

基于高性能產(chǎn)品制造技術(shù)特征研究提出的全新產(chǎn)品制造思想，實(shí)際上也論述了制造企業(yè)在產(chǎn)品工程技術(shù)體系認(rèn)知和細(xì)化上還存在很大的拓展空間和潛力。在制造工藝基礎(chǔ)技術(shù)科學(xué)研究方面還有許多未知的機(jī)理問(wèn)題需要深入研究和探索，特別是要認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品制造技術(shù)特征與產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)特征的匹配性作用和建立起相互映射關(guān)系。雖然這些不是高大上的技術(shù)問(wèn)題，不是國(guó)際科學(xué)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，但它是一個(gè)產(chǎn)品制造技術(shù)最基礎(chǔ)的技術(shù)科學(xué)問(wèn)題，是一個(gè)需要我們亟待解決的問(wèn)題。軍工產(chǎn)品制造技術(shù)最基礎(chǔ)的技術(shù)科學(xué)問(wèn)題（軟差距）如得不到及時(shí)解決，將會(huì)嚴(yán)重制約工業(yè)4.0的應(yīng)用，最終將演變成為戰(zhàn)略層面的問(wèn)題——影響一個(gè)國(guó)家戰(zhàn)爭(zhēng)持續(xù)能力，導(dǎo)致戰(zhàn)爭(zhēng)失敗。

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Research and Analysis on the Manufacturing Technology Characteristics'Present Situation of High Performance Products

CHEN Bai?fan1,CHEN Xi2,LIN Sa3,SU Lei4,ZHAO Lei1
(1.Beijing Institute of Aerospace Control Devices,Beijing 100039;2.Beijing Aerospace Institute of Microsystems,Beijing 100094;3.The Military Representative Office of the Navy's 239 Factory,Beijing 100036;4.Beijing Aerospace Automatic Control Institute,Beijing 100039）

U666.1

A

1674?5558(2017）07?01326

10.3969/j.issn.1674?5558.2017.05.016

2016?09?22

陳白帆，男，研究員，研究方向?yàn)楦呔葢T性儀表、高可靠電磁繼電器制造可靠性、工藝可靠性設(shè)計(jì)、零件表面微觀工藝特征性、零件制造與產(chǎn)品設(shè)計(jì)原理匹配性。