/航天材料及工藝研究所

在產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，工藝文件發(fā)揮著重要作用，其量化程度影響著產(chǎn)品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。工藝文件量化既要滿足產(chǎn)品技術(shù)要求，以達到生產(chǎn)指導(dǎo)作用，又要合理與適度地制定工藝參數(shù)，以適應(yīng)實際生產(chǎn)條件。因此，如何在落實工藝量化要求的同時，又能提高工藝文件的可讀性和指導(dǎo)性已成為當前量化控制的瓶頸問題。

2013年，中國航天科技集團有限公司發(fā)布航天型號量化控制工作要求，航天材料及工藝研究所作為航天型號產(chǎn)品承制單位，通過深入開展工藝量化工作，充分提高工藝文件的指導(dǎo)性和可操作性，進一步增強產(chǎn)品制造過程的穩(wěn)定性，切實提高型號產(chǎn)品的工藝可靠性，不斷提升型號產(chǎn)品的研制質(zhì)量和效率。

一、主要工作內(nèi)容

以CZ-7型號配套產(chǎn)品為典型，其型號產(chǎn)品工藝量化工作流程圖，如圖1所示。將對影響產(chǎn)品性能、功能和質(zhì)量的因素全部辨識出來，并加以控制。隨著型號研制進程循序漸進，總結(jié)提煉量化工作經(jīng)驗并推廣至其他型號產(chǎn)品，發(fā)揮研究所工藝專家組和工藝專業(yè)技術(shù)中心的作用，在中國運載火箭技術(shù)研究院范圍內(nèi)按專業(yè)（產(chǎn)品）統(tǒng)一開展工藝專業(yè)量化標準的編制工作，切實指導(dǎo)工藝文件的量化有效性和規(guī)范性問題。

1.CZ-7型號產(chǎn)品工藝文件量化實踐

一是明確量化控制要素。工藝量化控制要素決定產(chǎn)品質(zhì)量，若不明確并加以限制，會導(dǎo)致產(chǎn)品無法滿足設(shè)計指標要求。要素可劃分為7項，包括人員要素、設(shè)備（含工裝、工具）要素、原材料要素、工藝參數(shù)要素、生產(chǎn)環(huán)境要素、多余物要素和安全性要素。

二是明確量化控制一般要求。工藝量化控制應(yīng)遵循“參數(shù)設(shè)計合理最優(yōu)”和“工作標準協(xié)調(diào)統(tǒng)一”2項原則。對于量化參數(shù)的裕度設(shè)計要適度、合理，并充分把握現(xiàn)有的實際生產(chǎn)條件，既不過分強調(diào)產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性加嚴控制要求，增加生產(chǎn)操作和產(chǎn)品實現(xiàn)難度，也不隨意調(diào)整放寬參數(shù)量值范圍，失去工藝規(guī)程應(yīng)有的依據(jù)和指導(dǎo)作用。各專業(yè)不同生產(chǎn)單位之間以及各生產(chǎn)單位內(nèi)部在制定量化工作標準時，在充分考慮產(chǎn)品生產(chǎn)特點前提下同一專業(yè)的量化要素項目應(yīng)盡量保持統(tǒng)一，同一生產(chǎn)單位內(nèi)部的量化參數(shù)選擇標準應(yīng)保持統(tǒng)一。

人員控制要求。研究所從事型號產(chǎn)品生產(chǎn)人員均需持證上崗，生產(chǎn)前均要進行產(chǎn)前培訓(xùn)及實操訓(xùn)練，人員控制具體要求一般通過崗位操作規(guī)范、本崗位應(yīng)知應(yīng)會等文件明確。對于特殊要求，如關(guān)鍵工序“三定”對于人員的要求，也可在工藝文件中進行明確。

設(shè)備控制要求。設(shè)備的功能、精度、狀態(tài)確認等要求可通過規(guī)定設(shè)備的具體型號或編號進行限定，工裝的類別、精度、使用、狀態(tài)確認等要求可通過工裝使用說明書進行限定，并在工藝文件中明確專用工具和工裝設(shè)備易損件的使用方法、使用壽命。

原材料控制要求。應(yīng)在工藝文件中明確產(chǎn)品選用原材料的規(guī)格牌號、使用狀態(tài)、雜質(zhì)含量等技術(shù)要求，明確工藝輔助材料的規(guī)格牌號、使用狀態(tài)、精度指標等技術(shù)要求。

生產(chǎn)環(huán)境控制要求。應(yīng)在工藝文件中明確生產(chǎn)環(huán)境的溫度、濕度、潔凈度和靜電防護等指標要求。

工藝參數(shù)控制要求。對于影響產(chǎn)品性能一致性的工藝參數(shù)應(yīng)進行量化控制，當前工藝參數(shù)要求太寬泛的，尤其涉及操作層面定性表述不清晰的，應(yīng)明確具體量化要求。

工藝參數(shù)的量化可通過工藝規(guī)范、通用工藝文件、專用工藝文件、作業(yè)指導(dǎo)書等形式體現(xiàn)，但需保證能夠有效指導(dǎo)操作人員進行生產(chǎn)操作。工藝參數(shù)的量化指標可以通過設(shè)備設(shè)定、工裝保證等形式體現(xiàn)。工藝參數(shù)控制要素的量化指標應(yīng)經(jīng)過充分的試驗驗證并保證可靠工藝裕度。

圖1 CZ-7型號產(chǎn)品工藝量化工作流程圖

安全性控制要求。生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴格按照相關(guān)法律法規(guī)、制度、規(guī)范的要求進行安全生產(chǎn)，可通過安全生產(chǎn)的相關(guān)文件進行規(guī)定，產(chǎn)品對安全性有特殊要求的必須在工藝文件中進行明確。

多余物控制要求。型號產(chǎn)品復(fù)合材料形成專業(yè)多余物的預(yù)防和控制應(yīng)貫徹“預(yù)防為主、全員參與、明確職責、全程控制”的原則。根據(jù)型號產(chǎn)品復(fù)合材料成形專業(yè)的性能和特點，配備多余物預(yù)防和控制所需的工具、儀器、設(shè)備等并正確使用。針對型號產(chǎn)品生產(chǎn)、試驗、包裝、運輸和貯存等過程易產(chǎn)生多余物的重要環(huán)節(jié)，制定預(yù)防和控制措施。

三是審查型號產(chǎn)品工藝文件。按照7個要素及要求組織28位型號產(chǎn)品負責人，分工序?qū)Z-7型號產(chǎn)品使用的120本工藝文件量化控制情況開展了初步梳理。

經(jīng)梳理，識別出12類產(chǎn)品、共21本工藝文件需要進一步開展工藝量化控制，其中需量化的要素中，工藝參數(shù)要素涉及28項、多余物要素涉及9項、生產(chǎn)環(huán)境要素5項、原材料要素2項、人員要素1項、設(shè)備要素1項，控制措施主要為工藝參數(shù)和多余物控制。列出其中3類產(chǎn)品的量化控制梳理信息，分別為TC4粉末冶金成型下接頭、軟模成型MT300/803環(huán)框、助推氧化劑箱低溫絕熱層（見表1）。

四是總結(jié)量化要求并落實更改。針對12類產(chǎn)品的有關(guān)工藝文件，對每一本工藝文件進行了全面的工藝量化方面的審查，通過對工藝文件中存在的未量化或量化寬泛的項目進行整理，對未量化項目的共性要素進行總結(jié)，進一步得到9類量化細目及要求。

原材料明細要求。主材中應(yīng)明確原材料的名稱、牌號、標準及廠家名稱；使用國標、國軍標、行業(yè)標準等通用標準的原材料，主要原材料應(yīng)明確廠家、一般材料可填寫市售；同一材料經(jīng)驗證可用的，可填寫多個牌號或廠家。

原材料復(fù)驗要求。主要原材料和有重要作用的輔助材料應(yīng)明確復(fù)驗項目；復(fù)驗方式分為直接理化測試、間接理化測試、外觀標識檢查，其中主要材料必須使用理化測試，試劑類或其他材料可采用外觀標識檢查的方式；復(fù)驗周期和貯存期應(yīng)根據(jù)材料技術(shù)條件或相關(guān)研究工作明確，金屬材料、無機材料等未明確貯存期要求的，貯存期統(tǒng)一明確為長期，復(fù)驗周期可為按批或具體時間。

溫度工藝參數(shù)控制。明確升溫速率、保溫溫度和時間、降溫速率；對升降溫不敏感的工藝過程可不明確升降溫速率，但需明確設(shè)備設(shè)定溫度、設(shè)備實測溫度、模具或空氣溫度的實測溫度等。

膠黏劑制備和使用要求。明確配制要求，包括膠黏劑配方、每次配制的數(shù)量、各組分的加入順序、使用的混合或攪拌方式（工具、攪拌速度、攪拌時間）、混合均勻后的狀態(tài)（顏色、粘度或其他物理性能）；明確使用要求，包括適用期、膠黏劑涂刷或刮涂的方法、使用數(shù)量、固化溫濕度、固化后的清理方式（包括清理的工具）。

表1 CZ-7典型產(chǎn)品工藝文件量化控制梳理

柔性隔熱氈縫合控制。明確對接或搭接形式、搭接尺寸、縫合方式、縫合跨距、封邊處理方法、線頭處理方法。

表面處理控制。明確表面處理的方法，如有標準應(yīng)明確標準或相關(guān)的參數(shù)。

表面清理控制。明確表面清理使用的工具、使用的處理劑、多種處理劑的使用順序、處理的方法、晾置時間、處理后需達到的狀態(tài)要求。

多余物處理。明確工序中產(chǎn)生多余物種類，多余物清理的方式，清理的工具（應(yīng)避免造成產(chǎn)品損傷、避免引入新的多余物），清理后應(yīng)達到的效果，如何檢查。

外協(xié)工序控制。明確產(chǎn)品外協(xié)的技術(shù)要求、入所檢查要求。

表2 橡膠制品硫化成型工藝參數(shù)量化控制項目

2.航天型號典型產(chǎn)品工藝量化推廣

從CZ-7型號產(chǎn)品超差情況、合格率等方面綜合考慮，對旋壓管、密封制品的典型產(chǎn)品工藝文件開展了專題審查。整理其他型號同類產(chǎn)品辦理的質(zhì)疑單，對出現(xiàn)的超差問題進行分類和分析，找出產(chǎn)品超差的主要原因，進一步梳理原材料、工藝等過程的控制要求，同時提出環(huán)境要求，實現(xiàn)工藝過程定性描述及定量控制，從而提高手工操作的一致性，最終實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量一致性和合格率的提升。

3.院級工藝文件編制規(guī)范制定

工藝文件編制規(guī)范是工藝文件編制最直接的依據(jù)和指導(dǎo)，按照航天科技工藝專業(yè)劃分進行梳理，歸納總結(jié)量化控制要求，針對研究所專業(yè)特點開展粉末冶金、纖維纏繞、布帶纏繞、橡膠制品硫化成型4個專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)標準編制工作，形成工藝文件編寫要求標準規(guī)范。

工藝文件編制規(guī)范明確了產(chǎn)品生產(chǎn)工藝參數(shù)量化控制項目，以橡膠制品為例，硫化成型工藝參數(shù)量化控制項目見表2。

二、應(yīng)用成效

通過系統(tǒng)分析工藝量化控制要求，進一步識別出當前生產(chǎn)過程控制中的薄弱環(huán)節(jié)，以工藝控制要素為源頭，在工藝設(shè)計時通過合理制定工藝因素的控制范圍，避免產(chǎn)生產(chǎn)品形性要求的缺陷或問題；在航天型號典型產(chǎn)品中進行量化控制推廣，院級規(guī)范落實了工藝文件編制的上級要求和工藝量化要求，融合了各部門多年來的技術(shù)經(jīng)驗，對提升工藝文件的規(guī)范性、編制質(zhì)量和量化水平具有重要的意義。