彭淵

試驗(yàn)試制階段的零件，因模具設(shè)計(jì)、工藝方法、操作手法等都無(wú)法完備，往往是每一件零件的制造過(guò)程皆不相同。隨著數(shù)據(jù)積攢和項(xiàng)目推進(jìn)，工序內(nèi)容會(huì)逐漸穩(wěn)定，但工序內(nèi)容的不確定性依然是不可跨越的客觀現(xiàn)實(shí)。而一家成熟的生產(chǎn)企業(yè)亦需要穩(wěn)定的產(chǎn)出，以維持基本運(yùn)轉(zhuǎn)。

一、制造過(guò)程中的不確定性

通過(guò)生產(chǎn)管理優(yōu)化，我們首先篩選并排除掉可以排除的人為干擾因素。例如選擇穩(wěn)定的硫化設(shè)備和穩(wěn)定的操作人員……但往往仍然存在以下比較典型的不確定因素。某型零件A在設(shè)計(jì)過(guò)程中未考慮周全，生產(chǎn)設(shè)備無(wú)法滿足公差范圍要求，導(dǎo)致零件制造中無(wú)法通過(guò)改善工藝方法滿足設(shè)計(jì)意圖，最終只能讓步接收;某型零件B在制造中需要用到特殊形式的真空袋。每次硫化都可能遇到不相同的原因?qū)е缕淦屏眩绊懥慵尚?某型零件C的模具因質(zhì)量不好，影響零件表面粗糙度，導(dǎo)致需要增加后期處理工序;某型零件D因使用了新的設(shè)備，導(dǎo)致在此設(shè)備上多次試錯(cuò)，后續(xù)工序進(jìn)度無(wú)限期拖延;某型零件E因被迫更換輔料供應(yīng)商，質(zhì)量不穩(wěn)定，干擾試驗(yàn)結(jié)果;某型零件F因常用硫化設(shè)備突發(fā)故障，而不得不使用了另外的硫化設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。上述問(wèn)題皆是在設(shè)計(jì)試驗(yàn)初期無(wú)法預(yù)見(jiàn)的。必然的試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)遷延結(jié)果里，可能有著千差萬(wàn)別的原因。生產(chǎn)管理團(tuán)隊(duì)嘗試將這些原因分類(lèi)，從而發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律。

（一）尚可預(yù)見(jiàn)的不確定性。

零件A、B、C、D所遭遇的情況屬于尚可預(yù)見(jiàn)的范圍。

1.設(shè)備無(wú)法滿足公差范圍要求。①設(shè)計(jì)公差與設(shè)備能力不相符合。A試驗(yàn)要求確實(shí)較高的，應(yīng)選擇安排外包生產(chǎn);B按理想狀態(tài)計(jì)算的公差要求，可以放寬的，應(yīng)于試驗(yàn)前期盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，盡早放寬要求。②設(shè)計(jì)人員不了解設(shè)備實(shí)際情況。應(yīng)及早提升業(yè)務(wù)水平。

2.某特殊形式真空袋破裂。①工藝方法不成熟;②模具設(shè)計(jì)考慮不周;③操作手法有待改進(jìn)。

3.模具質(zhì)量缺陷。①模具僅供試驗(yàn)用;②設(shè)計(jì)壽命短。

4.新的設(shè)備。①完全無(wú)法估算時(shí)間;②建議前期不排進(jìn)正常計(jì)劃內(nèi)。

（二）無(wú)法預(yù)料的不確定性。

零件E、F所遭遇的情況屬于無(wú)法預(yù)料的范圍。被迫更換輔料供應(yīng)商與常用硫化設(shè)備突發(fā)故障都屬于“偶發(fā)性風(fēng)險(xiǎn)”。對(duì)于被迫更換輔料供應(yīng)商一類(lèi)問(wèn)題，可以安排系列試驗(yàn)，盡快排除此項(xiàng)干擾因素。而對(duì)于設(shè)備突發(fā)故障，則只能調(diào)整后續(xù)零件制造計(jì)劃，或安排此設(shè)備所涉及的工序外包制造，以降低其對(duì)整體生產(chǎn)計(jì)劃的影響。

二、試驗(yàn)件硫化前后影響因素的不同規(guī)律

試驗(yàn)試制階段，復(fù)材零件制造過(guò)程可能在任何工序上遷延，甚至終止。除去完全無(wú)法預(yù)料的干擾因素以后，我們累計(jì)了一段時(shí)間以?xún)?nèi)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了硫化之前和硫化之后的遷延和終止分別呈現(xiàn)不同的規(guī)律性。

（一）硫化之前。

硫化之前的工序中，零件進(jìn)度更容易受到新設(shè)備和工藝方法選擇的影響。

1.新設(shè)備。新設(shè)備的摸索過(guò)程不確定性太大，隨時(shí)可能改變工藝方法或終止試驗(yàn)。

2.新工藝方法。某構(gòu)型零件需要選擇使用新的工藝方法時(shí)，通常比正常零件所需要的制造時(shí)間偏長(zhǎng)。延長(zhǎng)時(shí)間約為正常情況下相同重量、大小的成熟零件所需工時(shí)的1.5至2倍。

3.其他。另外也可能出現(xiàn)試驗(yàn)零件需要使用到的設(shè)備與其他零件相沖突，和出于成本方面的考慮，需要與其他零件共用已有工裝的情況。

（二）硫化之后

試驗(yàn)零件硫化之后的進(jìn)展，往往受到硫化程序設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、機(jī)械加工過(guò)程的不穩(wěn)定性等的影響。

1.工裝：出于成本方面的考慮，試驗(yàn)件的配套工裝表面質(zhì)量可能不佳，這會(huì)導(dǎo)致零件外觀難以達(dá)到檢驗(yàn)要求。

2.輔料：當(dāng)使用了類(lèi)似某特殊形式真空袋的新輔助材料時(shí)，使用經(jīng)驗(yàn)的累積是一個(gè)必然的過(guò)程，其結(jié)果往往在硫化結(jié)束之后顯現(xiàn)。

3.機(jī)械加工：試驗(yàn)過(guò)程中的復(fù)材件機(jī)械加工，總是存在較批產(chǎn)件更多的風(fēng)險(xiǎn)。如設(shè)備未經(jīng)與零件、刀具的磨合，無(wú)法滿足機(jī)械加工公差范圍要求;首次使用的機(jī)械加工程序有存在微小差錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn);機(jī)械加工可能出現(xiàn)邊緣劈裂、分層等質(zhì)量問(wèn)題，等，也可能造成試驗(yàn)過(guò)程停滯。

三、試驗(yàn)試制的產(chǎn)能提升

（一）產(chǎn)能調(diào)配

為保證試驗(yàn)試制順利進(jìn)行，且避免項(xiàng)目之間的互相影響，可以進(jìn)行以下嘗試。穩(wěn)定硫化前工序人員團(tuán)隊(duì)。安排穩(wěn)定的操作人員制造類(lèi)似構(gòu)型的零件，安排固定的人員下發(fā)計(jì)劃、調(diào)配資源、反饋問(wèn)題，并跟產(chǎn)零件制造全過(guò)程，能夠有效減少錯(cuò)誤，提升試驗(yàn)試制能力;穩(wěn)定硫化后工序使用設(shè)備。分配足夠大的、穩(wěn)定的機(jī)床和刀具來(lái)進(jìn)行硫化后工序的加工，能夠避免出現(xiàn)預(yù)料之外的遷延;設(shè)備、人工操作互相替代。手工操作往往具有高度靈活性，設(shè)備操作則更高效與穩(wěn)定。在不需要使用固定設(shè)備的工藝工程中，或者使用與不使用設(shè)備都能得到試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，可靈活選擇使用自動(dòng)化設(shè)備或手工操作;控制同時(shí)制造試驗(yàn)件的數(shù)量。同時(shí)下發(fā)制造的試驗(yàn)件數(shù)量不宜占據(jù)車(chē)間超過(guò)半數(shù)的設(shè)備產(chǎn)能，人員配置方面則可以做更多傾斜?？刂茩C(jī)械加工一類(lèi)較成熟工藝過(guò)程的資源分配。機(jī)械加工工藝方法相對(duì)穩(wěn)定，可以在下發(fā)計(jì)劃階段分配較少的生產(chǎn)資源，在超過(guò)產(chǎn)能時(shí)選擇外包加工。

（二）改善工序遷延，適時(shí)終止試驗(yàn)

1.硫化前工序。硫化之前的工序是復(fù)材試驗(yàn)試制零件的主要工藝過(guò)程。新設(shè)備的摸索過(guò)程，需要在盡量安排穩(wěn)定的人員進(jìn)行操作的同時(shí)，考慮到其不確定性太大，隨時(shí)可能改變工藝方法或終止試驗(yàn)，通常選擇暫不為其安排后續(xù)工序加工計(jì)劃。在硫化前，某構(gòu)型零件需要選擇使用新的工藝方法時(shí)，可以預(yù)判其所消耗的工時(shí)約為正常情況下相同重量、大小的成熟零件所需工時(shí)的1.5至2倍，來(lái)安排生產(chǎn)計(jì)劃。當(dāng)某構(gòu)型零件需要使用到的設(shè)備與成熟零件相沖突時(shí)，需盡量在白班期間安排試驗(yàn)試制，在晚班期間安排制造相對(duì)成熟的零件，以避免其他工位配合人員過(guò)多跟產(chǎn)，疲勞作業(yè)，也避免晚班期間試驗(yàn)因遭遇其他不可預(yù)知的問(wèn)題而終止，影響車(chē)間整體計(jì)劃。與其他零件共用已有工裝，需要現(xiàn)預(yù)判沖突情況再下發(fā)任務(wù)。

2.硫化后工序。硫化結(jié)束后往往已經(jīng)能夠知曉選擇新的工藝方法的結(jié)果，若結(jié)果不理想，此時(shí)終止或重投試驗(yàn)，不再進(jìn)行機(jī)械加工等后續(xù)工作是最好的選擇?？蔀樵囼?yàn)件系統(tǒng)性添加外觀處理工序，以適應(yīng)造價(jià)不高、表面質(zhì)量一般的工裝所帶來(lái)的的零件外觀問(wèn)題，避免臨時(shí)更改工藝文件造成的進(jìn)度拖延;在使用新輔助材料和新工藝方法方面經(jīng)驗(yàn)不足，或設(shè)計(jì)和工藝人員對(duì)設(shè)備能力不夠了解一類(lèi)的問(wèn)題，可以通過(guò)預(yù)留更多的檢驗(yàn)時(shí)間，和更早更有效的溝通來(lái)解決。通常，為試驗(yàn)試制零件硫化后工序預(yù)留正常零件2至3倍的檢驗(yàn)時(shí)間，用以等待溝通、讓步接收或報(bào)廢處理的相關(guān)答復(fù)是比較合適的。

另外，根據(jù)試驗(yàn)件硫化前后可能出現(xiàn)問(wèn)題種類(lèi)的不同，逐步總結(jié)發(fā)現(xiàn)，將硫化前的風(fēng)險(xiǎn)以不影響其他零件制造為宗旨，按照復(fù)合材料天然存在的材料壽命截止時(shí)間作為最終硫化節(jié)點(diǎn)來(lái)控制;將硫化后的節(jié)點(diǎn)按照以往試驗(yàn)件平均制造時(shí)間來(lái)控制，能夠較好地平衡試驗(yàn)產(chǎn)能和管理成本。

（三）外包

對(duì)于使用已經(jīng)成熟的工藝方法和普通的加工設(shè)備所制造的工序，尤其是硫化之后的工序，外包是最能解決車(chē)間產(chǎn)能沖突，提升試驗(yàn)件制造效率的辦法。但是，對(duì)于外場(chǎng)加工能力的考核，以及外包返回零件的檢驗(yàn)工作卻需要耗費(fèi)更多精力。目前所遇到的涉及外包的試驗(yàn)試制零件有以下問(wèn)題。外包單位文件類(lèi)問(wèn)題。外包單位對(duì)文件的要求與車(chē)間內(nèi)部常有差距，零件制造完成交付時(shí)文件尚需完善無(wú)法同步交付;運(yùn)輸問(wèn)題。運(yùn)輸過(guò)程可能出現(xiàn)磕碰，可能會(huì)多運(yùn)、少運(yùn)零件，或文實(shí)不符;質(zhì)量問(wèn)題。外包過(guò)程和運(yùn)輸過(guò)程都可能產(chǎn)生磕碰問(wèn)題，且不易區(qū)分責(zé)任。接收零件數(shù)量較大，或接收人員能力不足時(shí)，往往在車(chē)間內(nèi)部繼續(xù)制造和檢驗(yàn)時(shí)才能發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量問(wèn)題;溝通問(wèn)題。車(chē)間與外包方在制造、記錄、標(biāo)識(shí)、包裝等方面習(xí)慣的不同，都可能造成困擾。選擇相對(duì)穩(wěn)定的外包制造方，提供合適的運(yùn)輸保護(hù)方法，是較為有效的控制外包產(chǎn)品質(zhì)量，避免推諉扯皮的方法。

（四）構(gòu)建更合適試驗(yàn)試制的質(zhì)量檢驗(yàn)體系

試驗(yàn)試制本身就是一個(gè)試錯(cuò)的過(guò)程，但通常使用的仍然是成熟零件制造的過(guò)程控制方法，造成很多時(shí)間和材料浪費(fèi)。本文在以下幾方面，對(duì)試驗(yàn)試制零件的質(zhì)量檢驗(yàn)體系構(gòu)建進(jìn)行嘗試。

1.預(yù)浸料控制。試驗(yàn)試制零件對(duì)原材料的控制要求可以適當(dāng)放寬。試驗(yàn)結(jié)果受到制件構(gòu)型本身的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原材料。僅需要求原材料仍具有其原始屬性，短時(shí)間的過(guò)期、存放環(huán)境偶爾的超差是可以接收的。

2.環(huán)境控制。對(duì)環(huán)境的要求也可適當(dāng)放寬。環(huán)境溫濕度因季節(jié)原因而導(dǎo)致上下起伏較大，對(duì)試驗(yàn)本身的影響也較為輕微，可以選擇不停工等待。

3.超差控制。硫化、加熱過(guò)程中升降溫速率、時(shí)間、溫度超差非常小的，完全可以直接接收;出現(xiàn)尺寸偏大，表面貧膠等需要返工返修的超差時(shí)，可以允許不修改工藝文件，直接按照通用要求進(jìn)行操作。

（五）運(yùn)用新技術(shù)

1.檢驗(yàn)設(shè)備?？梢允褂米詣?dòng)化設(shè)備來(lái)測(cè)量試驗(yàn)件的尺寸和檢測(cè)試驗(yàn)件標(biāo)識(shí)正確性，其可以達(dá)到人工檢驗(yàn)效率的5倍以上。

2.管理工具?？梢赃\(yùn)用5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新的管理工具，將試驗(yàn)試制階段多變的計(jì)劃、工裝、材料、設(shè)備、刀具、程序、文件、質(zhì)量事故，等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)，得到人工分析難以達(dá)成的更具綜合性和系統(tǒng)性的，更高效能的生產(chǎn)管理過(guò)程文件，以便更好服務(wù)于試驗(yàn)試制過(guò)程。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)調(diào)配產(chǎn)能、設(shè)法改善工序遷延、適時(shí)終止試驗(yàn)、適時(shí)選擇外包和構(gòu)建更合適試驗(yàn)試制的質(zhì)量檢驗(yàn)體系，都可以對(duì)試驗(yàn)試制階段的產(chǎn)能提升有所助益。實(shí)際中發(fā)生的問(wèn)題千差萬(wàn)別，望本文所提供的思路可以有所助益。

（作者單位：中國(guó)商飛復(fù)合材料中心）