液體火箭發(fā)動機制造工藝穩(wěn)定性研究

◎西安航天發(fā)動機廠 許藝峰 朱耀龍 劉友強

航天推進技術(shù)研究院 張永

航天事業(yè)進入新的發(fā)展時期后，科研生產(chǎn)任務(wù)極其繁重，多型號任務(wù)同步實施，研制批產(chǎn)交叉并行，各型號的研制生產(chǎn)交付和飛行試驗任務(wù)總量快速攀升并屢創(chuàng)新高，航天推進技術(shù)研究院完成高密度發(fā)射任務(wù)和各型號動力系統(tǒng)的研制、試驗、交付任務(wù)的壓力巨大。載人航天工程、探月工程、新一代運載火箭等一系列重大工程進入關(guān)鍵實施階段，彈、箭、星、船、器配套動力系統(tǒng)必須嚴(yán)格按照計劃節(jié)點統(tǒng)籌安排，組織實施，空前緊張、繁重的研制交付任務(wù)給工藝工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。

多年來的實踐經(jīng)驗證明：工藝技術(shù)作為設(shè)計方案與最終產(chǎn)品之間的橋梁與紐帶，是把研究成果轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品實體的重要手段，是企業(yè)建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對完成型號研制任務(wù)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品成熟度、提升發(fā)展能力都有著至關(guān)重要的保障作用。提高工藝技術(shù)能力，就是提高先進制造能力，提高中國航天科技集團公司的核心競爭力，增強研究院的可持續(xù)發(fā)展能力。而提高和鞏固航天制造工藝技術(shù)在科學(xué)合理基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性，則是提高工藝技術(shù)能力的一個重要方面。

在液體火箭發(fā)動機產(chǎn)品研制生產(chǎn)的全過程中，最基本的內(nèi)容就是產(chǎn)品零、部、組件制造的工藝過程，工藝穩(wěn)定性對生產(chǎn)制造穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的影響。毋庸質(zhì)疑，保持制造工藝的穩(wěn)定性是保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和研制生產(chǎn)周期穩(wěn)定的必要條件。在嚴(yán)峻的科研生產(chǎn)形勢下，要“保成功、促發(fā)展”，要按計劃高質(zhì)量完成型號科研生產(chǎn)任務(wù)，確保發(fā)射和飛行試驗成功，航天制造工藝不僅要保持穩(wěn)定，而且必須能夠適應(yīng)任務(wù)的發(fā)展變化，持續(xù)地進行優(yōu)化改進，不斷改進薄弱環(huán)節(jié)和排除制約因素，使工藝方案更加科學(xué)、合理，不斷提高液體火箭發(fā)動機產(chǎn)品的成熟度。

在液體火箭發(fā)動機研制過程中，經(jīng)過多次設(shè)計和工藝改進，解決了許多突出的產(chǎn)品可靠性問題，穩(wěn)定了質(zhì)量、提高了成熟度、提升了能力。但工藝薄弱環(huán)節(jié)的梳理和工藝攻關(guān)、工藝研究項目的確定依舊采用經(jīng)驗式的方法，對產(chǎn)品工藝保證能力沒有量化的研究，工藝薄弱環(huán)節(jié)梳理和工藝攻關(guān)、工藝研究項目確定有很大的盲目性。而結(jié)合產(chǎn)品工程，充分利用產(chǎn)品數(shù)據(jù)包開展工藝穩(wěn)定性研究，可大大提高工藝攻關(guān)、工藝研究的針對性。

一、工藝穩(wěn)定性的概念及其內(nèi)涵

1.工藝穩(wěn)定性的概念

目前工藝穩(wěn)定性的概念大部分都是針對某一特定的過程進行闡述的，尚無一個嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)和完整的定義，因此筆者經(jīng)過學(xué)習(xí)與思考，試圖給工藝穩(wěn)定性下一定義，以便劃清范疇、加深認識并形成后續(xù)研究和論述的前提。

現(xiàn)代質(zhì)量控制理論認為，在產(chǎn)品制造過程中，對于同一工序，由同一操作者使用同一材料、工具和設(shè)備，按照同一標(biāo)準(zhǔn)與工藝方法生產(chǎn)出來的同一種產(chǎn)品，其質(zhì)量特性是有差別的，這就是產(chǎn)品質(zhì)量的波動現(xiàn)象，引起這種質(zhì)量波動現(xiàn)象的主要因素包括人、機、料、法、環(huán)、測等6個方面。由這些因素引起的質(zhì)量波動可以分為正常波動和異常波動兩種。正常波動是由于偶然性因素（如機床的正常振動、刀具的正常磨損、材料硬度均勻性、電流的微小差異等）隨機、無規(guī)律的影響產(chǎn)生的質(zhì)量波動，當(dāng)生產(chǎn)過程只存在正常波動時，工藝過程是處于受控、穩(wěn)定狀態(tài)的。異常波動是由于系統(tǒng)性因素（如工藝流程、工藝參數(shù)、設(shè)備、工具、操作者技能、材料規(guī)格等）的影響產(chǎn)生的質(zhì)量波動，這種影響是有規(guī)律的、可以掌握并能夠消除的，如果生產(chǎn)過程存在異常波動，則工藝過程處于不受控、不穩(wěn)定的狀態(tài)。

在此認識基礎(chǔ)上，筆者總結(jié)出了工藝穩(wěn)定性的概念：一個過程的工藝方案及其有關(guān)參數(shù)和要求確定后，在同一輸入條件下保持穩(wěn)定輸出，即不產(chǎn)生異常波動并持續(xù)生產(chǎn)出合格產(chǎn)品的能力。

工藝穩(wěn)定是指在全生產(chǎn)周期中，人、機、料、法、環(huán)、測等諸因素均處于受控狀態(tài)下的穩(wěn)定運行。也就是說，過程只受到隨機因素的影響，處于統(tǒng)計受控狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，過程的波動服從正態(tài)分布或其它形式分布的統(tǒng)計規(guī)律。

2.工藝穩(wěn)定性的內(nèi)涵分析

工序是產(chǎn)品及其零、部、組件制造過程的基本環(huán)節(jié)，是機器設(shè)備、原材料、工藝方法和操作者技能等因素在特定環(huán)境條件下的結(jié)合。工藝穩(wěn)定性主要通過工序穩(wěn)定性表現(xiàn)出來，因此工序穩(wěn)定性就是工藝穩(wěn)定性研究和控制的基本對象。

工序穩(wěn)定性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是過程（工序）能力指數(shù)（Process Capability Index），是在統(tǒng)計的基礎(chǔ)上通過計算得到的。工序穩(wěn)定的直觀標(biāo)志是產(chǎn)品符合設(shè)計要求的程度——合格率。對于穩(wěn)定的工藝過程而言，其產(chǎn)品各個工序的質(zhì)量波動規(guī)律是收斂的，而不是發(fā)散的。在輸入條件不變的情況下，產(chǎn)品質(zhì)量具有在時間和空間上一致的規(guī)律性，即產(chǎn)品特性指標(biāo)在同批產(chǎn)品內(nèi)部的一致性以及不同批產(chǎn)品之間的一致性，并且總體上有穩(wěn)定的合格率。

產(chǎn)品可以制造出來并不等于工藝穩(wěn)定，穩(wěn)定的工藝必須經(jīng)過較長時間、多個批次生產(chǎn)的檢驗，只有影響工藝的各項因素，如設(shè)備、環(huán)境條件、工裝、工具、工人的操作技能等都處于穩(wěn)定狀態(tài)，工藝才能穩(wěn)定。同時，作為提供基礎(chǔ)識別數(shù)據(jù)的測量方法也必須穩(wěn)定，才能證明工藝的穩(wěn)定。

對于穩(wěn)定的工藝過程，產(chǎn)品的質(zhì)量主要靠生產(chǎn)技術(shù)方法來保證，而不是靠操作者的高技能來保證。如果產(chǎn)品的質(zhì)量靠操作者特殊的技藝來保證，過程因素的較小變化就可能導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的較大變化或存在較多的質(zhì)量問題，產(chǎn)品特性參數(shù)發(fā)散，說明工藝是不穩(wěn)定的。因此，工藝穩(wěn)定性控制的核心是工藝狀態(tài)，即工藝方法、流程、參數(shù)、設(shè)備、工藝裝備、檢測方法等的控制，如果工藝狀態(tài)穩(wěn)定、變更受控，則工藝穩(wěn)定性就有了保持的基礎(chǔ)。

二、火箭發(fā)動機工藝穩(wěn)定性的實踐

回顧30多年來“長征”系列火箭發(fā)動機的研制歷程，結(jié)合發(fā)動機研制過程出現(xiàn)過的工藝和技術(shù)質(zhì)量問題，航天推進技術(shù)研究院在保持工藝穩(wěn)定性方面取得的主要經(jīng)驗和教訓(xùn)總結(jié)如下。

1.發(fā)動機制造工藝特點

液體火箭發(fā)動機是一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高昂、質(zhì)量要求高、制造難度大的航天產(chǎn)品。在運載火箭發(fā)射和航天器工作的過程中，發(fā)動機可供即時監(jiān)測的性能參數(shù)很少，主要靠制造過程中形成的固有特性保證其工作效能的實現(xiàn)，是典型的事后不能經(jīng)濟地檢查其質(zhì)量特性的產(chǎn)品。發(fā)動機的制造涉及到機械加工、鈑金、焊接、鑄造、鍛造、熱處理、表面處理、電加工、密封件制造、發(fā)動機及其組合件裝配等多種加工專業(yè)，同時配備理化試驗、計量檢測、無損檢測、液壓和氣壓試驗等多種檢測手段，產(chǎn)品質(zhì)量依靠過程保證。同時，除了構(gòu)成產(chǎn)品本身的原材料外，這些特殊過程涉及到大量的輔助材料，隨著外部條件的變化，其品質(zhì)和規(guī)格的波動很大，使得過程的輸入條件經(jīng)常變化。

在型號研制過程中，尤其是在型號研制初期，隨著產(chǎn)品薄弱環(huán)節(jié)的暴露和技術(shù)問題認識的深化，需要持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，對產(chǎn)品進行可靠性增長，產(chǎn)品的設(shè)計狀態(tài)也會產(chǎn)生一定的改變，有可能從源頭上引起工藝狀態(tài)的調(diào)整。

為了應(yīng)對輸入條件的變化，必須及時調(diào)整工藝要求，否則就不能制造出合格的產(chǎn)品，這會給穩(wěn)定工藝帶來較大的困難。

2.保持工藝穩(wěn)定性的經(jīng)驗

（1）做好設(shè)計文件的工藝性審查

合理準(zhǔn)確的設(shè)計要求是保持工藝穩(wěn)定性的前提。工藝人員進行設(shè)計文件的工藝性審查時，首先要充分了解產(chǎn)品的功能要求，認清產(chǎn)品功能特性轉(zhuǎn)化為物理特性后需要保證的關(guān)鍵要素，然后結(jié)合研制條件和本專業(yè)特點逐項審查設(shè)計要求的合理性，協(xié)商更改不適當(dāng)?shù)膬?nèi)容。與設(shè)計人員的交流最好是面對面地進行，切忌進行猜測和臆斷，以免造成主次顛倒，給產(chǎn)品制造帶來困難，最終導(dǎo)致工藝文件要求的“合理性錯誤”。

（2）正確把握工藝文件細化的程度

內(nèi)容合理的工藝文件是保持工藝穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。工藝文件編制必須重點處理好以下3個方面的問題：

一是編制工藝文件的依據(jù)正確和全面。編制工藝文件的依據(jù)包括設(shè)計文件，產(chǎn)品的合同及生產(chǎn)批量，工藝方案及流程，原材料標(biāo)準(zhǔn)及坯料、半成品或零件的供應(yīng)狀態(tài)，現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝條件，質(zhì)量管理規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)化要求，專業(yè)手冊和各種產(chǎn)品研制資料等，如果忽視了某項依據(jù)內(nèi)容，就有可能造成文件的不完善，使應(yīng)該有效控制的內(nèi)容出現(xiàn)遺漏。

二是技術(shù)要求的轉(zhuǎn)化要明確。產(chǎn)品的技術(shù)要求主要來自設(shè)計文件、設(shè)計文件引用的標(biāo)準(zhǔn)以及本專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)4個方面。一般來說，設(shè)計文件和本專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都能得到較好的轉(zhuǎn)化，落實明確到工藝文件中，而設(shè)計文件引用的標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)中的要求會經(jīng)常出現(xiàn)處理不到位的現(xiàn)象。當(dāng)設(shè)計引用標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)反映的內(nèi)容包含多種情況、分別規(guī)定不同的要求時，往往會在使用工藝文件的不同人員之間產(chǎn)生不同的理解，在具體執(zhí)行中采用不一致的技術(shù)指標(biāo)。

三是工藝文件的可操作性要好，細化的重點要突出。提升工藝文件可操作性的常用方法是細化工藝文件的內(nèi)容。一般來說，產(chǎn)品對象明確，加工流程和加工內(nèi)容清晰，產(chǎn)品特性要求清楚，過程控制參數(shù)項目和取值范圍確定，過程記錄項目要求全面是工藝文件細化的主要方面。從理論上說，工藝文件的細化是可以無限進行的，但實際上不允許這樣去做，而是要結(jié)合本單位的特點、人員素質(zhì)水平、行之有效的傳統(tǒng)做法，突出重點進行細化。

應(yīng)當(dāng)注意的是，對有關(guān)產(chǎn)品對象的直接要求應(yīng)盡可能在同一份文件中完整地表達出來，不再要求文件使用者去尋找其它的文件；對過程控制的主要參數(shù)應(yīng)明確項目和要求，盡可能避免由操作者通過計算后選定參數(shù)值；對涉及到產(chǎn)品特性、工藝關(guān)鍵等重要事項，應(yīng)當(dāng)明確地寫入工藝文件中，不可作為相關(guān)人員應(yīng)知應(yīng)會予以處理。

（3）保證工藝更改的合理性和正確性

合理和正確地更改工藝文件是保持工藝穩(wěn)定性的前提。工藝管理體系是制造企業(yè)的核心管理體系之一，必須具有全面、完善的管理制度加以規(guī)范，使各項工藝工作有章可循。有效控制工藝更改是保持工藝穩(wěn)定性的核心工作內(nèi)容之一，除了按照“原因清楚、更改合理、手續(xù)齊備、試驗充分、評審?fù)ㄟ^”的原則進行指導(dǎo)外，工藝文件的更改還必須重點做好以下兩點：

一是更改工藝文件的依據(jù)要正確、充分。對于已經(jīng)確定并經(jīng)過生產(chǎn)驗證的工藝，改變工藝方案、流程、設(shè)備、工藝參數(shù)、工藝裝備、及檢測條件時，必須經(jīng)過試驗驗證，切不可單純以專業(yè)手冊、工藝指導(dǎo)規(guī)范、理論分析等作為更改的依據(jù)。

二是更改要及時，更改的程序要規(guī)范。不應(yīng)以臨時偏離、簽字放行代替正式文件的更改，要切實落實文件更改的技術(shù)責(zé)任制。

（4）利用先進技術(shù)穩(wěn)定工藝

采用先進技術(shù)是提高工藝穩(wěn)定性的重要手段。除了提高效率以外，很多先進的工藝技術(shù)都是著眼于提高產(chǎn)品質(zhì)量水平而研究產(chǎn)生的，因此應(yīng)當(dāng)積極開展此項工作。以真空熔煉替代常壓熔煉、模鍛替代自由鍛、氬弧焊替代無氣氛保護的普通焊接、自動焊替代手工焊、真空熱處理替代空氣爐熱處理、數(shù)控加工替代普通機床加工等，使發(fā)動機許多零、部、組件制造的工藝穩(wěn)定性躍升到新的水平。但由于研制歷史原因及發(fā)動機零、部、組件品種繁多，不可能同時整體轉(zhuǎn)換成高水平的制造工藝，需要結(jié)合存在的問題，抓住主要矛盾有步驟地進行，并取得上級部門和本單位內(nèi)的廣泛支持。

3.工藝穩(wěn)定性實踐的教訓(xùn)和存在的主要問題

（1）重視記錄的細化和資料的積累

研制資料的積累能為研究和解決工藝問題提供可靠的、強有力的技術(shù)支持，它包括生產(chǎn)過程資料的積累和試驗研究資料的積累兩個主要方面。

發(fā)動機制造工藝試驗研究資料的積累相對薄弱。多年以來，受重成果、輕積累的觀念影響，許多不具備申報成果條件的試驗研究資料隨著工藝人員的更替遺失了，雖然研究中行之有效的技術(shù)措施大多納入了定型工藝文件，但與在試驗過程中形成的信息和資料相比，所占的比重過小，不利于后來者研究分析和解決工藝問題。

2006年，某型號姿控發(fā)動機在飛行試驗中未按預(yù)定的時序正常工作，經(jīng)過歸零分析認為是閥門中的彈簧力不滿足設(shè)計邊界值要求。作為舉一反三措施，對發(fā)動機產(chǎn)品研制過程的記錄要求進行了全面細化，給通過統(tǒng)計分析手段研究發(fā)動機制造工藝的穩(wěn)定性建立了基礎(chǔ)條件，也給發(fā)動機相關(guān)特性的包絡(luò)分析打下了一定的基礎(chǔ)。

（2）深入研究工藝邊界條件

與產(chǎn)品設(shè)計對邊界條件進行較為充分的試驗驗證不同，受資源配置和研制條件的制約，工藝邊界條件大部分是靠工藝人員參考專業(yè)手冊，結(jié)合在生產(chǎn)實踐中逐步摸索的經(jīng)驗修正后得到的。如果過程的輸入條件和內(nèi)部要素發(fā)生變化，原有的邊界參數(shù)就會發(fā)生偏移。

在發(fā)動機研制生產(chǎn)中，大多數(shù)產(chǎn)品制造的工藝邊界條件是清楚的，并通過工藝文件予以固化。遺留的項目包括少數(shù)技術(shù)難度大、過程復(fù)雜、驗證成本高的難題和以往沒有引起足夠重視的邊緣性問題，所占的比重也不小。

2007年，在某型號發(fā)動機試車中燃氣發(fā)生器燃料入口彎管加強片焊接部位產(chǎn)生的開裂故障，就與采用新的焊接驗收標(biāo)準(zhǔn)、強調(diào)焊透性和焊縫飽滿有一定的聯(lián)系。二級大噴管身部釬焊后變形、活門盤漏率超標(biāo)、泵殼體鑄件毛坯存在“黑線”等問題也說明了這一點。因此，對于工藝邊界條件的研究仍需要進一步吃透技術(shù)，深化認識，通過多種形式的研究和試驗驗證來解決。

（3）發(fā)動機的工藝穩(wěn)定性有待進一步提高

在目前的條件下，對發(fā)動機制造的工藝穩(wěn)定性在整體上作出定量的評價是不現(xiàn)實的。2009年通過對常溫運載火箭發(fā)動機關(guān)鍵工序過程能力保證的研究，結(jié)合定性評估和定量分析，給出了“長征”系列發(fā)動機的關(guān)鍵工序整體上基本保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，過程能力尚可，但仍存在長期過程能力嚴(yán)重不足的薄弱環(huán)節(jié)，需要進行改進的分析意見。這可以作為在整體上衡量發(fā)動機制造工藝穩(wěn)定性的縮影，說明發(fā)動機產(chǎn)品特性的長期波動范圍較大，工藝穩(wěn)定性有待進一步提高。

推進技術(shù)研究院將多年來在科研生產(chǎn)中遇到的問題歸結(jié)起來，其產(chǎn)生的主要原因是工藝研究不夠深入、充分，技術(shù)沒有完全吃透，尤其是邊界工藝試驗不充分，雖然一時滿足了交付任務(wù)的需求，但是工藝基礎(chǔ)不牢靠，易造成工藝不穩(wěn)定，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。隨著型號產(chǎn)品研制批次的變換，工藝參數(shù)、工藝要求不能滿足產(chǎn)品加工和試驗要求的問題時有發(fā)生，部分常見、多發(fā)的工藝問題長期難以解決，有時產(chǎn)品臨近交付卻還在攻關(guān)，影響了交付進度。

三、工藝穩(wěn)定性的影響因素分析

1.設(shè)計工藝性的影響

在產(chǎn)品設(shè)計階段，選用合理的結(jié)構(gòu)、合適的材料與工藝；在工藝方案論證階段，重點考慮產(chǎn)品可制造性的提高。這對保證產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性，提高快速研制能力，增強批生產(chǎn)能力和成本控制都有著重要的現(xiàn)實意義。

設(shè)計人員大多存在單純追求技術(shù)的先進性、高指標(biāo)的傾向，產(chǎn)品設(shè)計不顧生產(chǎn)條件，工藝性較差。例如，在產(chǎn)品從系統(tǒng)到單機，再到組合件、零部件分解的過程中，以精度保性能、指標(biāo)層層加碼、層層保留余度，造成特性的檢測及評價缺乏手段，技術(shù)要求與設(shè)計結(jié)構(gòu)和材料不匹配等，由此造成大量的工藝攻關(guān)、大量的產(chǎn)品質(zhì)量問題、大量的技術(shù)故障、過長的生產(chǎn)周期和過高的成本。

產(chǎn)品設(shè)計的可制造性對生產(chǎn)成本、周期及產(chǎn)品質(zhì)量的影響至關(guān)重要。提高產(chǎn)品設(shè)計可制造性最直接、最有效的方法就是通過設(shè)計與工藝的緊密結(jié)合，發(fā)揮各自的專業(yè)優(yōu)勢，在方案論證和產(chǎn)品設(shè)計階段就充分考慮可制造性因素，選擇最便于生產(chǎn)的設(shè)計方案，同時做好產(chǎn)品制造方案的策劃和設(shè)計，即通過實行設(shè)計—工藝并行工程來提高產(chǎn)品設(shè)計的可制造性。

2.工藝方案的影響

選擇工藝方案時，要以生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性為目標(biāo)，針對產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的要求采取必要的技術(shù)措施予以保證。只有工藝穩(wěn)定了，產(chǎn)品質(zhì)量才有可能穩(wěn)定，才能保證產(chǎn)品有較高的合格率。因此，應(yīng)盡可能采用規(guī)范、成熟且經(jīng)過驗證的工藝，盡量降低制造的難度和復(fù)雜性。對繼承的工藝應(yīng)進行充分的論證或驗證，確認其對當(dāng)前產(chǎn)品制造的適用性，尤其是對生產(chǎn)條件、研制階段、批量大小以及工藝參數(shù)的適用性，否則就可能對產(chǎn)品可靠性產(chǎn)生較大的影響。

突破關(guān)鍵工藝時，應(yīng)盡可能采用可復(fù)制、有利于穩(wěn)定工藝、適合批生產(chǎn)的技術(shù)，如采用模具、專用設(shè)備等降低對操作者技能的要求，避免因存在較多的遺留問題而反復(fù)攻關(guān)。

3.工藝文件質(zhì)量的影響

每種工藝文件都有自己獨特的功能，而一個產(chǎn)品的各項工藝文件要保證完整、協(xié)調(diào)、一致和配套，全面地規(guī)定產(chǎn)品和全生產(chǎn)過程的技術(shù)狀態(tài)及實現(xiàn)方法、手段和條件，并保證其受控，進而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。工藝技術(shù)文件不完整、不協(xié)調(diào)、不一致、不配套，就會造成生產(chǎn)過程出現(xiàn)矛盾、沖突、漏洞，導(dǎo)致產(chǎn)品帶有缺陷或隱患。

在航天產(chǎn)品制造過程中，工藝規(guī)程是直接指導(dǎo)操作的技術(shù)文件，是進行生產(chǎn)準(zhǔn)備、安排作業(yè)計劃、組織生產(chǎn)、實施產(chǎn)品檢驗的重要依據(jù)之一，其編制質(zhì)量關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、制造成本、技術(shù)安全，最終會對企業(yè)的經(jīng)濟效益產(chǎn)生重大的影響。

工藝規(guī)程的編制應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，準(zhǔn)確無歧義。不但要能夠確保產(chǎn)品設(shè)計指標(biāo)，具有可操作性，還要使工藝過程具有可檢測性。應(yīng)對工序操作方法、設(shè)備、工具、輔助材料的品種和用量、操作要點、檢測要求等以規(guī)范的格式和語言作出明確的敘述，不得采用帶有隨意性的術(shù)語，這樣才能排除不規(guī)范的操作和操作的隨意性帶來的各種產(chǎn)品質(zhì)量問題。

高質(zhì)量的工藝規(guī)程可以準(zhǔn)確體現(xiàn)設(shè)計意圖，有效指導(dǎo)操作者的加工過程，保證加工過程順利進行，完美地實現(xiàn)產(chǎn)品從圖紙到實物的轉(zhuǎn)化。相反，工序設(shè)計存在漏洞、工序先后安排混亂、操作要求含糊或過于繁瑣、脫離生產(chǎn)現(xiàn)場實際的工藝規(guī)程，根本無法起到指導(dǎo)操作的作用，令生產(chǎn)組織者和操作、執(zhí)行者無所適從，甚至?xí)?dǎo)致產(chǎn)品報廢、進度耽誤，給型號研制生產(chǎn)造成損失。

工藝技術(shù)的水平最終體現(xiàn)在工藝方案的制定和工藝文件的編制質(zhì)量上。如果確定工藝方案時隨意性較大，工藝文件過于簡略，細化和優(yōu)化不夠，就會造成指導(dǎo)性不強、產(chǎn)品質(zhì)量波動大，無法適應(yīng)目前形勢的要求。

4.工裝設(shè)備的影響

工藝裝備是實現(xiàn)工藝意圖所需要的各種刀具、夾具、量具、模具、輔助工具和工位器具等的總稱。它是制造產(chǎn)品，提高質(zhì)量和生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性所必不可少的技術(shù)裝備。工藝裝備設(shè)計和生產(chǎn)質(zhì)量的優(yōu)劣，對工序能力起著很大的作用。

機床設(shè)備是保證工序生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品的主要條件之一，其精度及性能的穩(wěn)定性、可靠性、準(zhǔn)確性等都直接影響到工序質(zhì)量特性的波動幅度。

5.產(chǎn)品批量的影響

目前航天產(chǎn)品的生產(chǎn)模式已完成了從“多研制、少生產(chǎn)、單件作業(yè)”向“多型號并舉、研制與生產(chǎn)并重、單件和批量并存”的轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品批量在一定程度上反映了企業(yè)的工藝穩(wěn)定性和制造能力，其大小在很大程度上取決于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、工藝流程和工藝裝備等生產(chǎn)工藝條件。通常產(chǎn)品批量越大，品種越少，專業(yè)化程度越高，生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性就越高。產(chǎn)品批量小、批次少，則制造工藝得不到充分驗證，工藝技術(shù)問題不能充分暴露，在工藝優(yōu)化和改進方面的投入也會相對減少，不利于保證工藝穩(wěn)定性。

成熟技術(shù)是實現(xiàn)批生產(chǎn)的必要條件，是實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造到管理標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的綜合體現(xiàn)。

6.人員素質(zhì)的影響

人員素質(zhì)主要表現(xiàn)在工藝人員和操作人員兩個方面。工藝人員要把設(shè)計意圖轉(zhuǎn)化為可操作的工藝文件，而產(chǎn)品最終都是在操作者手中實現(xiàn)的，工藝人員的技術(shù)水平和操作人員的操作技能在制造過程中都起著決定性的作用。在研究院近年來的個別科研生產(chǎn)技術(shù)問題處理中，已暴露出遇到問題束手無策，缺乏分析和解決問題的能力，甚至延誤生產(chǎn)進度的不利局面。其主要原因是工藝技術(shù)人員整體技術(shù)水平不高，工作主動性、積極性和創(chuàng)造性沒有得到充分調(diào)動，忙于現(xiàn)場、疲于應(yīng)付，對技術(shù)的鉆研不夠，“啃硬骨頭”的能力下降，對產(chǎn)品超差的原因不深究、不改進，認為只要設(shè)計師系統(tǒng)審批通過就萬事大吉，造成工藝上的“常見病、多發(fā)病”長期存在。

四、保持工藝穩(wěn)定性的措施

在保持工藝穩(wěn)定性方面，首先應(yīng)加強工序管理和跟蹤，利用各種方法和統(tǒng)計工具判斷并消除異常波動，使工序處于受控狀態(tài)。對工序（特別是關(guān)鍵、重要、復(fù)雜、特殊的工序）不斷地進行分析，提出工藝改進的目標(biāo)，經(jīng)過“改進→維持→改進→維持”的多次反復(fù)循環(huán)提高工序能力，保證工序穩(wěn)定地生產(chǎn)合格品，實現(xiàn)產(chǎn)品的最終質(zhì)量要求。

其次，保持工藝穩(wěn)定性應(yīng)重點做好以下工作：

一是抓住一個核心——將工藝狀態(tài)控制作為核心，避免工藝狀態(tài)的隨意變更，嚴(yán)格執(zhí)行工藝文件要求，重點關(guān)注人員、材料和設(shè)備的變化，保持工藝狀態(tài)嚴(yán)格受控合理、有效的穩(wěn)定。

二是處理好“二個關(guān)系”——成熟與先進、穩(wěn)定與改進的關(guān)系。航天產(chǎn)品的工藝過程具有保持穩(wěn)定性的需求，但并不能成為“固步自封”的理由。對某些工藝過程而言，雖然沿用研制時期的傳統(tǒng)的成熟工藝可以滿足生產(chǎn)要求，但與技術(shù)革新浪潮中出現(xiàn)的先進工藝相比已呈落伍之勢，完全可以被適用的、更為先進的工藝技術(shù)所替代。因此，應(yīng)積極學(xué)習(xí)掌握、大膽推廣應(yīng)用經(jīng)過鑒定合格的新工藝，按照“總體上延續(xù)、局部上改進”的原則，優(yōu)化現(xiàn)有工序并逐步淘汰落后工藝，促進技術(shù)進步，將工藝的穩(wěn)定性建立在一個更高的基礎(chǔ)之上，保證工序質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的持續(xù)提高。

三是抓住“三個環(huán)節(jié)”——生產(chǎn)前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)、生產(chǎn)中的管理環(huán)節(jié)、生產(chǎn)后的總結(jié)環(huán)節(jié)。生產(chǎn)前應(yīng)檢查工藝控制措施落實情況，做好工藝文件完善等工藝準(zhǔn)備工作；生產(chǎn)中應(yīng)及時處理技術(shù)問題，做好工序質(zhì)量控制工作；生產(chǎn)結(jié)束后應(yīng)對工藝技術(shù)問題進行清理、總結(jié)，提出后續(xù)生產(chǎn)控制措施，形成“不斷完善，持續(xù)提高”的長效機制。

四是管好“四個要素”——要高度重視規(guī)章制度、工藝隊伍、工藝文件、工藝裝備的管理，尤其要特別重視規(guī)章制度的建設(shè)和執(zhí)行。制定和建立各項規(guī)章制度，是為了保證“在正確的時間，把正確的信息傳達給正確的人，使其正確地做正確的事”（“5R”定理）。工藝管理方面的規(guī)章制度（或工藝管理標(biāo)準(zhǔn)），對于型號工藝管理工作具有很強的指導(dǎo)和規(guī)范作用，可以為保證工藝穩(wěn)定性提供制度上的基礎(chǔ)，從源頭杜絕工藝技術(shù)工作中的隨意性。要保證型號工藝規(guī)范化、科學(xué)化，使型號工藝工作嚴(yán)格受控，就必須對工藝規(guī)章制度進行廣泛宣貫并嚴(yán)格執(zhí)行，解決好規(guī)章制度“落實不下去，嚴(yán)格不起來”的問題，保證執(zhí)行過程中無疏漏、不走樣，從而避免型號工藝人員在工作中“靠習(xí)慣、憑印象、想當(dāng)然”的傾向。

五是控制“五個關(guān)鍵點”——包括工藝薄弱環(huán)節(jié)治理，工藝技術(shù)問題處理，特種工藝過程控制，關(guān)鍵件、重要件和關(guān)鍵工序控制，外協(xié)外購件的質(zhì)量控制。

五、結(jié)束語

穩(wěn)健、先進的工藝過程是形成強大制造能力的重要基礎(chǔ)，也是應(yīng)對高密度發(fā)射和多型號并行研制批產(chǎn)任務(wù)的嚴(yán)峻形勢、確保國家重大專項和重點航天工程任務(wù)圓滿完成的根本保證。在型號多、批量大、難度高、周期緊的情況下，應(yīng)以治理影響型號產(chǎn)品質(zhì)量與研制進度的工藝薄弱環(huán)節(jié)為切入點，以開闊的思路和認真的態(tài)度，研究和分析制約研制生產(chǎn)的工藝穩(wěn)定性問題，采取有效解決措施提高和鞏固制造工藝的穩(wěn)定性，切實提高液體火箭發(fā)動機制造工藝穩(wěn)定性，為圓滿完成各項科研生產(chǎn)任務(wù)提供基礎(chǔ)支撐。