完善質量管理體系 提高產品設計質量

韓 毓 張 艷

中國石油大慶油田裝備制造集團 力神泵業有限公司質量技術監督部 （黑龍江 大慶 163311）

完善質量管理體系 提高產品設計質量

韓 毓 張 艷

中國石油大慶油田裝備制造集團 力神泵業有限公司質量技術監督部 （黑龍江 大慶 163311）

通過對企業產品設計與開發過程控制現狀的分析，找出影響產品設計和開發過程控制的關鍵因素，提出相應的改進建議，完善質量管理體系，提高產品設計質量，以實現生產一代、貯備一代、研發一代的產品更新結構。

質量管量體系 產品設計 潛油電泵

工業發達國家通過多年的實踐與分析揭示了產品設計在產品整個生命周期中的地位和作用，產品設計階段的成本支出只占產品成本的10%～15%，但是決定了產品最終質量和成本的70%～80%。美國著名質量管理學家朱蘭通過大量調查研究和統計發現,對于中等以上復雜程度的產品而言，故障的40%是由于設計不當造成的，30%歸咎于現場管理，30%歸咎于加工[1]。所以設計質量的重要性可想而知。

1 設計和開發過程運行的現狀

設計與開發過程，包括策劃、輸入、輸出、評審、驗證、確認和更改7個子過程，是體系標準中篇幅最多、內容最細的一個大過程。每個科研項目通過對各個子過程的靈活運用，能夠較好地得到設計結果，為產品的生產、應用提供有力的技術支持。但是我集團通過近兩次的內審、外審發現較多的設計與開發問題，與質量管理體系標準要求存在一定差距，請看以下案例：

例1：2011年外審時開具的一個不符合項：圖號為E5-07的軸圖紙技術要求延伸率≥20%，可提供的2011年1月25日該部件的《拉伸試驗報告》延伸率要求為≥15%。

分析：E5-07軸圖紙是一個設計人員設計，而《拉伸試驗報告》所依據的《潛油電泵常用材料成分及機械性能參數表》則是由另一個設計人員編制的。兩個設計工作，一個是部件設計，一個是材料驗收準則的設計。但是作為科研項目管理的部件設計 （屬《130保護器研制》項目內容），項目的設計輸出就應包括材料的驗收準則。《潛油電泵常用材料成分及機械性能參數表》的部分內容應該是 《130保護器研制》項目設計輸出的內容之一。總之是項目設計輸出不完整造成的。

例2：2010年內審時，在審核《潛油電泵高溫機組的研制》項目中發現，此項目于2009年11月18日對設計指標及工作計劃進行了計劃調整，技術指標由原來的 “適用井溫220℃”更改為 “適用井溫180℃”。與市場調研的顧客要求不一致。

分析：在這個科研項目中，顧客要求是此項目的立項之本。當初立項時，通過市場調研確認市場需要耐高溫的電泵機組，確定了“適用井溫220℃”這一目標。可是經過半年多的項目運行，確認這一目標難以實現，所以對原目標進行調整更改為 “適用井溫180℃”。一方面，如果顧客要求“適用井溫220℃”無法達成，那么這個項目就應該暫時取消或再進行深入研究。因為達不到顧客要求，市場是無法認可的，即使研發出來“適用井溫180℃”的產品也是不能滿足市場要求的。另一方面，當初顧客的要求，作為設計的輸入經評審確定下來，是決不允許更改的。所以從兩個方面來分析，應是設計和開發的策劃和輸入評審沒有做到位。

例3：在2010年內審時，在審核《螺桿鉆具的研制》項目時，了解到此產品研制是按照SY/T 5383-1999標準進行設計的，但所確定的4個技術指標中沒有標準要求的“累計工作壽命”這一重要指標。

分析：“累計工作壽命”是行業標準中要求的一項重要指標，也是顧客最關心和關注的，是顧客衡量是否使用該產品的一個重要尺度，如果作為一項科研新產品，不去關注顧客的要求，即使研發出來，也不會有市場。所以此科研項目在策劃時沒有去關注顧客，屬設計輸入問題。

從以上設計和開發的案例來看，部分設計人員在對質量體系標準的理解上，對各個過程的控制上還存在一定的薄弱環節。這就是目前設計和開發過程運行的現狀，下面做進一步的綜合分析。

2 設計和開發過程存在問題綜合分析

將上述3個案例統一起來看，再結合公司設計與開發工作的總體情況來分析，存在以下較深層次的問題。

2.1 設計人員配置存在差距

在內審時，發現研發部門每年新開和接續項目加起來有幾十項，而電泵機組的相關設計人員也就幾十人，平均每人每年要承擔幾項研發任務。同時有時這些人還要參與到日常生產技術支持工作中來，出工藝、出方案、解決生產和產品應用過程中出現的各種技術問題。工作量很大，所以無暇顧及那么多工作內容，自然項目的正常運行會不可避免地受到影響。就潛油電泵機組來講，產品構成除了井下4大件外，還有電纜、控制柜、變壓器、井下工具等等，在這個電泵采油系統產品里，有許多需要公司研究、創新的東西，才能夠滿足顧客日異增多、更加嚴格的要求。可見研發部門需要做的工作很多，導致人力資源配置有較大差距，可以說是嚴重缺乏。

2.2 設計人員對系統控制思想理解不深入

從上述的3個案例來看，有的項目策劃不周，有的輸入不充分，有的輸出不完善。說明設計人員對質量管理體系的標準理解存在差距。即便按照《設計和開發控制程序》的要求，較為機械地去生搬硬套這些過程，也不會得到好的設計結果。所以導致在實際生產運行過程中出現需要處理的技術問題較多的現象。一個好的設計人員，不應是只把產品結構設計完成后就萬事大吉，還應具備了解市場（包括采購市場和產品應用市場）的能力、了解產品生產制造工藝的能力、了解產品相關檢測試驗的能力。不僅要關注產品做成什么樣，還要關注產品怎么做、怎么檢、怎么用的問題。否則就會出現設計輸入不充分、設計輸出不完善、設計評審驗證確認不規范的問題。這些問題都是因為對設計和開發過程控制的系統思想理解不深入造成的。

2.3 研發項目收集的信息量少

在這近30年的時間里，解體了很多潛油電泵機組。雖然產品解體都有人參與，但是設計人員、相關管理人員或車間技術人員經常參與到這個工作中來的幾乎沒有，現在只是偶爾參與而已。到目前為止還沒有建立起一個故障模式數據庫，較系統地對產品的損壞情況進行比較完整的記錄。就開發潛油電泵機組而言，公司的設計人員在研發當初能夠了解的是相關產品標準信息、以前類似產品的結構信息、相關產品生產制造檢驗信息、相關產品應用過程的信息。而產品故障模式與影響的相關信息、顧客關注的產品運行可靠性信息、顧客要求解決現場應用實際問題的信息項目設計人員了解的較少，甚至于不了解。所以項目設計輸入不充分，也自然不會得到完美的設計結果。從內審案例可以看出，相關信息收集還很欠缺。信息作為一種重要資源還沒有得到重視和有效收集、利用。

3 設計和開發過程問題的解決建議

從以上分析可知，人力資源和信息資源是設計和開發控制的薄弱環節，是設計和開發這個過程控制的木桶短板，這個短板決定了設計和開發過程控制能力。為了能夠有效地運用質量管理體系設計和開發過程的控制理論，結合公司的實際情況，提出了如下解決設計和開發過程存在問題的建議。

3.1 “全員參與”，讓相關人員參與到設計和開發項目中來

設計和開發工作，雖然說是研發部門的主責，但是由于設計和開發工作是一項系統工程，特別是較大的科研項目，離不開相關部門的緊密配合。另外受到設計人員資源限制、工作經歷和專業限制，所承擔的設計和開發項目所涉及的行業還較多、較復雜。所以建議在立項時，應充分考慮讓研發部門以外的人員也參與到設計和開發工作中來，甚至可以讓顧客和供方參與到項目中來，從機制上讓這些人也肩負設計和開發的職責，通過這種機制引導各方面技術人才來參與公司的設計與開發工作，調動各方面可以調動的因素和積極性，發揮各方面的工作優勢，有利于把設計和開發工作做好。將公司的人員結構由橄欖型向啞鈴型結構轉變，對能真正實現生產一代、貯備一代、研發一代的產品更新結構，為公司實現國際一流的石油泵類產品集成供應商打好技術基礎。

比如拿 《IP54高性能潛油電泵定頻控制柜研制》這個項目作為例子來分析。銷售、制造、檢驗等各方面人員參與到其中，能夠更好地考慮到產品制造、檢驗、應用各方面影響因素，設計和開發結果才能充分得到后序環節的認可，會使設計更加完美，使科研快速轉化為現實生產力。

3.2 學習體系標準，樹立系統控制思想

質量管理體系標準，是在總結各國質量管理經驗的基礎上，各國質量管理專家多年努力的結晶[2]，是做好質量管理工作的工具。如果能夠很好的學習和靈活運用，會起到事半功倍的效果。所以設計人員就要認真學習和領會并靈活運用好質量管理體系這個工具，將這個系統思想融會貫通于每個科研項目中。當然，做到這一點，也不是一朝一夕的事，要通過實踐的積累逐步建立起來，來逐步提高設計人員的運用質量體系工具的能力。

在《石油、石化和天然氣工業質量綱要規范》中，特別強調了 “對從事影響質量管理體系活動的人員提供培訓。培訓應包括質量管理體系培訓和人員崗位培訓。”這一要求。除了相關管理人員掌握體系標準之外，設計人員是應掌握體系標準的重點人員。因為設計和開發工作，是產品生產的第一個環節，這個頭沒有起好，后序將一塌糊涂，這一點不難理解。所以研發部門除進行日常的崗位培訓之外，還要將質量管理體系作為另一個重點內容來加強培訓，使設計人員樹立起系統控制思想。

3.3 建立產品故障模式數據庫，收集損壞產品信息，為改進產品提供數據積累

自采購國外產品到檢修再到設計制造，公司走過了一個從買到修再到設計制造的一個飛躍，已經能夠獨立設計并制造潛油電泵機組系列產品。相關信息對于改進公司的產品而言是非常重要的信息，這些年來這些寶貴的信息都沒有得到系統的保存和利用，是公司設計和開發工作的重大損失。所以建立起一套故障模式數據庫系統，將這些信息系統地記錄下來，為日后產品的改進提供依據，是一項非常重要的工作。現在公司已經著手開展這方面的工作，相信這一系統的啟動和有效運行，將為公司將來的產品的改進打下較好的基礎。

4 結 論

從上述分析，可以確認，應有計劃、有步驟地豐富設計和開發資源供給。在研發部門操作層面上有組織、有條理地采取相應措施讓設計人員樹立系統設計思想，提升設計人員的綜合設計能力；在科研項目組織上讓設計人員之外的相關人員參與到設計和開發工作中來，作為設計和開發項目的成員來管理；建立和完善信息收集平臺,為產品改進提供數據積累。這是解決設計和開發人力資源、信息資源缺乏和設計能力不足的方法。通過完善資源來完善質量管理體系，以創新思維開展設計和開發工作，充分發揮和調動各方面人員的積極性，提高產品設計質量，真正實現生產一代、貯備一代、研發一代的產品更新結構,共同努力把公司建成國際一流的石油泵類產品集成供應商。

[1]唐曉青,王美清,段貴江.產品設計質量保證理論與方法[M].北京:科學出版社,2011.

[2]史毓敏.ISO 9001質量管量體系的理解與運作[M].北京:中國電力出版社,2009.

The influencing factors of the quality control in product design and development process are found by analyzing the current situation of product design and development in our company,and the corresponding improvement suggest is put forward:perfecting quality management system,improving product design quality,establishing a new product update mode of producing one generation, reserving one generation and developing next generation.These measures can make our company become a world-class supplier for oil pump products.

quality management system;product design;electric submersible pump

韓毓（1964-），男，機械工程師，質量工程師，現從事質量管理工作。

2012-08-14▎