航天企業級標準緊固件的管理與實踐

◎北京精密機電控制設備研究所 姜濤 滕序翎 倪永健 李雪

航天伺服機構系統結構復雜精密，零（組）件眾多，其中非標自制件的品種、規格過于繁雜，造成各型號選用存在諸多弊端，主要表現在材料選用多種多樣、非標自制連接件無標準可選等方面。為此，北京精密機電控制設備研究所從非標自制件中的緊固件入手，將其從零件類產品中獨立出來，形成了一套企業級標準件管理的思路和方法。

一、管理流程

設計人員最初設計的自制件屬于專用件，適用于特定產品，一旦被企業內部其它成員使用，專用件就被提升為借用件；如果在企業內部被廣泛使用，則被提升為企業級標準件。

由于伺服機構系統中選用了大量緊固件，研究所通過分類統計清理出16類系統、單機、元件的全部緊固件，并以中國運載火箭技術研究院標準《螺釘、螺栓、螺柱》為基礎，結合伺服機構系統的特點和實際需求制定了《伺服機構系統用緊固件圖冊》，實現了統一選材標準，統一技術條件，統一組批生產，統一質量管理。

研究所運用PDCA循環的方法對企業級標準緊固件進行全過程管理，如圖1所示。

1.策劃

以往的伺服單元產品是滿足“一對一”的型號需求進行研制并以型號分類進行管理，相同性能參數和技術要求的產品用于不同型號并分配不同的產品代號，造成產品種類繁多，給生產和技術狀態管理等工作帶來困難。為了提高伺服機構系統的產品化程度，降低生產成本，提高設計質量，研究所提出按照相應程序將一些批量大、借用程度高的零件，如螺釘、螺栓、墊片等緊固件升級為企業級標準緊固件的建議，同時成立企業級標準件項目組，選擇具有副主任設計師及以上資格的人員擔任技術負責人。

圖1 企業級標準緊固件管理流程圖

2.實施

研究所對不同型號伺服機構系統配套的緊固件進行分類統計，對使用普遍、重復程度高的緊固件進行如下工作：

一是根據伺服產品的應用特點對全所的自制緊固件進行統一化，消除緊固件中不必要的品種。二是針對伺服產品緊固件使用量大、范圍廣的特點，結合使用情況對同一品種緊固件的類型和數量進行縮減。三是形成有關的緊固件技術條件標準，利用標準化的形式將緊固件的表面處理方式、力學性能等級、鑒定試驗方法等進行統一和固化。四是針對每一種緊固件制定出適合企業使用和發展的參數系列。五是建立數字化緊固件庫，由專人負責將已發布的緊固件圖冊進行三維建模，對螺栓、螺釘、鉚釘等企業級標準緊固件進行事實描述，包括模型建立的規則、模型的系列尺寸以及模型二維圖，同時挖掘出其它衍生知識，包括緊固件的開孔信息、裝配信息等，使模型與裝配之間形成固定關系。六是建立快速響應的制造系統，將緊固件的加工生產工藝、管理流程進行固化。

3.檢查

檢查工作貫穿于企業級標準緊固件設計、生產、驗收過程的每一個具體環節。在設計階段由設計師系統對標準緊固件的設計方案、參數選擇、材料選用等方面進行把關，生產和驗收過程由專人專崗負責，并在質量跟蹤冊中填寫詳細的加工、試驗等數據。對于生產、驗收過程中出現的不合格項、不合格品進行評審，分析問題產生的原因，根據評審結果進行完善設計、返工或返修，并根據實際情況進行重新驗收。

4.改進

對于企業級標準緊固件整個設計、生產、驗收過程中涉及的數據、信息、記錄要及時進行匯總分析，從中找出是否存在不合格項、重復出現的問題以及影響生產過程的不穩定因素等，做到及時更改并采取預防措施，防止產生差錯。標準緊固件的更改要從嚴控制，一旦確定需要更改時，要由標準緊固件設計人員填寫更改單，通過審查后方可進行更改并由管理部門負責備案。

二、實施效果

北京精密機電控制設備研究所創新地采用了過程控制的方法對企業級標準緊固件進行了全過程管理，避免了過去以經驗為主的工作模式，促進了設計、生產、管理工作的規范、有序和高效開展，從而達到縮短產品設計、生產周期和提高效率的目的。同時創新地提出了“普遍使用、批量生產、強度可靠、優先選用”的工作原則，對型號研制過程中出現的批量大、借用程度高、功能相似、結構雷同的零件消同存異，將最優設計的零件級通用件升級為企業級標準件。

另外，研究所編制的《伺服機構系統用緊固件圖冊》涵蓋了幾十個型號的伺服機構系統用緊固件，實現了緊固件的統一選材標準、統一技術條件、統一組批生產、統一質量管理。自2008年正式投入批生產以來，部分緊固件已正式應用于某些重點型號，顯著提高了緊固件標準化程度，產生了明顯的經濟效益。隨著伺服產品技術創新與發展的不斷更新和完善，《伺服機構系統用緊固件圖冊》會應用于更多航天型號產品，成為提高產品可靠性、確保伺服機構系統性能穩定的有效保障手段。

隨著航天事業的蓬勃發展，產品的標準化程度不斷提高，企業級標準緊固件的管理和實施對航天領域零件級通用產品普遍適用，是提高產品質量、縮短生產周期、降低產品成本的又一有效手段。