◎北京精密機電控制設備研究所 楊達 孫力 康平 黃汕 張濤
提高系統級產品一次交檢合格率的實踐
◎北京精密機電控制設備研究所 楊達 孫力 康平 黃汕 張濤
通過對出廠前交檢生產過程、操作方法和檢驗方法進行詳細分析,研究操作者和檢驗者個性化因素對出廠交檢時間的影響,提出規范化操作和量化的質量要求,形成《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》。通過生產與實踐,外觀檢查時間縮短近一半,大大提高了伺服系統級產品一次交檢合格率,達到了預期目標。
交檢是產品出廠前的重要環節,是否能按期完成直接關系著客戶滿意度,關系著產品是否存在多余物的質量隱患,更關系著產品交付周期。隨著某批產型號伺服產品的不斷增加,相同交付周期任務量急劇增多,一次交檢合格率低導致交檢過程的檢查、清理工作重復發生,造成交檢時間過程過長。解決并提高系統級產品一次交檢合格率的問題,縮短交檢時間,成為當前階段首要解決的問題。
外觀清理后交檢工作是產品出廠前的重要環節。產品在完成系統調試后,需轉運至裝配車間,開展出廠前清理工作后方可進行交檢工作。經統計,系統級產品交付時間自系統調試測試完成后需7天方可出廠交付,其中交檢過程占3天左右時間。
由于調試過程中產品需要反復對接測試電纜,進行調試工作,導致電纜插頭、插座產生微量金屬屑,使得交檢過程清理難度加重;產品轉運過程中缺少有效保護,造成產品外觀磨劃傷,清理耗時長。此外,由于操作者、檢驗員、操作者與檢驗員之間缺少交檢標準,故而交檢過程中人員認知標準存在一定差異性,反復交流及返工導致交檢過程過長。開展相關研究改善上述問題,提高系統級產品一次交檢合格率,可以快速提高產品交付時間,降低整個生產過程中的人力、物力及成本費用。
伺服系統出廠前的鉛封、保險、點漆、外觀清理、密封清理和電連接器清理工作主要為人工操作,需要通過工序分析表進行詳細分析。經過小組成員為期2個月的跟產跟試,根據伺服系統產品實際交檢過程,對各級系統產品外觀清理工序進行詳細分析。
通過工序作業分析,發現產品自檢后檢驗人員專檢作業時間長,因裝配及檢驗人員檢查標準不一,對檢驗點存在不同意見,需要等待雙方協調確認而導致時間延誤;同時專檢后,要求裝配返工再次清理,也導致裝配人員作業時間增加、勞動強度増大,交檢時間長。
一是油濾處磨劃傷。
系統調試完成后轉運過程中,產品放置在轉運車上,由于油濾無法固定,進而在轉運過程中油濾邊緣作為受力點與轉運車發生摩擦,導致被磨劃傷。在各級產品轉運時可目測到需要進行返工處理,通過對10套系統產品進行子樣采集,問題發生概率為20%左右。
二是插座處金屬屑。
電連接器在調試過程中,需要反復對接,產品電連接器與測試電纜間易產生微小金屬屑。對10套系統產品子樣采集,問題發生概率在26%左右。
三是伺服閥對接面黃色油跡。
伺服閥安裝過程中,由于殼體內存在油液未清除干凈,對接后產生油液黃色痕跡,使得清理難度加大。對10套系統產品子樣采集,問題發生概率10%左右。
一是油濾防護轉運工裝。
設計工裝圖紙,投入生產后,油濾與轉運車摩擦面被保護,油濾處磨劃傷的問題得到徹底解決。該項措施徹底解決了油濾磨劃傷,在出廠前清理工作中不再需要進行返工處理。
二是轉接電纜防護工裝。
設計轉接電纜工裝,保證產品端電纜連接部位不再重復發生插接動作,設計工裝電纜是電纜一端與產品端連接,另外一端與測試電纜相連。測試過程中,產品端電纜與工裝電纜始終保持連接,僅需對另一端與測試電纜進行反復對接,從根本上減少了產品端電纜對接次數,最終使其得以保護。大大減少產品電連接器內的微小金屬屑,減輕了操作者清理連接器的工作量,縮短了外觀清理作業時間。
完善產品裝配工藝文件,在裝配工藝文件中細化伺服閥裝配工序工藝要求:安裝伺服閥前需將閥內油液控干;使用洗耳球和汽油清洗伺服閥安裝螺釘孔內油液;靜置15min,再安裝伺服閥。此項措施減輕了操作者清理密封處的工作量,縮短了外觀清理作業時間。
編制《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》,詳細規定伺服系統產品入廠及出廠外觀檢查的驗收規則、項目及要求,使檢驗和操作人員能夠對產品圖紙、規范、工藝、檢查要求等涉及產品出廠前的質量控制點達成一致認識,在減少出廠檢查外觀時間的同時確保了產品質量。
指南對伺服系統產品外觀檢查標準作業的編寫內容提出以下要求:要針對產品分類進行說明,要具有針對性、目的性,保證不遺漏產品應查、必查項目的完整性,務必使檢驗、操作、工藝、設計人員對產品出廠檢驗點、檢驗方法、檢查內容等達成共識。
指南詳細制定了8項工作標準:伺服系統檢查工具;操作及檢驗人員檢查要求;檢查順序要求;表面完好檢查;油跡檢查;鉛封檢查;漆封檢查;插頭、插座檢查。標準具有以下特點:
為了覆蓋產品檢查的全面性,產品檢查過程中應遵循一定的工作順序,保證產品無遺漏。
系統檢查順序:伺服作動器→液壓源→電纜網→控制器→角位移。
單機檢查順序: 依照X(軸向)、Y(切向)、Z(徑向)3個方向分別進行檢查,同時細化到具體部位,見圖1。
產品表面允許產生可見的劃痕、磕碰痕跡,用手指表面來回摩擦無明顯劃手感覺的情況下,可繼續進行檢查;產品表面出現明顯深度剮蹭、磕碰、劃傷,用手指表面來回摩擦有明顯劃手感覺時,應通知設計人員。
產品在高溫、低溫環境下進行試驗后,部分油跡已滲入產品表面,產生暗黃色(參照)痕跡且無法擦除,此時允許繼續進行后續檢查,無需處理。
對具體部位的鉛封給出可視化實物標準,所有操作者的作業操作歸一化、檢驗判據唯一化,徹底消除人員認知差異。
由于機電類產品與液壓類產品結構不同,故而檢查項目與液壓類產品有所差別,按照其產品結構及生產過程,其中油跡檢查項目無需進行,其它檢查內容可參考并按實際產品進行編制檢查,見表1。
在《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》的附件中提供液壓類產品出廠前外觀檢查工藝文件和產品外觀檢查表的編寫示例。
完成《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》編制后,對工藝人員、操作者、檢驗人員開展培訓,通過培訓統一工藝人員編制工藝文件認識,使操作者的操作手法一致,檢驗人員的檢驗標準有法可依,解決人員個性化差異,在伺服產品生產中落實各項標準要求。
依據《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》,工藝人員完成某伺服型號工藝文件的細化更改和產品質量跟蹤冊的修編,并且在交付產品的外觀清理工序中逐項落實,同時對實施過程中發現的新問題提出進一步完善的意見和建議。

表1 各類產品編制項目
經過對后續10套系統產品子樣的信息采集發現,轉運過程中的劃傷問題已經100%解決,電纜對接合格率達到99.9%,防護工藝方法的改善與實施使問題100%得到解決,標準工藝規范的制定與實施100%解決了產品交檢過程中的個性化因素,提高了一次交檢合格率,大大減少了交檢過程所需時間。
目前,隨著《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》在總成生產中的應用和實施完善,系統級產品交檢交付時間A型系統由之前的3天縮短為1.3天,B型伺服系統由2天縮短為1.1天,C型伺服系統由2天縮短為1.3天。相比改善前伺服系統級產品一次交檢合格率提高了一倍,交檢時間平均縮短了52.8%。達到了預期目標。
通過提高系統級產品一次交檢合格率的研究,編寫的《伺服系統產品外觀檢查工藝編制指南》為未來自動化檢驗提供了依據和檢查順序;隨著產品交檢工作的自動化應用,未來將更快、更高效的完成產品的交付;現階段研究內容已經推廣至多個型號的產品交檢過程中,實現了系統級產品一次交檢交付,交付時間明顯縮短,生產效率顯著提高,降低了生產成本。