相關標準的參照執行對企業產品質量控制的重要性

文/朱正德

在現代制造業的代表——汽車的生產過程中，嚴格遵循標準的要求執行是各項流程可靠運轉和確保產品質量穩定的前提。企業運行過程中會碰到的問題層出不窮，如何正確處理并非都是易事，但若能借助于相關標準的指導，往往能為棘手問題的排解指明方向。眾所周知， 標準是為在一定范圍內獲得最佳秩序，對活動或其結果規定共同的和重復使用的規則、導則或特性的文件。將標準應用于生產，可使生產在科學的和有秩序的基礎上進行。

無疑，在機遇與競爭并存的情況下，企業若想占得先機，只能依靠高性價比的產品。雖然，不可否認，隨著質量意識的日益增強，企業對于產品質量控制的重視程度已大大提高，目前，除了建立規范的符合ISO 9001:2015《質量管理體系要求》外，統計過程控制（SPC）和生產執行系統（MES）的應用也越來越普遍。然而，現代汽車零部件的發展趨勢是品種更多，結構變化大，這直接導致了用以直接描（表）述其性能的質量特性值或間接涉及的（工作）參數也越來越多。在此需要指出的一點是，這其中有一部分質量特性值的表述與標注，與一般在圖紙上標注尺寸和形位公差的這種傳統方式不同，甚至也不同于那些在圖紙上的技術條件欄中所做的專門說明，對它們的控制要求乃是隱含在某些標準中的。雖然，這些標準中所涉及到的監控參數對不同結構零部件的敏感性和相關程度有所差異，但也正是因為一些零部件企業在制造過程中往往忽視了這一點，給自身和與之配套的總成廠帶來了損失。事實已充分證明，為了生產出高品質的產品，嚴格執行相關標準是企業實施質量控制中不可或缺的一環。

一、國家標準對合資企業生產的指導作用不可低估

改革開放以來，出現了大量的合（獨）資企業，其中的合資（外）方中，不乏一些像德國大眾汽車公司那樣的國際知名集團公司。在這樣的合資企業中，從產品到管理到生產，執行的基本上都是國外標準，如德國工業標準（DIN）、德國汽車工業聯合會（VDA）和德國大眾（VW）標準。而在上汽大眾和一汽大眾，VW標準占的比例尤其大。由于VW標準覆蓋面很廣，包羅萬象，因此，表面上看起來，我們的國家標準似乎無用武之地，導致企業內有相當數量的員工對其了解很有限。

但事實表明，國家標準在合資企業中的作用，尤其是對生產運行的指導作用不但依然存在，有時還十分明顯。以下經歷的事例就給出了極好的證明。

圖1 曲軸法蘭與飛輪的螺栓連接

發動機曲軸法蘭與飛輪需要通過螺栓連接（見圖1）。為此，在曲軸法蘭盤上加工有6個M10×1的螺孔，對其采用的螺紋塞規進行檢驗。有一時期，發現當利用塞規止端檢查時，量規能旋入少數工件的螺孔1～2牙，個別還有旋入3牙的情況。據此，質保部門對這期間生產出的一批曲軸做了全檢，揀出有以上情況的工件1 000多件（價值達100多萬元），并進行了暫時的“封存”。但在如何處理的問題上，出現了不同意見。部分質檢人員認為，既然是“止端”，就不能允許旋入螺孔，即使是半牙也不行。生產部門則指出，上述要求在技術上很難做到，而且以往裝配完成的發動機在經過連續8 h運行試驗后，再對該處螺紋副連接所做的擰緊扭矩的抽檢結果，以及裝車出廠后的反饋信息，均從未出現過問題。

在德國大眾的VW企業標準中，有關各類量具的標準很齊全，但主體都以圖、表和數字的形式出現，可為制造、驗收和評定提供詳盡的依據。在這些標準中，基本上沒有表述性的技術內容，如“使用規則”等。DIN（德國工業標準）亦然，而當通過電話向德國大眾有關技術人員請教時，得到的回答是：螺紋量規止端旋入被檢工件螺孔1～2牙，一般對螺栓連接的質量不會造成影響，但到底對這類零件是否放行，應該由質保部主營人員決定。

不可否認，那些外方為國際知名大公司的合資企業，往往都處于一種比較封閉的狀態。這是由外方在技術上處于主導地位，各項操作都必須嚴格遵循既定做法的狀況造成的，帶來的后果之一就是在較大程度上約束了職工的思路。而另一方面，相對年輕的合資企業與國外成熟的大公司相比，往往又缺乏技術和經驗的積累。因此，在面對生產運行中出現的諸多問題時，有時會感到棘手。雖然，企業中有少數在各部門任職的外方管理、技術人員，但限于他們的經歷，經常也難于給出直接的答案。

最終，質檢部門和生產車間是通過求助公司的計量部門才解決了這個問題的，而解決的途徑很簡單，那就是借助于相關的國家標準。其實，生產、技術中的不少問題具有共性，如何正確處理既要依靠經驗，也需要參照、借鑒標準之類的文件。在這一點上，一些資深的大中型國有企業是很好的老師。在這個事件中，正是通過向上海柴油機廠、上海汽車齒輪總廠（現為：上海汽車變速器有限公司）等企業請教和對GB/T 3934-2003《普通螺紋量規 技術條件》國家標準的細讀，明確了關于止端螺紋塞規對工件螺孔檢驗時的使用規則，即：允許與工件內螺紋兩端的螺紋部分旋合，但旋合應不超過兩個螺距（退出量規時測定）。如果工件內螺紋的螺距少于或等于3個，不應完全旋合通過。

相關國家標準的以上表述，加上資深國有企業有經驗人士的解釋，從根本上解決了前述問題的癥結，消除了部門之間人員的疑慮：上述曲軸法蘭盤上的螺孔M10×1，螺距數為14，因此，螺紋塞規止端旋入1～2牙完全不會影響螺栓連接質量。事實上，就算是旋入3牙也不會出現問題。當然，謹慎起見，遇到最后一種情況時，還是應將之剔出。為了進一步確認以上做法的正確性，質保部門又專門從被暫時封存的曲軸中挑出數根裝入發動機，按每天例行抽檢產品的頻次，做連續6 h的臺架實驗。而之后的審核扭矩測試結果，表明法蘭盤與飛輪螺栓連接的擰緊扭矩值均在額定范圍內，甚至個別被旋入3牙的螺孔的螺栓連接也不例外。

事實上，在合（獨）資企業中，像尺寸公差、形位公差這一類的國家標準，在進行日常檢驗工作時，人們接觸還是比較多的，從中可以獲得不少有用的信息，但基本上起到的是借鑒和參考作用。在經歷了以上這一事件后，無論是專業技術人員還是一線生產人員，都大大增強了對國家標準的認識。雖然，這個事件不大、也很具體，但所顯示出的國家標準對企業生產的指導作用是不可低估的。

二、符合相關標準的特定要求對確保產品可靠性的重要性

眾所周知，螺栓連接是一種在機械類產品尤其是在汽車制造業中有著廣泛應用的、既十分重要又具有代表性的結構。螺栓連接有很多種形式，但在確保其裝配、連接的可靠性這一基本點上，則是一致的。不過針對不同的連接方式往往還需要區別對待，主要反映在對待某些特殊的技術指標上會有所側重。下面是發生在2004年的一個案例。

一種被稱為支架的連接件（見圖2），2個支架對稱地固定在汽車的某總成兩側的下部。支架為一特殊的沖壓件，在其中間加工有一個M6的螺孔，通過擰入M6的螺栓可起到連接作用。問題發生在完成裝配后，當在測試裝置上對總成進行100 %的試車時，部分支架的螺孔出現了滑牙、拉脫和螺孔圓周區域變形（見圖3）。為了找出引起這一質量問題的原因，質保部門曾做了大量工作，除了對相關尺寸進行測量外，還對支架的材質做了成分、硬度、強度乃至金相組織等測試，均未發現什么異常。那么，原因究竟何在呢？

事實上，在緊固件的機械性能中，還有一項針對螺母的重要指標，名謂“保證載荷”。主要是在當螺栓連接承受軸向預緊力時，對其中螺母的螺紋部分的工作可靠性予以確認。至于保證載荷值的獲取可參照ISO 898-2:1999《緊固件機械性能 第2部分：規定保證載荷值的螺母 粗牙螺紋》中給出的試驗方法：通過在被檢的螺孔中擰入一個標準螺栓，然后在其上沿螺母軸線方向施加規定的載荷，螺母應能夠承受該載荷而不得脫扣（滑牙）、變形或斷裂，當卸載后，應能用手將螺母旋出。根據螺紋的規格和等級等情況，標準給出了具體的“保證載荷”值。對應上述支架連接件的情況，此時的螺栓為8.8級，螺母為8級，保證載荷應為17.2 kN。

圖2 固定在總成下部兩側的支架連接件

圖3 支架螺孔的滑牙、拉脫

不可否認，對于那些通用螺母和位于一般工件上的螺孔，這項指標對產品質量帶來的風險和影響是很小的。因此“保證載荷”通常不一定檢測，故往往容易被忽視。但其實應該注意到，圖2中支架上的那個螺孔還不是真正意義上的螺母。相比一般的螺母，它的剛性和強度更差。在VW中，這一類零件被稱為是“帶有螺紋孔的鋼板”，由此而形成的薄板狀螺栓連接與一般的螺栓連接有相當大的差別。為此，公司已在ISO 898-2:2012的基礎上，專門制定了企業標準VW 01045-2004《對帶有螺紋孔的鋼板的要求》。這個標準雖然十分簡短，但其中就有一段這樣的敘述，明確地引用ISO 898-2:2012中需進行“保證載荷”的測試的要求。毫無疑問，這個支架連接件正是屬于這一類性質的工件。遺憾的是，生產支架的零件供應商在制造過程尚缺乏對這項質量特性值的足夠重視，而之后由總成廠所進行的相應試驗則表明，正是這一指標的不合格導致了質量問題。利用隨機抽取的新支架樣件來進行這項工作，具體實施了3組實驗后的結果為：1號樣件和2號樣件分別在遠離保險載荷的額定值即在15.9 kN和11.9 kN時，已滑牙（脫扣），3號樣件雖然支撐到了17.2 kN時，但卸載后無法用手擰出，利用扳手也十分艱難，故得出的結論是全部不合格。

三、結 語

盡管在多數情況下，現有合資企業的外方往往在技術上占據優勢和處于主導地位，而且大部分外資汽車公司都已擁有一套較完整的標準體系，包括企業自身的、行業的以及國外制定的。但經比較分析后發現，國家標準特別是在一些最常用的諸如螺紋量規之類的標準中有其優勢。簡單來說，國家標準除了也有大量的數據（作為檢測后做出判斷的依據）外，還包含了不少源于企業的豐富實踐經驗的內容。像GB/T 3934-2003中以文字形式表述的技術條件中，就有關于采取螺紋量規使用規則的清晰說明，而這一部分又正好是國外標準所欠缺的。由此可見，在國家標準與國外標準間，確實還存在著挺強的互補作用。

本文通過一些看似不大的實例強調指出，在任何一個企業中，狹義地看，尊重并嚴格執行相關標準，乃是企業實施有效質量控制的基礎，也是企業實現降本增效、確保生產出高品質產品的重要前提。 而廣義地看，一個企業的順利運行是與其建立的質量管理體系分不開的。