航空電子產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對措施分析關(guān)鍵要點(diǎn)

李釗　任越　桂佳佳

摘要：航空制造業(yè)作為“工業(yè)經(jīng)濟(jì)之花”是我國工業(yè)、科技與國防綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。當(dāng)前，我國航空事業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的狀態(tài)，但通用航空制造業(yè)規(guī)模還有著更大的可擴(kuò)張空間，尤其在通用航空器方面的自主研發(fā)制造能力稍顯遜色，直接影響我國航空事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。制造業(yè)作為整個(gè)航空事業(yè)發(fā)展的重要組成部分，其電子產(chǎn)品制造水平尤為關(guān)鍵，在提升航空服務(wù)水平和產(chǎn)品運(yùn)營質(zhì)量方面起著決定性作用。為此，本文著重針對航空電子產(chǎn)品制造情況展開詳細(xì)研究，重點(diǎn)分析電子產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，并對此提出具體的應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：航空電子;產(chǎn)品制造;質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)險(xiǎn)分析;應(yīng)對措施

近年來受新冠疫情的影響較深，我國航空制造業(yè)受到一定程度的沖擊，整個(gè)行業(yè)市場需求及整體經(jīng)營效益呈明顯下降趨勢。為進(jìn)一步促進(jìn)航空制造業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，應(yīng)當(dāng)全面加強(qiáng)航空電子產(chǎn)品制造質(zhì)量控制管理，充分利用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)加速提升電子產(chǎn)品制造水平，從根本上推動(dòng)我國航空制造業(yè)維穩(wěn)發(fā)展。

一、航空電子產(chǎn)品制造過程分析

（一）工藝組裝

航空電子產(chǎn)品主要由零件、元器件、電路板等部件的組裝及模塊防潮、防鹽霧處理、整機(jī)等部分組成。首先將各類元器件組裝成部件，之后將部件整體組裝成整機(jī)，整機(jī)組裝系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)連接與調(diào)試工作。在電子產(chǎn)品整個(gè)裝配過程中，核心工作主要是將各種元器件組裝成具備一定功能的電路板組件，之后由整機(jī)組裝成系統(tǒng)，在電路板組裝環(huán)節(jié)主要分為自動(dòng)裝配和人工裝配兩大類。

在開始流水線生產(chǎn)之前需要做好生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，即把需要投入生產(chǎn)的各種原材料、零件、元器件進(jìn)行整形，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的需要將元件剪腳或彎曲成需要的形狀，同時(shí)將導(dǎo)線進(jìn)行整理等，確保流水線開工后能夠有序執(zhí)行各項(xiàng)操作。通常電子產(chǎn)品整個(gè)制造過程需要自動(dòng)裝配和人工裝配的有序配合，機(jī)器可負(fù)責(zé)元器件接插與貼裝等工作，對于不適合進(jìn)行機(jī)插或機(jī)貼的元器件則需要采用人工裝配方式，同時(shí)由人工對不合格的部分進(jìn)行補(bǔ)插、補(bǔ)焊工作，當(dāng)完成所有程序后需要做最后的ICT靜態(tài)測試，對電子產(chǎn)品的功能性質(zhì)進(jìn)行檢測調(diào)試，包括外觀檢測，在確保完成所有生產(chǎn)工序之后才能進(jìn)入整機(jī)裝配環(huán)節(jié)。

（二）場地布局

航空制造業(yè)作為全球性產(chǎn)業(yè)，電子產(chǎn)品制造屬于密集型產(chǎn)業(yè)，包括技術(shù)密集和勞動(dòng)密集，采用流水線生產(chǎn)是最適合工藝裝備生產(chǎn)需要組織形式。因此，電子產(chǎn)品制造質(zhì)量與生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)訂購與制造水平有很大關(guān)聯(lián)，直接關(guān)系著電子產(chǎn)品的生產(chǎn)制造質(zhì)量與航空企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，為此需要嚴(yán)格落實(shí)生產(chǎn)線場地布局。究其原因來看，與制造技術(shù)、生產(chǎn)環(huán)境與勞動(dòng)力因素有著密切的聯(lián)系，為我們分析電子產(chǎn)品制造質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)提供重要的依據(jù)。

二、航空電子產(chǎn)品制造質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)分析

（一）操作風(fēng)險(xiǎn)

上文中提及航空電子產(chǎn)品制造過程主要由機(jī)器裝配和人工操作協(xié)作完成。機(jī)器操作過程中按照自動(dòng)化程序來進(jìn)行操作，在操作加工環(huán)節(jié)仍可能會(huì)出現(xiàn)焊接氣泡等質(zhì)量問題，屬于機(jī)器操作中潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。而人工操作過程中，電子產(chǎn)品制造質(zhì)量的受影響因素較多，主要分為主觀可控性因素和客觀非可控性因素。如在人工操作中由于部分員工未能嚴(yán)格按照生產(chǎn)線生產(chǎn)加工規(guī)程和生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行作業(yè)，或者防靜電工作不到位而導(dǎo)致作業(yè)程序環(huán)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)上升，容易引發(fā)靜電損傷等安全事故，存在焊接虛焊等不合格現(xiàn)象。通常人工主要負(fù)責(zé)補(bǔ)焊、器件篩選及產(chǎn)品包裝等工作，操作人員的綜合素質(zhì)是引發(fā)操作風(fēng)險(xiǎn)的核心因素，如操作人員操作不規(guī)范或未穿戴防護(hù)服等，在操作過程中可能存在隨意調(diào)整工藝參數(shù)的現(xiàn)象，這無疑增加了產(chǎn)品受損概率。

此外，航空電子產(chǎn)品檢測是質(zhì)量管理的重要一環(huán)，電子產(chǎn)品質(zhì)量檢測項(xiàng)目相對清晰明確，容易檢測，而一旦發(fā)生檢測參數(shù)偏差時(shí)則會(huì)增加問題排查難度，產(chǎn)品質(zhì)量追溯成為一大難題。此時(shí)包括產(chǎn)品材料質(zhì)量、人員操作行為及材料供應(yīng)等都可能成為產(chǎn)品問題出現(xiàn)的源頭，通過加強(qiáng)操作規(guī)范管理，從源頭上規(guī)范生產(chǎn)操作行為，確保產(chǎn)品質(zhì)量問題可追溯，提高航空電子產(chǎn)品制造企業(yè)事故防范水平。

（二）環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

這里的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)主要是指電子產(chǎn)品生產(chǎn)加工全過程所需的內(nèi)外部環(huán)境，包括自然環(huán)境和場地布局環(huán)境。在自然環(huán)境中，各種電子元器件受溫度、濕度、輻射及污染物、鹽霧等因素的影響容易產(chǎn)生損傷現(xiàn)象。其中在高溫或高濕度情況下電子元器件金屬表面容易受到腐蝕，造成的直接后果是元器件材料的性能和尺寸發(fā)生改變或變形，且產(chǎn)品的絕緣性受到影響。對此需要全面做好絕緣防護(hù)措施，保證電子產(chǎn)品具有良好的絕緣性，減少產(chǎn)品故障問題的產(chǎn)生。同樣地，當(dāng)自然環(huán)境中濕度達(dá)到80%及以上，且溫度介于25度到30度之間時(shí)則會(huì)繁殖大量霉菌，進(jìn)而對零部件造成破壞。整體來看，電子產(chǎn)品在生產(chǎn)制造過程中更容易受到較深影響，包括原材料、元器件在運(yùn)輸搬運(yùn)過程中可能存在被氧化或產(chǎn)生霉變的風(fēng)險(xiǎn)[1]。

（三）靜電風(fēng)險(xiǎn)

靜電風(fēng)險(xiǎn)是航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注的問題，由于各類元器件多采用大規(guī)模集成電路，有著較高的集成度，且各類器件的體積較小，器件間的連接寬度更窄，因而導(dǎo)致元器件芯片易損，因而增加了靜電損傷風(fēng)險(xiǎn)，直接影響電子產(chǎn)品制造質(zhì)量。同時(shí)當(dāng)元器件被靜電損傷之后產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象，此時(shí)會(huì)引發(fā)器件表面金屬氧化物半導(dǎo)體回路燒毀現(xiàn)象，靜電放電對電子元器件造成直接影響，導(dǎo)致產(chǎn)品故障問題頻出。

（四）試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)

當(dāng)電子產(chǎn)品完成各道生產(chǎn)程序之后需要進(jìn)行ICT靜態(tài)測試試驗(yàn)。由于電子產(chǎn)品的功能、性能作用存在顯著差異，其應(yīng)用環(huán)境也有所不同，為此需要進(jìn)行不同的試驗(yàn)。針對不同產(chǎn)品功能性能需要設(shè)定相應(yīng)的試驗(yàn)要求，當(dāng)試驗(yàn)活動(dòng)與試驗(yàn)要求不符或試驗(yàn)順序發(fā)生變化時(shí)則會(huì)增加電子產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，極容易出現(xiàn)電子產(chǎn)品損傷的現(xiàn)象。另外在進(jìn)行試驗(yàn)活動(dòng)之前仍然需要注意做好防靜電防護(hù)工作，避免電子產(chǎn)品出現(xiàn)靜電損傷。總的來看，電子產(chǎn)品檢測試驗(yàn)不僅需要滿足其功能、性能等指標(biāo)相關(guān)要求，還要具備滿足機(jī)載環(huán)境的適應(yīng)能力，針對電子產(chǎn)品環(huán)境的試驗(yàn)主要包括環(huán)境適應(yīng)性、環(huán)境鑒定與驗(yàn)收及環(huán)境例行等方面的試驗(yàn)，充分考慮到產(chǎn)品功能性能對試驗(yàn)環(huán)境的具體要求。

三、航空電子產(chǎn)品制造質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對措施

（一）加強(qiáng)元器件材料質(zhì)量管控

元器件作為航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造的重要組成部分和基本保障，應(yīng)當(dāng)從元器件這一源頭加強(qiáng)質(zhì)量管控，強(qiáng)化電子產(chǎn)品質(zhì)量保障。關(guān)于元器件組裝等各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量的把控應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)做好以下幾方面工作。

首先需要重視元器件材料采購供應(yīng)環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)制造實(shí)際需求制定科學(xué)合理的元器件采購目錄，按照規(guī)定的選擇目錄來選擇電氣元器件材料。同時(shí)注意對供應(yīng)廠家的信譽(yù)資質(zhì)進(jìn)行調(diào)研分析，選擇信譽(yù)度較高的供應(yīng)商進(jìn)行合作，同時(shí)在采購元器件時(shí)要確保材料質(zhì)量合格，有合格的質(zhì)量認(rèn)證證書，把好材料質(zhì)量把控第一關(guān)。

其次，對現(xiàn)有的材料驗(yàn)收程序進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，嚴(yán)格按照元器件驗(yàn)收程序執(zhí)行材料入庫復(fù)驗(yàn)、材料檢測與篩選等相關(guān)工作，把好電子器件質(zhì)量把控第二關(guān)。

最后需要嚴(yán)格執(zhí)行材料運(yùn)輸、存放與使用程序?？紤]到電子元器件的性質(zhì)特點(diǎn)，各類器件有著不同的存儲(chǔ)環(huán)境和存儲(chǔ)條件，為此需要結(jié)合實(shí)際情況做好各類元器件儲(chǔ)存工作，避免元器件產(chǎn)生靜電損傷現(xiàn)象或超期使用等問題。電氣器件產(chǎn)生的靜電損傷是不可逆的，在生產(chǎn)制造的全過程都可能潛藏靜電損傷風(fēng)險(xiǎn)，對電子產(chǎn)品質(zhì)量的管理控制而言具有較大的危害性，為此需要嚴(yán)格做好材料的運(yùn)輸、存儲(chǔ)與使用管理工作。

（二）積極落實(shí)靜電防范工作

考慮到器件靜電的產(chǎn)生特點(diǎn)，需要操作人員正確認(rèn)識(shí)到靜電對產(chǎn)品生產(chǎn)制造帶來的危害性以及防范靜電的必要性，從元器件采購源頭到使用過程嚴(yán)格做好靜電防范工作。關(guān)于電子產(chǎn)品靜電的有效防范，這里主要介紹接地、屏蔽、增濕除塵等三種主要措施。

①進(jìn)行接地處理時(shí)，采用人體接地方式主要包括佩戴靜電腕帶、靜電服裝及靜電鞋帽等防護(hù)設(shè)施。其中靜電腕帶設(shè)施能夠獲得最有效可靠的接地效果，主要作業(yè)原理在于人體中的靜電電荷經(jīng)過靜電腕帶釋放到大地，靜電的釋放往往沒有任何阻礙。同時(shí)防靜電工作臺(tái)的設(shè)置也是一種有效的接地方式，在防靜電工作臺(tái)上放置防靜電桌墊、腕帶、防靜電塑料袋或者托盤、工裝夾具等物品，其接地原理主要是經(jīng)過接地導(dǎo)線或者耗靜電材料與大地直接進(jìn)行連接，需要保證接地導(dǎo)線與大地電源線有良好的連接性。

②屏蔽處理方式主要適用于電子器件運(yùn)輸或存儲(chǔ)的過程，當(dāng)一些靜電敏感的元器件在運(yùn)輸或存儲(chǔ)過程中暴露出來，經(jīng)過靜電區(qū)域會(huì)引發(fā)元器件靜電風(fēng)險(xiǎn)。采用屏蔽處理方法來改善靜電區(qū)域?qū)﹄娮悠骷a(chǎn)生的危害影響。進(jìn)行靜電屏蔽處理時(shí)多使用靜電防護(hù)袋或遮蔽袋當(dāng)做靜電防護(hù)物品，使用防靜電元件盒或托盤、上料箱等物品，將其放置于電氣器件或電路板各道生產(chǎn)工序間進(jìn)行傳遞和儲(chǔ)放，產(chǎn)生的直接作用在于避免靜電逐步累積，以此減輕靜電區(qū)域?qū)﹄娮悠骷斐傻奈：2]。

③增濕除塵方式適用于自然環(huán)境中濕度及粉塵增加的情況。當(dāng)自然環(huán)境中濕度逐步增加時(shí)，部分非導(dǎo)體材料的表面電導(dǎo)率會(huì)不斷增加，此時(shí)材料表面靜電電荷逐漸積蓄并發(fā)生快速泄露。通常自然環(huán)境中濕度處于40%到60%范圍內(nèi)，電氣器件集成化程度不斷升高，微小粉塵量增加，此時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的危害。對此需要采用增濕和除塵的方式，對產(chǎn)品生產(chǎn)制造作業(yè)環(huán)境進(jìn)行日常清潔，并控制工作環(huán)境清潔度。針對粉塵處理，一些企業(yè)會(huì)選擇過濾級(jí)別的通風(fēng)空調(diào)來清潔粉塵，以此減少粉塵對產(chǎn)品質(zhì)量造成的危害。

除必要的靜電防護(hù)技術(shù)之外，部分電子產(chǎn)品制造企業(yè)通過制定靜電敏感元器件材料運(yùn)輸儲(chǔ)存制度標(biāo)準(zhǔn)，并劃分專門靜電防護(hù)管理區(qū)等方式來落實(shí)靜電防護(hù)管理工作。通過加強(qiáng)靜電防護(hù)措施標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，嚴(yán)格把控各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)靜電防護(hù)技術(shù)操作流程來降低靜電對電子產(chǎn)品帶來的影響和危害。

（三）重視產(chǎn)品制造工藝質(zhì)量管控

航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)線及其生產(chǎn)工藝是引發(fā)產(chǎn)量質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的重要環(huán)節(jié)，為確保產(chǎn)品制造質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制，需要加強(qiáng)對生產(chǎn)制造過程及生產(chǎn)工藝應(yīng)用的全面管控。

首先應(yīng)當(dāng)緊跟隨航空制造業(yè)市場發(fā)展步伐，重視生產(chǎn)制造工藝的更新升級(jí)，積極引進(jìn)先進(jìn)的制造工藝。由于航空電子產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境相比普通電子產(chǎn)品使用具備更多的特殊要求，如航空電子產(chǎn)品的體積、散熱、防鹽霧、防震動(dòng)以及重量功耗等。為此需要采用符合特殊要求的制造工藝，并制定專門的生產(chǎn)工藝操作文件。

其次，加強(qiáng)對操作人員技術(shù)培訓(xùn)和思想教育，提高生產(chǎn)線操作人員質(zhì)量意識(shí)和安全意識(shí)，強(qiáng)化操作人員專業(yè)技能應(yīng)用水平，為電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝的實(shí)現(xiàn)提供基本保障。通過加強(qiáng)操作人員專業(yè)技能培訓(xùn)，確保操作人員能夠熟練使用各類儀器設(shè)備，盡可能避免操作失誤等現(xiàn)象的發(fā)生，減少人為因素對電子產(chǎn)品質(zhì)量的負(fù)面影響。在元器件使用或焊接過程中，操作人員往往具備較強(qiáng)的主觀能動(dòng)性，需要加強(qiáng)對操作人員思想層面的教育，增強(qiáng)操作人員主觀能動(dòng)性，引導(dǎo)工作人員主動(dòng)思考，主動(dòng)規(guī)避質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生[3]。

最后，重視生產(chǎn)過程的全面監(jiān)管。在電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中充分利用現(xiàn)代化信息監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全方位監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線存在的不足，并安排相關(guān)人員進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整，既能夠及時(shí)追溯產(chǎn)品品質(zhì)溯源，又能夠最大限度保證產(chǎn)品制造操作規(guī)范。同時(shí)利用監(jiān)控技術(shù)重點(diǎn)加強(qiáng)對生產(chǎn)材料使用情況的監(jiān)控。

（四）加強(qiáng)產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)能力建設(shè)

航空電子產(chǎn)品的自動(dòng)化檢測是保障產(chǎn)品制造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，根據(jù)電子產(chǎn)品不同功能和性能特點(diǎn)需要安排對應(yīng)的試驗(yàn)活動(dòng)。同時(shí)注重采用先進(jìn)制造技術(shù)和自動(dòng)插件機(jī)、回流焊等自動(dòng)化制造設(shè)備輔助產(chǎn)品生產(chǎn)制造，盡可能提高元器件自動(dòng)化裝配和焊接水平，利用自動(dòng)化制造技術(shù)來提高產(chǎn)品生產(chǎn)制造效率。另外采用自動(dòng)化檢測設(shè)備能夠不斷增強(qiáng)航空電子產(chǎn)品試驗(yàn)活動(dòng)環(huán)境適應(yīng)能力，利用現(xiàn)代化監(jiān)控手段加強(qiáng)對生產(chǎn)制造過程、自動(dòng)化檢測過程的全方位監(jiān)控，持續(xù)推動(dòng)航空電子產(chǎn)品制造自動(dòng)化、智能化發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，航空電子產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)貫穿于生產(chǎn)制造的全過程，受到各方面因素的影響。本文著重從靜電、環(huán)境、試驗(yàn)機(jī)操作等方面詳細(xì)分析了航空電子產(chǎn)品制造過程存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，針對可能存在的質(zhì)量問題提出幾點(diǎn)具體的應(yīng)對措施，旨在全面提升航空電子產(chǎn)品制造質(zhì)量，推動(dòng)航空制造業(yè)實(shí)現(xiàn)蓬勃發(fā)展。

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