彈箭總裝防差錯工藝方法研究

0 引言

彈箭產品種類多、數量大，總裝過程是典型的單件、小批量生產模式。在彈箭總裝過程中，設計、工藝、操作、檢驗及管理等各環節存在大量的人為因素，不可避免地會發生各種各樣的疏漏和差錯[，嚴重影響著產品的總裝質量。經統計，在以往的質量問題中約 80% 是人為差錯導致的，如電連接器插接關系錯誤、設備安裝位置或方向錯誤、漏操作等。盡管通過持續業務培訓提升人員能力素質，規范產品技術狀態管控，對保證產品總裝質量起到了一定的作用，但人為錯誤導致的質量問題仍時常發生[2]。本文通過對彈箭總裝過程易錯項目的分析，基于防差錯技術開展彈箭總裝過程防差錯工藝方法研究。

1 防差錯技術

防差錯技術是在過程失誤發生之前加以預防，是在以人為本的前提下將差錯充分展現在操作人員面前，并讓操作人員能對錯誤的發生主動加以預防[3]。防差錯技術根據產品的特點及生產過程，通過設計適宜的防差錯方法和防差錯裝置，能夠防止人為錯誤對產品質量造成不利影響，進而保證產品質量。防差錯技術的實施是主要基于標識警告、物理隔離、檢查確認、多重保險、自動作用、流程順序、緩和減少等原理進行防差錯方法的制定[4]。

由于彈箭產品高質量、高可靠性的要求，總裝過程防差錯技術的應用勢在必行。國軍標GJB9001C—2017《質量管理體系要求》8.5.1節規定“采取措施防止人為差錯”5]，這就從質量管理的角度提出了要求。目前，防差錯技術在航空、汽車等領域得到了廣泛應用；在航天領域，防差錯技術尚處于發展階段，僅針對設計防差錯制定了部分標準并提出了相關要求，但未涉及制造過程的防差錯方法。

2彈箭總裝過程易錯項目分析

彈箭產品設計時采取措施使產品具有自動防差錯能力，能從根本上防止出錯，是最安全、最直接的防差錯措施，但有些零部組件無法在設計時進行防差錯或防差錯成本太高，需要在總裝過程進行防差錯。根據彈箭產品的結構特點、工藝特點以及以往的質量問題，利用失效模式和后果分析方法針對總裝全流程進行分析，找出潛在的失效模式，并分析可能的后果及失效原因；根據分析結果及失效原因，可知彈箭總裝過程易錯因素主要集中在型號規格、裝配位置、裝配方向、產品狀態等方面。

依據彈箭總裝過程的易錯因素，對工廠承擔的彈箭總裝過程的易錯項目進行匯總，常見的易錯項目類型包括相同型號相同位置電連接器的插接、相同型號不同量程傳感器的安裝、方向敏感類儀器設備的安裝極性、火工品真假品的混用、相似零件的裝配、防護附件的拆卸等。常見易錯項目的易錯因素、內容和典型類型如表1所示。

3彈箭總裝過程防差錯工藝方法

彈箭總裝過程工藝防差錯應從設計文件會簽至產品交付前持續開展，貫穿產品總裝全過程。根據彈箭總裝的一般流程，依據防差錯技術的實施原理，主要從工藝策劃過程、總裝制造過程開展防差錯方法研究，同時隨著三維協同制造技術的發展，逐步開展裝配仿真防差錯方法研究。

3.1 工藝策劃過程防差錯

3.1.1 工藝規程標記防錯法

彈箭總裝工藝方案制定過程中，工藝人員應根據產品的結構特點和工藝特點，參考易錯項目類型形成本型號的易錯項目清單，清單應明確涉及的產品圖代號、裝配位置、易錯內容、易錯因素及防差錯措施等。根據型號易錯項目清單，工藝人員在工藝規程相應位置添加“易錯項\"標記，讓操作人員清晰地了解易錯項目和易錯內容。同時，型號易錯項目清單可作為后續檢查確認的依據，由工藝人員、操作人員和檢驗人員共同確認。

3.1.2 工藝附圖防錯法

根據彈箭產品的圓柱形結構特點和零部組件布置特點，工藝規程中采用工藝附圖展示艙段內部及外部的設備、電纜、火工品等的裝配位置、路徑等信息；工藝附圖中針對易錯項目需進行易錯項目注釋，讓操作人員和檢驗人員可以直觀地了解存在的易錯內容，避免總裝過程出現差錯。

工藝附圖一般采用展開圖的形式依次呈現艙段 ΔIIIIIIIV 象限區域的裝配信息，進而展示出艙段內部、外部的所有裝配信息；針對局部無法展示的關鍵信息可采用局部工藝附圖來體現。工藝附圖中應體現零部組件的圖代號、安裝位置、安裝方向等信息，同時，針對易錯項目應標注“易錯項\"及易錯內容。某型號級間艙部分工藝附圖如圖1所示。

3.1.3 工藝流程防錯法

工藝流程防差錯主要采用分工序工步、調整工序順序、增加工序等方式進行。分工序工步、調整工序順序是將易錯項目內的操作內容分別設置在不同工序工步中，通過物理隔離的方式杜絕差錯的發生；增加工序是設置易錯項目檢測，確認工序進行易錯項目的再檢查、再確認，通過多重保險的方式保證易錯項目的正確性。如針對相似零部組件的裝配，可以將不同的零部組件設置在不同工序工步中進行裝配，使總裝現場相同時間僅存在相同的零部組件，從而保證裝配的正確性；針對相同型號不同量程傳感器的裝配，可以通過增加傳感器電阻測量工步、尺寸測量工步來保證傳感器類型使用的正確性；針對防護附件的拆卸，可以在艙段對接前增加防護附件檢查確認工序，確保防護附件拆除的完整性。

3.2 總裝生產過程防差錯

3.2.1 標記防錯法

標記防錯法是彈箭總裝過程最常用的防差錯方法，工藝規程編制時工藝人員確定各零部組件的唯一標識，如產品代號、測點代號、電連接器代號等；操作人員在產品配套時明確各儀器設備的唯一標識，產品實物的唯一標識應與工藝規程中的要求一致，并在產品表面制作相應標記；零部組件及緊固件齊套時使用密封袋進行分類包裝，密封袋上制作相應標記防止后續使用時錯誤。各零部組件試裝配時，操作人員在艙體、設備支架等相應位置制作唯一標識，標記應與待裝配產品一一對應；標記應包含零部組件的圖代號、安裝位置、安裝方向等信息，從而實現各零部組件裝配信息的唯一性，防止正式裝配時出現差錯。某型號設備支架標記圖如圖2所示。

3.2.2 顏色防錯法

顏色防錯法是彈箭總裝過程最直觀的防差錯方法，根據零部組件的易錯因素制定不同顏色的標記，借助不同顏色來傳遞裝配信息，利用顏色的視覺沖擊性可以有效防止差錯的發生。如產品上臨時裝配的假品、模擬件、輔助工裝、保護附件等，可將外表面整體涂成紅色進行區分，防止清封艙時漏拆卸；如針對不同艙段相似結構件，按艙段的不同在結構件上制作白色、黃色、黑色等不同顏色的標識，確保艙段內結構件的使用正確。該類防差錯方法主要適用于火工品真假品的混用、相似零件的裝配、防護附件的拆卸等類型的易錯項目。

3.2.3 工裝防錯法

工裝防錯法是彈箭總裝過程最可靠的防差錯方法，借用工裝進行輔助裝配和檢驗，可有效起到預防差錯、糾正差錯的作用，保證總裝精度和合格率。工裝的設計應充分利用易錯項目結構和尺寸的差異性，將其放大成輔助工裝的主要特征，確保易錯項目的裝配唯一性。如通過零部組件配套模板進行零部組件的齊套，可以有效防止相似零件、標準件的使用錯誤；通過對接螺栓裝配引導工裝進行對接螺栓、定位螺栓的裝配，可以有效防止結構相似的對接螺栓、定位螺栓的安裝位置錯誤。

3.3 裝配仿真防錯法

隨著企業三維模型下廠生產模式的推進，在三維環境下進行裝配工藝設計已成為趨勢。工藝人員可以充分利用設計階段創建的三維數字化模型，基于CREO、NX、CATIA、DELMIA等三維軟件進行產品裝配關系的分析，開展裝配順序規劃、裝配工藝設計、裝配工藝過程仿真，驗證產品設計的合理性、裝配工藝流程的合理性、工裝工具配備的合理性，不斷優化裝配工藝；最終輸出仿真三維模型、仿真圖片和視頻直接指導實際生產，直觀生動地向操作人員和檢驗人員展示裝配關系及裝配方法。

同時，在裝配仿真過程中，針對總裝過程的易錯項目，可以通過增加特定裝配視角、暫停或延時裝配仿真進度、增加操作要點等文本信息將易錯內容直觀、著重地展示出來，通過仿真三維模型、仿真圖片和視頻等傳遞給操作人員和檢驗人員，從而有效預防裝配過程中人為差錯的發生。某型號振動傳感器裝配仿真示意圖如圖3所示。

4結束語

本文基于防差錯技術開展了彈箭總裝防差錯方法研究，根據產品結構特點和工藝特點，分析和匯總了彈箭總裝過程普遍存在的六類易錯項目；根據防差錯技術的實施原理，提出了工藝策劃過程的工藝規程標記防錯法、工藝附圖防錯法和工藝流程防錯法，總裝過程的標記防錯法、顏色防錯法和工裝防錯法，以及裝配仿真防錯法，明確了彈箭總裝全流程防錯方法，有助于實現彈箭總裝防差錯方法的標準化，防止差錯發生，保證產品總裝質量。

[參考文獻]

[1］王衛康，陳金存，張瑞，等.航天產品防差錯技術研究與應用[J].航天制造技術，2014（3）：69-72.

[2]王彥卿，韓天龍，陸云鵬，等.目視化防錯技術在航天制造企業的應用實踐[J].質量與可靠性，2021（5）：36-39.

[3]葉建華.企業實施零缺陷管理的方法研究[J].電子質量，2019（4）：50-52.

[4]姚書娜.商用車變速箱裝配工藝防差錯研究[D].重慶：重慶理工大學，2020.

[5]質量管理體系要求：GJB9001C—2017[S].