完善標準體系助推高能效品質提升

文/鄭祖林 劉衛偉

上海東方泵業（集團）有限公司是較早推進和實施國家質量、環保和職業健康標準的企業，同時也是上海市唯一一家制造業節能環保標準化示范試點單位。2000年公司開始推進GB/T 19001－2000《質量管理體要求》，2004年組織推進GB/T 24001－2004《環境管理體系要求及使用指南》，2005年又進一步推進了GB/T 28001－2001《職業健康安全管理體系規范》的實施。這些體系建設有效規范了企業管理，實現了社會效益和企業效益同步發展。在此基礎上，公司組織實施了企業標準體系，至2008年5月通過國家AAAA級《標準化良好行為企業》的驗收。

在推進實施質量體系前（1999年前），公司職工還不到40位。到現在，已發展為在上海擁有2個制造基地，職工超過3 000人，銷售規模達20億的現代制造企業。隨著公司生產規模的擴大，科學技術的運用、分工越來越細，協調面越來越廣，對技術要求、管理要求和崗位操作要求越來越高，而且對這些要求要進行標準化，便于掌握、實施和檢查。這樣，在原有的技術標準以外，管理標準和工作標準也普遍推行了，所以技術標準、管理標準和工作標準的實施都是公司基于生產、經營和管理活動的實際需要而建立的。實施企業標準體系是當前激烈的市場競爭環境下，加強企業管理，提高企業整體素質，提高經營管理水平和經濟效益的需要。

一、借鑒先進過程規范，改善生產作業環境

近幾年來，公司學習和借鑒國內外先進的管理思想和管理方法。首先在生產現場推進5S現場管理法（以下簡稱“5S”），即圍繞整理、整頓、清掃、清潔和素養的程序，其外在的表現為改善生產作業環境。通過不斷的改進，全面提高生產基礎管理水平，培養職工良好的素養，用科學的管理制度、標準和方法，對生產過程的各個要素（包括人、機、料、法和環等）進行有效的管理，實現優質、高效、低耗、均衡、安全、環保和文明生產。其次，為了強化5S管理，提高5S活動的效果，公司制定了《生產現場5S活動檢查考核細則》，將節能環保的內容納入5S管理，規范員工的行為，通過治理生產現場的跑、冒、滴和漏，實施文明生產、清潔生產，降低資源消耗，減少污水、噪聲、廢氣和廢棄物的排放。同時，公司進一步落實GB/T 24001－2004要求，加強污染源的排查和控制，確保三廢達標并持續改進。為了使5S活動常態化，公司在各單位加強自主管理的基礎上，組織相關部門根據5S活動檢查考核細則加強日常的監督和考核，從而提高素養，培養良好的習慣。每星期不定期檢查，從未間斷過。并將檢查結果和各部門的績效考核掛鉤。目前，生產作業環境大大改善。

二、生產高能效產品，提升企業競爭力

泵是耗能產品，全國范圍內泵的能耗約占我國工業能耗的20%，提高泵的能效對全社會降低能耗、提高能源綜合利用率有著極其重要的作用。為研究和探索運用新技術，生產高效節能產品，公司不失時機地將符合國家產業政策和用戶要求的節能產品作為企業發展的戰略任務來抓，并從制度、人員和資金等方面予以支持和扶植。

1.節能環保標準化，落實到每個環節

公司為了適應生產經營發展的需要，加大產品開發的力度，加快產品更新的速度，提升產品開發的精度，提高市場的占有率。公司大膽改革，按照產品系列構建成立了8個制造事業部，形成產品開發、技術和生產為一體的生產組織形式。為了加強標準化管理，統一行動和要求，在設計和實施新的生產系統管理中，將節能環保要求融于產品開發要求之中，在新產品開發和更新換代中，嚴格執行國家節能環保的有關要求和規定。公司制定的《設計與開發控制程序》、《產品圖紙、工藝文件設計校對、審核和批準流程》和《產品規劃流程》等標準中都明確規定，產品規劃、開發和設計必須經過標準化審核，符合國家環境保護的相關法律法規和政策要求。針對企業生產過程中產生的廢水、廢氣、噪聲和廢棄物，通過建立和完善管理化標準，抓好標準的實施，減少和控制污染物的排放。公司較好地堅持了廢棄物回收制度，堅持廢棄物分類處置，在控制廢棄物排放的同時，增加了企業的效益。在新建、改建和擴建中做到環境保護、勞動衛生設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產的“三同時”要求。

2.強化研發能力為高能效產品開發奠定基礎

由于泵制造屬單件小批的離散制造模式，規格品種多，所以新產品開發工作必需要以標準化為基礎來展開。公司投入了大量資金，引進了國際先進的水力計算模型、三維設計軟件PRO/E及CAD軟件，計算葉輪的“流場分析”模型、CFD流體力學以及“網絡”生成的“流場計算”等軟硬件，購置各項試驗、檢測儀器、儀表和設備百余臺（件）。這些投入極大地改善技術人員的工作條件，強化了公司的研發能力。近幾年，公司用于科研的投入資金就超過了1 800萬元，為公司新技術的發展，研發高能效產品奠定了堅實的基礎。由于在生產過程中遵守國家環保法律法規，積極做好各項污染的防范，并有具體的處理手段和技術，公司研發生產的“BW管網疊壓無負壓供水設備”得到了中國綠色品牌《綠色之星》工作委員會的檢查認可。企業環境意識強，環境管理制度落實。該產品改變了傳統供水設備投資大、耗能多、污染嚴重和占地面積大等弊端，采用多項高新技術，節能效果顯著。產品的綜合技術指標國內領先并達到國際先進水平，被認定為上海市高新技術轉化項目，列為上海市和全國建筑行業科技成果推廣項目以及國家康居示范工程選用產品。公司充分組織和動員廣大技術人員開發節能環保產品，加快新品開發速度，開發的DFSS雙吸泵和XA單級離心泵產品獲得“中國節能產品認證證書”。這些產品大大提高了企業市場占有率和競爭力。

3.完善技術管理標準，降低成本

建立技術標準體系對提升公司產品創新、研發能力發揮了很大的作用。技術標準是主體，管理標準是技術標準有序運行的保證。公司按照標準體系的要求，在充分調查研究的基礎上，不斷補充完善技術管理標準，在適宜性、充分性和完整性上下工夫。如，新產品開發工作，近幾年，根據用戶的特殊需求，不斷地開發新品，但生產周期較長，無法及時交貨。其原因在于管理不到位，產品開發、試制、總結和定型等階段性目標及責任不夠明確，與生產銜接不佳等因素，影響開發的速度。為了突破此瓶頸，公司制定了《新產品試制管理辦法》，規定了產品設計、評審和試制的程序和要求，并運用了項目管理的方式，專人負責新產品試制和產品改進，明確進度、要求和責任，確保產品設計、試制和生產的進度。結合實際企業先后制定了《科技與新產品開發管理辦法》、《產品升級換代管理辦法》和《技術引進管理辦法》等10多個技術管理辦法，保證了新產品開發和老產品升級改造有章可循，有據可依。同時注意管理標準與技術標準相配套，使之成為互為條件和互相支持的有機統一整體。如，與產品標準相配套的產品設計管理標準，與物質采購技術標準相配套的物資采購管理標準，與工藝技術標準相配套的工藝管理標準等等，這些技術管理標準對實施技術標準的范圍、職責、內容、要求以及實施的程序等都作了明確的規定，使技術標準的實施有了衡量的尺度，使各項技術管理工作更加有序規范。

為提高產品設計質量，加快產品設計速度，公司規定在產品設計中盡量多地采用系列化、通用化、組合化和模塊化的設計原則。公司結合企業產品的特點，整理編制了企標通用件手冊，列入企標通用件的有205項系列、2 400多種規格的通用件可選用。優化標準件選用的規格，提高產品的標準化程度，降低產品成本。

4.新產品開發注重“產、學、研”整合

當今社會科技發展日新月異，加強前沿基礎性科技的研究不能不是企業技術創新重要的課題。只有這樣，企業才能做到“人無我有，人有我優”。然而有些前沿基礎性研究完全靠企業自身的力量是遠遠不夠的，必須借助社會的力量，調動社會資源，為我所用。公司投入資金100多萬元，和上海大學合作成立了“創新研發基地”，2006年先后被寶山區人事局和科委確定為“博士后創新實踐基地”和“科技小巨人培育企業”。

“產、學、研”主要由公司根據產品開發的實際，提出具體的研究對象，經雙方研討確定后實施。這幾年公司結合企業實際，先后確定了“提高雙吸式離心泵多工況點效率的研究”、“改善氣能對水泵流道侵蝕量的研究”、“泵組智能控制系統的研究”以及“泵應用材料耐腐耐磨的研究”等課題作為研究重點，獲得很多重要的成果。去年公司確定將“提高水泵系統效率的智能控制理論和技術的研究”確定為合作項目，開發適用于水泵系統的智能型節能控制器，以相關的流體力學和流體機械理論為基礎，針對水泵系統各種能量損耗，進行深入的水泵系統能量轉換機理研究，分析影響整個系統運行效率的各種因素，并在此基礎上研究系統節能運行的模式，結合神經元網絡、專家系統、遺傳算法和模糊邏輯控制等智能控制技術理論和技術，提出相應的控制策略，開發智能型節能控制器，提高泵系統的運行效率。該技術應用后，可達到國際先進水平，提高泵的系統效率3%～10%，年節能可達32×107kW。此外公司還與清華大學合作進行“泵前流動控制”的研究，承擔了該項目的控制裝置制造和對裝置進行可行性試驗。與哈爾濱工業大學合作進行“建筑節能關鍵技術研究與示范”研究，承擔該項目的子課題“熱網中多級泵站系統中的水泵研究”。這些項目代表了當今水泵生產制造行業較高的科研水平，對提高水泵的使用效率，節能降耗將起到重要的作用?，F在以某一管道泵的探索、研發為例，說明新技術研發的效果。

①改進管道泵吸水室內部結構

葉輪進口的液體流動狀態是影響離心泵性能的一個關鍵因素。從下圖1中可以看出對吸水室作內部流場的數值分析，減少泵進水口時能量損失，改善葉輪進口前的流動結構，可有效地拓寬離心泵的高效運行范圍。

圖1 吸水室內部流場的數值分析圖

②利用離心泵葉輪正反問題迭代設計方法

清華大學一直致力于水泵模型的三元理論設計方法的研究，近年來完成了離心泵葉輪正反問題迭代方法的課題，并且在公司完成了驗證。

傳統的一元理論設計中，通常假定軸面速度沿過水斷面均布，并不考慮滿足流體的運動方程葉片形狀的影響，由此計算得到的軸面速度與實際流動相差甚遠。通過正反問題迭代計算收斂后得到的葉輪葉片安放角分布更合理，軸面速度的分布更能反映流動的真實情況（見圖2、圖3）；葉片形狀具有明顯三維特征，更適合流體的三維運動規律，具有更優的流動特性。

圖2 離心泵內部壓力（p,MPa）分布圖

圖3 葉輪內部相對速度（v,m/s）分析

③縫隙引流葉片

通過與上海大學的技術合作，提出了以控制邊界層分離為目的的流動控制技術，研制了一種新型的離心泵葉片結構，即縫隙引流葉片（見圖4）。從圖5中可以看出帶點的曲線是改進葉片后的性能曲線。縫隙引流葉片可以通過縫隙引導來流和抽吸阻滯區的流體，抑制邊界層的分離，降低了流動分離損失。通過一系列的實驗發現，新型葉輪使離心泵全工況范圍的效率顯著提高，同時擴大了泵的運行范圍，而且縫隙引流葉片對低比轉速離心泵的性能改善最為明顯。

圖4 縫隙引流葉片的結構圖

5.追求卓越，實施品牌戰略

圖5 某管道泵改進前后性能的比較

公司在引進、吸收和消化國內外先進技術過程中，在研制開發有自主知識產權的產品過程中，在圍繞提高泵效率和可靠性研發新產品的過程中，在實施品牌戰略中，堅持以我為主，博采眾長，推陳出新，提高產品的科技含量，努力實現規模上臺階，技術上水平，產品上檔次。公司先后研發了IHH、IHK化工泵、DFZQ軸流潛水泵、HPK熱水泵等許多新產品，IHH、IHK獲“上海市專利新產品”、XBD型恒壓泵獲“高新技術成果轉化產品”、DFZL型立式軸流泵獲“上海市重點新產品”，DFWQC混流潛水排污泵等6種新產品獲“上海市自主創新產品”等等，取得明顯的效果。公司連續兩次被評為“上海市高新技術企業”、“上海市民營科技企業”。

三、后語

東方泵業一直致力于研究、探索、運用新技術和新方法生產高效節能的產品，并已取得重要的成果。每年應用節能技術給社會帶來的經濟效益將超過3 000萬元以上。總之，建立并實施企業標準體系，應用系統管理的原理和方法對技術研發、設計和試制等過程進行系統管理，對促進企業自主創新起到了事半功倍的作用。