伺服閥研制全流程防差錯體系建設(shè)與實施

/北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所

北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所是我國航天用伺服機(jī)構(gòu)產(chǎn)研一體化專業(yè)研制單位，伺服機(jī)構(gòu)是影響彈箭飛行成敗的關(guān)鍵，起到飛行姿態(tài)調(diào)整和軌跡控制的作用，其控制核心是伺服閥。伺服閥具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求高及多余物防控嚴(yán)格等特點，其研制過程涉及設(shè)計、工藝、加工、測試及管理等環(huán)節(jié)，研制周期長，關(guān)鍵控制點多。

近年來，隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展，多型號研制并舉、快速試制、批生產(chǎn)交付及高密度發(fā)射的研制局面已成為新常態(tài)。傳統(tǒng)產(chǎn)研模式及質(zhì)量控制手段已無法滿足新常態(tài)要求，為此，研究所建立了防差錯體系建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，結(jié)合伺服閥研制特點提出了防差錯體系建設(shè)原則和框架，并組織設(shè)計師和工藝師隊伍開展了防差錯體系研究、建設(shè)及實施等一系列工作。

一、建設(shè)原則與思路

防差錯是指在錯誤發(fā)生之前就加以防止，即在產(chǎn)品研制的整個流程，包括設(shè)計、工藝、操作及管理等環(huán)節(jié)，通過不斷總結(jié)產(chǎn)品研制過程的經(jīng)驗與教訓(xùn)，并反饋再優(yōu)化設(shè)計和持續(xù)改進(jìn)，達(dá)到第一次就把事情做對和“零缺陷”的目標(biāo)。

伺服閥研制過程防差錯體系建設(shè)運用系統(tǒng)工程的理念和先進(jìn)的管理方法，建立系統(tǒng)的、研制全過程的預(yù)防體系。對產(chǎn)品研制過程的質(zhì)量問題或存在的隱患進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)規(guī)律并制定防范措施，使質(zhì)量風(fēng)險和質(zhì)量問題降低至目標(biāo)水平，最終實現(xiàn)“全過程系統(tǒng)預(yù)防，確保成功，永保成功”的預(yù)防差錯管理總目標(biāo)。

防差錯體系建設(shè)以現(xiàn)有伺服閥研制流程為基礎(chǔ)，具體涵蓋設(shè)計開發(fā)、工藝設(shè)計和生產(chǎn)操作三大過程，其建設(shè)應(yīng)遵循以下幾個原則：

簡化原則——在符合現(xiàn)有體系和質(zhì)量要求的前提下，適當(dāng)簡化設(shè)計方案、工藝流程和操作步驟，使體系框架更加扁平化，以提高可預(yù)防性。

標(biāo)準(zhǔn)化原則——體系建設(shè)的各個過程優(yōu)先使用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計方案、標(biāo)準(zhǔn)化工藝文件以及標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程，提高互換性和通用化程度，降低非標(biāo)準(zhǔn)化帶來的差錯風(fēng)險。

PDCA原則——防差錯體系建設(shè)全過程遵循PDCA科學(xué)管理程序，做到有策劃、有實施、有檢查、有考核。

安全原則——在防差錯體系實施過程中，考慮產(chǎn)品在研制過程中的安全性。

二、防差錯體系建設(shè)實施

伺服閥研制過程中的差錯主要分為3類：一是設(shè)計技術(shù)差錯，即因設(shè)計人員的認(rèn)識不到位或技術(shù)水平、工程經(jīng)驗不足而導(dǎo)致的差錯；二是工藝技術(shù)差錯，即因工藝技術(shù)人員技術(shù)水平不高或生產(chǎn)實際經(jīng)驗不足而導(dǎo)致的差錯；三是生產(chǎn)操作差錯，即因操作者和檢驗員的操作技能不能勝任崗位需要而導(dǎo)致的差錯。此外，還存在規(guī)則差錯，即由于現(xiàn)有規(guī)章制度、技術(shù)規(guī)范不完善，不能滿足或適應(yīng)要求而導(dǎo)致的差錯；責(zé)任差錯，即由于人員缺乏責(zé)任心，不能照章辦事，工作不認(rèn)真、不細(xì)致而導(dǎo)致的差錯。

圍繞伺服閥研制過程中的3類主要差錯，防差錯體系的構(gòu)建主要分為4個階段：一是建立伺服閥研制全過程防差錯數(shù)據(jù)庫，通過對以往研制過程出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行詳細(xì)的梳理統(tǒng)計與分析，找出規(guī)律，挖出根源，建立面向全研制流程的產(chǎn)品質(zhì)量履歷；二是完善細(xì)化防差錯措施，制定標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計文件、工藝文件和操作文件，同時識別和提煉容易出現(xiàn)問題的重點工序、重點環(huán)節(jié)，通過引入看板管理進(jìn)一步完善過程管理防差錯措施、裝置及制度；三是持續(xù)改進(jìn)，形成防差錯管理體系；四是開展防差錯措施的落地執(zhí)行，并進(jìn)行監(jiān)督檢查。

1.建立防差錯數(shù)據(jù)庫

伺服閥防差錯數(shù)據(jù)庫也叫伺服閥質(zhì)量履歷，是針對研制過程中超差單、不合格品審理單、通知單、更改單、過程質(zhì)量問題以及質(zhì)量歸零等研制全流程質(zhì)量問題所建立的數(shù)據(jù)庫，是構(gòu)建防差錯體系的基礎(chǔ)。該數(shù)據(jù)庫收集了近5年的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)過程質(zhì)量情況、產(chǎn)品返修情況、產(chǎn)品三單落實情況等信息。數(shù)據(jù)庫是對伺服閥研制過程中出現(xiàn)的所有問題和解決措施及時梳理、總結(jié)而建立的，可實現(xiàn)技術(shù)資源共享，提高技術(shù)問題處理的準(zhǔn)確性、有效性和延續(xù)性，避免重復(fù)質(zhì)量問題再發(fā)生，有效提高了產(chǎn)品研制過程防差錯能力。

伺服閥產(chǎn)品質(zhì)量履歷不僅是產(chǎn)品研制過程質(zhì)量數(shù)據(jù)包，也是產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的重要來源。目前，防差錯數(shù)據(jù)庫已覆蓋在研所有型號，同時為有效指導(dǎo)產(chǎn)品質(zhì)量履歷建設(shè)及長期穩(wěn)步實施，制定了伺服閥技術(shù)服務(wù)及質(zhì)量履歷管理辦法，其規(guī)定了質(zhì)量履歷數(shù)據(jù)庫建設(shè)的框架、流程、責(zé)任人及維護(hù)要求，以確保產(chǎn)品質(zhì)量履歷及時維護(hù)與長期運行。

2.完善防差錯措施

基于伺服閥防差錯數(shù)據(jù)庫，對影響產(chǎn)品研制質(zhì)量、進(jìn)度等突出問題開展防差錯措施完善工作。

在設(shè)計方面，針對沉頭螺釘孔增加倒角、蓋子增加容線空間，避免死彎、疲勞元件提前進(jìn)行有限元分析、導(dǎo)線設(shè)置不同顏色等方面開展圖樣完善，同時編制了伺服閥防差錯設(shè)計圖冊，指導(dǎo)設(shè)計防差錯工作。

在工藝方面，針對易差錯部位開展差錯提醒，設(shè)計防差錯工裝、工藝FMEA分析、工藝優(yōu)化細(xì)化、編制可視化操作指導(dǎo)書、標(biāo)準(zhǔn)化工藝文件等；編制伺服閥防差錯工藝圖冊，指導(dǎo)工藝防差錯工作。

在管理方面，引入質(zhì)量看板，將過程控制的主要因素可視化、典型問題案例化，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行多重把關(guān)，同時完善研制過程管理的預(yù)防差錯措施、防差錯管理制度等。

此外，針對設(shè)計關(guān)鍵特性重新編寫工藝關(guān)鍵特性和產(chǎn)品過程控制關(guān)鍵特性文件，具體指導(dǎo)關(guān)重零件的關(guān)鍵工序操作，以確保關(guān)鍵特性的零差錯。

3.形成防差錯體系

防差錯體系框架按簡化、標(biāo)準(zhǔn)化、PDCA及安全性的原則進(jìn)行建設(shè)，主要包括以下4個層面：一是頂層制度；二是過程管理制度或文件；三是防差錯技術(shù)類文件，包括設(shè)計和工藝2個方面；四是用于指導(dǎo)具體操作的文件。防差錯體系的建設(shè)還要考慮研制流程的系統(tǒng)性和完整性，同時應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有工藝規(guī)范體系建設(shè)。

通過建立防差錯數(shù)據(jù)庫以及對防差錯措施進(jìn)行完善，及時總結(jié)研制過程的防差錯方法和數(shù)據(jù)，并不斷改進(jìn)提高，初步形成防差錯體系建設(shè)要素，再通過編寫各層級體系文件，將研制過程中成熟的經(jīng)驗和做法以標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖樣、設(shè)計指南、技術(shù)規(guī)范、工藝規(guī)程等形式進(jìn)行固化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和制度化，形成生產(chǎn)過程預(yù)防差錯工作指導(dǎo)書、伺服機(jī)構(gòu)防差錯圖冊、伺服閥多余物預(yù)防設(shè)計規(guī)范等體系文件，以構(gòu)建防差錯體系。

4.落地執(zhí)行及閉環(huán)管理

在防差錯體系措施落地執(zhí)行過程中，要注重閉環(huán)管理，同時積極引導(dǎo)全體員工主動發(fā)現(xiàn)差錯，積極預(yù)防和控制差錯，在此基礎(chǔ)上總結(jié)完善防差錯措施并自覺運用和執(zhí)行，確保防差錯各項措施穩(wěn)步實施。

（1）設(shè)計過程防差錯

設(shè)計過程防差錯通過對以往出現(xiàn)過的質(zhì)量問題進(jìn)行詳細(xì)分析，從設(shè)計源頭落實防差錯措施，對潛在質(zhì)量問題、風(fēng)險、隱患進(jìn)行預(yù)防控制，如開展單點故障模式分析、關(guān)鍵特性分析、故障樹分析、“六性”分析等。

以單點故障模式分析為例，從故障原因、故障影響、類別、頻率及控制措施制定等方面對伺服閥4類單點故障模式進(jìn)行系統(tǒng)分析，并梳理制定單點故障檢查確認(rèn)表。當(dāng)伺服閥部分功能單元發(fā)生故障時，對伺服系統(tǒng)組成單機(jī)(局部)、伺服系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)所造成的影響進(jìn)行分析，并對所有型號伺服閥開展故障模式及影響分析，以有效防止任何故障模式和差錯對系統(tǒng)造成的影響。通過對單點故障模式以及薄弱環(huán)節(jié)的查找與分析，充分利用分析結(jié)果開展防差錯設(shè)計是設(shè)計環(huán)節(jié)預(yù)防差錯的有效方法。

（2）工藝過程防差錯

工藝過程防差錯是在滿足設(shè)計要求的前提下，在工藝過程設(shè)計上對潛在的工藝質(zhì)量問題、風(fēng)險和隱患進(jìn)行預(yù)防，并結(jié)合研究所工藝規(guī)范體系建設(shè)開展工藝過程防差錯設(shè)計。一是開展規(guī)范化工藝文件編制，包括針對伺服閥關(guān)重零件加工、多余物防控、清洗、防銹的工藝技術(shù)規(guī)范等，用于指導(dǎo)技術(shù)人員工藝文件編制，做到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；二是制定崗位標(biāo)準(zhǔn)，如編制各工種崗位操作指導(dǎo)書和通用工藝規(guī)程，用于具體指導(dǎo)操作人員標(biāo)準(zhǔn)化操作，防止誤操作帶來隱患；三是開展伺服閥三類關(guān)鍵特性分析，根據(jù)設(shè)計關(guān)鍵特性重新完善、細(xì)化工藝關(guān)鍵特性和過程關(guān)鍵特性，確保關(guān)重零件關(guān)重特性滿足要求；四是對現(xiàn)有工藝文件開展工藝完善，增加警示性語言，用于提醒操作人員防止差錯的產(chǎn)生；五是加強工藝文件三級審簽與評審，落實責(zé)任與要求，從源頭把控工藝文件質(zhì)量。

（3）操作過程防差錯

操作過程防差錯是指產(chǎn)品在加工、裝配及調(diào)試等產(chǎn)品實現(xiàn)環(huán)節(jié)開展差錯預(yù)防和控制，降低產(chǎn)品研制末端的差錯風(fēng)險和隱患，包括正確理解圖樣及工藝技術(shù)要求，杜絕在未正確理解或過程不熟悉（包括缺乏工作經(jīng)驗）的前提下盲目操作，造成理解錯誤等差錯。

對于復(fù)核工裝、刀具等輔助資源，加工前應(yīng)按工藝文件準(zhǔn)備合格的工裝、刀具等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)工裝、刀具有問題時應(yīng)提前處置，防止用錯而造成加工錯誤；對于檢查設(shè)備狀態(tài)及程序，加工前對設(shè)備狀態(tài)、完好情況和程序的正確性進(jìn)行確認(rèn)，確保設(shè)備及程序可用于加工或試驗；對于看板管理防差錯，在關(guān)鍵工序或部位設(shè)立警示提醒牌，嚴(yán)格按看板要求落實工藝參數(shù)、要求及注意事項等。此外，嚴(yán)格按工藝文件要求操作，落實“三檢”制度，防止漏加工、錯加工、跳步等違章操作。

（4）管理過程防差錯

管理過程防差錯應(yīng)服務(wù)于產(chǎn)品研制過程。一是制定和完善管理制度，如編制生產(chǎn)過程預(yù)防差錯工作指導(dǎo)書，規(guī)定產(chǎn)品生產(chǎn)過程預(yù)防差錯工作實施流程、易錯環(huán)節(jié)及防錯方法，規(guī)范和指導(dǎo)生產(chǎn)過程預(yù)防差錯工作的開展與實施；二是以產(chǎn)品研制過程關(guān)重環(huán)節(jié)、敏感部位為重點，進(jìn)一步強化基礎(chǔ)管理工作，形成有策劃、有標(biāo)準(zhǔn)、有實施、有檢查、有評估考核的管理閉環(huán)；三是多渠道、多平臺開展員工教育與培訓(xùn)，如通過管理看板、車間大屏幕、電視、內(nèi)部局域網(wǎng)等渠道宣傳報道質(zhì)量、防差錯等案例，使員工進(jìn)一步提升質(zhì)量意識和差錯意識。在此基礎(chǔ)上，動員所有員工主動識別各工步、工序及工種等環(huán)節(jié)存在的質(zhì)量隱患和風(fēng)險，在全體員工中廣泛征集防差錯小技巧、小措施、小建議、小方法等提案，擇優(yōu)進(jìn)行實施并給予獎勵。

（5）制定防差錯圖冊

在總結(jié)提煉航天伺服研制經(jīng)驗和教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，編制了伺服機(jī)構(gòu)防差錯圖例，該圖例總結(jié)了伺服系統(tǒng)研制過程中的歷史質(zhì)量問題，并將研制經(jīng)驗固化成圖例形式。圖例以簡明圖示和精煉語言對易出差錯的設(shè)計、生產(chǎn)、試驗等環(huán)節(jié)和部位提出避錯方法，便于設(shè)計、工藝、操作和檢驗人員在日常工作中借鑒采納，以防范問題的重復(fù)發(fā)生。這是防差錯技術(shù)在零缺陷管理中的實踐和創(chuàng)新。

伺服機(jī)構(gòu)防差錯圖例提供了一種預(yù)防低層次質(zhì)量問題的有效方法，是不斷夯實保成功質(zhì)量的有效手段，也是促進(jìn)型號研制工作回歸到基礎(chǔ)和規(guī)范的有效途徑。

三、建設(shè)成果

通過系統(tǒng)梳理總結(jié)伺服閥研制過程中設(shè)計、工藝、加工及管理等全流程質(zhì)量問題、風(fēng)險與隱患，建立了涵蓋全研制流程的差錯統(tǒng)計、分析與控制措施，固化了預(yù)防差錯措施，并持續(xù)改進(jìn)，逐漸形成科學(xué)的、系統(tǒng)的防差錯管理體系，改變了事后差錯糾正和流程局部預(yù)防的被動管理模式，成為以“拒絕差錯、追求卓越”和“一次成功”為目標(biāo)的全流程差錯預(yù)防模式。

一是創(chuàng)新了質(zhì)量管理模式，增強了對研制細(xì)節(jié)和薄弱環(huán)節(jié)的把控能力，扭轉(zhuǎn)了事后差錯糾正的被動模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)的、全過程的差錯預(yù)防模式。

二是防差錯體系建設(shè)與實施應(yīng)與可靠性設(shè)計、質(zhì)量技術(shù)交流、質(zhì)量分析、質(zhì)量歸零、質(zhì)量活動、過程質(zhì)量問題及工藝規(guī)范體系建設(shè)有機(jī)結(jié)合，成為從產(chǎn)品設(shè)計到交付整個過程確保質(zhì)量和“零缺陷”的重要方法與紐帶。通過有效結(jié)合工藝規(guī)范體系建設(shè)，完善了包括工藝技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化工藝文件在內(nèi)的多種工藝文件或規(guī)程，實現(xiàn)了技術(shù)文件的正確性與可操作性，確保了產(chǎn)品品質(zhì)。

三是建立了包括研制全流程的防差錯體系，將差錯控制由點拓展到工藝、設(shè)計、加工及管理全方位立體層面，構(gòu)建了“零缺陷”和“一次成功”的系統(tǒng)工作方法。

四是防差錯體系構(gòu)建與實施的思路是運用系統(tǒng)工程的理念和方法，并結(jié)合產(chǎn)品研制特點，達(dá)到“全過程系統(tǒng)預(yù)防”的目標(biāo)，是一套具有航天特點的工作體系，建設(shè)思路可推廣應(yīng)用至相關(guān)企業(yè)?！?/p>