水輪機設計開發中的標準化及質量管理

田婷婷 向茹

摘 要：近年來，中國水利開發項目日漸減少，在水輪機制造加工水平達到國際一流水平的情況下，中國企業逐漸瞄準了國外市場，然而在人民幣大幅度升值的情況下，直接造成成本上升，進而水輪機國際市場價格缺乏競爭優勢，企業要想在國際市場中保持可持續發展，就需要從質量提高入手。然而產品最終質量與性能直接受到產品設計開發、設計質量兩大因素的影響。因此，有必要注重水輪機設計開發中的標準化及質量管理。本文主要圍繞著水輪機設計，展開了標準化與質量管理兩方面的分析，旨在進一步提升水輪機設計水平，保證產品性能。

關鍵詞：水輪機；標準化；質量管理

Abstract： in recent years， China's dwindling water conservancy project， the turbine manufacturing level has reached the international first-class level， gradually took aim at the foreign market， Chinese enterprises in the renminbi revaluation， however， caused by rising costs directly， and turbine international market price of the lack of competitive advantage， the enterprise to keep sustainable development in the international market， will need to start from quality improvement. However， the final product quality and performance are directly affected by the product design and development and design quality. Therefore， it is necessary to pay attention to the water turbine design and development of standardization and quality management. This paper focuses on the turbine design， launched a standardization and quality management analysis， in order to further improve the turbine design level， to ensure product performance.

Key words： water turbine； Standardization； Quality management

1.設計標準化工作的實施

對于水輪機這一類的機械產品而言，標準化方向發展，有利于保證質量，同時也是進一步發展的基礎。

1.1水輪機零部件的標準化

標準化涉及到的內容眾多，主要可分為硬件標準化與設計方法的標準化等，鑒于硬件標準化的實施，較為簡便，在實施之后快速見證了結果。基于此，在設計中，開始了水輪機零部件的標準化，針對一些沒有國家標準的大直徑螺母、螺栓等，主要是根據每一個項目，由設計人員的經驗設計出圖，伴隨著設計圖的增加，可以將不同的項目設計圖進行分類，逐漸積累成為基礎。最后根據企業的特點，參照標準進行分類整理，最終形成了一系列的標準土樣，之后的設計工作一旦出現相同的，就可以直接照搬使用，節省了大量設計工作時間。

伴隨著標準圖樣的增多，結合實際需求，水輪機產品標準號也隨之從中產生，實現了只要制定標準號，工廠就可以生產出相應的零部件，不再需要設計單位向工廠提供相應的標準圖樣。現如今，水輪機零部件標準化還在不斷完善中，實踐證明，標準化發展，提升了設計效率的同時，促進了產品質量的提升。

1.2設計程序標準化

設計效率最高的表現不是設計人員繪圖設計，而是僅需要提供機組規格要求及相關重要參數，便可以自動完成設計，同時衍生出完整的生產圖樣。然而自動化的設計，需要基于零部件的標準化，主要體現在設計程序的標準化。水輪機設計程序的標準化，需要在耗費大量人力與時間的情況下，數字化或者是公式化所有的設計過程與設計思路，之后借助計算機，結合數據與公式，編制為程序。可見，設計程序的標準化是一項龐大的工程。除此之外，在具體的布局設計中，需結合實際情況，做好總裝配件與零部件的設計，整個過程中十分復雜，并且難以明確相關內容，造成部分程序無法標準化。在具體的標準化中，僅僅是一般性程序的標準化。但是在具體的操作中，由于客戶或者技術等因素的存在，直接造成眾多項目與最初設計規格有出入。此刻利用自動化程序生成的圖樣，將有諸多設計問題，要想達到預期設計效果，需要進行大幅度的修改。這樣一來，勢必會增加設計時間，同時無法保證設計質量。

1.3成套部件的標準化

水輪機全部設計過程的標準化，即使耗費了大量人力、物力以及財力，也無法達到預期效果。但是部分零部件的標準化，完全是切實可行的。因此，在標準化途中，需要將各類型的水輪機按照單元細分，之后選擇代表性的尺寸進行標準化與系列化。

2.水輪機設計過程的質量管理分析

2.1水輪機設計的現狀分析

設計人員日常設計工作中，并不注重資料的積累，同時不善于利用現有手段查詢或者是借鑒相關資料，而是在日常設計中，反復畫出與現有現有完全相同的新圖，造成出圖的重復性，或者是畫出的圖相似度比較大，造成圖具有多樣性，這樣一來，設計人員耗費了大量的精力與時間在重復畫圖中，直接產品結構不具備繼承性，或者是繼承性差。

現如今，產品設計中存在這一現象，設計中需要隨意提高精度與用材，尤其是沒有資歷的設計人員，更加熱衷于一些精度高，剛性強度高的方案記性設計，造成一些不是十分重要的零部件，使用了高精度材料，直接造成零部件精度與剛度遠遠超過產品具體要求，從而造成產品生產成本輸出進一步增加。另外，在具體設計中，設計人員的理念側重于功能、性能等，忽視了成本。同時，部分設計人員自身設計經驗不足，針對一些市場上廣為流通的零部件，偏要自己設計、生產，直接在增加成本的基礎上，延長了制造周期。

2.2設計過程調查分析與設計基準書的編制

首先，明確設計需要考慮的內容， 結合目前設計情況，可知需要重點考慮的內容有客戶的具體要求、參考土樣的內容、制造工藝等。在具體的設計中，無論是資歷淺的年輕人，還是資歷豐富的設計人員，均熱衷于近似設計方法。

設計人員在完成上述調查之后，需要將整個設計過程中，分為規格標準與結構強度計算等技術上確定內容與方法，同時需要利用一些簡單的文字表述出來，這樣一來，就可以完成設計過程標準化，進而有利于提高設計效率與質量。

2.3設計過程的審核

水輪機的質量與性能，需要通過實踐檢測，方可知道最終產品質量。因此，有必要加強產品設計。然而產品設計質量的保證，關鍵在于是否標準化。但是從實踐可以發現，水輪機產品并不是全部程序或者是設計都能夠標準化，僅是部分設計能夠標準化。基于這一認識，可以得出僅靠標準化還無法保證產品設計質量。因此，有必要加強設計過程審核。DR系統的出現，就很好的實現了這一目的。DR系統從開始確認設計的合同內容到產品現場安裝與試驗結果，可分為多個階段，整個過程中，由多個部門聯合對產品的制造、運輸、安裝以及運行等多個方面的內容，進行審核，一旦發現問題，需要及時分析問題本質原因，之后在設計中，采取有效措施予以解決，保證設計質量，進而保證產品制造質量。另外，設計人員可以在設計前期，對設計進行綜合分析，分析潛在問題，之后在具體設計中，加以注意，由此促進設計質量的提升。

3.結語

綜上，水輪機設計標準化直接關系到設計質量，最終影響到產品質量。因此，有必要注重實施設計標準化，同時建立設計審核系統，由此保證設計工作質量，為提升水輪機產品質量奠定基礎。

參考文獻：

[1]陳康明.水輪機設計開發中的標準化及質量管理[J].機械工業標準化與質量，2014（02）：28-30.

[2]宋文武，彭貴川.水輪機選型設計軟件包的開發研究[J].大電機技術，1999（06）：61-65.

[3]孫淑清.我國水輪機設計專家系統的開發[J].水電站機電技術，1997（04）：17.

作者簡介：

田婷婷（1997—），女，漢族，四川遂寧，本科，研究方向：能源與動力工程。

向茹（1997—），女，漢族，四川遂寧，本科，研究方向：能源與動力工程。