零件硬度檢測流程優化的研究及應用

樊娜娜，胡曉玲，周 璟，萬國俊

（成都飛機工業（集團）有限責任公司，四川成都 610092）

0 引言

隨著新材料廣泛應用于生產現場，各類材料技術要求又各不相同，檢驗工人工翻閱資料且手工逐條登記紙質臺賬，費時費力且容易出錯。鑒于這種情況，為提高零件硬度檢測效率，推進無紙化流程，下面將對技術標準進行梳理、匯總，并建立電子登記臺賬，形成零件硬度信息數據庫。該零件硬度信息數據庫為后期質量統計分析提供準確、有效數據，利用統計分析，實現適用于日常搜索、統計、報表分析的功能。

1 零件硬度檢測流程優化采用的先進方法

本文運用豐田精益制造的管理理念，按照豐田模式流程的精益思維消除生產過程中的“浪費”。根據工作實際情況，梳理零件硬度檢測流程，區分增值活動和非增值活動，發現非增值活動所需時間約占整個工作的60%，而增值活動僅占到40%，所以改善、優化非增值活動流程是優化硬度檢測流程的關鍵。

2 零件硬度檢測流程優化的過程

2.1 梳理零件硬度檢測流程，查找可改善對象

分析零件硬度檢測流程，區分增值活動與非增值活動。其中，增值活動包括兩項，分別是手動/自動檢測零件硬度和硬度檢測值的合格判定；非增值活動包括4 項，分別是查閱技術文件標準、核對零件件數、各種臺賬記錄和統計報表。非增值活動占比較大且必不可少，不能簡單刪除，只能進行優化。

以某檢驗點工作為例，以月為單位對其進行梳理統計、計算。

2.1.1 優化前的檢驗數據

該檢驗點每月平均至少檢驗450 多項零件，任務繁重時甚至多達到658 項。現僅選取2019 年6 月份、9 月份的檢驗數據進行分析（表1）。

表1 2019 年6 月份和9 月份硬度檢驗的交檢信息

2.1.2 計算增值活動時間

根據統計，一件零件試驗硬度需要30 s，硬度值合格判定需要5 s，因此一件零件增值活動時間為30+5=35 s。這樣，6 月份增值活動的時間為35×7415=259 525 s=72.09 h，9 月份為35×12 940=452 900 s=125.81 h。

2.1.3 計算非增值活動的時間

分別計算每類未能增值的活動需要的時間：

（1）查閱技術文件標準。在20 多種機型的文件中，查閱一項零件的硬度值大約需要4 min，因此，6 月份查閱文件標準用時為4×541=2164 min=36.07 h，9 月份為4×658=2632 min=43.87 h。

（2）核對零件件數用時。據統計，一項零件核對件數大約需要3 min，因此，6 月份核對零件用時為3×541=1623 min=27.05 h，9月份核對零件用時為3×658=1974 min=32 h。

（3）臺賬記錄時間。硬度檢驗完成后需要登記的記錄表有零件熱處理檢驗原始記錄、一次交檢合格情況統計表、溫濕度記錄表、硬度試驗精度記錄表，這4 張表總有46 項內容需要填寫，每項內容至少需要填寫5 個字，則每條記錄需要填寫230 個字，按正常平均每個字用時2 s 計算，每項零件臺賬記錄的時間為230×2=7.67 min/項。因此，6 月份臺賬登記的時間為7.67×541=4147.67 min=69.13 h，9 月份為7.67×658=5046.86 min=84.11 h。

（4）報表統計時間。由于所有記錄均為紙質記錄，不便于查找掌握零件全部信息。每月月底報月報時，統計數據需要花費24 h。

由此可計算出，6 月份非增值活動的時間為36.07+27.05+69.13+24=156.25 h，9 月份非增值活動的時間為43.87+32.9+84.11+24=184.88 h。

液氮冷浸前后煤粒表面掃描電鏡結果如圖6所示，干燥與飽水煤樣各取2個觀測點進行分析，對于干燥煤樣(圖6a)，液氮冷浸作用導致煤樣表面部分煤粒剝落(觀測點1、觀測點2)，但煤樣原有孔、裂隙結構改變并不明顯，對于飽水煤樣(圖6b)，煤樣表面出現了原生裂隙延伸(觀測點3)、裂隙加寬(觀測點4)等現象，增加寬度約為5 μm，煤體結構破壞較干燥煤樣嚴重，可見，液氮冷浸作用下水分對煤巖體的孔裂隙破壞尤為重要。

2.1.4 分析增值活動時間與非增值活動的時間分布

從表2 可以看出，6 月份、9 月份合計工作的時間遠遠超出一個月的工作日時間（22×8=176 h），超出了正常工作時間的76.5%；且非增值活動的時間所占比例遠超出增值活動時間，因此，非增值活動是重點關注的可改善對象。

表2 增值活動時間與非增值活動時間h

2.2 梳理各機型技術文件標準，形成技術標準庫

對各機型的文件技術標準進行梳理，找出文件技術標準中的共同點，形成適用于企業目前大部分生產研制機型的、簡單的技術標準庫，便于查找。

2.3 梳理記錄臺賬，提煉有效信息

（1）整理檢驗工日常所填寫表格。其中，硬度試驗類的表格有零件熱處理檢驗原始記錄、一次交檢合格情況統計表、溫濕度記錄表和硬度試驗精度記錄等；月報整理類的表格有質量提升報表、個人月交付報表、個人外協產品交付報表和個人月報電子報表等。

（2）梳理各表格填寫內容，找出共同信息，建立了電子臺賬，利用EXCEL 的計算功能、數據處理功能等，盡可能使臺賬整合得簡潔、完整。

2.4 建立零件硬度信息數據庫

當圖號確定時，機型、產品名稱、材料牌號等基本信息將唯一確定，建立零件有效硬度信息數據庫，主要包含各零件的圖號、產品名稱、材料牌號等基本信息，有利于后續電子臺賬處理數據時信息的調用等。

2.5 運用信息數據庫，建立電子臺賬

利用EXCEL 的函數統計/查找功能功能，編制函數程序，將產品名稱、材料牌號、產品類型等內容運用函數關系分別從信息數據庫中調用，實現在電子臺賬僅需要輸入圖號、產品名稱、材料牌號、產品類型等信息自動生成的目的。

3 零件硬度檢測流程優化的實施成效

3.1 改進查找技術標準的方式

3.2 改進數據處理方式（圖1）

圖1 數據處理方式的改進

改進后的優勢在于，可以利用電子臺賬整理數據，避免信息的重復填寫，有利于數據的查找及處理，大大提高檢驗工登記臺賬效率。

3.3 縮短硬度檢測流程時間

上述優化改善了3 項非增值活動：①查閱技術標準；②硬度檢驗完成后硬度檢驗完成后的臺賬登記；③報表統計。優化后時間計算如下：

（1）查閱技術標準的時間縮短為1.5 min，6 月份、9 月份優化前、后查閱技術標準時間見表3。由表3 可知，2019 年6 月份和9 月份改進前、改進后的查閱技術標準時間分別為79.94 h和29.975 h，兩項合計節約時間49.9654 h。

表3 優化前、后查閱技術標準的時間

（2）對電子臺賬進行試用，分別記錄之前提取的2019 年6月份、9 月份的數據（表4）。由表4 可知，2019 年6 月份和9月份紙質記錄與電子臺賬記錄使用時間分別為153.24 h 和22.9 h，兩項合計節約時間130.34 h。

表4 紙質記錄與電子臺賬記錄的使用時間

（3）報表統計：由于相關數據已經在電子臺賬系統，因而很容易獲取報表統計，經過試驗月報統計只需要1 h。

優化后，這3 項非增值活動的使用時間縮短了80.5%。

3.4 為后續數據分析提供有力保障

隨著信息化、自動化的不斷推進，后期需要分析的數據會越來越多，現在建立的電子臺賬利于保存且數據不可丟失，不僅有效避免了紙質臺賬整理數據的困難及時間久遠導致信息不完整的情況，而且還可以對數據實時進行分析，不會有滯后，保證了數據的實效性，為后續工作提供了有力保障。

4 結論

在大數據時代，信息化、無紙化是企業發展的趨勢，本文實現了將零散信息的整合、將紙質臺賬轉變成電子臺賬。但是目前僅僅是適用階段、還未推廣，在后續的工作中應盡量打破現有常規做法將資源信息共享，便于大家查找數據，在確保信息安全的前提下可推廣到其余硬度檢測點使用。