機械制造中標準化的實施對產品質量提升的影響

摘 要：機械制造過程中，生產過程和工藝流程的規范化有助于確保產品的一致性，能夠減少人為誤差對質量的影響。制造過程中各個環節的精確控制可以帶來更高的質量穩定性，推動企業在技術和管理方面的系統化發展，對機械制造行業的可持續發展產生了深遠影響。本文旨在探討通過材料選用、加工工藝和質量檢驗的標準化，有效提高生產效率和產品合格率。

關鍵詞：機械制造，標準化，產品質量，質量穩定性

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2025.02.034

0 引 言

機械制造業是現代工業的基礎，隨著科技進步和市場需求的多樣化，產品的復雜性和精密度要求不斷提升。面對全球化的競爭環境，企業在追求效率的同時，必須確保產品質量的穩定性與可靠性。從材料的選擇，零部件的加工，生產設備的配置到工藝流程的設計，全面實施標準化控制，減少人為因素對生產的干擾，降低生產過程中潛在的誤差，提高制造過程的可控性。標準化是企業內部管理的需求，也是適應市場規范、提升產品競爭力的必要條件。隨著客戶對產品品質的要求日益嚴格，標準化在機械制造中扮演的角色愈發重要。其不僅能夠促使企業優化資源配置，提升制造工藝，還能夠確保不同批次產品的一致性和可追溯性，這對于提高產品的市場認可度至關重要。標準化的實施可以使企業在成本控制與質量提升之間找到平衡點，避免因非標準化操作導致的質量波動。

1 標準化實施對生產過程的影響

1.1 工藝流程的優化與規范

機械制造的核心是工藝過程的優化和標準化，其直接決定著加工質量和產品的生產效率。標準化的執行能夠使流程中的每一個步驟都是統一的，也是標準化的。以往的工藝流程，往往憑借操作者的經驗和工藝水平，造成產品質量良莠不齊的情況[1]。而標準化的實施則通過詳細的技術規范和流程圖，明確規定了每一項操作，減少了因個體操作差異而產生的質量問題，使操作人員在執行時能夠遵循統一的標準。標準化的工藝流程可以將零部件加工的每一步，包括溫度、壓力、速度等參數的設定，都細化到具體的操作標準，從而使每一臺設備，每一道工序，都按照既定的參數，嚴格地進行操作。這種嚴格的工藝規范，不僅使加工環節的差錯減少，而且使生產環節效率更高。標準化后的工藝流程優化，在流程管理上更具可追溯性，帶來生產的連續性和穩定性，減少了不必要的停機時間。

1.2 設備選型的統一和效率提升

機械制造中的設備選型依賴于項目經理或工程師的個人判斷，容易導致設備在不同的工廠和生產線上有很大的差異，設備選型的隨意性，增加了設備管理和維護的復雜性，造成生產效率波動，產品質量良莠不齊，生產效率也隨之下降。

標準化實施要求統一規劃裝備的選型，必須符合既定標準，從裝備規格型號到使用參數等各個方面都要有一個標準化的實施要求。選型標準化裝備帶來了兩個重要好處：一是生產效率提高，二是裝備管理難度降低。整齊劃一的設備選型，讓每一個環節的生產線都運轉起來，高效協調。標準化的機床、數控設備、機器人等設備選型，可以保證不同設備間的數據兼容性和操作一致性，降低由于設備不配套而造成的生產時滯。使用標準化的設備還可以提高設備的運行穩定性，降低設備故障率，減少設備的維護費用和停機費用[2]。在器材管理上，整齊劃一的器材選型也使零配件的管理和維護得到了簡化。由于設備規格型號相同，減少了因設備規格不同而造成的配件浪費和庫存積壓問題，因此備件的采購和庫存管理更加高效。

標準化設備選型還能夠促進企業內部的技術升級與改造。統一的設備標準便于新技術的推廣與應用，因為所有設備都遵循相同的技術規范，企業可以更加便捷地進行設備更新換代，提升整體生產能力。

1.3 生產一致性和誤差控制的改進

標準化工作的實施，使生產一致性明顯提高，誤差率明顯降低。標準化以清晰的操作規范和質量控制流程保證了每一件產品在不同批次、不同工廠之間都能保持一致的高質量水平，無論是在零件加工階段，還是在裝配和檢測階段。在傳統的非標準化生產模式下，零部件的尺寸精度、形狀精度等往往依賴于工人的手工操作，在生產中會出現一定的誤差，這是很難避免的，如果在生產中實施標準化，則將加工精度控制在微米級別，采用CNC技術、自動化設備，有效降低了人在生產中的誤差[3]。標準化還引入了更嚴格的質檢標準，通過精密的檢測手段在每一個加工環節控制產品的尺寸、形狀等關鍵指標。這種全程質量控制，既保證了產品的一致性，又避免了缺陷產品流入后續工序，對整批產品的質量造成影響，可以實時發現并糾正生產過程中的潛在問題。

2 標準化對產品質量提升的作用

2.1 材料和零部件的標準化管理

材料和零部件的標準化管理在機械制造領域可以保證產品的一致性，保證生產的高效性。標準化的物資管理不僅可以減少因物資品質差異而造成的潛在品質問題，同時也可以改善零組件的互換性，使供應鏈管理更加簡單化[4]。降低材料性能波動帶來的生產過程中的不確定性是材料標準化的一個關鍵目標。嚴格的材料檢測和選料，在保證產品質量穩定性的同時，減少了因材料問題在生產過程中造成的停機、維修費用。

2.2 加工精度與工藝流程的標準化實施

標準化工藝流程和高加工精度在提升機械制造的產品質量和效率方面具有關鍵作用，以豐田公司為例，其發動機生產線采用標準化的數控機床和自動化檢測設備，使曲軸和活塞的配合精度控制在0.005毫米以內。標準化后的工藝流程不僅使產品的一致性得到了保障，還減少了人為操作誤差[5]。數據表明，豐田在實施標準化精度控制后，發動機次品率由0.8%下降至0.4%，并且發動機的使用壽命延長了15%。詳細數據說明見表1。

2.3 質量檢測手段的統一與產品合格率提升

通用電氣的燃氣輪機制造過程中，質量檢測手段的標準化是核心項目，其包括超聲波檢測和X－射線檢測，以確保渦輪葉片內部無缺陷。采用統一的質量檢測流程，不僅使檢測效率得到了提高，而且使產品質量的一致性得到了保證。從數據看，通用電氣的渦輪葉片報廢率從2.5%降低到了1.2%，合格率有了明顯的提高。因此，在燃氣輪機制造過程中，標準化的質量檢測手段，對于提高產品合格率，具有十分重要的意義。

3 結 語

標準化在機械制造中的實施從材料管理、加工精度到質量檢測各個方面顯著提升了產品質量和生產效率。材料和零部件的標準化管理確保了生產一致性，減少了因材料質量差異引起的質量問題；加工精度和工藝流程的標準化使生產中的誤差控制在極低范圍，提高了產品的可靠性和使用壽命；統一的質量檢測手段確保了產品合格率的提升，降低了報廢率和售后維護成本，標準化是機械制造業提高競爭力和質量保證的重要手段。

參考文獻

[1]令狐鳳永.新時期如何推進機械制造企業的標準化作業[J].中國金屬通報，2024（4）：194-196.

[2]王小俊，張禮敬，楊鵬.機械制造企業安全生產標準化與工傷事故關系[J].中國安全科學學報，2023，33（8）：45-50.

[3]張濤.安全生產標準化下機械制造企業安全管理研究[J].大眾標準化，2023（3）：147-149.

[4]張振揚.機械制造及自動化專業實踐教學標準化體系的構建思路[J].現代職業教育，2022（24）：157-159.

[5]姜大偉.機械制造行業安全生產標準化的研究[J].大眾標準化，2021（24）：25-27.

作者簡介

梁玉橋，本科，工程師，研究方向為機械產品設計。