霍 偉
(哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司,黑龍江 哈爾濱 150040)
在新產(chǎn)品研發(fā)過程中,規(guī)劃產(chǎn)品的發(fā)展方向和開發(fā)方案是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。如何保證新產(chǎn)品具有一定的先進(jìn)性、創(chuàng)新性,標(biāo)準(zhǔn)化對它有直接的指導(dǎo)作用。首先,需要通過充分的市場調(diào)研,掌握國內(nèi)外同類產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)或樣本,了解國際標(biāo)準(zhǔn)對該類產(chǎn)品質(zhì)量性能、試驗(yàn)、檢驗(yàn)方法的規(guī)定,熟悉同類產(chǎn)品有關(guān)的國內(nèi)外及國際上現(xiàn)行的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)國家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,提出初步要求及方案,通過這些標(biāo)準(zhǔn)化的行為,使整個(gè)研制過程正常有序地進(jìn)行,對于提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少設(shè)計(jì)、工藝、工裝設(shè)計(jì)與制造的工作量,縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造周期,減少原材料消耗,降低設(shè)計(jì)成本有著極其重要的作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各種信息量日益增長已成為必然趨勢。標(biāo)準(zhǔn)化工作的開展也可以借助信息化這個(gè)平臺(tái),不斷創(chuàng)新思路。標(biāo)準(zhǔn)化人員要通過各種手段、方法以及現(xiàn)代化的信息交流工具, 動(dòng)員設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)量、管理等方面的領(lǐng)導(dǎo)及專業(yè)人員全員參與,全面搜索、收集有關(guān)產(chǎn)品信息。需要采集設(shè)計(jì)、工藝、檢驗(yàn)和試驗(yàn)、采購、包裝儲(chǔ)運(yùn)及環(huán)保安全等方面的信息。其中包括:國際標(biāo)準(zhǔn)、國外先進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn);強(qiáng)制性及推薦性國家標(biāo)準(zhǔn);強(qiáng)制性及推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);相關(guān)法律、法規(guī);量儀產(chǎn)品同行業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品說明、樣本;量儀產(chǎn)品應(yīng)用行業(yè)的狀況和對量儀產(chǎn)品使用要求等。
在量儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中,企業(yè)實(shí)施和推廣使用了系統(tǒng)軟件項(xiàng)目,通過開目、堯創(chuàng)CAD、SolidEdge、SolidWorks、Protel99se、Altium designer summer09、CAPP等系統(tǒng)軟件,將產(chǎn)品設(shè)計(jì)文件、工藝文件等植入系統(tǒng)軟件中供設(shè)計(jì)使用,可以實(shí)現(xiàn)資源共享,給產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理帶來極大的便利。在企業(yè)的局域網(wǎng)上建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫,這樣設(shè)計(jì)人員在從事設(shè)計(jì)工作的同時(shí),直接在計(jì)算機(jī)上調(diào)用、查閱標(biāo)準(zhǔn)信息,提高了工作效率。標(biāo)準(zhǔn)化人員定期在企業(yè)的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中發(fā)表標(biāo)準(zhǔn)信息,提供新舊標(biāo)準(zhǔn)對照目錄、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布與實(shí)施日期、與舊標(biāo)準(zhǔn)的替代關(guān)系等,這樣就可以使技術(shù)人員和管理人員在第一時(shí)間得到最新的標(biāo)準(zhǔn)信息,使用標(biāo)準(zhǔn)的有效性得到了進(jìn)一步的加強(qiáng),提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化人員的工作效率。
標(biāo)準(zhǔn)化人員應(yīng)根據(jù)企業(yè)的技術(shù)力量、生產(chǎn)狀況、工藝手段和條件先行決定采用何種等級的標(biāo)準(zhǔn),如國際標(biāo)準(zhǔn)、國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。在沒有現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)或者現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不適合本企業(yè)的情況下,就必須制定適用的企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)須經(jīng)上級主管機(jī)關(guān)對標(biāo)準(zhǔn)備案注冊。企業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足以下要求:必須具有一定的先進(jìn)性,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不低于同種產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),必須符合相關(guān)的法律、法規(guī)的要求;符合使用行業(yè)的使用要求;符合企業(yè)的生產(chǎn)狀況和條件或通過技術(shù)改造能夠達(dá)到的生產(chǎn)狀況條件。
以哈量集團(tuán)生產(chǎn)的量儀產(chǎn)品6810N型CNC三坐標(biāo)測量機(jī)為例,該產(chǎn)品是一種集光、機(jī)、電及計(jì)算機(jī)于一體的CNC型移動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)測量機(jī),主要用于測量各類零件的基本幾何元素及其形狀誤差。該產(chǎn)品是68系列CNC三坐標(biāo)測量機(jī)的系列化產(chǎn)品。研制前標(biāo)準(zhǔn)化人員提出了初步要求及方案,考慮到雖然有國家標(biāo)準(zhǔn)及校準(zhǔn)規(guī)范,但這些標(biāo)準(zhǔn)對儀器精度指標(biāo)范圍規(guī)定得不夠具體,無法規(guī)范產(chǎn)品設(shè)計(jì),因此需要制定適用的企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),首先確定基本要素,標(biāo)準(zhǔn)起草人開始起草產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的初稿,同時(shí)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)也開始緊張有序地進(jìn)行。由于該產(chǎn)品在電控系統(tǒng)方面做了重大改進(jìn),采用了更為先進(jìn)的英國RENISHAW運(yùn)動(dòng)控制器,驅(qū)動(dòng)電機(jī)更換為松下直流伺服電機(jī),在產(chǎn)品調(diào)試初期,遇到了很多困難,由于調(diào)試環(huán)節(jié)相對以前交流伺服電機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜困難的多,始終達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)上的要求。為解決這一難題,我們經(jīng)過認(rèn)真分析、反復(fù)驗(yàn)算和測試,不斷與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求對照,最后在課題組人員的共同努力下,終于排除了種種困難,解決了這一難題。在提升儀器檔次與穩(wěn)定性的同時(shí),又大大提高了測量機(jī)的測量精度和測量效率。從這里可以看出,企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)起到了積極的指導(dǎo)作用。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì),而它又在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試制過程中不斷得到充實(shí)、驗(yàn)證和發(fā)展,對原來標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)考慮不夠全面的地方進(jìn)行增補(bǔ)或修改,將有關(guān)參數(shù)、技術(shù)要求等納入產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),從而使標(biāo)準(zhǔn)更合理、更完善。
在新產(chǎn)品開發(fā)過程中,除了編制產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)之外, 還要編制與其有關(guān)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、原材料標(biāo)準(zhǔn)、通用部件標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程、工裝標(biāo)準(zhǔn)、安全環(huán)保工藝及勞動(dòng)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定等。
量儀產(chǎn)品的研制,需要課題組人員(包括機(jī)械、電氣、軟件人員)互相協(xié)作、共同努力,往往由多個(gè)課題組、許多設(shè)計(jì)人員同時(shí)設(shè)計(jì)不同部分,這就有必要制定統(tǒng)一的產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化要求,彼此通過標(biāo)準(zhǔn)的約束,使整個(gè)設(shè)計(jì)過程按照科學(xué)規(guī)律運(yùn)行,使產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足系列化、規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化的要求。
3.1 圖樣編號的標(biāo)準(zhǔn)化要求
每個(gè)量儀產(chǎn)品及產(chǎn)品的零部件或設(shè)計(jì)文件都有一個(gè)編號。使設(shè)計(jì)、工藝及管理人員利于處理,計(jì)算機(jī)易于識(shí)別,為產(chǎn)品零部件的貯存、調(diào)用、計(jì)劃與管理提供方便。量儀產(chǎn)品型號的編號采用4位數(shù)字,按其儀器主要性質(zhì)(指光學(xué)、電氣、齒輪、光柵等)分為9類(1~9),按其產(chǎn)品特性(主要指產(chǎn)品用途、結(jié)構(gòu)形狀等)分為10類(0~9),考慮分類產(chǎn)品的規(guī)格和變型分為99編號(01~99)。
儀器標(biāo)準(zhǔn)中對量儀產(chǎn)品圖樣的編號做出明確規(guī)定。例如:6810N型CNC三坐標(biāo)測量機(jī)的X軸導(dǎo)軌的編號為6810N/1-1,6表示產(chǎn)品性質(zhì)為長度光柵基準(zhǔn)量儀;8表示產(chǎn)品特征為三坐標(biāo)類;10表示產(chǎn)品編號(數(shù)字控制CNC型);N表示改型產(chǎn)品代號;1(第一個(gè))表示部件號;1(第二個(gè))表示零件號。產(chǎn)品圖樣編號組成說明見圖1。這樣編號,既符合JB/T5054.4《產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件編號原則》的規(guī)定, 又滿足了量儀產(chǎn)品多種類別的特殊要求。
圖1 產(chǎn)品圖樣編號組成說明
3.2 主要零部件的標(biāo)準(zhǔn)化要求
6810N型CNC三坐標(biāo)測量機(jī)的機(jī)械部分,如測量機(jī)的主副立柱、X、Z滑架、底座、工作臺(tái)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等主要部件,均重新進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這些零部件直接關(guān)系到整臺(tái)測量機(jī)的測量精度、生產(chǎn)周期和經(jīng)濟(jì)成本, 有必要提出明確的標(biāo)準(zhǔn)化要求。
設(shè)計(jì)圖樣中對主要零部件的材料及相應(yīng)的技術(shù)要求做出明確規(guī)定。如: X、Z滑架采用HL105 , 鑄件不得有鑄造缺陷, 須時(shí)效處理;焊接件的焊接要求應(yīng)符合JB/T 5000.3–2007《重型機(jī)械通用技術(shù)條件 第3部分:焊接件》的規(guī)定;對關(guān)鍵、重要(零部)件的技術(shù)要求做出了特性標(biāo)識(shí):如X軸導(dǎo)軌圖中對平面度、平行度、垂直度做出了要求;大氣浮墊圖中對平面度及重要尺寸做出了要求;Z軸導(dǎo)軌圖中對直線度、垂直度、平行度做出了要求;氣浮墊圖中對平面度及重要尺寸做出了要求;下蓋、上蓋圖中對配合尺寸、沉孔、角度等尺寸做出了要求;工作臺(tái)圖中對平面度、平行度做出了要求;對零件的表面處理及熱處理硬度都做出具體的規(guī)定。
企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對整臺(tái)測量機(jī)的精度做出明確規(guī)定。如: 三坐標(biāo)測量機(jī)X、Y、Z方向移動(dòng)的相互垂直度;工作臺(tái)面與X、Y移動(dòng)平面的平行度;測量重復(fù)性;示值誤差;單軸綜合誤差;空間綜合誤差;雙向長度測量能力; 測量機(jī)抗干擾能力;測量軟件功能;數(shù)控系統(tǒng)功能;電氣設(shè)備等都做出了詳細(xì)的規(guī)定;并對測量機(jī)使用環(huán)境、空調(diào)機(jī)和壓縮機(jī)選型;測量機(jī)所需電源、氣源,測量機(jī)機(jī)房濕度、溫度、接地裝置都做出了相應(yīng)的規(guī)定。
3.3 主要標(biāo)準(zhǔn)件的標(biāo)準(zhǔn)化要求
對6810N型CNC三坐標(biāo)測量機(jī)主要聯(lián)接件的標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)度等級做出明確規(guī)定:如該測量機(jī)緊固件的性能等級應(yīng)符合GB/ T 3098.1–2010《緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱》緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱所規(guī)定的8.8 級的要求,對于關(guān)鍵部位X導(dǎo)軌和主副立柱連接所用的螺釘,選用12.9級的要求。對緊固件的選定范圍做出規(guī)定:新設(shè)計(jì)時(shí)盡量不采用非優(yōu)選系列(表中斜體字所示規(guī)格)。該測量機(jī)優(yōu)先選用了M4、M5、M6等螺紋規(guī)格的螺釘,僅集中選用GB/T70.1–2008《內(nèi)六角圓柱頭螺釘》的螺釘就有340多個(gè)。這樣,在保證產(chǎn)品性能要求的前提下減少了螺釘?shù)囊?guī)格、品種,提高了標(biāo)準(zhǔn)化程度,也利于庫房管理。對與無牙螺桿等傳動(dòng)部件聯(lián)接、測量運(yùn)動(dòng)部件用軸承采用了精度高的C236102、C160200精密級軸承;標(biāo)準(zhǔn)球選用等級為G3的高精度鋼球,并對自制緊固件的材料、熱處理、表面處理等技術(shù)要求做出了詳細(xì)規(guī)定。
量儀新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和老產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件都必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查;參加產(chǎn)品鑒定會(huì)議,會(huì)上發(fā)表標(biāo)準(zhǔn)化審查報(bào)告;進(jìn)行定型后的產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件的標(biāo)準(zhǔn)化審查工作,是監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)化綜合要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的可靠性與符合性的重要保證。
量儀產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖樣標(biāo)準(zhǔn)化審查的內(nèi)容包括以下幾項(xiàng)。
4.1 是否優(yōu)先采用了定型的結(jié)構(gòu)方案和設(shè)計(jì)方案,是否最大限度地采用了標(biāo)準(zhǔn)件、通用件,以提高設(shè)計(jì)的延續(xù)性和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度;
4.2 對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、功能、外形尺寸、安裝尺寸以及各尺寸精度等方面與標(biāo)準(zhǔn)的符合性或與產(chǎn)品樣本的符合性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查;
4.3 機(jī)械制圖、標(biāo)準(zhǔn)的尺寸、尺寸公差與配合、形位公差、表面粗糙度、熱處理、表面處理等應(yīng)當(dāng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);
4.4 零件的結(jié)構(gòu)要素、材料牌號、規(guī)格等是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn);
4.5 編寫和敘述內(nèi)容、使用的名稱、術(shù)語、計(jì)量單位等應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定;且在同一套圖樣和技術(shù)文件中應(yīng)保持一致;
4.6 引用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)代號、名稱應(yīng)當(dāng)正確;
4.7 圖樣與技術(shù)文件的幅面、格式、名稱、代號是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,責(zé)任簽署應(yīng)當(dāng)完整、齊全;4.8 技術(shù)要求、試驗(yàn)方法及檢驗(yàn)規(guī)則與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)( 包括企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢定規(guī)程) 是否協(xié)調(diào)一致;
4.9 圖樣中標(biāo)題欄、目錄、明細(xì)表、匯總表內(nèi)容及填寫方法是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;
4.10 技術(shù)要求及圖樣中的文字表達(dá)應(yīng)簡潔、正確、字跡清晰、字體符合國家標(biāo)準(zhǔn);
4.11 圖樣的繪制是否符合機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;
4.12 裝配圖是否有必要的尺寸標(biāo)注(外形尺寸、連接尺寸、配合尺寸和安裝尺寸等);
4.13 對所需工卡具、標(biāo)準(zhǔn)刀具、工藝裝備的符合性進(jìn)行審查;
4.14 審查系列產(chǎn)品的一致性。對同類產(chǎn)品、同類零部件及同類結(jié)構(gòu)等的一致性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查;
4.15 圖樣及技術(shù)文件應(yīng)完整、統(tǒng)一、齊全,對審查中存在的問題,應(yīng)填寫標(biāo)準(zhǔn)化審查意見單。
標(biāo)準(zhǔn)化的作用,直接影響企業(yè)科技進(jìn)步和發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低是衡量企業(yè)技術(shù)水平和基礎(chǔ)能力的重要內(nèi)容。企業(yè)只有不斷采用先進(jìn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)并生產(chǎn)具有先進(jìn)水平的產(chǎn)品,才能保證產(chǎn)品質(zhì)量,發(fā)展產(chǎn)品品種,促進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、升級,提高產(chǎn)品在市場上的競爭力,從而最大限度地獲得經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。