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工藝規(guī)范體系構(gòu)建與編制研究

工藝規(guī)范是企業(yè)技術(shù)規(guī)范體系中的重要一環(huán)。它直接面向作業(yè)層，需要有高度的可操作性和近乎完善的正確性。工藝規(guī)范其實也是企業(yè)工藝技術(shù)和能力的體現(xiàn)。國家提出的“制造2025”戰(zhàn)略，最需要工藝能力的支撐。國外著名企業(yè)(如波音和空客公司)也非常重視工藝規(guī)范體系的建設(shè)。波音公司建立了涉及10個專業(yè)工藝領(lǐng)域的工藝規(guī)范。我國的商用飛機項目中也已開始建立工藝規(guī)范體系[1]。幾年前，中國電子科技集團公司第三十六研究所開始系統(tǒng)化地開展針對工藝規(guī)范的研究和建設(shè)工作。本文在對工藝規(guī)范的基本涵義、特點和作用進行簡要論述的基礎(chǔ)上，結(jié)合本所的特點，研究企業(yè)工藝規(guī)范體系構(gòu)建的思路、方法和框架結(jié)構(gòu)，并結(jié)合具體案例分析工藝規(guī)范的編制原則、要求和內(nèi)容等。

1 工藝規(guī)范的基本內(nèi)涵、特點和作用

1.1 工藝規(guī)范的基本內(nèi)涵

工藝規(guī)范是指在制造過程中應(yīng)遵循的準則、程序、方法和基本要求。其是規(guī)定產(chǎn)品加工環(huán)節(jié)和對象的制造技術(shù)和制造要求的一類標(biāo)準， 也是對工藝技術(shù)的總結(jié)、提煉和提高[2]。企業(yè)工藝規(guī)范包含著企業(yè)在產(chǎn)品制造方面探索和積累的訣竅和經(jīng)驗，代表了企業(yè)的制造能力和水平。

1.2 工藝規(guī)范的特點

工藝規(guī)范應(yīng)具備一般規(guī)范的有效性、正確性、可操作性和法規(guī)性。與其他規(guī)范(如設(shè)計規(guī)范)相比，在正確性和可操作性方面應(yīng)有更高的要求。對設(shè)計人員來說，一份專業(yè)設(shè)計規(guī)范只是他在產(chǎn)品設(shè)計中的指導(dǎo)文件之一；而對技能操作人員來說，工藝規(guī)范是他完成加工作業(yè)的最主要的文件，有時甚至是唯一的操作指導(dǎo)文件。因此，工藝規(guī)范的正確性和可操作性會直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。

1.3 工藝規(guī)范的作用

工藝規(guī)范統(tǒng)一了制造的工作流程，從而起到了縮短工作周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。它可以固化并推廣成熟的工藝技術(shù)，從而提高工藝的穩(wěn)定性、一致性。體系化的工藝規(guī)范是一家企業(yè)制造能力的最好體現(xiàn)和證明。

2 工藝規(guī)范體系構(gòu)建

2.1 基本思路

廣義上的工藝規(guī)范體系包括了工藝管理規(guī)范、工藝技術(shù)規(guī)范、規(guī)范化的操作文件以及工藝工作指南等[3]，在這當(dāng)中包含了與產(chǎn)品過程不直接相關(guān)的管理規(guī)范。本文基于技術(shù)規(guī)范體系的范疇來研究工藝規(guī)范，主要將指導(dǎo)性的工藝規(guī)范和操作性的工藝規(guī)范納入體系建設(shè)內(nèi)容，這樣可以避免與企業(yè)的其他管理體系(如質(zhì)量管理體系)等產(chǎn)生交纏和矛盾。在體系的構(gòu)建中還考慮了如下方面。

1)應(yīng)符合本所產(chǎn)品和業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，以提高適用性；同時又具備一定的擴展性，以在一定時期內(nèi)適應(yīng)企業(yè)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)發(fā)展需要。

2)針對本所存在的工藝文件種類繁多、零散的現(xiàn)狀，進行必要的整合。將典型工藝文件、較成熟的關(guān)鍵工藝文件等經(jīng)轉(zhuǎn)化后，統(tǒng)一納入到操作類工藝規(guī)范中。

3)操作類工藝規(guī)范是體系中的核心部分，它直接作為現(xiàn)場工藝文件，是操作和檢驗的依據(jù)，應(yīng)基本做到各專業(yè)加工制造的完整覆蓋。

4)工藝規(guī)范在成熟性條件下，還應(yīng)考慮到先進性、成套性。

2.2 構(gòu)建方法

本所的工藝規(guī)范體系中將工藝規(guī)范分為兩大類，即通用工藝規(guī)范和專用工藝規(guī)范。

通用工藝規(guī)范分為指導(dǎo)類工藝規(guī)范和操作類工藝規(guī)范兩類：1)指導(dǎo)類工藝規(guī)范主要用于指導(dǎo)工藝設(shè)計和規(guī)范相關(guān)工藝控制要求；2)操作類工藝規(guī)范按本所目前和今后一段時期內(nèi)涵蓋的制造技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域來劃分，分為電子裝聯(lián)工藝規(guī)范、線纜加工工藝規(guī)范、粘貼和化工工藝規(guī)范以及機械制造工藝規(guī)范。操作類工藝規(guī)范作為現(xiàn)場工藝文件，直接指導(dǎo)作業(yè)者操作。

專用工藝規(guī)范根據(jù)本所產(chǎn)品特點，按平臺進行劃分，分為航空產(chǎn)品工藝規(guī)范、船載產(chǎn)品工藝規(guī)范、地面產(chǎn)品工藝規(guī)范和航天產(chǎn)品工藝規(guī)范。從理論上來說，所有的工藝規(guī)范都是具備通用性的。這里的專用是指其適用性主要為某一平臺領(lǐng)域。而在該平臺領(lǐng)域，這類工藝規(guī)范屬于頂層的工藝文件，用于指導(dǎo)整個工藝設(shè)計和制造過程，對于相同平臺的各產(chǎn)品項目具有很強的通用性。

2.3 體系結(jié)構(gòu)框架

基于上述思路和方法，建立了本所的工藝規(guī)范體系(見圖1)。整個體系框架由具體的共計84項工藝規(guī)范支撐。

圖1 工藝規(guī)范體系框架

1)指導(dǎo)類工藝規(guī)范。包括提出過程控制要求的電子裝聯(lián)過程多余物預(yù)防與控制要求、SMC/SMD器件防氧化控制要求、元器件防靜電控制要求等規(guī)范以及用于指導(dǎo)工藝師進行工藝設(shè)計的高速切削加工、激光切割加工和板金加工等11項工藝規(guī)范。。

2)操作類電子裝聯(lián)工藝規(guī)范。包括再流焊焊接工藝、表面貼裝工藝、焊膏刷涂工藝、電裝手工焊接工藝、BGA植球返修工藝和CCGA裝焊工藝等14項工藝規(guī)范。

3)操作類線纜加工工藝規(guī)范。包括線纜端頭處理工藝、半剛電纜組件加工工藝、柔性電纜組件加工工藝、線纜冷壓接工藝和線纜繞接工藝等15項工藝規(guī)范。

4)操作類粘貼與化工工藝規(guī)范。包括密封膠涂覆工藝、環(huán)氧樹脂膠粘接工藝、導(dǎo)電膠粘接工藝、硅橡膠粘固工藝、電子產(chǎn)品三防工藝、線圈浸漬絕緣漆工藝和電子產(chǎn)品清洗工藝等21項工藝規(guī)范。

5)操作類機械制造工藝規(guī)范。包括螺套/螺桿壓裝工藝、擠壓內(nèi)螺紋工藝、柔性蓋板制造工藝、鋁合金氮氣爐釬焊工藝和形變鋁合金熱處理工藝等涉及機械制造過程的18項工藝規(guī)范。

6)專用工藝規(guī)范。包括本所目前產(chǎn)品平臺領(lǐng)域的航空產(chǎn)品工藝規(guī)范、船載產(chǎn)品工藝規(guī)范、地面產(chǎn)品工藝規(guī)范和航天產(chǎn)品工藝規(guī)范等4項工藝規(guī)范。這些規(guī)范是制定項目工藝方案的基礎(chǔ)，也為確定零、部、整件等具體的加工工藝方法和流程提供了指導(dǎo)。

3 工藝規(guī)范編制

3.1 編制原則

工藝規(guī)范，尤其是直接指導(dǎo)操作的工藝規(guī)范，首要的原則是保證其正確性。因此，只能把已證明是成熟的流程和方法納入規(guī)范中。對于一些迫切需要用到的，但同時又沒有過多歷史數(shù)據(jù)支持的工藝，就必須經(jīng)過必要的專項驗證。例如，本所在電子產(chǎn)品裝聯(lián)過程中，經(jīng)常會遇到由于BGA器件因各種原因，需重新植球焊接的問題。但以前由于沒有統(tǒng)一的規(guī)定要求，重植球和焊接質(zhì)量往往無法保證。所以本所確定需要編制一份《BGA植球返修工藝規(guī)范》。為了保證正確性，在編制前專門設(shè)立工藝研究專題，對BGA植球返修工藝進行研究和驗證，從而確定關(guān)鍵的工藝參數(shù)和合理的流程。這種做法證明是有效的。按照《BGA植球返修工藝規(guī)范》進行的操作，基本都實現(xiàn)了植球的成功，器件焊接質(zhì)量也得到了保證。當(dāng)然規(guī)范還應(yīng)考慮到制造效率和成本，盡可能地以最少的流程、最短的時間完成作業(yè)。

3.2 編制要求

工藝規(guī)范指導(dǎo)的是產(chǎn)品的物化過程，而物化過程離不開“人、機、料、法、環(huán)”五要素。因此，一份完整的工藝規(guī)范通常都應(yīng)涵蓋這五要素。同時，發(fā)布了工藝規(guī)范的編制指南，詳細闡述了相關(guān)工藝規(guī)范編制要求，對具體的工藝規(guī)范編制具有很好的指導(dǎo)作用。

3.3 編制內(nèi)容

工藝規(guī)范的內(nèi)容應(yīng)完整、清晰和通俗易懂。操作人員容易接納，也就提高了效率，同時也可減少誤操作。下述以《BGA植球返修工藝規(guī)范》為例作簡要介紹。

《BGA植球返修工藝規(guī)范》共分9節(jié)，分別為范圍、引用文件、縮略語、材料、設(shè)備與工具、環(huán)境要求、操作人員要求、工藝過程、常見問題和解決方法?？梢钥闯?，這些內(nèi)容完全覆蓋了“人、機、料、法、環(huán)”五要素。其中，范圍即本規(guī)范適用的范圍；引用文件和縮略語指本規(guī)范中用到的文件和縮略語；材料節(jié)詳細列出了BGA植球返修需要用到的所有材料；設(shè)備和工具列出了過程需用的設(shè)備和工具及其要求；環(huán)境和操作人員要求則對進行BGA植球返修的環(huán)境和人員進行了規(guī)定。

規(guī)范的核心內(nèi)容為工藝過程節(jié)，該節(jié)詳細地規(guī)定了工藝流程、焊接準備、清理焊盤、焊片對位、涂助焊劑、漏球、焊接以及檢驗的方法和要求。而且規(guī)范中順序與實際操作順序基本保持一致，具有很好的使用性。工藝過程中的一些工藝參數(shù)，如鋼片開孔尺寸、鋼片厚度和烙鐵溫度等均是前期通過了工藝驗證后確定的。

本規(guī)范還列出了作業(yè)過程中可能遇到的常見問題和相應(yīng)的解決方法，很實用，也非常人性化，是本規(guī)范的一個亮點。實踐中也得到了操作人員的高度肯定。

4 結(jié)語

工藝規(guī)范體系的建立，是企業(yè)邁向規(guī)范、成熟的一個標(biāo)志，也是企業(yè)制造能力和產(chǎn)品競爭能力的重要體現(xiàn)。采取適宜的思路、方法是有效構(gòu)建工藝規(guī)范的基礎(chǔ)。建立完善的工藝規(guī)范體系也是現(xiàn)代企業(yè)贏得市場成功的重要保證。

[1] 陳潔.大型商用飛機工藝規(guī)范體系構(gòu)建[J].航空制造技術(shù),2012(22):32-35.

[2] 畢國楦.航空工業(yè)標(biāo)準化基礎(chǔ)[M].北京：航空工業(yè)出版社,2002.

[3] 項迎,余仿春,秦昭,等.航天企業(yè)工藝規(guī)范體系的建立與實踐[J].航天工業(yè)管理,2013(6):47-49.

責(zé)任編輯 鄭練

金大元

(中國電子科技集團公司第三十六研究所，浙江 嘉興 314033)

論述了工藝規(guī)范的基本涵義、特點和作用?；谄髽I(yè)自身，研究了企業(yè)工藝規(guī)范體系構(gòu)建的思路、方法和結(jié)構(gòu)。結(jié)合具體案例，分析了工藝規(guī)范的編制原則、要求和內(nèi)容等。

工藝規(guī)范；體系；制造；標(biāo)準化

Researches on the Configuration of Process Criteria System

JIN Dayuan

(No.36 Research Institute of CETC, Jiaxing 314033, China)

Briefly discuss the definition, characteristic, and function of the process criteria. Then the ideas and ways of designing the process criteria system are given. Based on the real cases, the guideline, requirement and content of writing a process criteria are analyzed.

process criteria, system, manufacturing, standardization

金大元(1964-)，男，研究員，副總工程師，主要從事電子設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝、制造技術(shù)和企業(yè)技術(shù)規(guī)范等方面的研究。

2016-04-22

TH 16

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