0 引言

    在現代航空制造中，許多重要承力結構件都要經過特種工藝處理，特種工藝形成的質量特性是否穩定、可靠，直接影響到飛行安全和運營的經濟性。

    本文選取典型熱表處理特種工藝生產廠為研究對象，以電鍍工藝為切入點，運用流程管理理論和技術，探索出適合西飛公司現狀與未來發展的、基于流程管理的特種工藝質量預控模式，保證了零件實物質量，加快生產流程運行效率，滿足了飛機研制生產需求，促進公司年度經營目標的實現，全方位地增強特種工藝生產廠的競爭力。

1 基于流程管理的特種工藝生產廠質量預控技術簡述

    基于流程管理的特種工藝生產廠質量預控技術是運用流程管理方法識別、篩選關鍵流程作為切入點，通過統一調動資源、打破職能分割的方式，使流程所有參與者集思廣益，充分地發現或預知流程變異實質，在工藝流程發生變異以及質量事故發生之前及時采取必要的預控措施，系統化地規范組織的各種經營活動，從而快速解決當務之急的短板問題，更好地實現和滿足客戶要求。其具體實施步驟如下：

    步驟1現狀分析：收集、匯總歷史數據，運用柏拉圖等流程管理理論和分析手段，查找影響產品實物質量和生產效率的“瓶頸”問題，確定其關鍵流程，作為解決問題的切入點。

    步驟2流程建模：采用圖形化建模技術直觀、形象地描述和表達流程結構及其關系。

    步驟3流程分析：在流程模型基礎上，采用因果圖等簡單形象圖形化流程分析工具進一步發現流程運行的瓶頸，并提出改進方案。

    步驟4流程實施：實施改進后流程，確保流程按計劃正常運行與控制，并及時解決突發事件。

    步驟5流程評價：建立并通過評價體系，對流程的運行質量進行測評，依據評價結果確定是否通過輕微改進來完善流程，或者通過流程再造方式來改善。

2 實施應用

    2．1現狀分析

    擔負高強度鋼熱表處理的特種工藝生產廠是西飛公司主要且典型的特種工藝生產廠，主要承擔國內軍民機和國際合作項目零件熱表處理科研生產任務，所涉及的工藝種類多而雜，眾多工藝流程構成了圖1所示的生產線框架結構，其管理運作是通過各業務部門按如圖2所示的組織結構依據既定規范、運用相關資源、協調與配合來完成的，從而保證了其經營目標和客戶的實現。但隨著顧客需求日益多樣化、期望值日益提高以及西飛公司未來特種工藝規模與技術應用的擴大，這種主要從方便專業化管理和控制角度設置的傳統運作模式，不僅不能帶來整體的協調作業，而且還造成過程監控漏洞的時有發生、過程監控日益復雜化和整個運行效率的低下。

 
圖1 典型熱表處理特種工藝生產廠生產線框架

圖2 典型熱表處理特種工藝生產廠組織結構

    2．2流程建模采

    用圖形化建模工具——流程圖表述現行電鍍工藝流程，為進一步分析、預測質量事故致因和誘因做好前提準備，如圖3所示。

 
圖3 現行電鍍工藝流程

    2．3流程分析

    收集、匯總歷史數據，采取柏拉圖等分析手段，建立電鍍工藝過程質量事故模型，見圖4所示。

 
圖4 電鍍工藝過程質量事故模型

    在圖4流程模型基礎上，采用圖5所示因果圖等簡單形象圖形化流程分析工具并比對GJB480A-95《金屬鍍覆和化學覆蓋工藝質量控制要求》文件，迸一步研究發現強度較高零件未消除應力、工藝表編制不細、電源波動未進行控制、沒有規定測厚方法和未量化氫脆控制等流程運行瓶頸，確定其為監控重點，并采取了相應改進方案和措施。

 
圖5 電鍍流程與質量事故因果分析圖

    2．4流程實施

    2．4．1優化工藝流程

    改進電鍍工藝流程，對熱處理強度大于1500MPa鋼制件，增加消除應力操作，并對相關工藝文件進行更改。

    2．4．2細化工藝表

    電鍍工藝表是操作人員進行實際操作直接依據的工藝文件，其編制質量的優劣直接影響電鍍零件的實物質量。針對現有電鍍零件工藝表僅標注了成品鍍層厚度。不能對需加大鍍層厚度零件的實際操作起指導作用問題，對現有電鍍零件工藝表進行梳理，依據零件圖紙成品尺寸、相關機加生產廠磨床設備精度，制定合理的零件加大鍍層厚度范圍，并對670項需加大鍍層厚度零件的工藝表進行優化，使工藝表能夠真正指導零件的電鍍實際操作，從源頭上減少了需加大鍍層厚度零件質量事故的發生幾率。

    2．4．3控制電源波動

    為控制電源波動，對電鍍電源交流／直流紋波電壓和紋波系數進行測定，使電源紋波系數控制在10％的波動范圍內。

    2．4．4規范測厚方法

    由于航空零件外形復雜，采用常規量具和測量方法，零件部分區域只能進行鍍層的間接測量，無法保證鍍層厚度的測量精度。因此，依據相關國標和航空零件外形實際狀況，選擇采用顯微鏡測量法、磁性測量法、陽極溶解庫侖法和量具測量法為鍍層厚度測量方法，并納入相關工藝文件。

    2．4．5量化氫脆性能控制

    現行零件氫脆性能控制僅通過檢查除氫記錄來實現的，沒有對氫脆進行有效的量化控制。通過比對GJB480A一95《金屬鍍覆和化學覆蓋工藝質量控制要求》發現，其規定的氫脆測定試樣、方法與西飛公司工藝應用現狀嚴重不符，通過查閱國外資料、結合零件特點并考慮西飛公司工藝應用現狀，制定了氫脆性能測定試樣、方法與判定標準，并進行了試驗論證，將結論納入相關工藝文件。具體如下：

    ①制定氫脆性能測定試樣、方法與判定標準，為董化氧脆性能控制提供可靠依據。采取ASTM F519的la型或ASTM F519的Ⅱ型缺口拉伸試樣，按ASTM F519規定測試方法進行加載試驗。連續加載最少200小時不出現斷裂或裂紋，則氫脆性能合格，否則氫脆性能不合格。

    ②改進試驗條件，確保測試試驗順利進行。由于現有電鍍電源電流數值輸出大、測試規定采用的電流數值較小以及電流指示儀表僅能顯示到個位數等因素的影響，在測試試驗過程中無法將電流穩定控制在規定范圍內，造成試棒電鍍測試試驗無法正常進行。因此，對現有電源進行改造，在電鍍槽上加載2個陰極棒，其中1個加載適當試件起分流作用，另1個陰極棒兩端絕緣，其上加載拉伸試棒，并串聯量程為O一50A的電流數顯表用于讀取測試電流數值，從而保證了測試試驗的順利進行。

    2．4．6提升人員素質保證操作正確性針對人員存在不規范操作現象，對操作和檢驗人員進行電鍍工藝理論與實際操作培訓，提升人員素質，保證操作正確性。

    優化前后電鍍工藝流程比較如圖6所示。

 
圖6 優化前后電鍍工藝流程比較

    2．5流程評價

    ①通過基于流程管理質量預控技術的實施運用，流程運行平穩，無氫脆事故發生。零件電鍍缺陷發生率與上年相比，由4．5％下降為O．8％，實物質量得到提高，相關生產流程運行效率明顯加快，同時節省了發生質量事故所引起的返工、返修費用。

    ②通過基于流程管理質量預控技術的實施運用，可準確找出管理的重點與薄弱環節，變事后控制為事前預防，使整個管理更合理、有序和有的放矢，減少了問題發生幾率，持續提高了整體管理水平。

    ③通過基于流程管理質量預控技術的實施運用，便于及時統一調配人力資源，協調各職能部門相互關系，實現快捷的動態管理。

    ④通過基于流程管理質量預控技術的實施運用，使員工價值觀發生變化，從維護型變為開拓型，從保守型到具有創新意識，顧客滿意度得到提高。

3 結論

    特種工藝生產廠的組織結構、工藝生產線分布以及特種工藝專業特點決定了提高和穩定特種工藝加工質量是一個系統工程。涉及整個特種工藝生產廠管理的方方面面，需要采用先進的管理方法和手段對特種工藝生產廣生產管理和質量控制模式進行系統優化改進。

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本文標題：基于流程管理的特種工藝生產廠質量預控模式

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