陆军装备部驻西安地区军事代表局 陕西西安 710000
摘要:由于军工产品需求的特殊性,不同于批量化生产模式,军工产品典型生产模式通常具有品类多、规格多、批量小、工艺难、对工人技术依赖高、计划变更频繁等特点。为解决此类生产过程中所存在的潜在质量风险,故需要对生产过程各阶段采取针对性质量风险管控措施。本文以某型通信车的小批量生产过程作为分析案例,以其生产过程中相关的生产模式特点、质量风险问题、计划管理手段为依据,结合军工产品多品种、小批量生产过程的特点,对相关过程中的质量管理手段进行讨论,并给出相关情形下的质量管理思路及方法。
关键词:军工产品;小批量;质量控制;
进入二十一世纪以来,随着军工产品的需求从单一化向多样化的转变,市场逐步转向以客户的要求作为主导的买方市场。军工产品的功能需求变化使得产品更新换代速度不断加快,单一品种、大批量化生产模式已无法满足其客观生产需要,多品种、小批量这一新型生产方式开始成为军工产品的重要生产模式。此类生产方式能够更加高效、快速地生产出满足客户要求的定制化产品[1]。
相较于大批量化生产,多品种、小批量生产模式由于生产数量较少,生产成本有所增加,且产品研制生产周期通常较短,生产过程中容错率低。为保证整个产品生产过程中的效率与质量,故需要解决生产过程中可能存在的诸多问题。这使得加强生产过程中的质量管理变得尤为重要,通过改进已有的质量管理方式,加强从产品、生产、设备、工艺、人工等多方面的管理,才能够从全方位提升产品生产质量 [2]。
1.多品种、小批量军工产品的特点
多品种、小批量军工产品典型特点主要包括以下几点:
1、其生产过程通常涉及多种型号的设备(或组成单元),产量也相对较少,一般为几十件或者更少,这是多品种、小批量生产过程的最鲜明特点。军工产品的这一特点尤为鲜明,通常为用户指定产品,需求数量较少。
2、由于总订单需求数量较少,因此样机制造阶段样机数量通常为一到两件,且生产技术准备周期占整个产品研发生产周期比重较大。由于样本数量少,研制占比周期长,在试制阶段,产品的共性质量问题难以在短期内暴露并进行改进。在进入小批量正式生产阶段,或产品交付后的正式使用过程中,容易出现相对分散且未预见到的质量问题。
3、通常情况下,多品种、小批量需求的军工产品品类、规格繁多,生产过程涉及的产品种类、工艺类型、加工过程较为复杂,故对工艺技术水平要求相对较高。由于订单量相对较少,往往试制阶段便已经完成了订单所需求数量产品,工艺积累优化过程难以保证产品正式生产过程的良品率满足成本控制需求,对产品的质量控制带来了较大的难度。
4、由于试制品数量少、产品需求定制化程度高,且试制阶段存在各类预计之外的突发问题。这种情况下,会导致计划变更频繁,进而导致科研资源等难以实现统一调配,生产资源无法得到可靠保障。由于计划变更所导致的停工、窝工、超时长工作、加班工作等现象频繁[3]出现,进一步导致产品质量水平的降低。
5、由于小批量生产过程中,订单量相对较少,产品所需求元器件同样具有品种多、规格多、需求总数量多、单一品种需求量少的特点。因此在采购过程中,计划提前采购量也相对较少。出于成本管控原则的考量,将会导致原材料、元器件无法准备过多备件,由此所带来的质量问题难以快速解决。且由于单一种类元器件采购量较少,元器件的供货周期等问题也难以规避,从而对后续产品生产的质量控制带来很大的难度。
6、由于小批量生产过程中,各型产品所涉及核心研发人员数量较少,且小批量产品初期往往缺乏统一的质量体系标准,故产品质量控制过程高度依赖于参与人员的能力高低与质量管控意识的强弱。且由于研发人员数量较少,团队内外部沟通压力及外部要求压力相对较大,均会对质量管理过程造成较大影响。
7、小批量产品由于其品类多、规格多、产品结构较为复杂,产品多样性程度较高,加工技术、加工方法等均需要单独进行控制,因此难以使用流水线等大批量手段进行生产加工,只能采用较为原始的产品单独加工手段。此类因素对相关生产设备的质量提出了要求,也对生产工人的个人加工能力及其质量控制意识均提出了较高的要求。因此在实际生产过程中需要做好人工管理环节,切实做到全员参与质量控制,以确保生产质量得到全面提升[4-5]。
2.通信车生产过程的启发
以某型通信车的小批量生产过程为案例,对军工产品的多品种、小批量生产过程进行研究。通信车本身技术复杂度较高、需求量相对少,且通信车上装设备类型繁多,所涉及配套生产厂家繁多,其生产过程符合多品种、小批量过程。
通信车生产研制过程中所秉承质量目标包括:
(1)确保装备功能和性能满足研制立项批复、研制总要求;
(2)确保装备技术状态受控;
(3)装备技术质量问题全部归零;
(4)贯彻质量第一原则与一次成功原则。
通信车质量控制过程遵循GJB 3206A-2010《技术状态管理》要求,编制《技术状态管理程序》文件,并依据GJB 2116A-2015《武器装备研制项目工作分解结构》要求,依据装备的功能及物理特性进行了装备结构分解,确定装备功能基线、分配基线及产品基线,并确保相关技术状态项和技术状态文件标识清楚、签署完整。在整个质量控制过程中进行技术状态管理、技术状态标识、技术状态控制、技术状态记实、技术状态审核等环节,对通信车功能技术状态和物理技术状态进行严格把控。
针对多品种、小批量军工产品生产过程中所存在的各类潜在问题,通信车在研发生产过程中对问题可能出现的环节进行质量控制的重点管控,对包括整体方案设计实施阶段、车辆集成装配、车辆生产全过程计划管理、部门沟通、设备配套生产厂商质量管理等过程阶段采取必要质量控制手段。
通信车生产研发过程所采取具体质量控制举措如下:
1、实施设计阶段质量控制
通信车在产品方案设计阶段,事先将产品全生命周期相关流程程序及标准文件进行梳理,依据通信车功能架构、硬件设备配置等对通信车系统组成进行拆分及梳理,确保产品各项功能设计满足用户需求。在此前提之下,即可将质量管理的重点转移至产品具体设计方面,通过制定通信车设计工作中的制度化、标准化流程,以“精益求精”原则为基础,在研制生产过程中坚持高标准、高要求。以统一化标准来进行各分设备的技术文件编制、审核,并尽可能对相近相似设备间的硬件进行通用化设计,确保图纸与工艺路线的合理与正确性,贯彻预防为主的质量控制策略,尽可能避免出现产品生产完成后,方案的反复更改等情况。
2、生产过程人员培训及质量监督
通信车的平台集成过程涉及车辆底盘生产、设备线缆预布设、内部装饰板布设、设备上装等主要过程。生产全过程主要依赖于人工安装调整,对设备依存度较低,故导致生产过程质量优劣高度依赖于工人技术水平及生产环境。在样车试制过程中已暴露出工人暴力安装铺设线缆、未按规定技术要求布线、线束固定约束点不足等问题。
通信车小批量正式生产过程中,为规避工人可能导致的质量问题出现,故对工人进行必要的培训,提高工人的质量意识。同时编制详尽的工序说明,对重要工步所需注意要点进行强调,并加强每一生产步骤后的质量监督。
3、计划管理与资源调配管理
通信车生产过程涉及硬件研发部门、软件研发部门、结构设计部门、工艺部门、物资部门、质量部门以及各外协配套设备厂商。为确保项目整体计划的合理性,以及科研、生产、设备、人力等资源的均衡协调调配,通信车生产过程提前进行了各生产阶段的研制测验及试验计划;对生产过程设备资源进行妥善的保管,并进行严格的记录、管理、检查;强化对人力资源的管控及调配,以预计工作时为依据进行人员的合理配置。从而确保生产过程的计划安排顺利开展,各部门间资源调拨有序进行。
4、部门间质量信息管理系统建立
多品种、小批量军工产品的特点决定了其研制过程中存在大量信息需要及时处理,若采用传统的部门联络方式,进行堆式处理,将导致工作量停滞累积等现象的出现,从而扰乱生产进度安排。通信车在生产过程中,以信息流式处理模式作为指导思想,通过构建质量、管理、设计三者之间的信息管理交流系统,以实现管理信息、质量信息、生产研制信息之间的快速、高效地收集、传递、反馈、分析体系,从而确保项目信息快速处理。
5、标准化产品、规范及质量体系标准的沿用及建立
通信车整体作为单独产品时,其生产过程具有高度特殊性,其上装组成功能设备平类差异较大,难以直接实现统一的标准化。但通过对其功能、结构进行逐层分解,可在形成较为统一的底层制造、材料、工艺等标准化要求,此时即可沿用已有成熟产品相关技术及标准,缩短研制周期、降低设计研制成本。
对于无例可循的生产过程,通信车产品在设计阶段便建立相关技术标准,建立元器件及组成设备标准。在标准框架之下,尽可能的提高标准件、通用件在通信车中的占比,对于相似相近的分机及模块,尽可能进行标准化分析及补充,从而优化设计过程,缩短研制时间成本的目的。
3.质量控制思路总结
结合多品种、小批量生产过程的特点,以及通信车生产过程中所带来的启发,针对生产过程的各类特点及问题,执行全面质量管理控制[4]。全面质量管理控制包括以下定义:
(1)持续关注客户,以客户为中心,并提高其满意度;
(2)坚持持续不断改进;
(3)坚持过程的改进;
(4)监控和测量;
(5)全员参与,必要授权。
依据全面质量管理的定义,可将质量控制管理的主要改进措施围绕以下五方面展开:
(1)管理全面性:质量管理的重点不仅仅在于产品本身,产品生产过程的管理控制尤为重要。通信车的质量控制便是针对包括产品在内的,整个生产过程的控制,从而做到事前管控,尽可能避免了浪费的出现。
(2)参与全员性:质量控制过程除了质量管理人员的主导作用,也需要设计、技术等相关人员的参与。通信车生产过程中的多数风险规避措施,皆依赖于对生产过程参与人员的质量培训。
(3)事前预防性:质量控制应当尽可能的做到事前预防,而非事后补救。通信车生产过程中便秉承预防为主的原则,从方案设计阶段开始进行质量控制预防措施。
(4)客户服务性:客户服务性既包括生产过程中对用户要求的深度理解与满足,同时还包括产品的售后管理环节,此部分属于产品全生命周期质量控制的一部分。
(5)管理科学性:在质量控制过程中需全面的运用统计学理论,活用相关质量管理工具,如查检表、层别法、鱼骨图、排列图、散布图、直方图、控制图等工具,通过灵活运用相关工具,对质量问题进行管控
[6-7]。
4.结论
本文通过论述多品种、小批量军工产品生产模式的典型特点,并结合通信车产品在生产过程中的实际质量控制手段,给出了全面质量管理的控制建议。控制管理过程从过程管理、人员管理、预防性原则、客户中心、科学管理等五个方面给出了建议,提出了产品全过程、全人员参与,以事前预防管控为中心思想的全面质量管理控制建议。
[1] 冯继灵. 多品种、小批量制造模式特点分析和质量控制研究[J]. 无线互联科技,2017(14):132-133.
[2] 周卫红.谈怎样做好军工企业多品种小批量产品的组织生产[J].科技经济导刊,2019(20):61.
[3] 王鹏.多品种小批量军工产品生产管理探讨[J].管理观察,2018(13):122-123.
[4] 王奕. 浅析全员参与在全面质量管理中的作用[J]. 消费导刊, 2010, 000(003):113-113.
[5] 周卫红.谈怎样做好军工企业多品种小批量产品的组织生产[J].科技经济导刊,2019(20):61.
[6] 葛能鹏. 多品种小批量生产模式下的工序质量控制方法研究实践[D]. 武汉理工大学 2013.
[7] 郎茂涛. 多品种小批量制造模式下工序质量控制研究[D]. 西安电子科技大学 2012.