航天企业级标准紧固件的管理与实践

◎北京精密机电控制设备研究所 姜涛 滕序翎 倪永健 李雪

航天伺服机构系统结构复杂精密，零（组）件众多，其中非标自制件的品种、规格过于繁杂，造成各型号选用存在诸多弊端，主要表现在材料选用多种多样、非标自制连接件无标准可选等方面。为此，北京精密机电控制设备研究所从非标自制件中的紧固件入手，将其从零件类产品中独立出来，形成了一套企业级标准件管理的思路和方法。

一、管理流程

设计人员最初设计的自制件属于专用件，适用于特定产品，一旦被企业内部其它成员使用，专用件就被提升为借用件；如果在企业内部被广泛使用，则被提升为企业级标准件。

由于伺服机构系统中选用了大量紧固件，研究所通过分类统计清理出16类系统、单机、元件的全部紧固件，并以中国运载火箭技术研究院标准《螺钉、螺栓、螺柱》为基础，结合伺服机构系统的特点和实际需求制定了《伺服机构系统用紧固件图册》，实现了统一选材标准，统一技术条件，统一组批生产，统一质量管理。

研究所运用PDCA循环的方法对企业级标准紧固件进行全过程管理，如图1所示。

1.策划

以往的伺服单元产品是满足“一对一”的型号需求进行研制并以型号分类进行管理，相同性能参数和技术要求的产品用于不同型号并分配不同的产品代号，造成产品种类繁多，给生产和技术状态管理等工作带来困难。为了提高伺服机构系统的产品化程度，降低生产成本，提高设计质量，研究所提出按照相应程序将一些批量大、借用程度高的零件，如螺钉、螺栓、垫片等紧固件升级为企业级标准紧固件的建议，同时成立企业级标准件项目组，选择具有副主任设计师及以上资格的人员担任技术负责人。

图1 企业级标准紧固件管理流程图

2.实施

研究所对不同型号伺服机构系统配套的紧固件进行分类统计，对使用普遍、重复程度高的紧固件进行如下工作：

一是根据伺服产品的应用特点对全所的自制紧固件进行统一化，消除紧固件中不必要的品种。二是针对伺服产品紧固件使用量大、范围广的特点，结合使用情况对同一品种紧固件的类型和数量进行缩减。三是形成有关的紧固件技术条件标准，利用标准化的形式将紧固件的表面处理方式、力学性能等级、鉴定试验方法等进行统一和固化。四是针对每一种紧固件制定出适合企业使用和发展的参数系列。五是建立数字化紧固件库，由专人负责将已发布的紧固件图册进行三维建模，对螺栓、螺钉、铆钉等企业级标准紧固件进行事实描述，包括模型建立的规则、模型的系列尺寸以及模型二维图，同时挖掘出其它衍生知识，包括紧固件的开孔信息、装配信息等，使模型与装配之间形成固定关系。六是建立快速响应的制造系统，将紧固件的加工生产工艺、管理流程进行固化。

3.检查

检查工作贯穿于企业级标准紧固件设计、生产、验收过程的每一个具体环节。在设计阶段由设计师系统对标准紧固件的设计方案、参数选择、材料选用等方面进行把关，生产和验收过程由专人专岗负责，并在质量跟踪册中填写详细的加工、试验等数据。对于生产、验收过程中出现的不合格项、不合格品进行评审，分析问题产生的原因，根据评审结果进行完善设计、返工或返修，并根据实际情况进行重新验收。

4.改进

对于企业级标准紧固件整个设计、生产、验收过程中涉及的数据、信息、记录要及时进行汇总分析，从中找出是否存在不合格项、重复出现的问题以及影响生产过程的不稳定因素等，做到及时更改并采取预防措施，防止产生差错。标准紧固件的更改要从严控制，一旦确定需要更改时，要由标准紧固件设计人员填写更改单，通过审查后方可进行更改并由管理部门负责备案。

二、实施效果

北京精密机电控制设备研究所创新地采用了过程控制的方法对企业级标准紧固件进行了全过程管理，避免了过去以经验为主的工作模式，促进了设计、生产、管理工作的规范、有序和高效开展，从而达到缩短产品设计、生产周期和提高效率的目的。同时创新地提出了“普遍使用、批量生产、强度可靠、优先选用”的工作原则，对型号研制过程中出现的批量大、借用程度高、功能相似、结构雷同的零件消同存异，将最优设计的零件级通用件升级为企业级标准件。

另外，研究所编制的《伺服机构系统用紧固件图册》涵盖了几十个型号的伺服机构系统用紧固件，实现了紧固件的统一选材标准、统一技术条件、统一组批生产、统一质量管理。自2008年正式投入批生产以来，部分紧固件已正式应用于某些重点型号，显著提高了紧固件标准化程度，产生了明显的经济效益。随着伺服产品技术创新与发展的不断更新和完善，《伺服机构系统用紧固件图册》会应用于更多航天型号产品，成为提高产品可靠性、确保伺服机构系统性能稳定的有效保障手段。

随着航天事业的蓬勃发展，产品的标准化程度不断提高，企业级标准紧固件的管理和实施对航天领域零件级通用产品普遍适用，是提高产品质量、缩短生产周期、降低产品成本的又一有效手段。