工艺规范体系构建与编制研究



工艺规范体系构建与编制研究

工艺规范是企业技术规范体系中的重要一环。它直接面向作业层，需要有高度的可操作性和近乎完善的正确性。工艺规范其实也是企业工艺技术和能力的体现。国家提出的“制造2025”战略，最需要工艺能力的支撑。国外著名企业(如波音和空客公司)也非常重视工艺规范体系的建设。波音公司建立了涉及10个专业工艺领域的工艺规范。我国的商用飞机项目中也已开始建立工艺规范体系[1]。几年前，中国电子科技集团公司第三十六研究所开始系统化地开展针对工艺规范的研究和建设工作。本文在对工艺规范的基本涵义、特点和作用进行简要论述的基础上，结合本所的特点，研究企业工艺规范体系构建的思路、方法和框架结构，并结合具体案例分析工艺规范的编制原则、要求和内容等。

1 工艺规范的基本内涵、特点和作用

1.1 工艺规范的基本内涵

工艺规范是指在制造过程中应遵循的准则、程序、方法和基本要求。其是规定产品加工环节和对象的制造技术和制造要求的一类标准， 也是对工艺技术的总结、提炼和提高[2]。企业工艺规范包含着企业在产品制造方面探索和积累的诀窍和经验，代表了企业的制造能力和水平。

1.2 工艺规范的特点

工艺规范应具备一般规范的有效性、正确性、可操作性和法规性。与其他规范(如设计规范)相比，在正确性和可操作性方面应有更高的要求。对设计人员来说，一份专业设计规范只是他在产品设计中的指导文件之一；而对技能操作人员来说，工艺规范是他完成加工作业的最主要的文件，有时甚至是唯一的操作指导文件。因此，工艺规范的正确性和可操作性会直接影响到产品质量。

1.3 工艺规范的作用

工艺规范统一了制造的工作流程，从而起到了缩短工作周期，提高产品质量的作用。它可以固化并推广成熟的工艺技术，从而提高工艺的稳定性、一致性。体系化的工艺规范是一家企业制造能力的最好体现和证明。

2 工艺规范体系构建

2.1 基本思路

广义上的工艺规范体系包括了工艺管理规范、工艺技术规范、规范化的操作文件以及工艺工作指南等[3]，在这当中包含了与产品过程不直接相关的管理规范。本文基于技术规范体系的范畴来研究工艺规范，主要将指导性的工艺规范和操作性的工艺规范纳入体系建设内容，这样可以避免与企业的其他管理体系(如质量管理体系)等产生交缠和矛盾。在体系的构建中还考虑了如下方面。

1)应符合本所产品和业务现状，以提高适用性；同时又具备一定的扩展性，以在一定时期内适应企业产品和业务发展需要。

2)针对本所存在的工艺文件种类繁多、零散的现状，进行必要的整合。将典型工艺文件、较成熟的关键工艺文件等经转化后，统一纳入到操作类工艺规范中。

3)操作类工艺规范是体系中的核心部分，它直接作为现场工艺文件，是操作和检验的依据，应基本做到各专业加工制造的完整覆盖。

4)工艺规范在成熟性条件下，还应考虑到先进性、成套性。

2.2 构建方法

本所的工艺规范体系中将工艺规范分为两大类，即通用工艺规范和专用工艺规范。

通用工艺规范分为指导类工艺规范和操作类工艺规范两类：1)指导类工艺规范主要用于指导工艺设计和规范相关工艺控制要求；2)操作类工艺规范按本所目前和今后一段时期内涵盖的制造技术专业领域来划分，分为电子装联工艺规范、线缆加工工艺规范、粘贴和化工工艺规范以及机械制造工艺规范。操作类工艺规范作为现场工艺文件，直接指导作业者操作。

专用工艺规范根据本所产品特点，按平台进行划分，分为航空产品工艺规范、船载产品工艺规范、地面产品工艺规范和航天产品工艺规范。从理论上来说，所有的工艺规范都是具备通用性的。这里的专用是指其适用性主要为某一平台领域。而在该平台领域，这类工艺规范属于顶层的工艺文件，用于指导整个工艺设计和制造过程，对于相同平台的各产品项目具有很强的通用性。

2.3 体系结构框架

基于上述思路和方法，建立了本所的工艺规范体系(见图1)。整个体系框架由具体的共计84项工艺规范支撑。

图1 工艺规范体系框架

1)指导类工艺规范。包括提出过程控制要求的电子装联过程多余物预防与控制要求、SMC/SMD器件防氧化控制要求、元器件防静电控制要求等规范以及用于指导工艺师进行工艺设计的高速切削加工、激光切割加工和板金加工等11项工艺规范。。

2)操作类电子装联工艺规范。包括再流焊焊接工艺、表面贴装工艺、焊膏刷涂工艺、电装手工焊接工艺、BGA植球返修工艺和CCGA装焊工艺等14项工艺规范。

3)操作类线缆加工工艺规范。包括线缆端头处理工艺、半刚电缆组件加工工艺、柔性电缆组件加工工艺、线缆冷压接工艺和线缆绕接工艺等15项工艺规范。

4)操作类粘贴与化工工艺规范。包括密封胶涂覆工艺、环氧树脂胶粘接工艺、导电胶粘接工艺、硅橡胶粘固工艺、电子产品三防工艺、线圈浸渍绝缘漆工艺和电子产品清洗工艺等21项工艺规范。

5)操作类机械制造工艺规范。包括螺套/螺杆压装工艺、挤压内螺纹工艺、柔性盖板制造工艺、铝合金氮气炉钎焊工艺和形变铝合金热处理工艺等涉及机械制造过程的18项工艺规范。

6)专用工艺规范。包括本所目前产品平台领域的航空产品工艺规范、船载产品工艺规范、地面产品工艺规范和航天产品工艺规范等4项工艺规范。这些规范是制定项目工艺方案的基础，也为确定零、部、整件等具体的加工工艺方法和流程提供了指导。

3 工艺规范编制

3.1 编制原则

工艺规范，尤其是直接指导操作的工艺规范，首要的原则是保证其正确性。因此，只能把已证明是成熟的流程和方法纳入规范中。对于一些迫切需要用到的，但同时又没有过多历史数据支持的工艺，就必须经过必要的专项验证。例如，本所在电子产品装联过程中，经常会遇到由于BGA器件因各种原因，需重新植球焊接的问题。但以前由于没有统一的规定要求，重植球和焊接质量往往无法保证。所以本所确定需要编制一份《BGA植球返修工艺规范》。为了保证正确性，在编制前专门设立工艺研究专题，对BGA植球返修工艺进行研究和验证，从而确定关键的工艺参数和合理的流程。这种做法证明是有效的。按照《BGA植球返修工艺规范》进行的操作，基本都实现了植球的成功，器件焊接质量也得到了保证。当然规范还应考虑到制造效率和成本，尽可能地以最少的流程、最短的时间完成作业。

3.2 编制要求

工艺规范指导的是产品的物化过程，而物化过程离不开“人、机、料、法、环”五要素。因此，一份完整的工艺规范通常都应涵盖这五要素。同时，发布了工艺规范的编制指南，详细阐述了相关工艺规范编制要求，对具体的工艺规范编制具有很好的指导作用。

3.3 编制内容

工艺规范的内容应完整、清晰和通俗易懂。操作人员容易接纳，也就提高了效率，同时也可减少误操作。下述以《BGA植球返修工艺规范》为例作简要介绍。

《BGA植球返修工艺规范》共分9节，分别为范围、引用文件、缩略语、材料、设备与工具、环境要求、操作人员要求、工艺过程、常见问题和解决方法。可以看出，这些内容完全覆盖了“人、机、料、法、环”五要素。其中，范围即本规范适用的范围；引用文件和缩略语指本规范中用到的文件和缩略语；材料节详细列出了BGA植球返修需要用到的所有材料；设备和工具列出了过程需用的设备和工具及其要求；环境和操作人员要求则对进行BGA植球返修的环境和人员进行了规定。

规范的核心内容为工艺过程节，该节详细地规定了工艺流程、焊接准备、清理焊盘、焊片对位、涂助焊剂、漏球、焊接以及检验的方法和要求。而且规范中顺序与实际操作顺序基本保持一致，具有很好的使用性。工艺过程中的一些工艺参数，如钢片开孔尺寸、钢片厚度和烙铁温度等均是前期通过了工艺验证后确定的。

本规范还列出了作业过程中可能遇到的常见问题和相应的解决方法，很实用，也非常人性化，是本规范的一个亮点。实践中也得到了操作人员的高度肯定。

4 结语

工艺规范体系的建立，是企业迈向规范、成熟的一个标志，也是企业制造能力和产品竞争能力的重要体现。采取适宜的思路、方法是有效构建工艺规范的基础。建立完善的工艺规范体系也是现代企业赢得市场成功的重要保证。

[1] 陈洁.大型商用飞机工艺规范体系构建[J].航空制造技术,2012(22):32-35.

[2] 毕国楦.航空工业标准化基础[M].北京：航空工业出版社,2002.

[3] 项迎,余仿春,秦昭,等.航天企业工艺规范体系的建立与实践[J].航天工业管理,2013(6):47-49.

责任编辑 郑练

金大元

(中国电子科技集团公司第三十六研究所，浙江 嘉兴 314033)

论述了工艺规范的基本涵义、特点和作用。基于企业自身，研究了企业工艺规范体系构建的思路、方法和结构。结合具体案例，分析了工艺规范的编制原则、要求和内容等。

工艺规范；体系；制造；标准化

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，研究员，副总工程师，主要从事电子设备结构、工艺、制造技术和企业技术规范等方面的研究。

2016-04-22

TH 16

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