零件硬度检测流程优化的研究及应用

樊娜娜，胡晓玲，周 璟，万国俊

（成都飞机工业（集团）有限责任公司，四川成都 610092）

0 引言

随着新材料广泛应用于生产现场，各类材料技术要求又各不相同，检验工人工翻阅资料且手工逐条登记纸质台账，费时费力且容易出错。鉴于这种情况，为提高零件硬度检测效率，推进无纸化流程，下面将对技术标准进行梳理、汇总，并建立电子登记台账，形成零件硬度信息数据库。该零件硬度信息数据库为后期质量统计分析提供准确、有效数据，利用统计分析，实现适用于日常搜索、统计、报表分析的功能。

1 零件硬度检测流程优化采用的先进方法

本文运用丰田精益制造的管理理念，按照丰田模式流程的精益思维消除生产过程中的“浪费”。根据工作实际情况，梳理零件硬度检测流程，区分增值活动和非增值活动，发现非增值活动所需时间约占整个工作的60%，而增值活动仅占到40%，所以改善、优化非增值活动流程是优化硬度检测流程的关键。

2 零件硬度检测流程优化的过程

2.1 梳理零件硬度检测流程，查找可改善对象

分析零件硬度检测流程，区分增值活动与非增值活动。其中，增值活动包括两项，分别是手动/自动检测零件硬度和硬度检测值的合格判定；非增值活动包括4 项，分别是查阅技术文件标准、核对零件件数、各种台账记录和统计报表。非增值活动占比较大且必不可少，不能简单删除，只能进行优化。

以某检验点工作为例，以月为单位对其进行梳理统计、计算。

2.1.1 优化前的检验数据

该检验点每月平均至少检验450 多项零件，任务繁重时甚至多达到658 项。现仅选取2019 年6 月份、9 月份的检验数据进行分析（表1）。

表1 2019 年6 月份和9 月份硬度检验的交检信息

2.1.2 计算增值活动时间

根据统计，一件零件试验硬度需要30 s，硬度值合格判定需要5 s，因此一件零件增值活动时间为30+5=35 s。这样，6 月份增值活动的时间为35×7415=259 525 s=72.09 h，9 月份为35×12 940=452 900 s=125.81 h。

2.1.3 计算非增值活动的时间

分别计算每类未能增值的活动需要的时间：

（1）查阅技术文件标准。在20 多种机型的文件中，查阅一项零件的硬度值大约需要4 min，因此，6 月份查阅文件标准用时为4×541=2164 min=36.07 h，9 月份为4×658=2632 min=43.87 h。

（2）核对零件件数用时。据统计，一项零件核对件数大约需要3 min，因此，6 月份核对零件用时为3×541=1623 min=27.05 h，9月份核对零件用时为3×658=1974 min=32 h。

（3）台账记录时间。硬度检验完成后需要登记的记录表有零件热处理检验原始记录、一次交检合格情况统计表、温湿度记录表、硬度试验精度记录表，这4 张表总有46 项内容需要填写，每项内容至少需要填写5 个字，则每条记录需要填写230 个字，按正常平均每个字用时2 s 计算，每项零件台账记录的时间为230×2=7.67 min/项。因此，6 月份台账登记的时间为7.67×541=4147.67 min=69.13 h，9 月份为7.67×658=5046.86 min=84.11 h。

（4）报表统计时间。由于所有记录均为纸质记录，不便于查找掌握零件全部信息。每月月底报月报时，统计数据需要花费24 h。

由此可计算出，6 月份非增值活动的时间为36.07+27.05+69.13+24=156.25 h，9 月份非增值活动的时间为43.87+32.9+84.11+24=184.88 h。

液氮冷浸前后煤粒表面扫描电镜结果如图6所示，干燥与饱水煤样各取2个观测点进行分析，对于干燥煤样(图6a)，液氮冷浸作用导致煤样表面部分煤粒剥落(观测点1、观测点2)，但煤样原有孔、裂隙结构改变并不明显，对于饱水煤样(图6b)，煤样表面出现了原生裂隙延伸(观测点3)、裂隙加宽(观测点4)等现象，增加宽度约为5 μm，煤体结构破坏较干燥煤样严重，可见，液氮冷浸作用下水分对煤岩体的孔裂隙破坏尤为重要。

2.1.4 分析增值活动时间与非增值活动的时间分布

从表2 可以看出，6 月份、9 月份合计工作的时间远远超出一个月的工作日时间（22×8=176 h），超出了正常工作时间的76.5%；且非增值活动的时间所占比例远超出增值活动时间，因此，非增值活动是重点关注的可改善对象。

表2 增值活动时间与非增值活动时间h

2.2 梳理各机型技术文件标准，形成技术标准库

对各机型的文件技术标准进行梳理，找出文件技术标准中的共同点，形成适用于企业目前大部分生产研制机型的、简单的技术标准库，便于查找。

2.3 梳理记录台账，提炼有效信息

（1）整理检验工日常所填写表格。其中，硬度试验类的表格有零件热处理检验原始记录、一次交检合格情况统计表、温湿度记录表和硬度试验精度记录等；月报整理类的表格有质量提升报表、个人月交付报表、个人外协产品交付报表和个人月报电子报表等。

（2）梳理各表格填写内容，找出共同信息，建立了电子台账，利用EXCEL 的计算功能、数据处理功能等，尽可能使台账整合得简洁、完整。

2.4 建立零件硬度信息数据库

当图号确定时，机型、产品名称、材料牌号等基本信息将唯一确定，建立零件有效硬度信息数据库，主要包含各零件的图号、产品名称、材料牌号等基本信息，有利于后续电子台账处理数据时信息的调用等。

2.5 运用信息数据库，建立电子台账

利用EXCEL 的函数统计/查找功能功能，编制函数程序，将产品名称、材料牌号、产品类型等内容运用函数关系分别从信息数据库中调用，实现在电子台账仅需要输入图号、产品名称、材料牌号、产品类型等信息自动生成的目的。

3 零件硬度检测流程优化的实施成效

3.1 改进查找技术标准的方式

3.2 改进数据处理方式（图1）

图1 数据处理方式的改进

改进后的优势在于，可以利用电子台账整理数据，避免信息的重复填写，有利于数据的查找及处理，大大提高检验工登记台账效率。

3.3 缩短硬度检测流程时间

上述优化改善了3 项非增值活动：①查阅技术标准；②硬度检验完成后硬度检验完成后的台账登记；③报表统计。优化后时间计算如下：

（1）查阅技术标准的时间缩短为1.5 min，6 月份、9 月份优化前、后查阅技术标准时间见表3。由表3 可知，2019 年6 月份和9 月份改进前、改进后的查阅技术标准时间分别为79.94 h和29.975 h，两项合计节约时间49.9654 h。

表3 优化前、后查阅技术标准的时间

（2）对电子台账进行试用，分别记录之前提取的2019 年6月份、9 月份的数据（表4）。由表4 可知，2019 年6 月份和9月份纸质记录与电子台账记录使用时间分别为153.24 h 和22.9 h，两项合计节约时间130.34 h。

表4 纸质记录与电子台账记录的使用时间

（3）报表统计：由于相关数据已经在电子台账系统，因而很容易获取报表统计，经过试验月报统计只需要1 h。

优化后，这3 项非增值活动的使用时间缩短了80.5%。

3.4 为后续数据分析提供有力保障

随着信息化、自动化的不断推进，后期需要分析的数据会越来越多，现在建立的电子台账利于保存且数据不可丢失，不仅有效避免了纸质台账整理数据的困难及时间久远导致信息不完整的情况，而且还可以对数据实时进行分析，不会有滞后，保证了数据的实效性，为后续工作提供了有力保障。

4 结论

在大数据时代，信息化、无纸化是企业发展的趋势，本文实现了将零散信息的整合、将纸质台账转变成电子台账。但是目前仅仅是适用阶段、还未推广，在后续的工作中应尽量打破现有常规做法将资源信息共享，便于大家查找数据，在确保信息安全的前提下可推广到其余硬度检测点使用。