型号共性工艺问题的识别、分析与管理

◎中国航天电子技术研究院 王冲 李晖 常明祖

工艺技术的发展受型号总体发展要求和技术指标的牵引和影响，随着新型号、新技术的不断涌现，对型号研制的工艺能力、工艺水平也提出了更高的要求。持续推进工艺创新、突破型号研制工艺瓶颈问题，特别是影响跨型号、多型号研制的“共性工艺问题”，一直是中国航天电子技术研究院工艺工作的一项重要内容。

共性工艺问题主要是跨单位、跨型号发生的常见多发性工艺问题，其特点是往往在多个单位或型号中重复出现，涉及单位、型号较多，发生频繁，并对产品质量、交付周期等造成很大影响。随着航天技术的发展，型号生产面临着多品种、变批量、多型号并举的形势，跨单位和跨型号的常见的共性工艺质量问题时有发生，而航天电子研究院“同质企业”的存在更加突显了共性工艺问题治理的重要性。有效地解决共性问题，也是提升研究院整体工艺技术水平的重要途径。

一、主要工作思路和措施

航天电子研究院共性工艺问题识别、分析与管理工作的主要思路是：以典型质量问题的工艺因素分析为基础，以研究院及专业管理为推动，通过院和厂所两级工艺研究与攻关解决共性工艺问题。同时，通过工艺交流、成果推广等方式推动工艺研究成果的推广和应用，从而提升整体工艺技术水平。

1.完善管理机制

共性工艺问题的识别、分析是一项需要长期、持续开展的工作，做好这项工作的基础是建立有效的管理机制，落实人员和资源，进而有效地开展识别与分析工作。

航天电子研究院每年都在工艺工作要点中明确各单位开展共性工艺问题分析、治理的有关要求，同时在制定相应管理要求的基础上要求各单位建立工艺质量问题分析制度，定期开展质量问题工艺因素分析，抓住深层次原因，对共性问题进行系统梳理，策划共性工艺研究项目，以突破共性工艺瓶颈问题，提高工艺水平和稳定性，切实降低工艺质量问题的发生率。研究院通过长期摸索、实践，逐步形成了共性工艺问题的识别、分析与管理的有效机制。

为加强策划和牵引作用，研究院充分发挥国家级超精密机械加工技术研究应用中心、北京光华无线电厂技术中心的作用，建立产、学、研相结合的研发创新平台，围绕共性工艺问题及核心技术开展工艺技术研究；围绕共性工艺问题设立院级工艺攻关项目，组织各有关单位共同参与攻关工作，先后开展了有铅、无铅焊接技术研究等一系列工作，起到了很好的技术支撑作用，保证了共性工艺问题的识别、分析与管理工作的有效开展。

2.加强共性问题的识别与分析

共性工艺问题的识别、分析包含两个层面的内容：一是对共性问题的识别，主要工作是定期对质量问题进行分类统计，识别出跨型号、跨单位发生的共性问题；二是对共性问题工艺因素的识别，进一步剖析造成产品质量问题的工艺因素，从而确定关键问题，明确后续工艺攻关的主要目标和方向。对共性问题的识别主要是分类统计的过程，而对于共性问题工艺因素的识别则是一个分析定位的过程，是共性问题识别、分析的关键，为制定有针对性的措施提供主要依据。

为此，研究院开展了质量问题工艺因素分析顶层策划，设立了专项研究课题，从惯性器件、微电子与计算机、综合电子、机电组件四大专业入手，在分析产品制造特性和工艺特点的基础上，进一步统计分析了具有代表性的质量问题案例136个；通过运用过程失效模式及后果分析、因果分析等方法，对影响产品质量、合格率、可靠性、稳定性的关键因素进行了深入剖析，梳理出了工艺技术方案不合理、工艺技术成熟度不足、工艺文件不适合三个方面的14种因素；通过分析典型案例的主要表现形式，对影响产品的工艺因素进行了进一步细化，形成了工艺质量问题因果图，为研究院及各单位进一步持续对工艺质量问题进行分析、研究奠定了基础。

通过逐步分析，研究院识别出了一些影响型号研制生产的共性工艺问题，如惯性仪表多余物控制问题、硬脆材料加工中裂纹和掉渣问题等。同时，结合前期研究成果进一步确定了影响工艺稳定性的深层次因素，主要有工艺研究不充分、工艺方法不正确等。

此外，多发共性工艺问题是目前和未来一段时间内迫切需要解决的问题。研究院通过重点开展特种加工、热处理、表面处理、非金属复合材料、装配等专业的共性工艺技术研究，突破了多发共性工艺问题对型号生产造成的束缚，重点解决了型号生产多发共性工艺瓶颈问题，稳定了型号生产核心关键工艺，尤其是杜绝了工艺技术中多发、常见的共性质量问题，固化了此类工艺技术成果并进行了跨单位和跨型号的推广应用，形成了具有独特技术特色的标准规范体系，型号产品质量得到改善，也为型号生产保驾护航奠定了基础。

3.分层次开展工艺攻关工作

在共性问题识别与分析的基础上，航天电子研究院积极组织开展各层次共性工艺研究工作，修订了《中国航天科技集团公司中国航天电子技术研究院工艺研究项目管理办法》，进一步规定了共性工艺研究项目的申报、立项、检查及验收等各项工作，从制度上为工艺攻关工作的顺利开展提供了保障。

一是研究院设立了专项工艺研究经费用于每年共性工艺问题的治理和攻关，同时牵引各单位投入相关经费开展工艺攻关工作。为确保经费的有效投入，研究院要求各单位每年年初将本单位工艺攻关计划及经费上报，并将其纳入研究院主管机关监督检查的工作内容，同时与各单位绩效考核挂钩。

为确保工艺攻关项目切实符合共性工艺问题的治理要求，研究院在对其进行识别、分析的基础上，组织有关单位进行工艺攻关项目论证，根据项目必要性、紧迫程度等内容逐步安排厂所两级开展工艺攻关工作。

二是研究院在项目研究过程中积极加强对各单位承担的院级以上课题和厂所研究课题的监督检查力度，将航天科技集团重大工艺研究项目和其它院级以上工艺研究项目按科研生产项目管理要求制定相应的研究计划和考核节点，并纳入研究院科研生产考核计划，从而确保研究项目的顺利完成。

2010年，研究院组织完成了9项共性工艺研究项目，取得了一批工艺技术成果，在型号立项和研制方面发挥了重要作用。例如，针对目前航天电子产品种类繁多且研制周期短，无法对每个印制板组合件进行摸索试验，在单板焊接时只能依靠经验对焊接参数进行调整，不能满足航天电子产品高密度和小型化发展需求的局面，研究院设立了“印制板组合件单板焊接工艺参数模拟优化技术研究”共性研究课题。通过对该课题的研究，总结出了模拟优化的基本规律，工艺得到了细化和优化。课题研究成果在表面贴装技术生产线上进行了推广应用，解决了研究院电子装联专业的共性问题。

三是研究院在专业技术方面充分发挥了超精密机械加工技术研究应用中心、光华无线电厂技术中心的技术牵引作用，带动各单位围绕核心技术开展工艺技术研究工作。超精密加工技术研究应用中心攻克的纳米级加工工艺，精度达到了国际先进水平；光华无线电厂技术中心充分发挥航天电子产品的制造优势，突破了有铅、无铅混合装焊技术的瓶颈，引领了航天电子设备制造技术的发展，为型号研制生产提供了技术支撑。

4.开展工艺成果推广

在工艺攻关的基础上，航天电子研究院从工艺成果、工艺文件、典型问题技术交流等方面开展了卓有成效的工作，加强了共性工艺成果的推广交流，提高了研究院工艺的整体水平。

2010年，研究院收集了2006～2010年具有借鉴意义和推广价值的工艺管理及技术方面的研究成果39项，并从研究内容、突破的技术瓶颈、取得的成果及效益等方面对每项研究成果进行了介绍，编制完成了《工艺研究成果汇编》，为技术成果在相近专业单位中的推广，进一步拓宽各单位人员的技术思路，促进各单位之间的交流和学习提供了平台。

同时，研究院结合工艺攻关成果，以2009年研究院优秀工艺文件评选中获奖的17份优秀工艺文件为素材，组织编制了《优秀工艺规程展示》。该展示收集了电气互联和电子产品调试两大类专业中的优秀工艺规程，从产品的工艺性分析、工艺文件编写思路和编写特点三方面进行了详细描述，并提供了示例文件；从针对相应产品实现过程中的难点、特殊性以及规范操作等方面展示了所采取的工艺方法和措施，体现了各单位在多媒体应用、数字化工艺设计、工艺规范化建设、工艺攻关等方面取得的成绩，为各单位互相借鉴工艺成果和经验提供了途径，从而使工艺文件更好地指导生产，有效地保证了产品质量。

结合工艺攻关成果，研究院充分发挥专业技术特色，通过研讨和交流等多种形式开展班组、车间、厂所等多个层次的交流，通过共享共性工艺研究成果、推广优秀工艺管理经验和开展先进工艺技术交流等多种途径创造交流机会，搭建交流平台，促进工艺技术水平的提高。

二、取得的成效

航天电子研究院通过开展共性工艺问题的识别、分析与管理工作，解决了一批共性工艺技术问题，取得的成果在全院推广，整体提升了工艺技术的能力和水平，主要体现在以下两个方面。

一是在型号研制方面突破了一批制约型号研制的技术瓶颈，满足了型号的研制需求。例如，突破了铍材及铝基复合材料精密加工技术，使三浮陀螺仪漂移精度、三浮陀螺加速度计的漂移精度得到了大幅提高，攻克了型号研制瓶颈；突破了集成电路产品制造技术瓶颈，保证了综合电子产品技术发展需求。

二是在型号批产方面解决了一批影响批产能力的薄弱环节，产品合格率等技术指标得到提升，保障了型号批产任务的顺利完成。例如，通过开展加速度计输电装置可靠性工艺研究，使导电杆生产合格率由50%提高到75%以上，为批量可靠生产奠定了工艺保障基础；组织开展陀螺仪安装误差分析及稳定性研究，有效控制了由于安装引起的轴承涡流力矩变化量，减少了由于陀螺仪安装造成的陀螺仪重复安装误差，提高了陀螺仪常值项的稳定性；开展仪表精密清洗工艺研究，确定了清洗的工艺流程和清洁度检测标准，多余物控制水平达到了技术要求，故障率为零；总结技术要点和工艺流程控制关键，完成了相关的技术资料和工艺规范的编写。

中国航天电子技术研究院将在航天科技集团的支持和带领下，在前期开展典型质量问题工艺因素分析研究的基础上，继续分层次深入开展质量问题工艺因素分析，抓住深层次原因，加强工艺技术研究，制定解决措施，突破重大、共性工艺瓶颈问题，推动工艺规范化和工艺精细化建设，固化和稳定工艺研究成果和水平，提高工艺水平和稳定性，力争取得更大的成效。