完善标准体系助推高能效品质提升

2012-07-31郑祖林刘卫伟

质量与标准化 2012年4期

文/郑祖林刘卫伟

上海东方泵业（集团）有限公司是较早推进和实施国家质量、环保和职业健康标准的企业，同时也是上海市唯一一家制造业节能环保标准化示范试点单位。2000年公司开始推进GB/T 19001－2000《质量管理体要求》，2004年组织推进GB/T 24001－2004《环境管理体系要求及使用指南》，2005年又进一步推进了GB/T 28001－2001《职业健康安全管理体系规范》的实施。这些体系建设有效规范了企业管理，实现了社会效益和企业效益同步发展。在此基础上，公司组织实施了企业标准体系，至2008年5月通过国家AAAA级《标准化良好行为企业》的验收。

在推进实施质量体系前（1999年前），公司职工还不到40位。到现在，已发展为在上海拥有2个制造基地，职工超过3 000人，销售规模达20亿的现代制造企业。随着公司生产规模的扩大，科学技术的运用、分工越来越细，协调面越来越广，对技术要求、管理要求和岗位操作要求越来越高，而且对这些要求要进行标准化，便于掌握、实施和检查。这样，在原有的技术标准以外，管理标准和工作标准也普遍推行了，所以技术标准、管理标准和工作标准的实施都是公司基于生产、经营和管理活动的实际需要而建立的。实施企业标准体系是当前激烈的市场竞争环境下，加强企业管理，提高企业整体素质，提高经营管理水平和经济效益的需要。

一、借鉴先进过程规范，改善生产作业环境

近几年来，公司学习和借鉴国内外先进的管理思想和管理方法。首先在生产现场推进5S现场管理法（以下简称“5S”），即围绕整理、整顿、清扫、清洁和素养的程序，其外在的表现为改善生产作业环境。通过不断的改进，全面提高生产基础管理水平，培养职工良好的素养，用科学的管理制度、标准和方法，对生产过程的各个要素（包括人、机、料、法和环等）进行有效的管理，实现优质、高效、低耗、均衡、安全、环保和文明生产。其次，为了强化5S管理，提高5S活动的效果，公司制定了《生产现场5S活动检查考核细则》，将节能环保的内容纳入5S管理，规范员工的行为，通过治理生产现场的跑、冒、滴和漏，实施文明生产、清洁生产，降低资源消耗，减少污水、噪声、废气和废弃物的排放。同时，公司进一步落实GB/T 24001－2004要求，加强污染源的排查和控制，确保三废达标并持续改进。为了使5S活动常态化，公司在各单位加强自主管理的基础上，组织相关部门根据5S活动检查考核细则加强日常的监督和考核，从而提高素养，培养良好的习惯。每星期不定期检查，从未间断过。并将检查结果和各部门的绩效考核挂钩。目前，生产作业环境大大改善。

二、生产高能效产品，提升企业竞争力

泵是耗能产品，全国范围内泵的能耗约占我国工业能耗的20%，提高泵的能效对全社会降低能耗、提高能源综合利用率有着极其重要的作用。为研究和探索运用新技术，生产高效节能产品，公司不失时机地将符合国家产业政策和用户要求的节能产品作为企业发展的战略任务来抓，并从制度、人员和资金等方面予以支持和扶植。

1.节能环保标准化，落实到每个环节

公司为了适应生产经营发展的需要，加大产品开发的力度，加快产品更新的速度，提升产品开发的精度，提高市场的占有率。公司大胆改革，按照产品系列构建成立了8个制造事业部，形成产品开发、技术和生产为一体的生产组织形式。为了加强标准化管理，统一行动和要求，在设计和实施新的生产系统管理中，将节能环保要求融于产品开发要求之中，在新产品开发和更新换代中，严格执行国家节能环保的有关要求和规定。公司制定的《设计与开发控制程序》、《产品图纸、工艺文件设计校对、审核和批准流程》和《产品规划流程》等标准中都明确规定，产品规划、开发和设计必须经过标准化审核，符合国家环境保护的相关法律法规和政策要求。针对企业生产过程中产生的废水、废气、噪声和废弃物，通过建立和完善管理化标准，抓好标准的实施，减少和控制污染物的排放。公司较好地坚持了废弃物回收制度，坚持废弃物分类处置，在控制废弃物排放的同时，增加了企业的效益。在新建、改建和扩建中做到环境保护、劳动卫生设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”要求。

2.强化研发能力为高能效产品开发奠定基础

由于泵制造属单件小批的离散制造模式，规格品种多，所以新产品开发工作必需要以标准化为基础来展开。公司投入了大量资金，引进了国际先进的水力计算模型、三维设计软件PRO/E及CAD软件，计算叶轮的“流场分析”模型、CFD流体力学以及“网络”生成的“流场计算”等软硬件，购置各项试验、检测仪器、仪表和设备百余台（件）。这些投入极大地改善技术人员的工作条件，强化了公司的研发能力。近几年，公司用于科研的投入资金就超过了1 800万元，为公司新技术的发展，研发高能效产品奠定了坚实的基础。由于在生产过程中遵守国家环保法律法规，积极做好各项污染的防范，并有具体的处理手段和技术，公司研发生产的“BW管网叠压无负压供水设备”得到了中国绿色品牌《绿色之星》工作委员会的检查认可。企业环境意识强，环境管理制度落实。该产品改变了传统供水设备投资大、耗能多、污染严重和占地面积大等弊端，采用多项高新技术，节能效果显著。产品的综合技术指标国内领先并达到国际先进水平，被认定为上海市高新技术转化项目，列为上海市和全国建筑行业科技成果推广项目以及国家康居示范工程选用产品。公司充分组织和动员广大技术人员开发节能环保产品，加快新品开发速度，开发的DFSS双吸泵和XA单级离心泵产品获得“中国节能产品认证证书”。这些产品大大提高了企业市场占有率和竞争力。

3.完善技术管理标准，降低成本

建立技术标准体系对提升公司产品创新、研发能力发挥了很大的作用。技术标准是主体，管理标准是技术标准有序运行的保证。公司按照标准体系的要求，在充分调查研究的基础上，不断补充完善技术管理标准，在适宜性、充分性和完整性上下工夫。如，新产品开发工作，近几年，根据用户的特殊需求，不断地开发新品，但生产周期较长，无法及时交货。其原因在于管理不到位，产品开发、试制、总结和定型等阶段性目标及责任不够明确，与生产衔接不佳等因素，影响开发的速度。为了突破此瓶颈，公司制定了《新产品试制管理办法》，规定了产品设计、评审和试制的程序和要求，并运用了项目管理的方式，专人负责新产品试制和产品改进，明确进度、要求和责任，确保产品设计、试制和生产的进度。结合实际企业先后制定了《科技与新产品开发管理办法》、《产品升级换代管理办法》和《技术引进管理办法》等10多个技术管理办法，保证了新产品开发和老产品升级改造有章可循，有据可依。同时注意管理标准与技术标准相配套，使之成为互为条件和互相支持的有机统一整体。如，与产品标准相配套的产品设计管理标准，与物质采购技术标准相配套的物资采购管理标准，与工艺技术标准相配套的工艺管理标准等等，这些技术管理标准对实施技术标准的范围、职责、内容、要求以及实施的程序等都作了明确的规定，使技术标准的实施有了衡量的尺度，使各项技术管理工作更加有序规范。

为提高产品设计质量，加快产品设计速度，公司规定在产品设计中尽量多地采用系列化、通用化、组合化和模块化的设计原则。公司结合企业产品的特点，整理编制了企标通用件手册，列入企标通用件的有205项系列、2 400多种规格的通用件可选用。优化标准件选用的规格，提高产品的标准化程度，降低产品成本。

4.新产品开发注重“产、学、研”整合

当今社会科技发展日新月异，加强前沿基础性科技的研究不能不是企业技术创新重要的课题。只有这样，企业才能做到“人无我有，人有我优”。然而有些前沿基础性研究完全靠企业自身的力量是远远不够的，必须借助社会的力量，调动社会资源，为我所用。公司投入资金100多万元，和上海大学合作成立了“创新研发基地”，2006年先后被宝山区人事局和科委确定为“博士后创新实践基地”和“科技小巨人培育企业”。

“产、学、研”主要由公司根据产品开发的实际，提出具体的研究对象，经双方研讨确定后实施。这几年公司结合企业实际，先后确定了“提高双吸式离心泵多工况点效率的研究”、“改善气能对水泵流道侵蚀量的研究”、“泵组智能控制系统的研究”以及“泵应用材料耐腐耐磨的研究”等课题作为研究重点，获得很多重要的成果。去年公司确定将“提高水泵系统效率的智能控制理论和技术的研究”确定为合作项目，开发适用于水泵系统的智能型节能控制器，以相关的流体力学和流体机械理论为基础，针对水泵系统各种能量损耗，进行深入的水泵系统能量转换机理研究，分析影响整个系统运行效率的各种因素，并在此基础上研究系统节能运行的模式，结合神经元网络、专家系统、遗传算法和模糊逻辑控制等智能控制技术理论和技术，提出相应的控制策略，开发智能型节能控制器，提高泵系统的运行效率。该技术应用后，可达到国际先进水平，提高泵的系统效率3%～10%，年节能可达32×107kW。此外公司还与清华大学合作进行“泵前流动控制”的研究，承担了该项目的控制装置制造和对装置进行可行性试验。与哈尔滨工业大学合作进行“建筑节能关键技术研究与示范”研究，承担该项目的子课题“热网中多级泵站系统中的水泵研究”。这些项目代表了当今水泵生产制造行业较高的科研水平，对提高水泵的使用效率，节能降耗将起到重要的作用。现在以某一管道泵的探索、研发为例，说明新技术研发的效果。

①改进管道泵吸水室内部结构

叶轮进口的液体流动状态是影响离心泵性能的一个关键因素。从下图1中可以看出对吸水室作内部流场的数值分析，减少泵进水口时能量损失，改善叶轮进口前的流动结构，可有效地拓宽离心泵的高效运行范围。

图1 吸水室内部流场的数值分析图

②利用离心泵叶轮正反问题迭代设计方法

清华大学一直致力于水泵模型的三元理论设计方法的研究，近年来完成了离心泵叶轮正反问题迭代方法的课题，并且在公司完成了验证。

传统的一元理论设计中，通常假定轴面速度沿过水断面均布，并不考虑满足流体的运动方程叶片形状的影响，由此计算得到的轴面速度与实际流动相差甚远。通过正反问题迭代计算收敛后得到的叶轮叶片安放角分布更合理，轴面速度的分布更能反映流动的真实情况（见图2、图3）；叶片形状具有明显三维特征，更适合流体的三维运动规律，具有更优的流动特性。

图2 离心泵内部压力（p,MPa）分布图

图3 叶轮内部相对速度（v,m/s）分析

③缝隙引流叶片

通过与上海大学的技术合作，提出了以控制边界层分离为目的的流动控制技术，研制了一种新型的离心泵叶片结构，即缝隙引流叶片（见图4）。从图5中可以看出带点的曲线是改进叶片后的性能曲线。缝隙引流叶片可以通过缝隙引导来流和抽吸阻滞区的流体，抑制边界层的分离，降低了流动分离损失。通过一系列的实验发现，新型叶轮使离心泵全工况范围的效率显著提高，同时扩大了泵的运行范围，而且缝隙引流叶片对低比转速离心泵的性能改善最为明显。

图4 缝隙引流叶片的结构图

5.追求卓越，实施品牌战略

图5 某管道泵改进前后性能的比较

公司在引进、吸收和消化国内外先进技术过程中，在研制开发有自主知识产权的产品过程中，在围绕提高泵效率和可靠性研发新产品的过程中，在实施品牌战略中，坚持以我为主，博采众长，推陈出新，提高产品的科技含量，努力实现规模上台阶，技术上水平，产品上档次。公司先后研发了IHH、IHK化工泵、DFZQ轴流潜水泵、HPK热水泵等许多新产品，IHH、IHK获“上海市专利新产品”、XBD型恒压泵获“高新技术成果转化产品”、DFZL型立式轴流泵获“上海市重点新产品”，DFWQC混流潜水排污泵等6种新产品获“上海市自主创新产品”等等，取得明显的效果。公司连续两次被评为“上海市高新技术企业”、“上海市民营科技企业”。