以標(biāo)準(zhǔn)化思維建立和實施衛(wèi)星緊固件優(yōu)選目錄

文/羅世杰孫曉鳳

以標(biāo)準(zhǔn)化思維建立和實施衛(wèi)星緊固件優(yōu)選目錄

文/羅世杰1孫曉鳳2

在衛(wèi)星項目管理中，依據(jù)設(shè)計選用和工藝選用，日常采購難以形成經(jīng)濟(jì)采購批量，本文分析了衛(wèi)星用緊固件的相關(guān)使用情況，對如何建立衛(wèi)星用緊固件優(yōu)選目錄方案和實施進(jìn)行了闡述，并對后續(xù)其他原材料的采購提出了一些建議。

緊固件 優(yōu)選目錄 失效分析 輕量化

衛(wèi)星產(chǎn)品特點是“多平臺，小批量，高可靠，輕量化”。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是將各分系統(tǒng)、單機(jī)、部（組）件和零件連接成一個完整整體的系統(tǒng)工程。要實現(xiàn)預(yù)期功能，需要使用大量的標(biāo)準(zhǔn)緊固件，這些緊固件的質(zhì)量和技術(shù)水平直接關(guān)系到衛(wèi)星產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。目前，尚存在“重要件、輕輔件、重制造、輕安裝”的制造業(yè)通病，輕視了安裝過程，往往會導(dǎo)致緊固件失效。針對宇航工程任務(wù)的高可靠性、長壽命、特殊環(huán)境、不可維修性等特點，在宇航工程任務(wù)的實施過程中，要建立和發(fā)布緊固件的選用目錄，把質(zhì)量好、可靠性高的產(chǎn)品列入選用目錄。

圖1 緊固件連接原理圖

一、衛(wèi)星用緊固件選用現(xiàn)狀

1. 品種規(guī)格多

由于歷史原因，我國航天產(chǎn)品上用到的緊固件品種規(guī)格很多，且存在同種結(jié)構(gòu)形式、同類材料的緊固件。由于性能指標(biāo)、使用環(huán)境不同而標(biāo)準(zhǔn)各異，如：國家軍用標(biāo)準(zhǔn)、航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還有國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系目錄統(tǒng)計，緊固件產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分為10類，共382項。其中，螺栓44項、螺柱9項、螺母63項、螺釘61項、木螺釘與自攻螺釘30項、組合件28項、銷30項、鉚釘55項、墊圈與擋圈60項、焊釘2項。從技術(shù)角度來說，這一現(xiàn)狀不僅給設(shè)計師選用產(chǎn)品帶來了極大的困難，而且可能由于選用了技術(shù)性能指標(biāo)不合理的緊固件而給航天產(chǎn)品帶來質(zhì)量隱患；從管理角度來說，由于緊固件在航天產(chǎn)品上用量大，使用面廣，品種規(guī)格多，若不加以限制，不進(jìn)行優(yōu)選，則會造成選用的隨意性，從而給設(shè)計、生產(chǎn)、采購等管理帶來混亂。歷史上也有一些零散的對緊固件約束文件，往往沒有對緊固件品種、規(guī)格進(jìn)行嚴(yán)格的壓縮、優(yōu)選。通常是沿用老產(chǎn)品的選用范圍，設(shè)計師用了什么，目錄里就出現(xiàn)什么。因此，不能完全達(dá)到指導(dǎo)設(shè)計師選用技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、質(zhì)量有保證的標(biāo)準(zhǔn)緊固件的目的。

2. 新老標(biāo)準(zhǔn)有差異難取舍

① 緊固件國家標(biāo)準(zhǔn)概況

緊固件國家標(biāo)準(zhǔn)是一項非常重要的通用性標(biāo)準(zhǔn)，在我國各行各業(yè)設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。它既是簡化設(shè)計、縮短產(chǎn)品研制周期、提高產(chǎn)品的通用性與互換性、降低制造成本的重要手段，又是產(chǎn)品進(jìn)出口和國際技術(shù)交流的重要基礎(chǔ)。我國緊固件國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 70-66系列、GB 65-66系列等）于1966年首次發(fā)布，隨后于1976年、1985年（等效引進(jìn)eqv ISO 1982版本）、2000年又先后作了3次修訂?，F(xiàn)在的2000年版標(biāo)準(zhǔn)是等同采用ISO國際標(biāo)準(zhǔn)制定的。由于我國改革開放、引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備、產(chǎn)品打入國際市場等的需要，全國緊固件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在1985版的基礎(chǔ)上發(fā)布了2000年版標(biāo)準(zhǔn)，以解決與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌和產(chǎn)品出口時產(chǎn)生的技術(shù)性貿(mào)易壁壘和國際技術(shù)交流中標(biāo)準(zhǔn)不能互換等問題。

② 如何正確選用標(biāo)準(zhǔn)

首先，要搞清楚國家標(biāo)準(zhǔn)對螺栓和螺母是如何分類、性能等級是如何規(guī)定的，這是1985版標(biāo)準(zhǔn)與2000版標(biāo)準(zhǔn)在概念上的區(qū)別。兩版標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從原設(shè)計選用標(biāo)準(zhǔn)是為解決結(jié)構(gòu)連接需要，發(fā)展為根據(jù)設(shè)計強(qiáng)度要求選用不同性能等級標(biāo)準(zhǔn)，滿足了結(jié)構(gòu)設(shè)計要求的轉(zhuǎn)變。

通過測定結(jié)果，不難看出云南省8個地區(qū)的蒼耳子皆符合《藥用植物及制劑進(jìn)出口綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》和2015年版《中華人民共和國藥典》，供樣品中的4種重金屬As、Hg、Pb、Cd都低于限定值，所以云南省8個地區(qū)的蒼耳子皆為安全藥用中藥材。同時也為滇產(chǎn)蒼耳子的優(yōu)質(zhì)分級管理提供基礎(chǔ)性依據(jù)，進(jìn)而完善現(xiàn)代方法評價內(nèi)容。

3. 可靠性分析

通過分析和統(tǒng)計衛(wèi)星故障，進(jìn)一步確認(rèn)緊固件作為原材料選用的重要性。

按照衛(wèi)星研制質(zhì)量問題有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將衛(wèi)星發(fā)生在軌質(zhì)量問題的原因裁剪為七類，分別為器件、設(shè)計、環(huán)境、軟件、工藝、操作和其他。統(tǒng)計了1988—2012年間單位衛(wèi)星在軌異常情況，具體見圖2。

圖2 故障統(tǒng)計圖

由圖2看出，1988—2012年異?，F(xiàn)象的原因分布中，對在軌異常的統(tǒng)計分析中，設(shè)計問題占37%、環(huán)境30%、器件18%。因此，設(shè)計、環(huán)境和器件成為衛(wèi)星在軌異常的三大主要因素。

表1 某結(jié)構(gòu)分系統(tǒng)產(chǎn)品保證大綱主要工作內(nèi)容

從表1可以看出，衛(wèi)星在設(shè)計或生產(chǎn)制造期間因選用材料不合理或有缺陷、設(shè)計有漏洞或有偏差、加工工藝不正確或有加工缺陷，會引發(fā)衛(wèi)星在使用中出現(xiàn)重大故障，導(dǎo)致衛(wèi)星使用壽命終止。

二、優(yōu)選目錄實施前分析

1. 確定推廣先進(jìn)、選擇可靠、兼顧經(jīng)濟(jì)基本原則

圖3 庫存緊固件規(guī)格統(tǒng)計表圖

圖4 B類緊固件庫存牌號分類統(tǒng)計表

以常用內(nèi)六角圓柱頭螺釘來說，以前型號常用的GB 70-1985《內(nèi)六角圓柱頭螺釘》，隨著標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，該標(biāo)準(zhǔn)細(xì)分成了GB/T 70.1-2000《內(nèi)六角圓柱頭螺釘》、GB/T 70.2-2000《內(nèi)六角平圓頭螺釘》、GB/T 70.3-2000《內(nèi)六角沉頭螺釘》三類，故首選GB/T 70.1-2000標(biāo)準(zhǔn)。有些設(shè)計選用在規(guī)范性引用文件中只寫了GB 70，未寫明版本號，按國軍標(biāo)質(zhì)量體系要求，應(yīng)該按最新版本執(zhí)行，即按GB/T 70.1-2000執(zhí)行。這就是所謂的先進(jìn)性選用原則。

以QJ 2582-1993《鈦及鈦合金螺栓、螺釘》標(biāo)準(zhǔn)來說，之前我們采購的有表面涂覆二硫化鉬的鈦合金螺釘，主要是便于拆裝，但經(jīng)過實際使用，發(fā)現(xiàn)涂覆二硫化鉬可能會造成粉末掉落，這就產(chǎn)生了多余物，這是航天設(shè)備所不能容忍的。確保質(zhì)量可靠的緊固件用于航天設(shè)備是又一項重要原則。

經(jīng)濟(jì)性就是考慮采購成本，形成采購批量的過程，通過規(guī)范設(shè)計選用，達(dá)到降本增效的目的。

2. 庫存數(shù)據(jù)分析及定性分析

經(jīng)討論，確定了A、B、C三類緊固件。A類為貨值高的鈦合金緊固件（見圖3），B類為通用性強(qiáng)的常規(guī)緊固件，C類為不常用的銷、鍵等較為特殊的緊固件。經(jīng)過分析，建議B類通用化緊固件中的螺釘優(yōu)選牌號為1Cr18Ni9Ti材質(zhì)，為避免螺釘與螺母發(fā)生“咬死”的失效，故螺母優(yōu)選牌號為30CrMnSiA材質(zhì)。平墊圈優(yōu)選牌號為1Cr18Ni9Ti材質(zhì)，彈簧墊圈優(yōu)選牌號為1Cr18Ni9Ti材質(zhì)（圖4）。對于A、C類緊固件，按2年內(nèi)在制、在研型號進(jìn)行統(tǒng)計，建議后續(xù)對于優(yōu)選目錄內(nèi)的規(guī)格設(shè)立常備庫存。

三、編制優(yōu)選目錄

為從根本上解決由于選用不當(dāng)引起的質(zhì)量隱患，遵循“推廣先進(jìn)、選擇可靠、兼顧經(jīng)濟(jì)”的基本原則，筆者參與編制了Q/RJ 334-2012《八院衛(wèi)星型號用標(biāo)準(zhǔn)緊固件選用范圍》，在對標(biāo)準(zhǔn)緊固件的品種、規(guī)格、材料/性能等級/強(qiáng)度等級、溫度等級、熱處理、表面處理等進(jìn)行壓縮優(yōu)選的基礎(chǔ)上，提出各類標(biāo)準(zhǔn)緊固件的選用原則、選用建議、產(chǎn)品目錄和供應(yīng)商信息。在對這些標(biāo)準(zhǔn)緊固件選用現(xiàn)狀進(jìn)行研究分析的基礎(chǔ)上，針對緊固件的品種（宇航用緊固件），應(yīng)盡量從航天行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家軍用標(biāo)準(zhǔn)、航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中選??；對于地面設(shè)備以及電子儀器、設(shè)備，可以更多地選用較為經(jīng)濟(jì)的國家標(biāo)準(zhǔn)緊固件。對最終收入《選用目錄》的標(biāo)準(zhǔn)緊固件，在標(biāo)準(zhǔn)緊固件目錄中列出了其品種（標(biāo)準(zhǔn)號）、規(guī)格、材料/性能等級/強(qiáng)度等級、溫度等級、熱處理及表面處理等信息；并首次給出標(biāo)準(zhǔn)緊固件在航天產(chǎn)品上的“選用建議”。選用建議分為“優(yōu)先選用”、“選用”和“限制選用”：“優(yōu)先選用”為推薦用戶首選的標(biāo)準(zhǔn)緊固件產(chǎn)品；當(dāng)“優(yōu)先選用”推薦的標(biāo)準(zhǔn)緊固件產(chǎn)品不能滿足用戶的使用要求時，可從“選用”一欄中給出的標(biāo)準(zhǔn)緊固件產(chǎn)品中選用；“限制選用”一欄給出的標(biāo)準(zhǔn)緊固件產(chǎn)品主要是為了滿足定型產(chǎn)品的選用需要。

四、實施效果

Q/RJ 334-2012的發(fā)布與實施，在衛(wèi)星產(chǎn)品的研制和控制設(shè)計選用質(zhì)量等方面發(fā)揮了重要作用，主要表現(xiàn)為：

① 為編制各系統(tǒng)級新產(chǎn)品綜合標(biāo)準(zhǔn)化要求提供基本依據(jù)；

② 為設(shè)計師合理選用標(biāo)準(zhǔn)緊固件提供指南和技術(shù)支持；

③ 幫助設(shè)計師選用質(zhì)量比較穩(wěn)定的緊固件，減少緊固件的質(zhì)量隱患和質(zhì)量事故；

④ 幫助設(shè)計師選用性能先進(jìn)的緊固件，對推廣先進(jìn)的緊固件、限用淘汰落后緊固件將起到重要作用，從而推動緊固件的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)型號設(shè)計水平和可靠性的提高；

⑤ 對選用品種進(jìn)行了優(yōu)選、壓縮，有利于緊固件的標(biāo)準(zhǔn)化管理和其他技術(shù)管理；

⑥ 規(guī)范了設(shè)計選用，部分緊固件做了常備庫存，減少了采購頻次。

經(jīng)過2013年和2014年的實施和運行，減少了因起訂量等原因?qū)е碌牟少徳Ａ?，?jié)省了反復(fù)采購的精力耗費，并節(jié)約了近2萬元采購經(jīng)費。

五、結(jié)束語

當(dāng)前形勢下，國家號召“軍民融合，轉(zhuǎn)型發(fā)展”，企業(yè)也在進(jìn)行市場化嘗試，對緊固件進(jìn)行目錄管理，提高了衛(wèi)星用緊固件的可靠性。緊固件選用目錄的建立為物資保障向標(biāo)準(zhǔn)化、型譜化、平臺化的選用和推廣做了有益的嘗試，也為今后其他物資（原材料等）推進(jìn)平臺化選型，提供了有益的參考。設(shè)立常備庫存后，也為縮短物資配套周期、降本增效提供了有益的嘗試。

[1] 劉風(fēng)雷,劉丹,劉健光.航空緊固件減重方法[J].航空精密制造技術(shù),2012,48(l):33-34.

[2] 韋耀華,唐運軍.緊固件管理模型的建立[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2009(18): 21-25.

[3] 董寧.規(guī)范企業(yè)專用設(shè)備類產(chǎn)品緊固件選用的方法[J].機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量,2009(2): 19-23.

[4] 董翔英,鄭炳良,徐明.軍事物流信息標(biāo)準(zhǔn)體系與軍用物資分類編碼研究[J].物流技術(shù)，2008.27(10): 22-24.

[5] 華國強(qiáng),張珊.淺談型號標(biāo)準(zhǔn)化物資信息分類編碼[J].航天標(biāo)準(zhǔn)化,2011(4): 4345.

（作者單位：1上海衛(wèi)星裝備研究所2上海航天精密機(jī)械研究所）

信息專遞——

陜西省全面推進(jìn)地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)精準(zhǔn)扶貧

近日，陜西省質(zhì)監(jiān)局和陜西省扶貧開發(fā)辦公室聯(lián)合制定了《全面推進(jìn)地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)精準(zhǔn)扶貧的實施意見》，提升了地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)精準(zhǔn)扶貧的作用。

該實施意見指出，將強(qiáng)化政府引領(lǐng)、行業(yè)主導(dǎo)，從地理標(biāo)志產(chǎn)品培育、申報、后續(xù)監(jiān)管及獎勵政策等方面給予支持，妥善解決阻礙地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)開發(fā)的問題，打造產(chǎn)品有特色、質(zhì)量過得硬、消費者喜愛、經(jīng)濟(jì)效益好的地理標(biāo)志產(chǎn)品。同時，大力開展貧困地區(qū)地理標(biāo)志產(chǎn)品重點培育申報工作，制定地理標(biāo)志產(chǎn)品地方標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)揮龍頭企業(yè)帶動作用和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化模式，全面提升地理標(biāo)志產(chǎn)品效益。以省、市、縣三級質(zhì)檢機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)，建立和完善地理標(biāo)志產(chǎn)品檢驗檢測體系，選擇和建立陜西省地理標(biāo)志產(chǎn)品示范基地或示范區(qū)，加大技術(shù)幫扶力度，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的全覆蓋和全過程質(zhì)量監(jiān)管，在此基礎(chǔ)上推廣“產(chǎn)品+公司+基地+標(biāo)準(zhǔn)”的生產(chǎn)模式，提高地理標(biāo)志產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)水平。另外，整合地理標(biāo)志產(chǎn)品的歷史、人文、品牌資源，大力實施品牌帶動戰(zhàn)略。

Aiming at the management of the satellite project, where daily purchasing selections are based on design and process, and difficult to form economic purchasing volume, the paper analyzes the use of satellite fasteners, elaborates a scheme to establish the preferred directory of the fastener for satellite and put into practice. The paper proposes some suggestions for the purchase of other raw materials.

Fastener; Preferred directory; Failure analysis; Lightweight