航天產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范（SOP）體系建設(shè)探索與實(shí)踐

黃婉如 劉雙寶 陳長(zhǎng)江 張游 昝林 倪勇軍

（1 上海航天設(shè)備制造總廠有限公司， 上海， 200245；2 上海航天技術(shù)研究院， 上海， 200240）

SOP 即 “標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序”， 全稱(chēng)是 Standard Operation Procedure， 也稱(chēng)為 “標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范”或 “標(biāo)準(zhǔn)操作程序”。 所謂SOP 就是將某一作業(yè)依照操作目的、 操作步驟、 操作要求， 以統(tǒng)一的格式描述出來(lái)， 從而用來(lái)指導(dǎo)和規(guī)范日常的工作。 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)， SOP 就是規(guī)定從經(jīng)過(guò)處理的過(guò)程， 再到結(jié)果的一種工作流程標(biāo)準(zhǔn)化。 許多企業(yè)為了降低成本， 充分利用時(shí)間， 高效率地完成工作， 就把前人所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)積累并復(fù)制， 讓在職或到崗人員都能依照并遵循既定程序執(zhí)行， 以免人員流動(dòng)而造成技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)流失[1]。

為適應(yīng)航天產(chǎn)品高效研制， 推進(jìn)操作經(jīng)驗(yàn)的固化和傳承， 提升精益工藝設(shè)計(jì)能力， 項(xiàng)目組開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范 （SOP） 體系建設(shè)， 通過(guò) SOP體系建設(shè)模式研究、 典型專(zhuān)業(yè) SOP 體系構(gòu)建、SOP 編制管理平臺(tái)研發(fā)、 SOP 文件在線查看與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)踐研究等， 構(gòu)建適用于航天企業(yè)的SOP文件編制和管理模式， 并形成長(zhǎng)效機(jī)制。

1 基于SOP 的工藝文件體系重構(gòu)

1.1 面向航天產(chǎn)品的工藝文件體系研究

在全面梳理企業(yè)工藝文件、 操作要求相關(guān)文件體系的基礎(chǔ)上， 進(jìn)一步理清工藝文件編制和使用工作流程及管理模式， 明確SOP、 工藝規(guī)范、工藝規(guī)程的相互關(guān)系和應(yīng)用場(chǎng)景， 如圖1 所示。技術(shù)層面完善工藝規(guī)范體系， 基于工藝方法編制，明確工藝要求， 用于指導(dǎo)工藝文件編制； 工藝層面取消通用工藝， 轉(zhuǎn)換成工藝規(guī)范或SOP， 取消典型工藝， 轉(zhuǎn)換成工藝模板， 專(zhuān)用工藝規(guī)程 （引用SOP） 作為指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)的唯一依據(jù)。 操作層面SOP 作為操作應(yīng)知應(yīng)會(huì)， 圖文并茂， 細(xì)化融合崗位作業(yè)指導(dǎo)書(shū)及設(shè)備操作規(guī)范等。 SOP 定位于共性操作要求， 應(yīng)充分繼承企業(yè)原有技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，落實(shí)上級(jí)相關(guān)要求， 在構(gòu)建的過(guò)程中應(yīng)充分梳理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、 通用工藝、 崗位作業(yè)指導(dǎo)書(shū)、 設(shè)備操作規(guī)范的內(nèi)容， 將相關(guān)操作要求和經(jīng)驗(yàn)落實(shí)到SOP 中。 SOP 體系建成后， 通過(guò)被專(zhuān)用工藝規(guī)程引用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用， SOP 以 “固化知識(shí)” 的形式與專(zhuān)用工藝規(guī)程 “個(gè)性化要求” 共同指導(dǎo)產(chǎn)品研制生產(chǎn)， 提升工藝規(guī)程的編制效率及質(zhì)量。

1.2 面向航天產(chǎn)品研制特點(diǎn)的SOP 體系架構(gòu)研究

為了確保SOP 體系的完整性、 協(xié)調(diào)性， 明確SOP 體系的構(gòu)建原則如下[2]。

a） 細(xì)化原則。以企業(yè)工藝選用目錄為依據(jù)，按崗位、 工位、 設(shè)備細(xì)分操作流程， 一份 SOP文件不應(yīng)跨專(zhuān)業(yè)、 跨工種、 跨工位使用。

b） 獨(dú)立性原則。各 SOP 之間相互獨(dú)立協(xié)調(diào)， 確保不同SOP 文件之間不存在大量重復(fù)性?xún)?nèi)容。

c） 適用性原則。充分考慮 SOP 在各車(chē)間、各專(zhuān)業(yè)、 產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)狀， 結(jié)合產(chǎn)品的批量大小、 不同類(lèi)產(chǎn)品工序操作的個(gè)性化程度優(yōu)化各專(zhuān)業(yè)SOP 體系。

d） 完整性原則。體系框架應(yīng)明確SOP 文件的工序類(lèi)別、 名稱(chēng)、 定制區(qū)域、 操作崗位、 編制者、 完成時(shí)間、 工藝參數(shù)項(xiàng)目、 質(zhì)量記錄表等，形成體系表。

按照上述構(gòu)建原則， 針對(duì)企業(yè)涉及專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域及產(chǎn)品類(lèi)型， 明確SOP 體系覆蓋的專(zhuān)業(yè)類(lèi)別和產(chǎn)品類(lèi)型， 充分發(fā)揮各分廠的專(zhuān)業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)， 分類(lèi)開(kāi)展SOP 體系的梳理。 面向不同專(zhuān)業(yè)、 不同產(chǎn)品類(lèi)型及車(chē)間生產(chǎn)流程， 研究制定面向不同專(zhuān)業(yè)和產(chǎn)品的SOP 體系框架。 依據(jù)企業(yè)工藝選用目錄，按工序和操作方法/流程構(gòu)建完整的框架體系， 按崗位、 工位、 設(shè)備細(xì)分操作流程。 首先將相應(yīng)的主流程圖做出來(lái)， 然后根據(jù)主流程圖做出相應(yīng)的子流程圖， 并依據(jù)每一子流程做出相應(yīng)的程序。在每一程序中， 確定控制點(diǎn)， 哪些控制點(diǎn)應(yīng)當(dāng)需要做SOP， 哪些控制點(diǎn)不需要做SOP， 哪些控制點(diǎn)是可以合起來(lái)做一個(gè)SOP 的， 包括每一個(gè)分類(lèi)， 都應(yīng)當(dāng)考慮清楚， 并制定出來(lái)。

1.3 SOP 文件的編制和管理模式研究

結(jié)合航天產(chǎn)品特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)化工藝文件的編制和管理現(xiàn)狀， 研究航天產(chǎn)品SOP 的編制要素和編制內(nèi)容， 實(shí)現(xiàn) SOP 文件的規(guī)范化， 將 SOP 納入產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)流程、 生產(chǎn)制造流程。 制定SOP文件的編制要素、 編制格式、 簽署要求、 受控方式和使用要求等管理要求。 形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)， 指導(dǎo)SOP 文件的編制和管理工作的順利開(kāi)展。

SOP 文件是對(duì)某一相對(duì)固化的操作流程和要求進(jìn)行總結(jié)提煉， 形成標(biāo)準(zhǔn)化的操作要求， 以統(tǒng)一的格式描述出來(lái)， 用來(lái)指導(dǎo)和規(guī)范產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的操作。 SOP 文件是直接指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的操作性文件， 其編制要素應(yīng)能夠覆蓋產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程“人、 機(jī)、 料、 法、 環(huán)、 測(cè)” 等方面的要求， 切實(shí)指導(dǎo)操作過(guò)程， 各要素編制要求如下。

a） 人員配置。SOP 應(yīng)明確操作者的崗位，有特殊要求的應(yīng)明確需具備的知識(shí)技能、 培訓(xùn)上崗要求等。 SOP 的默認(rèn)使用者為操作人員， 沒(méi)有必要在步驟描述中再指出， 如 “操作人員打開(kāi)……” 等， 但是， 如果有其他崗位人員涉及到執(zhí)行步驟， 應(yīng)提到這些工作人員， 例如： “檢驗(yàn)人員檢查聲響?！?。

b） 設(shè)備工裝、 儀器儀表。SOP 應(yīng)明確操作所需要設(shè)備類(lèi)型， 明確設(shè)備操作流程， 設(shè)備參數(shù)設(shè)定及注意事項(xiàng)等。 列出本操作所涉及的操作及維修工具、 防護(hù)工具和清潔工具等。 明確操作所使用的工裝夾具， 明確操作前對(duì)工裝夾具的檢查校準(zhǔn)等要求。

c） 物料準(zhǔn)備。明確生產(chǎn)前所需物料的種類(lèi)及數(shù)量， 物料的核對(duì)和檢查要求等。

d） 操作內(nèi)容。操作內(nèi)容應(yīng)描述作業(yè)前應(yīng)該就緒的工作內(nèi)容和要點(diǎn)提示， 包括整個(gè)操作步驟的全部?jī)?nèi)容， 以及對(duì)作業(yè)內(nèi)容的強(qiáng)調(diào)和解釋。 應(yīng)采用規(guī)范性的語(yǔ)言， 描述地點(diǎn)、 工具及動(dòng)作的順序、 次數(shù)、 時(shí)間等量化要求， 必要時(shí)可解釋執(zhí)行該步驟的原因， 進(jìn)行下一步驟所需要的條件等。操作內(nèi)容的描述宜采用圖文并茂的形式， 盡量采用圖片或照片的形式展示。

e） 環(huán)境要求。對(duì)操作環(huán)境有特殊要求的應(yīng)明確對(duì)潔凈度、 溫濕度、 照度、 排風(fēng)條件、 振動(dòng)條件、 接地電阻等檢查和確認(rèn)的方法及要求。

f） 檢驗(yàn)要求。SOP 文件應(yīng)明確操作人員的自檢要求， 描述檢測(cè)項(xiàng)目、 檢測(cè)內(nèi)容、 檢測(cè)方法（含測(cè)點(diǎn)布置）、 環(huán)境要求、 工量具及其精度、 合格判據(jù)等， 推薦采用圖片的形式展示合格判據(jù)和缺陷類(lèi)型。

g） 安全防護(hù)。SOP 應(yīng)明確操作前應(yīng)實(shí)施的安全防護(hù)措施， 包括佩戴勞防用品。 確認(rèn)各項(xiàng)安全措施已經(jīng)到位， 明確操作過(guò)程中發(fā)生安全事故的應(yīng)急措施等。

2 典型核心專(zhuān)業(yè)SOP 體系構(gòu)建研究實(shí)踐

SOP 體系建設(shè)是對(duì)以往工藝體系的梳理， 涉及到專(zhuān)業(yè)工藝流程的劃分、 工藝文件編制模式的更改， 在航天企業(yè)尚無(wú)成熟的經(jīng)驗(yàn)可循。 SOP 定位于工序級(jí)工藝知識(shí)及操作經(jīng)驗(yàn)的固化。 本文選取電子裝聯(lián)、 表面處理、 熱處理等工藝知識(shí)較為固化的專(zhuān)業(yè)作為試點(diǎn)開(kāi)展SOP 體系建設(shè)工作， 探索實(shí)施、 總結(jié)經(jīng)驗(yàn)， 推動(dòng)其他專(zhuān)業(yè)的全面實(shí)施。

裝配、 焊接等專(zhuān)業(yè)對(duì)產(chǎn)品類(lèi)型和特點(diǎn)具有較強(qiáng)的針對(duì)性， 用專(zhuān)用工藝指導(dǎo)生產(chǎn)具有較強(qiáng)的適用性。 該類(lèi)產(chǎn)品的SOP 體系建設(shè)應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的種類(lèi)、 批量， 一般針對(duì)種類(lèi)和批量較大的產(chǎn)品開(kāi)展SOP 體系建設(shè)， 如貯箱、 導(dǎo)管、 閥門(mén)等。梳理產(chǎn)品的類(lèi)型和典型工藝流程， 根據(jù)操作固化、 可復(fù)性強(qiáng)的原則形成關(guān)鍵環(huán)節(jié)的共性的操作要求， 編制 SOP 文件。 一般一份 SOP 文件應(yīng)能夠用于多種產(chǎn)品的相應(yīng)工序的操作， 從而適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的需要， 簡(jiǎn)化工藝文件的編制。

2.1 電子裝聯(lián)專(zhuān)業(yè)SOP 體系構(gòu)建

從專(zhuān)業(yè)技術(shù)的角度對(duì)現(xiàn)有的電子裝聯(lián)工藝技術(shù)體系按照印制板組件裝聯(lián)和電纜組裝件制作2個(gè)主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域進(jìn)行了工序級(jí)別的系統(tǒng)梳理， 再按照 “工序不可再拆分、 工序間不互相引用” 的原則， 對(duì)現(xiàn)有工序進(jìn)行合理的拆分和優(yōu)化工作，最后根據(jù)是否使用設(shè)備、 使用不同的設(shè)備， 將工序再進(jìn)行橫向拆分， 如采用錫鍋搪錫和電烙鐵搪錫應(yīng)分別編制SOP。

SOP 編制過(guò)程中， 采用圖文并茂的方式， 將標(biāo)準(zhǔn)中的要求轉(zhuǎn)換為實(shí)際操作步驟和方法。 標(biāo)準(zhǔn)要求元器件底部與裸露的電路之間留有至少0.25mm 的間距， 但最大距離不超過(guò) 1.0mm， 在編制SOP 時(shí)詳細(xì)描述了具體的操作方法， 在底部墊放1 塊～2 塊0.5mm 厚的膠木板或硅膠墊，實(shí)現(xiàn)落實(shí)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.2 表面處理專(zhuān)業(yè)SOP 體系構(gòu)建

航天產(chǎn)品表面處理一般采用通用工藝， 基本上按照材料和表面處理類(lèi)型種類(lèi)進(jìn)行劃分， 通用工藝中明確了從預(yù)檢、 清洗、 裝掛、 前處理、 電鍍、 后處理前流程的工藝參數(shù)， 還包含對(duì)原材料、設(shè)備、 包裝、 槽液配制等通用要求。 現(xiàn)場(chǎng)用通用工藝制造生產(chǎn)， 往往存在需要操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自主選擇的情況、 參數(shù)范圍大、 指導(dǎo)性差等問(wèn)題。表面處理的SOP 體系先按照表面處理的工序流程進(jìn)行劃分， 劃分成預(yù)檢、 局部保護(hù)、 裝掛、 除油、前處理、 鍍覆、 后處理、 自檢、 包裝、 褪鍍共 10個(gè)流程， 再根據(jù)不同材料或方法進(jìn)行橫向拆分，體現(xiàn)不同的操作流程和方法。

2.3 熱處理專(zhuān)業(yè)SOP 體系構(gòu)建

熱處理生產(chǎn)原多使用通用工藝指導(dǎo)生產(chǎn)， 通用工藝需要覆蓋大部分零件， 因此存在著參數(shù)范圍廣、 工人選擇自由度大、 操作過(guò)程不細(xì)化等問(wèn)題。近年來(lái)， 逐步編制專(zhuān)用工藝替代通用工藝指導(dǎo)生產(chǎn)， 但仍然存在著操作過(guò)程不細(xì)化， 很多過(guò)程無(wú)法用簡(jiǎn)單的文字進(jìn)行描述等問(wèn)題。 熱處理專(zhuān)業(yè)的SOP體系， 從現(xiàn)有工序開(kāi)始拆分， 再根據(jù)不同材料、 不同加熱或冷卻方式、 加熱設(shè)備等進(jìn)行橫向拆分， 并將一些重要零件單獨(dú)列出編制獨(dú)立的SOP。

3 基于結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)的SOP 編制管理平臺(tái)

在結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)平臺(tái)系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)SOP 文件的編制管理功能， 將SOP 的編制管理和應(yīng)用納入研制生產(chǎn)流程。 結(jié)合企業(yè)工藝文件編制管理信息平臺(tái)建設(shè)情況， 基于PDM （產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理） 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)SOP 編制管理平臺(tái)， 并與工藝文件編制和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)MES 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成和關(guān)聯(lián)。 SOP 文件編制管理流程如圖2 所示。

SOP 管理人員根據(jù) SOP 文件管理體系進(jìn)行SOP 文件的設(shè)計(jì)規(guī)劃， 通過(guò)在PDM 系統(tǒng)中構(gòu)建SOP 體系 BOM， 并可按需下達(dá) SOP 編制任務(wù)給工藝員， 工藝員接收SOP 編制任務(wù)后可開(kāi)展SOP設(shè)計(jì)工作。 工藝員基于SOP 編制任務(wù)開(kāi)展SOP設(shè)計(jì)工作， 設(shè)計(jì)模式與工藝規(guī)程基本一致， 均在工藝編輯器中編制文件內(nèi)容， 二者設(shè)計(jì)內(nèi)容上的差異主要體現(xiàn)在SOP 文件需根據(jù)工序名稱(chēng)定義工藝參數(shù)項(xiàng)目信息。 在 SOP 文件設(shè)計(jì)完成后，工藝員可提交五級(jí)簽審進(jìn)行文件流轉(zhuǎn)簽署直至受控發(fā)布。 對(duì)于 SOP 文件更改， 可由標(biāo)準(zhǔn)化師下發(fā)SOP 更改任務(wù)或由工藝員自發(fā)更改， 在完成更改簽審后文件受控發(fā)布。

平臺(tái)支持SOP 文件發(fā)布為PDF 卡片格式用于打印歸檔， 同時(shí)也支持發(fā)布為WEB 網(wǎng)頁(yè)格式用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作。 另外， 在專(zhuān)業(yè)工藝規(guī)程編制過(guò)程中引用SOP 文件時(shí)， 系統(tǒng)將建立工藝規(guī)程和SOP 文件的關(guān)聯(lián)， 并對(duì)工序推送工藝參數(shù)列表， 工藝員則需按要求填寫(xiě)工藝參數(shù)值。 專(zhuān)業(yè)工藝規(guī)程發(fā)布后， 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員在查看工藝時(shí)也可通過(guò)鏈接打開(kāi)SOP 文件進(jìn)行瀏覽查閱。

本文結(jié)合航天產(chǎn)品多品種小批量的研制生產(chǎn)特點(diǎn)， 論述了SOP 體系建設(shè)、 文件編制和管理的工作模式， 通過(guò)工藝文件的體系優(yōu)化和SOP的應(yīng)用， 提升了工藝文件體系的系統(tǒng)性和協(xié)調(diào)性， 促進(jìn)工藝方法的細(xì)化量化， 提升工藝規(guī)程的編制效率和可操作性。 SOP 的編制和應(yīng)用不是一蹴而就的， 需要不斷迭代優(yōu)化， 切實(shí)納入工藝設(shè)計(jì)及產(chǎn)品研制流程， 不斷提升SOP 的有效性。