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文档简介
I1绪论1.1研究背景与意义在工业技术日益进步的背景之下,近年来,我国的制造行业发展的十分迅猛,成为新一代定位的蓝海行业,与此同时导致了愈来愈快的机电产品的推陈出新,在各种新型的机电产品,例如汽车、机床和工程机械等,在极大的提升了人们的生活品质以及日常工作效率的同时,也不得不面临着报废处理,这将造成众多的并且日益严峻的的资源不能被合理有效地利用以及大气污染等问题,如若不能妥善地处理这些废旧机电产品,将会导致本国经济遭受相当大的损失并且会产生严重的环境污染问题。与此同时,废旧机电产品在退役后通常还有着十分巨大的、能被循环往复利用的潜在价值,如果可以释放并发挥出潜藏在这些废旧机电产品中的剩余价值,将它们变废为宝,将成为我国循环经济向前迈进的重要推动力。再制造,作为一种符合我国循环经济发展要求的绿色技术,采用先进的工艺技术对废旧机电产品中可进行再次利用的废旧零部件进行修复,能够将废旧零部件变为宝,令其重新焕发出生命活力。近年来我国政府给与了再制造产业一系列的政策引领与大力支持,致力于加快我国再制造产业前进的步伐,使我国再制造技术达到世界一流水平。然而,虽然我国再制造产业的规模正在不断扩大,但仍存在着再制造企业再制造能力良莠不齐、过分依赖人工和再制造工艺方案优化决策水平低等问题。在现代制造业的生产过程中,传统的质量控制方式已经无法与智能化生产过程相匹配,制造企业的质量控制方式也由线性模式向非线性模式转变。从对质量数据分析的迭代后响应以及对质量管理过程的前馈干预进行了更改。在再制造过程中,对质量过程数据进行分析和挖掘,找出影响产品质量的因素以及各过程过程中设备的运行状况。在生产过程中,具有生产复杂、不确定因素多、数据质量大、更新速度快等特点。传统的质量控制方法难以获得有效的质量数据和数据分析结果。因此,迫切需要科学开展生产过程规划的优化和决策实践,建立合理的数据采集和处理流程,利用智能算法等技术对质量数据进行有效诊断和挖掘,确保再制造生产过程顺利稳定运行。1.2研究现状1.2.1制造过程质量控制研究现状在传统的质量管理过程中,主要是利用过程数据统计中的相关工具来控制过程质量,通过对产品质量数据的事后检验和控制,有助于提高产品质量管理的整体能力。如马义中(2012)利用线性向量回归影响自变量结合MEWMA控制图研究质量控制过程[1]。王泽宇等(2021)利用因果图分析压电陶瓷生产过程的质量,提取影响生产过程的影响因素,利用SPC控制图对质量进行控制和提高[2]。郑玉巧等(2019)根据小批量生产的特点,提出了基于质量损失函数、直观模糊集的过程相似性分析、SPC控制图的风力发电机关键过程质量控制方法[3]。周康渠等(2019)通过相似性原理分析零件工艺的相似性,通过容差法进行数据变换,构建各类小批量生产的质量控制图并通过实例验证[4]。李春芝等人(2019)使用正态分布的测试技术称为松弛连续抽样测试边界技术,主要使用跳帧作为置信下限来保证输出质量的一致性[5]。姜兴宇等(2018)建立了一种基于非正态分布和动态加权移位控制图的质量控制方法,以解决再加工过程中报废零件质量波动大、连续加工等问题[6]。Kimetal.(2019)重构了控制图中变量的选择方式,提出了使用偏差和残差的多元指数均值控制图,并通过与现有SPC模型的比较验证了其优越性[7]。Stephenetal.(2016)通过基于SPC图评估离散和连续质量数据的有效性,并通过案例研究优化改进过程,建立了一种衡量过程可重复性和可重复性的方法[8]。Macrosetal.(2012)使用主成分分析和SPC控制图构建了一个过程质量监控和诊断系统,以提取考虑数据残差的控制流[9]。Silaetal.(2008)结合主成分分析对过程质量数据进行实时分析,以识别生产过程的区域并诊断生产过程中的质量问题[10]。Abdetal.(2005)提出了一种基于小波非线性的控制方法来简化数据的统计过程分析[11]。Mulatetal.(2018)使用范围图和均值控制图对裤子的质量特性进行质量控制,并分析各种质量参数的数据,以提高裤子的质量并制定改进措施[12]。1.2.2再制造研究现状再制造利用科学合理的技术修复废旧零部件,可以有效释放剩余价值,对资源节约和环境保护具有广泛的意义。目前,世界各国的专家学者都在进行制造技术、再制造设计、再制造评价等方面的研究。如:在再制造工艺技术研究方面,王凯弘等(2021)提出了一种具有低噪声、无污染、非接触、节能等优点的激光再制造技术[13]。朱胜(2013)搭建了柔性增材再制造工艺技术平台,利用该平台能够快速、高效、精准地进行柔性再制造加工[14]。江志刚等(2013)提出了多种工艺相互搭配使用可以实现更为出色的再制造效果,利用一种多目标属性的举措模型,帮助再制造企业选择最为合适的工艺搭配方案,实现最优的再制造生产效益[15]。姚巨坤等(2011)阐明了再制造检测的概念,指明了再制造检测的具体内容以及相应的工艺流程[16]。Seo等(2020)研发了一种汽车零部件再制造工艺技术,通过对三个再制造变矩器和两个新变矩器的最大性能效率值进行比较,结果表明该技术可以有效地恢复自动变速箱变矩器的原有性能[17]。Zhang(2020)研究了一种失效曲轴锻模自动电弧增材再制造工艺,并以某个失效的曲轴锻模的自动电弧增材再制造为例,验证了整个工艺的可行性[18]。关于再制造设计方面的研究,苏梅月等(2018)从模块划分的视角研究了再制造产品的设计方法,可以快速快速高效的实现原型设计,实现较好的设计效果[19]。宋守许等(2018)提出一种主动再制造设计方法,通过在设计环节就消除某一薄弱结构对产品整体的影响,能显著提升产品的服役性能[20]。王涵等(2019)提出了目标级联的概念,并将其运用到再设计中[21]。针对再制造设计目标不明确的问题,Gong等(2019)提出了再制造设计的非经验混合多属性决策方法[22]。Ke等(2020)提出了一种基于向量空间模型和实例推理的智能再制造设计方法,运用该技术能快速高效地设计出满足客户需求的再制造产品[23]。在可再制造性评估这个研究方向上,潘尚峰等(2016)通过优化改进智能算法的运行过程,显著提升了可再制造性评估的效率以及精度,运用该方法能快速精准地预测出机床某零部件的可再制造性[24]。针对再制造性评估中多指标导致的复杂性耦合性的问题,张秀芬等(2009)提出了多维递阶再制造性评价模型[25]。任仲贺等(2019)以层次分析法为基础,构建了包含三个重要维度的可再制造性评价模型,通过该模型能够全方位的对废旧零部件的再制造性进行综合的评估[26]。综上看来,国内外专家学者从不同的角度对再制造进行了系统性地研究,如再制造的工艺技术和再制造设计等,但较少有研究考虑到了当前我国许多再制造企业,尤其是中小再制造企业,由于缺乏再制造知识的积累,再制造技术水平薄弱,需要借助于知识共享来增强它们再制造能力的特点。1.3研究内容与方法针对本文所研究的再制造工艺方案优化决策问题,形成了如图1.1所示的研究思路,论文的主要研究内容围绕着这个研究思路展开,具体如下:第一章,从多个角度分析了再制造的内涵以及其价值所在,从多个方面归纳总结了国内外一些知名专家学者在再制造领域对制造过程质量控制所做的科研工作,详细的说明了本研究所做的一系列工作的思路来源以及本文独特的研究视角。第二章,从多个角度概述了再制造汽车发动机质量控制相关理论并且着重分析了汽车发动机再制造的质量影响因素,进而构建本文的理论基础。第三章,利用质量功能展开法(QualityFunctionDeployment)对汽车发动机再制造的质量特性展开评估计算,并按其大小对产品再制造质量特性进行排序,以为再制造产品质量的提高提供数据参考。第四章,在以上述关于再制造汽车发动机质量控制的研究基础上,从完善工艺策划、加强监督检查以及强化质量保证能力三个方面,对汽车发动机再制造过程质量控制的保障措施进行归纳整理。第五章,总结全文,简要地概述本研究所做的具有重大理论价值以及实际应用价值的原创性的工作,并指出该研究还需要不断地优化与调整的地方,点明后续的的研究大致应该从哪些方面着手,对论文进行不断的细化及完善,形成更为完备的理论研究体系,为今后的研究工作做好铺垫。
2再制造汽车发动机质量控制体系及方法研究2.1再制造方法再制造方法包括对具有在规定时间内发生的失效和/或磨损的零部件进行修复,以恢复其使用性能;以及将已被修复过的零部件重新投入生产。具体可分为两种类型:一是采用新材料来实现的再生处理法,二是采用传统的热处理工艺。汽车发动机再制造是通过一系列再制造过程使再制造产品的质量达到或超过新产品质量的特殊制造过程。发动机再制造与发动机大修不同,如果发动机出现故障不能正常使用,两种方法都可以恢复性能,但大修是保证发动机正常工作的应急措施,通常是损坏的部分。代替其主要特点是小批量、高随机性,发动机再制造是基于先进的表面技术和尺寸修复技术,实现零部件的性能升级,使废旧零件完全可以再利用,适用于批量的再制造产品的生产过程。2.2汽车发动机再制造过程工艺流程汽车发动机再制造过程工艺流程如下:图2.1再制造发动机工艺流程2.2.1无损拆解无损拆解是指以人性化的拆解方式将废旧产品拆解成单个零件的过程,是再制造过程的第一步。在结构设计中考虑了发动机的拆卸,可以在不损坏的情况下拆卸发动机的曲轴、缸体、连杆等关键部件。拆解过程中拆下的零部件,必须按类型统一存放,对拆解过程中损坏严重,不能重复使用或修理的零部件,必须进行识别和清除。2.2.2清洗将发动机拆成多个零件后,必须根据零件材料和结构的不同,采用不同的清洗方法。清洁不仅可以去除使用过的零件表面的污垢、油脂、铁锈和其他表面残留物,还可以去除粘附在零件内部的灰尘。再生清洗技术主要包括热清洗技术、流体清洗技术、压力清洗技术、超声波清洗技术、化学清洗技术、振动研磨、干法喷砂、液体喷砂等技术。根据清洁的复杂程度,在清洁过程中经常同时应用多种清洁技术。2.2.3无损检测及分类在对使用过的零件和组件进行无损清洁后,下一个关键步骤是检查拆卸和清洁的零件的质量和性能,以确定它们的可再制造性。五种常用的常规无损清洗技术包括渗透检测、磁粉检测、涡流检测、超声波检测和射线检测。根据测试结果,零件可分为可重复使用的零件,无需再制造即可直接使用,再制造后可再次使用的再制造零件。2.2.4再制造加工再制造加工是再制造过程中的关键环节,决定了再制造零件的最终质量。再制造是利用先进的表面技术、快速成型技术、机械加工技术、修复热处理等技术对零件进行再生产,以恢复或超过废弃零部件的技术性能和应用价值的过程。目前使用的再制造工艺技术主要有自动纳米粒子复合刷镀技术、纳米减摩智能自愈添加剂技术、自动高速电弧喷涂技术、自动微束等离子熔覆技术等。2.2.5再装配及测试再装配是指将再制造零件、可重复使用零件和按再制造装配技术标准检验合格的新零件组装成产品的过程。完成的再生发动机经过功能测试,以确认翻新产品的质量符合质量标准。2.3汽车发动机再制造的质量影响因素2.3.1再制造过程质量不确定性内涵由于构成再制造汽车发动机的零件大部分是在役零件,质量性能很不稳定,很难保证装配精度符合要求。繁琐的装配过程和各种装配方法容易出现装配偏差,从而影响再制造发动机的质量。汽车发动机组装是整个再制造过程的最后一步,通常是确定再制造汽车发动机质量和性能的最重要步骤。装配阶段的问题不仅会影响装配质量,还会影响其他问题,例如再制造汽车发动机的使用寿命。因此,在再制造汽车发动机总成过程中,预测发动机质量、诊断质量问题和管理好质量问题是非常必要的。再制造工艺技术可以被认为是一种不同于传统制造模式的特殊制造模式,因为与传统装配相比,再制造工艺非常不稳定。因此,基于再制造过程系统,可以找出所有引起质量不确定性的因素,从而控制质量不确定性问题。在再制造汽车发动机的每个阶段,不确定性是:(1)再制造装配方式的不确定性在实际生产再制造车间,在确保再制造产品质量的基础上,尽最大努力降低成本。在再制造企业中,企业根据再制造零件的特点选择最经济的装配方式,操作者通过再制造零件的特点和装配选择不同的工作工艺,因此不同再制造装配零件的数量为再制造发动机有不同的种类、数量和质量的不同层次。这种高柔性模式往往会引入装配过程频繁变化、质量控制点阈值控制不正确、装配过程标准化程度低等一系列不确定因素。(2)零件质量的不确定性再制造发动机是具有多种技术要求的混合结构总成,由再制造零件、可重复使用零件和新零件按装配顺序组成。回收零件是通过拆卸、清洗和其他回收技术从废旧零件中获得的毛坯。经过表面激光熔覆和加工技术,再制造零件的表面粗糙度、尺寸公差、耐磨性和硬度等质量性能与新产品有很大不同。可重复使用的零件是通过一系列步骤(无损拆卸、表面清洁、性能测试等)获得的具有一定寿命的旧零件。此类零件使用损伤少,使用性能和质量性能好,但尺寸公差与新零件不同。翻新发动机的再利用零件、再制造零件和新零件的数量比例也有很大差异,造成再制造发动机生产过程的不确定性和制造过程中质量控制的一些困难。将回收的废旧零件拆开清洗后,必须根据这些废旧零件的参数值对这些零件进行分类。归纳可以继续使用的可用零件,以及可以修复和使用且损坏轻微的再制造零件。由于每个零件的使用时间不同,所发生的损伤也不同,因此修复零件所采用的再制造工艺和加工方法也不同。(3)再制造过程的不确定性再制造方法的不确定性,再加上再制造零部件的一系列问题,增加了再制造产出的可变性,降低了再制造信息的及时性、完整性和可靠性。不同的来源也决定了新发动机总成和再制造发动机之间的差异。新发动机需要的是具有相同质量属性、统一操作和不会导致尺寸偏差的一致装配方案的新零件。然而,再制造装配过程将所用产品的可用再制造零件作为输入。可用零件具有使用寿命不确定、随机性、个体差异性和损坏形式复杂等特点。在复制过程中,应根据零件的特性,选择相应的复制工艺,并进行不同程度的技术处理。因此,旧发动机回收质量的差异和再制造工艺的差异导致再生发动机质量的不确定性。2.3.2再制造过程质量分析废旧发动机的使用寿命虽然已经到了上限,但是很多零件还是很可靠的,这些可用的零件大部分已经使用了很长时间,有些零件在使用过程中出现了各种质量问题和损坏。现在,再制造汽车发动机的质量受到严格监管,在此之前,必须进行彻底的零部件质量控制分析,以更好地控制废旧发动机再制造过程的质量。大部分原始再制造过程是从原材料到成品,再到废料,最后到报废。但是,再生产模式坚持绿色环保的制造模式,可以继续使用一些贵重物品,避免不必要的浪费。再制造过程是原材料到制成品通过特定技术转化为再制造产品,最终形成再制造零件的过程。由于废旧发动机再制造的质量预测和管理贯穿再制造全过程,再制造过程要求对发动机质量进行严格的贯穿生产全过程的管理,防止因质量问题导致整机再制造。有质量问题。由于老款发动机的质量存在不确定性,因此在总装前需要分析由于多种原因可能会出现哪些质量问题。特别是零件的剩余寿命,零件的质量,零件是否能达到重复使用零件的质量标准。汽车发动机再生过程首先要注意的是,发动机再生是以回收的废旧发动机和零部件为原料。不同的使用方式以及回收废物的质量状况和剩余寿命也具有很大的不确定性。然后我们需要关注需要重新组装的老化旧发动机的使用情况,例如使用时间,剩余使用寿命以及使用过程中是否有任何质量问题。需要分析和评估这些组件,并选择是继续使用它们、修理它们还是自行处理这些组件。考虑到上述不确定因素造成的质量问题,在复制过程中应研究和注意以下事项:(1)由于报废发动机回收的旧零件的使用时间、组织和使用条件的不同,导致各毛坯件的损坏情况不同,导致各毛坯件的质量不同。(2)再制造行业现阶段仍是一个新兴的定制制造行业,因此研究样本数量很少,可以在一个小样本中研究很多可能的质量问题、部件损坏和损坏情况。(3)由于再制造过程不固定,各种不确定质量问题的出现,导致各种不确定问题甚至出现在质量控制点,导致再制造质量异常和各种质量不准确。2.3.3再制造过程质量控制难点汽车发动机再制造的生产方式是多品种小批量柔性生产,由于装配工艺的特殊性,汽车发动机复制过程中质量控制存在很多困难。存在一些难点:(1)废旧发动机质量不同。传统发动机制造过程中,以新材料为坯料,质量分布比较稳定,服从正态分布。再制造发动机的原材料为废旧零件,其使用时间、环境、使用方式造成质量分布的不确定性。(2)生产过程复杂。与传统发动机制造相比,发动机再制造过程更加复杂,由于再制造零部件存在很多不确定性,因此在再制造的各个阶段都需要进行质量监控和检测。研究样本不多,因此很难确定质量。(3)再制造工艺和必要的加工设备复杂。通用汽车发动机的加工是统一的,我国自开始研究加工发动机以来,已经掌握了发动机制造技术,可以应对可能出现的各种问题。但我国对该产品的再制造尚处于研究初期,可供研究的样本不多。它也变得复杂,在组装过程中必须考虑废物处理。2.3.4再制造过程质量控制关键问题由于使用的原材料不同,再制造使用复杂的废料,所再制造过程比制造过程复杂,并且再制造得到的不同制品的质量波动较大,不同的复制品质量可能不同。即使同一设备在不同时间再制造,再制造质量也会出现差异。因此,再制造质量的可变性是客观存在的。因此,了解再制造质量波动的客观规律,可以有效控制再制造产品的质量。由于再制造生产所使用的原材料都是废品,每一种产品都有不同的缺陷或失效模式,直接提供了再制造质量变异的来源。一般来说,影响生产质量的因素包括:(1)再制造生产设备:指再制造过程中使用的设备的性能,优良的专用设备可以保证再制造产品的质量。(2)再制造生产环境:包括地点、时间、温度、湿度等复制工作环境。再制造经营者:经营者技术水平、熟练程度、工作态度、身体状况、心理素质等方面的差异(3)再制造技术:再制造产品的性能和质量取决于先进的再制造技术和精细的再制造工艺。(4)再制造的目的不同。为其他再制造目的而制造的产品也有所不同,如再制造升级、环保效益、紧急再制造、再制造召回等。(5)再制造过程中的工人:工人的技能水平以及对工作的熟悉程度、工作状态等因素(如身体状况、心理素质)不同。
3再制造汽车发动机质量控制3.1QFD工具简介质量屋,能以矩阵的形式有效地将QFD中的各项指标以及客户需求表现出来,是其重要工具。搭建质量屋,向其输入各项指标以及客户需求,通过量化分析输入的数据,即可输出最佳的方案。如图3.1所示,质量屋如同人们日常所住的房屋一样,包含着许多与房屋类似的结构,例如屋顶和左墙等,其组成结构具体如下所示:左墙:顾客需求及其相对重要程度。屋顶与天花板:产品及过程的技术要求以及各个技术要求的相关程度的确定。房间:顾客需求和技术要求之间的关系矩阵。右墙与地下室:现有产品评价质量计划目标以及技术要求的重要程度的确定。图3.1质量屋的结构3.2基于QFD对再制造发动机质量进行控制以QFD作为研究方法,按照固定的工作程序慢慢地实现“顾客需求”与“评价指标”之间的映射,构建产品再制造质量特性质量屋,计算质量屋中诸如系统精度、可靠性、耐磨性、耐蚀性、减少尾气排放、成本和能源等特性的重要度可得到应当重点进行质量突破的质量特性如图3.2所示。图3.2产品再制造质量特性的重要度计算方法3.2.1构建在制造产品的质量特性评价质量屋的步骤(1)获取顾客要求的重要度排序。通过市场调研获得顾客对再制造产品的要求,并对顾客需求的重要程度进行排序大致划分为五层:非常高(VH)、高(H)、中(M)、低(L)和非常低(VL)。不同的层次可以用一定的分数表示,如非常高为9分,高为7分,中等为5分,低为3分,非常低为1分,如表3.1所示。表3.1顾客需求重要度自然语言值非常高高中等低非常低对应分数97531(2)确定再制造产品质量特性。一个顾客的需求可以对应好几个质量特性,一个质量特性也可同时对应好几项顾客需求。(3)表示产品再制造质量特性的相互关系。它们相互之间的关系可以有以下几种形式:正相关、不相关和负相关。当一个质量特性变化时,另一个质量特性也跟着同向变化则称为正相关反之为负相关。若将该关系进一步细分可分为正强相关、正弱相关、负强相关和负弱相关。其对应的分数及图形表示方法如表3.2所示。表3.2质量特性自相关矩阵自然语言值负强相关负弱相关正弱相关正强相关对应分数-0.3-(4)表示质量特性和顾客需求之间的关系。这种关系也可分为三种形式:强相关、一般相关和弱相关。其对应的分数及图形表示方法如表3.3所示。表3.3质量特性和顾客需求相关矩阵自然语言值弱相关中等相关强相关对应分数125(5)计算各质量特性的相对权重和绝对权重。按照上述的步骤,构建再制造发动机的质量特性评价质量屋。3.2.2发动机再制造质量特性的重要度计算根据上述顾客对再制造产品的需求重要度、产品再制造质量特性与顾客需求的相关关系、产品再制造质量特性自相关关系,需要计算产品再制造质量特性的绝对权重和相对权重将绝对权重总和进行归一化,得到相对权重,即产品再制造质量特性重要度。计算步骤如下。(1)计算产品再制造质量特性的权重重要度。计算产品再制造质量特性与顾客需求相关程度和顾客需求重要度乘积的总和即得到产品再制造质量特性的权重重要度为: (3-1)式子中是发动机再制造特性的权重重要度;为i-th顾客需求与j-th质量特性的相关程度;为顾客需求的重要度;m为顾客需求的个数。(2)根据产品再制造质量特性的自相关关系计算绝对权重。质量特性之间的相互关系在一定程度上反应其重要度,一个质量特性所影响的质量特性越多、越重要,其重要程度也就越大,相应的绝对权重值也就越大。绝对权重为: (3-2)(3)计算产品再制造质量特性相对权重即质量特性的重要度。将质量特性的绝对权重进行归一化处理,即得到相对权重为: (3-3)(4)按照所计算出的数据进行重要度大小的排序,重要度越大其质量特性就越重要,从此可以获得相对重要的质量特性,为产品的再制造设计以及各工艺的改善提供相关的参考数据,从而保证再制造产品的质量。3.2.3质量屋的构建根据所参考文献,质量屋中的用户需求包括以下九种。分别是:动力强,耗油少,环境污染小,噪音低,价格合适,使用寿命长,维修方便,振动小,安全性能高。其重要度如表3.4所示。表3.4用户需求重要度用户需求动力强耗油少环境污染小噪音低价格合适使用寿命长维修方便振动小安全性能高重要度995979779根据用户的需求,其所对应的发动机再制造产品的质量特性有如下几个:发动机的性能、机械振动、运动配合、耐磨性、耐蚀性、可靠性、售后服务、能源消耗、噪音、尾气排放、成本、摩擦副间隙、耐高温等其他方面均应达到或者超过原型新发动机。根据上述信息,质量屋建立如图所示。图3.3再制造发动机质量特性评价质量屋计算各质量特性的绝对权重与相对权重。1)根据质量特性与顾客需求重要度的关系,用(1)式计算各个质量特性的权重重要度。2)根据各质量特性的自相关的关系,以(2)式计算他们的绝对权重。得3)根据(3)式计算出各个质量特性的相对权重,也就是重要度。评价再制造发动机的质量特性。所计算出的重要度大小依次减小的顺序排列,其排序如下:可靠性,发动机性能,机械振动,成本,售后服务,能量消耗,运动配合,摩擦副间隙,售后服务,耐磨性,噪音,耐高温,尾气排放,耐蚀性。依据所得出的数据,为再制造发动机的工艺的改进提供了可参考的数据,保证了产品质量的提高。3.3本章小结提高再制造产品的质量,并加强顾客对该产品的满意度是再制造研究中的一个重要问题。本章基于QFD方法将产品再制造质量特性与顾客满意度相结合,通过分析顾客需求及重要度、各质量特性的自相关关系及顾客需求与质量特性的关系,构建了产品再制造质量特性评价质量屋,在此基础上,计算出产品再制造质量特性的重要度并按其大小对产品再制造质量特性进行排序,以此评价出相对重要的质量特性在满足顾客需求的基础上为再制造产品质量的提高提供数据参考,以便于提高在制造发动机的质量。
4基于PDCA循环的汽车发动机再制造质量管理的改进4.1计划阶段的完善改进4.1.1科学安排材料采购计划制定合理科学的采购方案,基本原则是在符合工艺要求,做好采购的规划方案,对于不同的产品材料的规格和尺寸也有所不同,针对单独产品,通过科学的计算定制不同的材料尺寸,以减少对材料的二次加工避免不必要的制作工艺,同时避免材料的过度浪费。对用量大,使用频繁的材料可进行年度择时批量采购,以降低成本和保障紧急任务的顺利完成,对于用量少的要尽可能的降低库存,以较少资金的投入,同时降低现场及库存管理的压力。做好材料进厂入库前的检查验收,应该安排相应的专业人员严格的依据质量标准开展检查和验收各方面工作。与此同时还应该强化材料的堆放和现场管理,从而有效的避免出现物料放错、放乱等问题,也预防其后工作中出现各类型质量安全事故。加强对材料供货商供货质量、工期和服务质量的考核,一方面对质量异议、超期供货的按制度予以处罚,另外建立合格供货商考核机制,及时淘汰不良供货商,引入优秀供货商。4.1.2健全员工的培训计划健全员工的培训计划,让员工系统全面的学习制作技术、质量控制流程及质量保证体系内容要求,不仅提高员工技术能力水平,还能让他们了解质量控制相关要求,掌握质量知识进而遵守质量控制要求,为企业的质量管理奠定良好的基础。在提升员工质量意识过程中,实践培训有重要的意义。在实施工作过程中可制定出全面的员工质量培训计划,实行产品作业人员全员持证上岗和终生持续学习培训是质量管理改进活动顺利推行的有效前提。4.2实施阶段完善改进4.2.1做好元件再制造流程控制,提高执行力度按照“管理制度化,制度流程化,流程表单化”的要求,根据“制度有执行有检查有考核”的原则,在再制作过程要求完善细化制作工艺和制作工艺流程,操作员工执行的好坏关系到流程控制的好坏,因此重点是加强员工在流程上的执行效果,编制了《制作工序检验流程卡》,要求施工者在详细的自检合格后,在《制作工序检验流程卡》上签字,与此同时还应该要求相应的校验人员依据图样及工艺文件检查。对各个制作环节流程的执行、检验工作,对各个部门进行细化分工,其中:(1)分公司负责按图样、技术条件、工艺文件等情况进行详细的检验,编制生产工艺文件,为其后的贯彻落实提供支持,报工艺质控系统责任人审核批准后实施。(2)设备科负责按图样、规范、标准,编制检验计划、检验文件,跟踪、验证工序制作情况,进行停止点检查及耐压试验。(3)检验员负责对制造全过程各个工序、流程和检验结果进行跟踪、记录,保证原始记录的齐全、数据可靠并可追溯。(4)设备科、检验员及各工艺质控系统责任人负责监督工艺纪律的执行情况,及时纠正查处违反工艺纪律的现象,保证工艺的贯彻执行。(5)对制造期间产生的各方面图样、工艺、冷作问题,分别由工艺、材料、冷作、焊接、检验等质控系统责任人协调组织解决,若问题涉及多个控制环节时,由质控责任人上报质保工程师组织解决。4.2.2做好系统的培训与考核工作,提高执行力做好系统的培训工作,首先应该设置相应的管理和培训部门,负责人员考核各方面工作,管理部门负责对应培训计划的组织实施、协调、检查、监督、考核等过程的管理,综合办公室负责建立员工培训考核档案,内容包括培训时间、培训内容、培训提纲、点名册、考试试卷、成绩统计等。明确培训的主要内容:国家相关法规、标准、公司《质保手册》及管理程序、各类专业人员的操作培训与上岗培训、安全生产知识培训等。通过培训提高全体员工的综合素质、质量意识以及与质量相关人员、质量体系责任人员、特殊工种人员对特种设备安全技术规范、标准的了解、掌握程度及执行法规、标准及《锅炉质量保证手册》、管理程序、工艺规范的自觉性,提高自身业务能力,确保产品质量。培训的针对明确性。培训不再一股脑的对所有人员统一进行,而是根据职责不同、工作的特点等方面进行相对应的针对培训,例如管理干部和专业技术人员的资格培训和继续教育;工人的岗位资格培训和等级教育,包括新工人及换岗工人的培训;特殊工种对上岗资格的要求;质量意识和质量保证体系知识的全员教育。注重培训结果。培训过程中侧重于相应培训带来的效果,且根据培训内容而实施相应的考核。结束后对员工进行相关内容的提问,并提交培训心得和体会,组织培训教师出题出考卷对员工进行考试测验,成绩优秀的进行奖励,不合格的进行重新培训并给予考核,同时在实际操作中检验培训的效果。每次培训完毕后,对全部的参训员工要求填写培训评价表,在此基础上调查了解课程内容、培训师表现、培训结果等方面的情况,为改进质量培训方案提供支持。4.2.3及时管理与维护设备,提高生产能力建立并严格执行设备的三级保养制度,每天的例行保养;每6个月1次的一级保养;每年1次的二级保养。保养由操作人员负责;操作人员负责其一级保养工作,而维修人员负责其二级保养,与此同时安排操作人员配合,设备的三级保养由设备使用单位管理,设备质控系统责任人负责监督、检查。设备的计划检修,设备修理计划的编制、上报、下达和执行情况的组织协调、统计检查由设备科统一管理,使用部门配合实施设备大修理完毕经修理单位试运转并自检合格后,应由设备科会同使用部门共同参与验收,竣工验收后,有关修理资料由设备科收集整理存档。设备台账档案管理,设备科负责建立健全设备台账、设备固定资产台帐,归属固定资产的设备经验收移交投产后,设备科和设备使用部门应及时按规定建帐立卡,设备固定资产至少应进行一年一次的实物清点核对,由设备科牵头,会同使用部门配合公司财务部门进行,做到帐、物一致。建立健全设备档案资料,设备资料,档案由设备科配合资料档案室收集整理,及时归档。设备科和设备使用部门应做好设备资产的动态管理,包括闲置封存、移装调拨、借用租赁、报废处理等情况引起的设备资产变动管理。使用部门应做好安装、检修现场调用的进、出厂管理,确保调出设备如数回收和回厂设备维护措施落到实处。设备的状态控制,公司所有设备进行挂牌标识,标识的内容有设备名称、型号、编号,设备不完好或封存时,挂上相应的标识。4.3检查阶段完善改进4.3.1全面落实质量管理体系文件有效的实施质量管理体系文件。这种体系建设工程重点工作为执行,文件化质量体系有重要的保障和规范作用,相关活动都应该依据一定标准要求执行。当生产组织结构、质量保证体系人员配备及其职能、控制要素的增减,以及相应特种设备控制领域的法律、法规等出现变化,此外还涉及到直管部门关于质量保证体系的标准规定等。在原标准不符合要求情况下,需要进行修改。在此过程中一般依据《文件控制程序》相关的规定进行实施。而质量保证体系文件也应该根据情况进行定期修改。质量管理体系的目标主要是持续的进行改善、提高,而更好的满足其后的应用要求。质量管理体系文件建立后应该开展相关的宣传和教育工作,员工要清楚地了解质量管理体系的标准和其中的规定。质量手册要下发到每个员工中,且在不断的反复强化基础上,促使他们深入了解这方面知识,将质量手册相关的内容顺利落实。同时在填写作业文件和产品质量文件过程中应该确保准确,明确的描述对应的工作内容,对其中的细节情况进行重点分析,发现生产各方面的缺陷。质量管理部门设备科应该定期评审对应的特种设备质量保证体系是否符合实际的情况,且根据评审结果进行适当的改进。评审工作一般安排总经理负责,且准确的记录其中的内容,并形成评审报告,由总经理批准。在评审工作过程中,应该综合分析各方面情况,确保达到良好检查效果,且对相应的性价比进行严格的检查,考虑质量管理体系的适宜性、有效性,从而确保其顺利的落实。定期与不定期、定量与定性相结合,为实现最终的优化目标打下良好的基础。为保证管理评审的质量,公司制定《管理评审控制程序》,对管理评审控制的详细要求做出明确的规定。确保全员参与。为确保相应的质量体系顺利落实,就需要转变传统的管理观念,管理层做好管理工作,且将全员都调动起来。人的作用在质量管理中有重要的意义,且是其中的主体。因而相关技术人员应该不断的学习提升,积累丰富的经验,对提高检验结果质量提供支持。随着产品多样化迅速发展和新的产品广泛的应用,相应的检验工作也出现明显的变化,很多新的检验工具和方法都进入到实际应用中。同时要求相关人员也要对业务知识进行一定的更新,且在优化基础上,速适应产品质量检验需求,更好的满足质量管理标准。质量体系文件对员工的培训有重要的意义,在基层和管理者过程中,都应适当的实施质量管理工作。且进行一定的激励,而有效的激发员工的工作责任感,在此基础上使得员工的主观能动性有效的发挥出,满足效益各方面的要求。所有员工应该事先深入的理解质量管理体系文件,且在培训过程认真的学习此方面的计划。在详细的考核基础上,使得员工对质量管理工作熟悉了解,且明确其重要性。在工作过程中严格的落实质量管理的思想。全员参与培训对提升员工的工作意识有重要的意义,同时也可帮助他们确定出科学可行的质量标准,这对相应的全面质量目标的实现提供支持。4.3.2改善质量管理人员的监督检查水平公司管理高层对产品质量管理人员的管理能力不够重视,一方面对于发动机质量管理体系负责人都是由各个分公司及科室人员兼职担任的,他们平常手上都有各自的工作,在质量管理方面就无法投入全身心的精力进行,从而忽视了质量管理。一方面公司领导重视生产重视业务能力,忽视了基层管理人员的管理水平能力,也缺少对基层管理人员管理水平的培养对基层管理人员的任命主要是业务水平为主要参考标准,任命的管理者虽然其个人专业业务能力很强,但是管理能力较弱,部分质量管理制度在基层也得不到严格的执行。公司领导在实际的管理工作过程中,重生产、轻质量,很少严格的开展考核工作,且生产人员的绩效奖励、质检人员相关的激励制度也缺失,这也导他们的工作积极性受到明显的影响。质检人员的质量意识也单纯的局限在质量符合工艺要求方面,很少考虑到其他因素。公司管理高层要重视产品质量管理人员在产品质量管理上的作用,对于产品管理人员的任命,不能只是随便找个人挂个职务,而不去理会其是否真正发挥作用,对于质量管理人员在进行相关的培训过程中,应该促使他们熟悉各方面制作工艺技术、焊接工艺。与此同时也需要对设备操作流程明确了解,更好的实施管理工作。同时质量管理人员在产品质量管理工作中,不但业务要精,能力和水平要求高,同时沟通协调能力也有重要的意义。在具体的操作过程中应该注重灵活性,建立良好互动和沟通机制,才能从制作与检验各个不同角度了解产品质量管理上的不足,及需要重点关注的点,这样才能做好产品质量的管理工作。产品质量管理目的是要提高产品质量和工艺水平,对被检查者进行提示、为相关工作的顺利落实打下基错。产品质量管理是至关重要的,因此在选拔企业管理者时不能论资排辈,应该具体分析员工的能力、业务水平、责任心等,而为其安排适宜的岗位,避免老、弱、病引发的不良影响。与此同时也应该强化职务晋升、职称评比中此类人员的参与,把质量管理考核纳入管理者工作考核当中,定期进行业务培训。4.4处理阶段完善改进4.4.1改进技术设备,降低能耗,减少质量管理成本更新现有生产设备。对公司老旧设备进行评估,对不能满足新兴工艺的设备、经常出现故障而影响生产的设备、焊接电流焊接电压不稳定导致焊接参数不可控的焊机等设备进行淘汰换代,以此提高产品生产质量和效率。加大对操作工作业水平的培训力度。严格选拔基础操作人员,采用淘汰机制从新进厂员工中选拔出设备操作人员。参加国家、省、市组织的特种设备操作培训,以提升操作人员的操作水平,进而提高部件和加工件的质量,保证产品的质量。4.4.2以质量问题为导向,积极开展QC攻关完善QC攻关活动制度,并提供必要资源保证QC活动,采取精神奖励与物质奖励并重的原则,宣传并奖励优秀质量管理小组,在职务升迁、评先评优、技能评聘、职称评聘等优先倾斜获奖的优秀人员和组织。使全体职工感受到QC质量管理小组活动给公司和组织成员带来的利益和好处,形成公司全员关心产品质量、参与质量管理的良好企业文化氛围。QC攻关小组应以质量问题为导向,围绕重点、难点的质量问题和关键工序质量问题等方面开张攻关工作,按照PDCA循环的程序进行攻关活动,并要重点加强三个环节的管理:一是严把QC质量攻关小组的注册与选题;二是加强优秀案例学习和方法培训,强化过程的指导与检查,做好攻关活动问题协调工作,保证活动顺利开展;三是定期总结和发布QC活动成果,定期评先评优,兑现考核奖励,并固化推广QC活动成果。4.4.3利用PDCA成果构建质量反馈和经验总结固化机制根据实际的调查研究发现没有进行很好的经验反馈是问题出现的主要原因,建立公司质量信息数据库,在出现质量问题情况下,可将相关的数据都存储到其中,因而可以将此类数据库看作为一个企业质量问题的信息平台。及时的收集、整理各方面质量问题信息,如问题描述、事件影响以及相应的改进情况,对这些进行一定综合分析,而为其后的处理提供支持。如以后的质量管理中同样出现情况下,既可以及时的查找数据库,使公司出现过的典型质量问题妥善的处理,这样也可显著的提高问题分析和处理速度。每一位员工都随时可对这些问题进行查看,且熟悉了解其中一些和自身密切相关的质量案例。定期开展质量经验总结工作,对以往的经营管理过程中,总结出的质量改进做法进行一定的规范化处理,在此基础上制定出适宜的典型案例手册。在其后的质量管理工作过程中,可将对应的手册发放到全体员工,检查干部员工对的学习情况,基于所得结果而进行适当的奖罚。组织质量问题经验反馈会议,组织相关人员积极的开展典型质量案例剖析工作,分析其中的案例,并和相应的质量信息数据库进行一定对比,在不断的反馈基础上,提升员工的质量意识。针对基于PDCA循环在质量管理过程中运行中发生的问题和经验教训,要从制度和流程角度,完善管理制度和标准作业流程,并进行及时全面有效的培训实践考核,形成全员全流程全要素长周期地做好余热锅炉产品生产管理氛围。针对由于技术原因方面的问题要采取新技术新工艺的创新方式,在具体实施过程中,应该重视新产品的开发、优化工作,适当的提升质量和生产效率,引入一定的检测和反馈、技术,而提高产品的合格率。而实现增产、增效的目的,并让生产和服务的产品能形成顾客认定的先进品牌产品。
5总结与展望再制造汽车发动机就是将老旧发动机中可利用的部件,经过修复、改进和调整后重新投入使用;或采用先进工艺,在原有基础上进一步强化,使之性能更加完善的一种全新技术。本论文主要介绍再制造汽车发动机关键技术及其质量控制。目前国内再制造汽车发动机还处于起步阶段,存在诸多问题需要解决。因此,开展再制造汽车发动机关键工艺技术及质量控制技术研究具有重要意义。本课题基于QFD方法将产品再制造质量特性与顾客满意度相结合,通过建立产品再制造质量特性评价质量屋提高了再制造发动机质量预测的准确性,降低了装配工序中所带来的不确定因素,实现了装配工序中尺寸偏差的优化,改善了再制造发动机装配精度及装配质量稳定性。针对再制造发动机质量影响要素提出了相应的保障措施并应用于实际生产过程当中,但是由于受到各方面原因的制约,其质量仍需进一步提高,未来研究工作还需要进一步拓展和深入,加大对该领域相关理论研究的力度,以期达到更好的效果。参考文献[1]马义中,田甜,刘利平.自相关过程协方差阵的残差MEWMA控制图[J].系统工程学报,2012(02):279-286.[2]王泽宇,王璨,何非.压电陶瓷生产过程质量因素分析及控制方法研究[J/OL].工业工程与管理:1-11[2021-05-09]./kcms/detail/31.1738.T.20210111.1032.002.html.[3]郑玉巧,张铖铖,马辉东,张璐.基于改进田口方法的轮毂装配过程质量控制研究[J].工业工程,2019,22(03):37-43[4]周康渠,游思琦,杨坤.基于相似性分析的工序质量控制研究及应用[J].重庆理工大学学报(自然科学),2019,33(03):119-125.[5]李春芝,同淑荣,王克勤.正态过程质量控制CSP-V检验方案的重新设计[J].工业工程与管理,2019,24(03):1-11.[6]姜兴宇,代明明,李丽,宋博学,张皓垠.基于动态、非正态EWMA控制图的废旧产品再制造质量控制方法[J].计算机集成制造系统,2018,24(05):1171-1178.[7]Kim,Sangahn.Variableselection-basedSPCproceduresforhigh-dimensionalmultistageprocesses[J].系统工程与电子技术(英文版),2019.[8]StephenB.Vardeman,JobeJMarcus.StatisticalMethodsforQualityAssurance[M].SpringerNewYorkPublishing,2016.[9]MacroSReis.Alarge-scalestatisticalprocesscontrolapproachforthemonitoringofelectronicdevicesassemblage[J].Compu
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