表面处理专业执行标准体系与提升实践_申笑宁.pdf

6航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality标准化研究 Standardization Research表面处理专业执行标准体系与提升实践申笑宁 关煜杰 郑朔昉（中国航空综合技术研究所，北京 100028）摘要 表面处理专业标准统一与提升是现阶段环境保护要求高、标准更严、支撑集团层面表面处理能力统筹建设新要求。围绕执行标准体系建设、清单确定、标准制修订项目立项、标准研究与制定等环节，以金属镀覆和化学覆盖质量控制要求和铝及铝合金铬酸阳极氧化工艺两项标准为提升示例，明确各个环节的内涵和要求，构建了表面处理专业标准体系统一与提升实践流程，有利于指导其他专业领域标准统一与提升工作，支撑了航空工业武器装备研制升级需要。关键词 执行标准体系，表面处理，提升 中图分类号 T65 文献标识码 B 文章编号 1003-6660（2023）01-0614-06DOI 编码 10.13237/ki.asq.2023.01.020 引言截止 2018 年 12 月底，与航空行业表面处理工艺、检测、试验、材料、安全等专业相关的行业级以上标准约 700 余项。这些标准在使用上存在三个问题：一是同一标准化对象存在不同层级的标准，且技术指标不一致。例如 GJB 480A-1995金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制要求对厂房、试验室的温度、噪声等环境因素作了规定，而 HB 5335-1994金属镀覆和化学覆盖工艺质量控制要求中对环境要求并未规定等；二是部分标准件类标准规定的表面处理工艺过程参数，无法执行或存在质量隐患。如 HB 3-56-2008碳素、合金钢丝圆柱螺旋压缩、拉伸弹簧规范中规定了“镀镉后弹簧应在 180-200除氢，除氢时间不少于 24 小时”，但该条款与 HB/Z 318-1998镀覆前消除应力和镀覆后除氢处理规范以及国外相关除氢规范不符。三是缺少安全、环保、新技术等相关标准。许多表面处理产品已有了先进的科技成果，例如环保替代产品三价铬技术，真空镀、离子镀铝等先进镀膜技术，但缺乏环保和新技术标准，远不能满足现阶段表面处理技术发展的要求。而且在生产线安全设计要求、清洁生产、废水处理、专业检测和监控技术方面也缺少相关标准。因此，在集团内，表面处理专业需要形成统一的标准体系和技术标准，急需开展表面处理执行体系与提升实践工作，从而提高集团内各企业的技术水平和质量要求。1 目标与总体思路本文通过梳理、对比分析、专家调研、综合分析、整合统一等方式确定了表面处理专业执行标准体系和标准清单，在此基础上开展标准制修订项目立项和研究与制定工作，并列举了工艺方法类和工艺质量控制要求类标准的提升示例。目标是实现集团表面处理专业标准统一与提升，有利于解决现有企业标准杂、乱；表面处理工艺技术发展不均衡，工艺方法多样化1等问题，提高航空武器装备制造水平。2 架构与清单确定2.1 执行标准体系架构搭建2.1.1 现行标准梳理目前，经过对航空表面处理标准相关的国家标准、国家军用标准、航空行业标准、集团标准、型号标准和企业标准进行梳理后发现，其中航空用表面处理相关、国家军用标准约 3 项、航空行业标准约 99 项，已备案的企业标准约 986 项。2.1.2 企业调研分析通过走访、发函等方式调研与分析航空工业7航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&QualityStandardization Research 标准化研究主机、电子、机电等相关表面处理专业内容，摸清各单位航空产品表面处理标准的具体现状和问题，包括表面处理专业范畴、专业类别划分方式、企业技术水平、标准体系建设、标准编制、现场实际应用的标准情况、标准使用维护等。同时，以空军、海军、陆军等军方客户需求及各类、各型、各代装备需求为牵引，以及转包生产表面处理标准实际应用及层级划分，并兼顾机载系统单位技术类别划分特点，充分考虑各单位制造水平和现状，初步构建表面处理技术体系划分方式。2.1.3 体系架构确定组织行业内表面处理技术领域专家，针对初步构建的表面处理技术体系划分方式开展研讨，在此基础上进行修改细化。并经过多轮迭代，对集团表面处理技术体系进行综合分析，并考虑整机、系统、设备的综合需求，确定集团表面处理执行标准体系架构（见图 1）。2.2 执行标准清单生成2.2.1 标准需求提出基于表面处理执行标准体系架构的表面改性、镀覆、涂覆、薄膜等专业划分，标准专业工作组专家结合自身负责的子专业领域，提出各子专业标准的需求项目。对标准需求进行综合分析，并对重复的标准需求项进行合并，同时与执行标准体系架构进行对比分析，确保能够覆盖全部专业，并进一步补充缺项标准需求。标准需求清单应该包括标准名称、标准主要内容、标准层次、标准领域和标准级别等信息（见表 1）。2.2.2 标准比对分析对照缺项标准需求，首先需要逐项对需求标准的相关性标准（含企业标准、行业级以上标准和国外先进标准）的主体内容、适用范围和整体框架结构进行概要性分析；然后再对具体标准条款及各有关条款中的技术要求内容及参数指标、验证情况等进行对比分析，找出共同点和差异点，给出各项标准项目分析结论，并形成标准对比分析表（见表 2）。对于要求类、程序类标准，原则上均需统一成唯一标准，方法类、操作类标准可统一为多项可选标准；需要推荐实施的技术要求和方法，要统一成唯一标准。具体分析结论主要包括以下四个方面：针对各单位共同采用、没有分歧的行业级以上标准，标准的先进性、适用性满足当前及未来需求，则将该项标准直接纳入预备表面处理执行标准清单；针对满足需求的企业级以上标准，整合提升为集团标准，纳入预备执行标准清单；针对只有单个企业使用的企业标准，可以直接列为预备执行标准清单；针对现有行业级以上标准和企业标准无法满足的缺项标准，可以直接列为预备执行标准清单。2.2.3 清单整合统一组织标准专业工作组专家对预备执行标准清单汇总表进行评审，提出修改和完善意见，确认形成最终的执行标准清单，如表面处理执行标准清单共计 123 项（要求类 19 项，方法类 104 项）。2.2.4 清单补缺提升针对各企业开展的表面处理预先研究项目，图 1表面处理执行标准体系架构表面处理技术标准体系1 表面改性标准2 镀覆标准3 涂覆标准4 薄膜标准5 其他1.1 喷丸强化1.2 冲击强化1.3 挤压强化1.4 滚压强化1.6 热渗镀1.7 喷砂2.1 电镀2.2 化学镀2.3 气相沉积2.5 金属阳极氧化3.1 热喷涂3.2 涂装4.1 耐蚀防护薄膜4.2 润滑薄膜4.3 光学薄膜防护5.1 金属化铣5.2 防锈封存包装5.3 清洗1.5 离子注入2.4 金属化学转化方法类标准操作类标准要求类标准要求类标准要求类标准要求类标准要求类标准要求类标准要求类标准8航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&Quality标准化研究 Standardization Research依托关键技术、前沿颠覆性技术以及型号技术攻关，同步形成相关标准化成果，经验成熟的标准经标准专业工作组确认后，对表面处理执行标准清单补缺提升，并纳入表面处理执行标准清单。如激光清洗、高压水清洗、超声波植物清洗等具备一定实践基础的工艺技术方面标准项目。3 标准编制流程与提升示例3.1 标准制修订项目立项3.1.1 清单需求提出结合确定的集团执行标准清单，梳理清单中待编制标准需求，标准制修订清单需求提出建议重点关注以下几个方面原则：以型号需求为根本出发点：重点关注新研型号需求、型号上图标准需求等；以成熟度为优先：优先考虑技术较成熟、已有相关企标基础、涉及面广/多单位使用的项目；新工艺、新技术、新材料推广：针对环保型工艺、先进工艺和技术以及新材料等方面标准，建议增加标准验证环节，优先制定并推广应用；保立项标准的体系性与协调性：结合各专业执行标准体系架构，确保新制修订标准项目与现有已发布的标准、编制中的标准无交叉重复、协调一致。3.1.2 标准立项审查基于标准制修订清单需求，标准专业工作组提出年度重点急需集团公司标准制修订项目，填写标准制修订项目建议表，并加盖本单位公章，提交立项审查，组织各领域专家以会议形式开展本领域标准项目立项审查。审查会上，逐项审查建议立项的标准项目，并对每一项目给出是否立项和具体修改意见。3.1.3 立项意见归零标准专业工作组针对会议上提出合并标准项目、拆分标准项目、修改标准名称、不立项标准以及立项标准建议等方面的意见进行处理，形成标准专业工作组最终立项标准清单，为后续标准研究与制定工作奠定基础。3.2 标准研究与制定3.2.1 标准起草阶段标准起草阶段重点内容是组建标准编制团队、搜集相关性标准，在此基础上，确定编制标准的框架，开展标准初稿（包括编制说明）编制和验证工作。在组建标准编制团队方面，标准编制团队应符合如下要求：要覆盖利益相关方，成员为本专业领域有丰富工作经验的专家；主编和参编人员应是相关单位科研生产或标准化专业人员，应以标准专业工作组专家为主，可适当辐射到本单位其他专业技术人员；主编宜具备副高级或以上职称，并具备丰富专业知识和实践经验。在搜集相关性标准方面，标准编制工作组应搜集与该标准相关的国家军用标准、航空行业标准、原有的集团标准以及已备案的企业标准，覆表 2 标准对比分析表（示例）类别相关性标准差异性分析单位属性航标昌飞哈飞成飞西飞波音标准编号名称适用对象标准框架技术要素核心指标验证项目及要求表 1 标准需求清单表（示例）序号标准名称标准主要内容标准层次标准领域备注1电镀铬质量控制要求本标准规定了电镀铬质量控制的一般要求、工艺要求、质量要求和检验要求等内容。要求类制造9航空标准化与质量/2023-01Aeronautic Standardization&QualityStandardization Research 标准化研究盖标准齐全，整理汇总该标准的相关性标准资料；在标准初稿编制方面，编制组针对表面处理专业标准，主要依据多份集团相关标准作为材料，结合已收集的相关性标准资料和各单位现有的其他相关性标准资料，开展各项集团标准制修订工作。同时将标准比对分析结论纳入标准编制说明中，作为标准内容编制的依据和参考。针对表面处理标准编制框架和结构，工艺质量控制要求类标准和工艺方法类标准的框架和结构（见表 3）。对于工艺方法类和工艺要求类标准，可根据具体工艺要求，结合标准框架中可选要素和必备要素，适当调整和细化标准结构，同时确定标准要素。以金属镀覆和化学覆盖质量控制要求（工艺要求类标准）和铝及铝合金铬酸阳极氧化工艺（工艺方法类）标准为例，标准结构及标准要素见表 4。其中工艺方法类标准补充细化工艺流程和检验等方面内容，工艺控制章节中流程图参考样式见图 2，后文每节内容对照流程图进行细化详细操作方法和要求。在标准编制说明编写方面，主要包括任务来源及计划、主要工作过程、标准框架、主要内容、标准对比分析等内容，其中标准对比分析中应尽量覆盖国军标、航标、各大企业标准等。在标准验证与反馈方面，依托实验室验证、应用验证等多种标准验证方法，基于标准验证需求，明确标准的验证目标（标准中条款要素和技术指标等）与验证要求，制定标准验证流程，构建标准验证机制，重点开展标准技术指标的合理性和适用性、标准条款的配套性和协调性、标准条款类型和要求是否恰当的情况以及标准技术指标和要求的可操作性等内容进行验证。3.2.2 标准初稿阶段标准初稿阶段重点内容是结合上述确定的标表 3 标准框架和结构标准类别工艺方法类工艺质量控制要求类标准框架1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 一般要求 4.1 人员（必备要素）4.2 环境（必备要素）4.3 材料（可选要素）4.4 设备与工装（必备要素）4.5 安全防护（必备要素）5 工艺控制（必备要素）6 质量控制（必备要素）7 运输与贮存（可选要素）1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 一般要求 4.1 人员（必备要素）4.2 环境（必备要素）4.3 材料（可选要素）4.