（高清版）GBT 41273-2022 生產(chǎn)過程質(zhì)量控制 系統(tǒng)模型與架構(gòu) 機械加工

生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)模型與架構(gòu)機械加工2022-03-09發(fā)布國家標準化管理委員會I 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14系統(tǒng)模型 14.1概述 14.2系統(tǒng)模型技術(shù)要求 25機械加工質(zhì)量控制 55.1功能概述 5.2事前控制技術(shù)要求 65.3事中控制技術(shù)要求 65.4事后控制技術(shù)要求 6參考文獻 8Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國工業(yè)測量控制和自動化技術(shù)委員會(SAC/TC124)歸口。本文件起草單位：武漢船用機械有限責任公司、機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、東風設計研究院有限公司、北京航空航天大學、無錫職業(yè)技術(shù)學院、綿陽市維博電子有限責任公司、山東省計算中心(國家超級計算濟南中心)。余磊。1生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)模型與架構(gòu)機械加工本文件規(guī)定了生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)在機械加工過程的系統(tǒng)模型和質(zhì)量控制等。本文件適用于離散制造領(lǐng)域中機械加工過程質(zhì)量控制系統(tǒng)的規(guī)劃、建設和使用，指導涉及機械加工過程的生產(chǎn)企業(yè)開展質(zhì)量控制。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T37393—2019數(shù)字化車間通用技術(shù)要求3術(shù)語和定義以下術(shù)語和定義適用于本文件。通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。生產(chǎn)過程productionprocess將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返娜^程。系統(tǒng)模型systemmodel針對系統(tǒng)某一方面本質(zhì)屬性的描述，以某種確定的形式(如文字、符號、圖表、實物、數(shù)學公式等)提供關(guān)于該系統(tǒng)的知識。4系統(tǒng)模型4.1概述機械加工產(chǎn)品是物料在適當環(huán)境下，通過人員、設備，按照一定的工藝方法經(jīng)過一定的工序加工手段得到的過程輸出。機械加工生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)是生產(chǎn)過程質(zhì)量控制中機械加工環(huán)節(jié)的信息管理系統(tǒng)。機械加工生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)模型是對機械加工過程質(zhì)量控制的各作業(yè)過程和數(shù)據(jù)流向的信息集成，車間生產(chǎn)過程質(zhì)量控制模型應符合GB/T37393—2019中10.4.1的要求，生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)2各系統(tǒng)之間及與外部輸入輸出之間的信息集成關(guān)系描述如圖1所示。開始開始機械加工工序制造執(zhí)行與管理輸入檢測、判定標準執(zhí)行、檢測標準分析、評價標準檢測與判定結(jié)果監(jiān)測數(shù)搭分析結(jié)果質(zhì)量分析與評價工序質(zhì)量數(shù)據(jù)采集質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲-輸出產(chǎn)品人力測量六要案過程監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控工藝執(zhí)行與管理作業(yè)流圖1系統(tǒng)模型圖4.2系統(tǒng)模型技術(shù)要求生產(chǎn)過程質(zhì)量控制貫穿生產(chǎn)過程始終，是一個具有輸入和輸出的系統(tǒng)，將原材料、零部件或組件轉(zhuǎn)變成最終產(chǎn)品。系統(tǒng)應具備對機械加工生產(chǎn)過程及其產(chǎn)品進行監(jiān)視和測量，并依據(jù)監(jiān)視和測量結(jié)果對生產(chǎn)過程進行分析和改進，以提高生產(chǎn)過程的有效性。系統(tǒng)應將機械加工生產(chǎn)過程所有工序質(zhì)量信息納入質(zhì)量控制系統(tǒng)，確保信息傳遞完整、有效，信息系統(tǒng)應對影響生產(chǎn)過程及其產(chǎn)品質(zhì)量的文件、人員、設備和工裝、器材、方法和環(huán)境因素進行控制，確保其處于受控狀態(tài)。4.2.2工序質(zhì)量數(shù)據(jù)采集質(zhì)量數(shù)據(jù)采集對象應包括操作人員信息(姓名、年齡、技能等級、部門、崗位等)、生產(chǎn)設備信息(名工藝控制參數(shù)(數(shù)控程序、指導性工藝文件、作業(yè)指導書、檢驗記錄表等)、質(zhì)量檢測結(jié)果(檢測設備檢測3結(jié)果、人工檢測結(jié)果等)、車間環(huán)境(溫度、相對濕度、清潔度、照明、防靜電等)機械加工過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)應提供質(zhì)量數(shù)據(jù)的全面采集，對質(zhì)量控制過程的關(guān)鍵停檢點應在指導性工藝文件中標明，并有系統(tǒng)控制停檢，關(guān)鍵質(zhì)量尺寸能夠?qū)崿F(xiàn)在線自動測量，以保證產(chǎn)品質(zhì)量檔案的準確與完整。系統(tǒng)應提供多種工序質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)的采集方法，包括人工采集、自動采集、半自動采集、智能采集等。系統(tǒng)應支持各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)集成，包括設備和工裝、可編程邏輯控制器、外置傳感器等。系統(tǒng)應支持各類質(zhì)量數(shù)據(jù)的集中存儲與初步處理。系統(tǒng)應滿足數(shù)據(jù)監(jiān)控所需的網(wǎng)絡通信、存儲格式、存儲容量等要求。根據(jù)產(chǎn)品特點及其生產(chǎn)實際情況，確定質(zhì)量控制系統(tǒng)中的監(jiān)控項目、內(nèi)容和要求，并對質(zhì)量數(shù)據(jù)的準確性進行檢查和驗證。質(zhì)量控制系統(tǒng)應檢查承制單位工序?qū)徍恕⒐ば蚰芰χ笖?shù)檢查、關(guān)鍵過程受控的情況，以評價工序質(zhì)量控制效果。對于裝備產(chǎn)品，應用質(zhì)量控制系統(tǒng)應檢查關(guān)鍵件(特性)、重要件(特性)、關(guān)鍵工序、特殊過程、重要的理化試驗，以及不易檢查的項目執(zhí)行質(zhì)量控制程序的情況。合相關(guān)規(guī)定，并達到下述要求：料)有合格證明文件或標識； ——生產(chǎn)現(xiàn)場使用的文件，包括設計文件、工藝文件(含數(shù)控、程序軟件)、質(zhì)量控制文件是現(xiàn)行有效——環(huán)境條件符合工藝技術(shù)文件要求；4.2.3.2產(chǎn)品標識和可追溯性的監(jiān)控在工序加工前，運用質(zhì)量控制系統(tǒng)抽查外購器材、生產(chǎn)過程產(chǎn)品質(zhì)量標志，確認其符合標識管理的相關(guān)規(guī)定。工序加工后，通過質(zhì)量控制系統(tǒng)抽查確認，經(jīng)過檢驗、試驗的半成品、在制品都通過標記、檢驗印記在有可追溯性要求的場合，質(zhì)量控制系統(tǒng)應抽查并確認每個或每批產(chǎn)品都有特定的標識并有記錄，且符合要求；當產(chǎn)品或零部件的可追溯性至關(guān)重要時，整個過程都應保持其識別標記，確保產(chǎn)品的識別及質(zhì)量的可追溯性。通過質(zhì)量控制系統(tǒng)抽查，確認批次管理、質(zhì)量記錄與產(chǎn)品實物一致，并符合有關(guān)規(guī)定。批次管理的產(chǎn)品應做到批次清、質(zhì)量狀態(tài)清、原始記錄工序加工全過程，質(zhì)量控制系統(tǒng)應按批次建立隨工流動信息，隨機抽查確認其詳細記錄，包括投料、4加工、檢驗和質(zhì)量等，并按規(guī)定進行保存。承制單位應通過質(zhì)量控制系統(tǒng)建立并保持生產(chǎn)過程質(zhì)量記錄，以滿足為產(chǎn)品，生產(chǎn)、過程符合性以及質(zhì)量管理體系運行有效性提供證據(jù)的要求。質(zhì)量記錄類型(包括表格)一般包括：檢驗報告、試驗數(shù)質(zhì)量控制系統(tǒng)應確認質(zhì)量記錄的標識、貯存、保護、檢索、保存期限和處置的控制情況，確認質(zhì)量記承制單位應定期隨機抽查質(zhì)量記錄，驗證質(zhì)量記錄與產(chǎn)品實物的符合性。4.2.4質(zhì)量分析與評價應對質(zhì)量數(shù)據(jù)趨勢進行監(jiān)控，并對綜合指標進行統(tǒng)計分析。應基于實時采集質(zhì)量數(shù)據(jù)所呈現(xiàn)出的總體趨勢，利用質(zhì)量預測和控制方法對潛在的質(zhì)量問題進行警告。依據(jù)工藝管理系統(tǒng)提出的質(zhì)量監(jiān)控要求對質(zhì)量數(shù)據(jù)進行監(jiān)控。對不合格品信息進行統(tǒng)計，分析產(chǎn)品實物質(zhì)量實際狀況，查找質(zhì)量控制中的薄弱環(huán)節(jié)。對于質(zhì)量異常的數(shù)據(jù)應進一步分析質(zhì)量異常原因，對于質(zhì)量正常的數(shù)據(jù)提供統(tǒng)計分析和趨勢分析，用于質(zhì)量改進。針對生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，應基于“計劃-執(zhí)行-檢查-處理”(PDCA)循環(huán)原則構(gòu)建質(zhì)量持續(xù)改進機制，固化質(zhì)量改進流程，提供質(zhì)量異常原因分析工具，并不斷積累形成完備的質(zhì)量改進經(jīng)驗庫。質(zhì)量改進目標和手段應反饋至工藝系統(tǒng)，從源頭進行改進。系統(tǒng)應支持以產(chǎn)品標識作為追溯載體，基于產(chǎn)品質(zhì)量檔案，追溯產(chǎn)品機械加工過程中的所有關(guān)鍵信質(zhì)量追溯應對質(zhì)量數(shù)據(jù)執(zhí)行追溯，并對其前序各環(huán)節(jié)進行排查。質(zhì)量追溯結(jié)果應轉(zhuǎn)入質(zhì)量分析和質(zhì)量改進形成質(zhì)量閉環(huán)。作業(yè)流應滿足：——機械加工生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的作業(yè)流是從工藝執(zhí)行與管理、機械加工工序制造執(zhí)行與管理，以及貫穿始終的生產(chǎn)過程質(zhì)量控制，最終輸出產(chǎn)品的過程； 生產(chǎn)過程中影響產(chǎn)品質(zhì)量特性的因素主要包括六個方面，即人力、機器、材料、方法、環(huán)境和測量，由于這些質(zhì)量因素的變化，使得產(chǎn)品質(zhì)量特性之間存在著差異，將上述六要素加入質(zhì)量控制范疇。數(shù)據(jù)流應滿足：——機械加工生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)流包括工序質(zhì)量數(shù)據(jù)采集，質(zhì)量監(jiān)控，質(zhì)量檢測與判定等，對于質(zhì)量異常的數(shù)據(jù)，立刻停止加工轉(zhuǎn)入質(zhì)量追溯，對于質(zhì)量正常的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入質(zhì)量分析；——質(zhì)量監(jiān)控和質(zhì)量檢測與判定的結(jié)果可用于質(zhì)量追溯，質(zhì)量追溯應作用于工藝、計劃與執(zhí)行的生5產(chǎn)過程質(zhì)量控制輸入環(huán)節(jié)； 質(zhì)量檢測與判定的結(jié)果可作用于質(zhì)量分析與評價；——質(zhì)量分析與評價的結(jié)果用于質(zhì)量改進；——生產(chǎn)計劃依據(jù)質(zhì)量改進意見進行計劃的改進，工藝執(zhí)行與管理應依據(jù)質(zhì)量改進意見進行工藝及標準的改進；——質(zhì)量監(jiān)控依據(jù)工藝執(zhí)行與管理的執(zhí)行、監(jiān)測標準；——質(zhì)量檢測與判定依據(jù)工藝執(zhí)行與管理的檢測、判定標準；——質(zhì)量分析與評價依據(jù)工藝執(zhí)行與管理的分析、評價標準。5機械加工質(zhì)量控制5.1功能概述機械加工生產(chǎn)過程質(zhì)量控制系統(tǒng)架構(gòu)是對機械加工過程質(zhì)量控制系統(tǒng)的各功能組成的描述，如圖2所示，主要包括事前控制、事中控制和事后控制，具體包括：——事前控制作為一種預防性控制，預測出發(fā)生差錯的問題與概率，并設想出預防措施、關(guān)鍵控制點與保護性措施；——事中控制在采取行動執(zhí)行有關(guān)控制目標或標準的過程中，即可及時獲得實際狀況的信息反饋，——事后控制在實際行動發(fā)生以后，在分析、比較實際業(yè)績與控制目標或標準之間的差異。然后采取相應的措施防錯糾偏，并給予造成差錯者以適當?shù)奶幜P。事前控制事前控制產(chǎn)品(工質(zhì)量數(shù)據(jù)集成與存儲質(zhì)量數(shù)據(jù)的分析及利用工序質(zhì)量檢查質(zhì)量監(jiān)控質(zhì)量迫溯管理工序完工轉(zhuǎn)序加工前準備狀態(tài)檢查事后控制事中控制工序質(zhì)量數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)作業(yè)計劃質(zhì)量改進驗證測試評價圖2機械加工質(zhì)量控制示意圖65.2事前控制技術(shù)要求事前控制的方式主要為核對、檢查和追溯等，技術(shù)要求涵蓋一般要求和重點要求。一般要求包括以下內(nèi)容：——過程檢查，對符合要求的過程給予認定評價，不符合要求的過程不應啟動；——關(guān)鍵過程或關(guān)鍵工序的檢查，實施風險過程預防；——文檔檢查：對即將實施的工藝/工序，實施工藝設計文檔檢查；——保持測量工具和設備已校準；——確保檢驗器具/設備在使用中的準確性；——檢查材料和設備：試操作、試投入，檢查這些過程的可行性和有效性；——上述要求，經(jīng)實施后向質(zhì)量人員報告，并通報現(xiàn)場所有人員。重點要求包括以下內(nèi)容：——質(zhì)量控制作業(yè)的實施，應與當前生產(chǎn)過程緊密結(jié)合；——排產(chǎn)調(diào)度的準時化，應保障生產(chǎn)過程質(zhì)量控制作業(yè)的同步化和準時化；——事先設計出符合本企業(yè)需求和在制品質(zhì)量檢驗要求的產(chǎn)品；——實施生產(chǎn)過程現(xiàn)場檢驗，即對將要開始的工藝過程環(huán)境條件機械全面系統(tǒng)的檢查，包括：作業(yè)人員，設備、工具、工裝、檢驗人員及器具；工件/標識/齊套/信息系統(tǒng)狀態(tài)，工藝執(zhí)行依據(jù)的所有文件；多余物剔除或得到控制；靜電防護控制。5.3事中控制技術(shù)要求事中控制的方式主要包括監(jiān)視、處置和改進等，技術(shù)要求涵蓋一般要求和重點要求。一般要求包括以下內(nèi)容：——實施總體過程監(jiān)視；——中間操作和中間產(chǎn)品的集成檢查，包括：基于產(chǎn)品設計和工藝設計人員確定的產(chǎn)品關(guān)鍵特性、重要特性形成有關(guān)的關(guān)鍵過程或關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行的檢驗；——結(jié)合具體產(chǎn)品、具體工藝和設備情況，設置關(guān)鍵檢驗點，并明確、完整地描述在工藝文件、質(zhì)檢計劃(含專項檢驗要求)等細則文件之中；——車間管理者有責任確保在上述文件內(nèi)容生產(chǎn)過程中得到精準實施。重點要求包括以下內(nèi)容：——檢驗過程應確保產(chǎn)品處于可充分表現(xiàn)其質(zhì)量和性能的狀態(tài)；關(guān)鍵檢驗項目、關(guān)鍵檢驗對象/部位處于可測狀態(tài)；——工藝作業(yè)進入關(guān)鍵工序(或關(guān)鍵過程)時，應在下步工序不可逆或下步工序完成后產(chǎn)品難以分解、對前面的工序無法檢驗之前實施該工藝作業(yè)質(zhì)量的檢驗；——基于同類產(chǎn)品的失效歷史數(shù)據(jù)(如既有故障或失效記錄),對此數(shù)據(jù)的當前狀態(tài)進行重點檢驗，以防止故障再發(fā)。5.4事后控制技術(shù)要求控制任務主要是包括測試、驗證、評價，技術(shù)要求涵蓋一般要求和重點要求。一般要求包括以下內(nèi)容：——看板管理，以質(zhì)量控制的節(jié)奏作為推進訂單拉動式生產(chǎn)過程的關(guān)鍵條件；——基于看板顯示的質(zhì)量信息，調(diào)節(jié)或改變生產(chǎn)過程進程和物流過程；——配置足夠的看板裝置，并使之具有聲、光和文字符號等質(zhì)量問題警示功能；——只有在質(zhì)量問題發(fā)現(xiàn)并可快速解決的條件下，才能繼續(xù)執(zhí)行當前的生產(chǎn)過程。7重點要求包括以下內(nèi)容?！诋a(chǎn)品制造工藝文件或其他相關(guān)的研制文件中將設置的必要檢驗點和關(guān)鍵檢驗點的檢驗項要檢驗點和關(guān)鍵檢驗點現(xiàn)場實施的依據(jù)。必要時，上述有關(guān)內(nèi)容可經(jīng)過評審?！诮邮鼙匾獧z驗的項目中，凡是涉及供方(或外協(xié)供方)的項目，應依據(jù)必要檢驗點確定原則列出對供方(或外協(xié)供方)的必要檢驗項目內(nèi)容，并以文件形式通知供方(或外協(xié)供方)提供相關(guān)的檢驗文件和檢驗結(jié)果等。必要時，對供方(或外協(xié)供方)提供的檢驗結(jié)果進行現(xiàn)場確認。 —應對承擔必要檢驗和關(guān)鍵檢驗項目的操作人員、檢驗人員進行針對性技術(shù)培訓，熟悉并掌握檢驗項目內(nèi)容和方法，確保過程實施有效?！匾獧z驗點和關(guān)鍵檢驗點過程記錄應實施表格化管理，記錄應做到量化、詳細、適時有效，必要時可采取照相或錄像措施記錄產(chǎn)品過程真實狀態(tài)。——必要檢