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基于全面质量管理的数控机床质量管控体系构建研究

梁剑 字立敏 李照山 杨正敏 朱永粉 郭平昌
  
扬帆媒体号
2025年4期
1.中国通用技术(集团)控股有限责任公司,北京 100044;2.通用技术集团昆明机床股份有限公司,云南昆明 650000

摘要:本文聚焦于基于全面质量管理构建数控机床质量管控体系。阐述全面质量管理对数控机床行业的关键意义,深入分析当前数控机床质量管控存在的问题,从体系构建原则、具体措施、实施保障等方面详细论述如何构建科学有效的质量管控体系,旨在提升数控机床质量,推动行业高质量发展。

关键词:全面质量管理;数控机床;质量管控体系

在制造业转型升级的大背景下,数控机床作为制造装备的核心,其质量直接关乎制造业的整体水平。全面质量管理强调全员、全过程、全方位参与,为数控机床质量管控提供了科学的方法论。构建基于全面质量管理的数控机床质量管控体系,有助于提升产品质量稳定性、可靠性,增强企业市场竞争力,对数控机床行业的可持续发展具有重要的现实意义。

1 全面质量管理概述

1.1 全面质量管理的内涵

全面质量管理(TQM)是一种以质量为核心,全员参与为基础,通过全过程控制和全方位管理,旨在实现顾客满意、组织成员受益以及社会价值创造的管理理念和方法[2]。它涵盖产品质量、工作质量和服务质量,贯穿产品设计、生产、销售及售后的全生命周期。

1.2 全面质量管理的原则

以顾客为关注焦点,时刻关注并满足顾客需求;领导发挥引领作用,确立组织质量方针和目标;全员积极参与,充分发挥员工才能;运用过程方法,将工作流程视为相互关联的过程进行管理;采用管理的系统方法,统筹协调各部门和环节;持续改进,追求质量的不断提升;基于事实决策,依据数据和信息进行科学决策;与供方建立互利关系,共同提升价值创造能力 [4]。

2 数控机床质量管控现状及问题分析

2.1 现状

目前,我国数控机床产业取得显著发展,但在质量管控方面仍存在短板。部分企业虽引入质量管理体系标准,但在实际运行中存在执行不到位、形式化等问题。在生产过程中,质量管控手段相对传统,对先进技术和工具的应用不足。

2.2 问题分析

质量意识淡薄。部分员工对质量重视不足,生产时不按规程操作,发现质量隐患也不及时处理。部门间缺乏协作意识,出现质量问题时相互推诿,严重影响质量管控工作的开展。

体系建设不完善。质量管控体系文件缺乏针对性和可操作性,各部门职责不清,协同效率低。面对质量问题时,易出现无人负责或互相扯皮的情况,阻碍质量管控工作推进。

技术手段落后。质量检测主要依赖人工,缺乏自动化、智能化设备与数据分析技术。人工检测效率低、误差大,无法实时精准监控质量,大量质量数据也得不到有效利用。

供应商管理松散。对供应商评估和选择标准不科学,管控手段缺乏。过于侧重价格和交货期,忽视供应商质量体系与产品稳定性,导致零部件质量参差不齐,影响整机质量。

过程控制不到位。生产工序监控存在漏洞,未明确关键质量控制点,各环节衔接把控不足。质量隐患难以及时察觉,前一环节问题易流入后续环节,增加成本和延长周期[5]。

3 基于全面质量管理的质量管控体系构建原则

3.1 全员参与原则

从企业高层到一线员工,都应明确自身在质量管控中的职责和作用,积极参与质量改进活动,形成全员关注质量的良好氛围。高层领导通过制定质量战略和目标,为质量管控工作指明方向;中层管理人员负责组织和协调质量管控活动;基层员工则在日常工作中严格执行质量标准,积极参与质量改进建议的提出。

3.2 全过程控制原则

对数控机床从设计研发、原材料采购、生产制造、装配调试到售后服务的全生命周期进行质量管控,确保每个环节的质量符合要求[2]。在设计阶段,注重产品的可靠性和可制造性设计;采购阶段,严格把控原材料和零部件的质量;生产制造阶段,加强过程监控和质量检验;装配调试阶段,确保机床的性能和精度达到标准;售后服务阶段,及时收集客户反馈,持续改进产品质量。

3.3 持续改进原则

建立质量信息反馈机制,及时收集和分析质量数据,针对存在的问题不断优化质量管控措施,持续提升产品质量。通过定期的质量审核、客户满意度调查等方式,收集质量信息,运用数据分析工具找出质量问题的根源,制定针对性的改进措施,并跟踪改进效果,形成 PDCA 循环,不断推动质量管控体系的完善。

4 基于全面质量管理的质量管控体系构建措施

4.1 质量策划

明确质量目标。结合市场需求和企业战略,制定具有挑战性和可实现性的质量目标,如关键零部件加工精度控制在 ±0.01mm 以内,整机一次合格率达到 95% 以上等。这不仅要参考行业内的领先标准,还要考虑企业自身的技术水平和生产能力提升空间。例如,某知名数控机床企业在制定质量目标时,深入调研市场上同类产品的精度和稳定性指标,结合自身研发团队的技术突破预期,将关键零部件的精度目标设定为行业领先水平,以此增强产品在高端市场的竞争力。

制定质量计划。根据质量目标,制定涵盖设计、采购、生产、检验等各环节的详细质量计划,明确各阶段的质量控制要点、责任部门和时间节点。质量计划需细化到每个工序和操作步骤,如在设计阶段,规定概念设计、详细设计、设计验证等环节的时间周期,以及每个环节的质量评审标准和参与人员。同时,建立质量计划的动态调整机制,根据实际生产过程中的反馈信息及时优化计划,确保计划的有效性和适应性。

4.2 设计质量管控

采用先进设计方法。运用数字化设计、可靠性设计、模块化设计等先进理念和方法,提高产品设计的科学性和可靠性。以数字化设计为例,利用 CAD、CAE 等软件进行产品的三维建模和性能仿真分析,提前发现设计中的潜在问题,如结构强度不足、运动干涉等。通过虚拟样机技术,在设计阶段就对产品的各项性能指标进行模拟测试,减少物理样机的制作次数,缩短研发周期,降低研发成本 [3]。

加强设计评审。组织跨部门团队和外部专家对设计方案进行多轮评审,从功能、性能、可制造性、可维护性等多个角度进行评估,确保设计方案满足质量要求。评审过程中,建立严格的评审流程和标准,要求评审人员提出具体的改进意见和建议,并形成书面记录。例如,在某大型数控机床设计评审中,邀请了机床制造领域的资深专家、生产一线的技术骨干以及客户代表参与,从不同视角对设计方案进行审视,经过多轮修改完善,最终使产品在满足客户功能需求的同时,提高了生产效率和维护便利性。

4.3 采购质量管控

建立供应商评估体系。从供应商的资质、生产能力、质量保证体系、产品质量、价格、交货期等方面进行全面评估,选择优质供应商 [1]。采用量化评估方法,为每个评估指标设定权重和评分标准,对供应商进行综合打分。例如,对于质量保证体系,重点考察供应商是否通过 ISO9001 等相关质量管理体系认证,以及其内部质量控制流程的有效性;对于产品质量,通过抽检样品进行严格检测,评估其合格率和稳定性。

加强供应商管理。与供应商签订质量协议,明确质量要求和责任;定期对供应商进行审核和评价,建立供应商激励和淘汰机制。定期审核供应商的生产过程和质量控制措施,如每年对重要供应商进行至少一次现场审核,检查其原材料采购、生产工艺执行、产品检验等环节是否符合要求。对于表现优秀的供应商,给予订单优先分配、价格优惠等奖励;对于多次出现质量问题的供应商,减少订单量甚至终止合作。

4.4 生产过程质量管控

优化生产流程。运用精益生产理念,消除生产过程中的浪费和不合理环节,提高生产效率和质量稳定性。通过价值流分析,识别生产过程中的增值和非增值活动,如等待时间、搬运距离过长等浪费现象,采取相应措施进行优化。例如,某企业通过调整生产布局,将相关工序集中设置,减少了零部件的搬运时间和距离,提高了生产效率;同时,推行 5S 管理,保持生产现场的整洁有序,降低了因环境因素导致的质量问题。

实施实时监控。采用自动化检测设备和 SPC 技术,对生产过程中的关键参数进行实时采集和分析,及时发现和纠正质量偏差。在关键生产工序安装传感器和自动化检测设备,如在零件加工过程中,实时监测刀具磨损、切削温度、加工尺寸等参数,一旦发现参数超出预设范围,系统自动报警并采取相应措施,如调整切削参数、更换刀具等。利用 SPC 技术绘制控制图,对生产过程的稳定性进行监控和分析,提前预测质量问题的发生。

4.5 检验质量管控

完善检验标准。制定详细、严格的检验标准和规范,明确检验项目、检验方法、检验频次和合格判定准则。检验标准应根据产品的特点和质量要求进行制定,如对于高精度数控机床的关键零部件,增加形位公差、表面粗糙度等检测项目,并提高检测精度要求。同时,参考国际和国内相关标准,确保检验标准的科学性和先进性 [1]。

提升检验能力。配备先进的检验设备,加强检验人员培训,提高检验人员的专业技能和责任心,确保检验结果的准确性和可靠性。投入资金购置高精度的三坐标测量仪、激光干涉仪等先进检验设备,提高检测精度和效率。定期组织检验人员参加专业培训课程和技能竞赛,邀请行业专家进行授课和指导,提升检验人员的业务水平和质量意识。

4.6 质量改进

建立质量信息反馈系统。收集来自生产现场、客户反馈、供应商等多方面的质量信息,进行分类整理和分析,找出质量问题的根源。利用信息化管理系统,实现质量信息的实时收集、传递和共享。质量部门对这些信息进行汇总分析,运用鱼骨图、5Why 分析法等工具,深入挖掘质量问题的根本原因 [2]。

开展质量改进活动。成立质量改进小组,运用 QC 七大手法、质量问题“双归零”、六西格玛等工具和方法,针对质量问题制定改进措施并实施,跟踪改进效果,形成质量改进的闭环管理。质量改进小组由不同部门的人员组成,包括技术人员、生产人员、质量管理人员等,发挥各自的专业优势。

5 质量管控体系实施保障

5.1 加强员工培训

质量意识培训。通过开展质量月活动、质量知识讲座等形式,强化员工的质量意识,树立 “质量是企业生命线” 的观念。在质量月活动中,组织质量知识竞赛、质量案例分析等活动,激发员工参与质量改进的积极性;邀请行业专家进行质量知识讲座,介绍先进的质量管理理念和方法,提高员工对质量重要性的认识。

技能培训。根据员工岗位需求,开展针对性的技能培训,如数控编程、机床操作、质量检测等,提高员工的业务能力。与专业培训机构合作,制定个性化的培训方案,采用线上线下相结合的培训方式,满足员工不同的学习需求。

质量管理培训。组织员工学习全面质量管理知识和方法,掌握质量工具的应用,提升员工参与质量管理的能力。定期举办质量管理培训班,系统讲解全面质量管理的理念、原则和方法,如 PDCA 循环、质量功能展开(QFD)等。通过实际案例分析和模拟演练,让员工熟练掌握质量工具的应用,提高员工解决质量问题的能力 [2,4]。

5.2 完善组织架构

明确职责分工。建立健全质量管理组织机构,明确各部门在质量管控中的职责和权限,避免职责不清和推诿现象。绘制详细的质量管理组织架构图,明确质量管理部门、研发部门、生产部门、采购部门、销售部门等在质量管控中的具体职责。

加强部门协作。建立跨部门的质量协调机制,定期召开质量会议,加强部门之间的沟通和协作,共同解决质量问题。设立质量协调小组,由各部门的负责人组成,负责协调处理跨部门的质量问题。每月召开质量会议,各部门汇报质量工作进展情况,共同讨论解决质量问题的方案。

5.3 强化质量文化建设

培育质量文化理念。通过企业内部宣传、文化活动等方式,传播质量文化理念,使质量文化深入人心。在企业内部张贴质量标语、宣传海报,营造浓厚的质量文化氛围;编写质量文化手册,将企业的质量方针、目标、价值观等内容进行系统阐述,发放给员工学习[1]。

建立质量激励机制。设立质量奖励基金,对在质量管控工作中表现突出的部门和个人进行表彰和奖励,激发员工参与质量管控的积极性和主动性。制定详细的质量奖励制度,明确奖励的条件、标准和方式。

结语

基于全面质量管理构建数控机床质量管控体系是提升产品质量、增强企业竞争力的必然选择。通过遵循全员参与、全过程控制、持续改进等原则,采取科学有效的构建措施,并提供有力的实施保障,能够有效提升数控机床的质量水平。在未来的发展中,随着智能制造技术的不断进步,数控机床质量管控体系也需要不断创新和完善,以适应行业发展的新要求,推动我国数控机床产业向高端化、智能化迈进[3]。

参考文献

[1]周三多.管理学[M].北京:高等教育出版社,2018

[2]马林.全面质量管理[M].北京:中国人民大学出版社,2019

[3]李培根.智能制造技术与系统的发展趋势[J].中国机械工程,2018,29(17)

[4]朱兰.朱兰质量手册[M].焦叔斌,译.北京:中国人民大学出版社,2019

[5]张根保.数控机床可靠性技术[M].北京:机械工业出版社,2017

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