韓 毓 張 艷

中國石油大慶油田裝備制造集團 力神泵業(yè)有限公司質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部 （黑龍江 大慶 163311）

完善質(zhì)量管理體系 提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量

韓 毓 張 艷

中國石油大慶油田裝備制造集團 力神泵業(yè)有限公司質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部 （黑龍江 大慶 163311）

通過對企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)過程控制現(xiàn)狀的分析，找出影響產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)過程控制的關(guān)鍵因素，提出相應(yīng)的改進建議，完善質(zhì)量管理體系，提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，以實現(xiàn)生產(chǎn)一代、貯備一代、研發(fā)一代的產(chǎn)品更新結(jié)構(gòu)。

質(zhì)量管量體系 產(chǎn)品設(shè)計 潛油電泵

工業(yè)發(fā)達國家通過多年的實踐與分析揭示了產(chǎn)品設(shè)計在產(chǎn)品整個生命周期中的地位和作用，產(chǎn)品設(shè)計階段的成本支出只占產(chǎn)品成本的10%～15%，但是決定了產(chǎn)品最終質(zhì)量和成本的70%～80%。美國著名質(zhì)量管理學(xué)家朱蘭通過大量調(diào)查研究和統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),對于中等以上復(fù)雜程度的產(chǎn)品而言，故障的40%是由于設(shè)計不當(dāng)造成的，30%歸咎于現(xiàn)場管理，30%歸咎于加工[1]。所以設(shè)計質(zhì)量的重要性可想而知。

1 設(shè)計和開發(fā)過程運行的現(xiàn)狀

設(shè)計與開發(fā)過程，包括策劃、輸入、輸出、評審、驗證、確認(rèn)和更改7個子過程，是體系標(biāo)準(zhǔn)中篇幅最多、內(nèi)容最細的一個大過程。每個科研項目通過對各個子過程的靈活運用，能夠較好地得到設(shè)計結(jié)果，為產(chǎn)品的生產(chǎn)、應(yīng)用提供有力的技術(shù)支持。但是我集團通過近兩次的內(nèi)審、外審發(fā)現(xiàn)較多的設(shè)計與開發(fā)問題，與質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)要求存在一定差距，請看以下案例：

例1：2011年外審時開具的一個不符合項：圖號為E5-07的軸圖紙技術(shù)要求延伸率≥20%，可提供的2011年1月25日該部件的《拉伸試驗報告》延伸率要求為≥15%。

分析：E5-07軸圖紙是一個設(shè)計人員設(shè)計，而《拉伸試驗報告》所依據(jù)的《潛油電泵常用材料成分及機械性能參數(shù)表》則是由另一個設(shè)計人員編制的。兩個設(shè)計工作，一個是部件設(shè)計，一個是材料驗收準(zhǔn)則的設(shè)計。但是作為科研項目管理的部件設(shè)計 （屬《130保護器研制》項目內(nèi)容），項目的設(shè)計輸出就應(yīng)包括材料的驗收準(zhǔn)則?！稘撚碗姳贸Ｓ貌牧铣煞旨皺C械性能參數(shù)表》的部分內(nèi)容應(yīng)該是 《130保護器研制》項目設(shè)計輸出的內(nèi)容之一。總之是項目設(shè)計輸出不完整造成的。

例2：2010年內(nèi)審時，在審核《潛油電泵高溫機組的研制》項目中發(fā)現(xiàn)，此項目于2009年11月18日對設(shè)計指標(biāo)及工作計劃進行了計劃調(diào)整，技術(shù)指標(biāo)由原來的 “適用井溫220℃”更改為 “適用井溫180℃”。與市場調(diào)研的顧客要求不一致。

分析：在這個科研項目中，顧客要求是此項目的立項之本。當(dāng)初立項時，通過市場調(diào)研確認(rèn)市場需要耐高溫的電泵機組，確定了“適用井溫220℃”這一目標(biāo)?？墒墙?jīng)過半年多的項目運行，確認(rèn)這一目標(biāo)難以實現(xiàn)，所以對原目標(biāo)進行調(diào)整更改為 “適用井溫180℃”。一方面，如果顧客要求“適用井溫220℃”無法達成，那么這個項目就應(yīng)該暫時取消或再進行深入研究。因為達不到顧客要求，市場是無法認(rèn)可的，即使研發(fā)出來“適用井溫180℃”的產(chǎn)品也是不能滿足市場要求的。另一方面，當(dāng)初顧客的要求，作為設(shè)計的輸入經(jīng)評審確定下來，是決不允許更改的。所以從兩個方面來分析，應(yīng)是設(shè)計和開發(fā)的策劃和輸入評審沒有做到位。

例3：在2010年內(nèi)審時，在審核《螺桿鉆具的研制》項目時，了解到此產(chǎn)品研制是按照SY/T 5383-1999標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的，但所確定的4個技術(shù)指標(biāo)中沒有標(biāo)準(zhǔn)要求的“累計工作壽命”這一重要指標(biāo)。

分析：“累計工作壽命”是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中要求的一項重要指標(biāo)，也是顧客最關(guān)心和關(guān)注的，是顧客衡量是否使用該產(chǎn)品的一個重要尺度，如果作為一項科研新產(chǎn)品，不去關(guān)注顧客的要求，即使研發(fā)出來，也不會有市場。所以此科研項目在策劃時沒有去關(guān)注顧客，屬設(shè)計輸入問題。

從以上設(shè)計和開發(fā)的案例來看，部分設(shè)計人員在對質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)的理解上，對各個過程的控制上還存在一定的薄弱環(huán)節(jié)。這就是目前設(shè)計和開發(fā)過程運行的現(xiàn)狀，下面做進一步的綜合分析。

2 設(shè)計和開發(fā)過程存在問題綜合分析

將上述3個案例統(tǒng)一起來看，再結(jié)合公司設(shè)計與開發(fā)工作的總體情況來分析，存在以下較深層次的問題。

2.1 設(shè)計人員配置存在差距

在內(nèi)審時，發(fā)現(xiàn)研發(fā)部門每年新開和接續(xù)項目加起來有幾十項，而電泵機組的相關(guān)設(shè)計人員也就幾十人，平均每人每年要承擔(dān)幾項研發(fā)任務(wù)。同時有時這些人還要參與到日常生產(chǎn)技術(shù)支持工作中來，出工藝、出方案、解決生產(chǎn)和產(chǎn)品應(yīng)用過程中出現(xiàn)的各種技術(shù)問題。工作量很大，所以無暇顧及那么多工作內(nèi)容，自然項目的正常運行會不可避免地受到影響。就潛油電泵機組來講，產(chǎn)品構(gòu)成除了井下4大件外，還有電纜、控制柜、變壓器、井下工具等等，在這個電泵采油系統(tǒng)產(chǎn)品里，有許多需要公司研究、創(chuàng)新的東西，才能夠滿足顧客日異增多、更加嚴(yán)格的要求。可見研發(fā)部門需要做的工作很多，導(dǎo)致人力資源配置有較大差距，可以說是嚴(yán)重缺乏。

2.2 設(shè)計人員對系統(tǒng)控制思想理解不深入

從上述的3個案例來看，有的項目策劃不周，有的輸入不充分，有的輸出不完善。說明設(shè)計人員對質(zhì)量管理體系的標(biāo)準(zhǔn)理解存在差距。即便按照《設(shè)計和開發(fā)控制程序》的要求，較為機械地去生搬硬套這些過程，也不會得到好的設(shè)計結(jié)果。所以導(dǎo)致在實際生產(chǎn)運行過程中出現(xiàn)需要處理的技術(shù)問題較多的現(xiàn)象。一個好的設(shè)計人員，不應(yīng)是只把產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后就萬事大吉，還應(yīng)具備了解市場（包括采購市場和產(chǎn)品應(yīng)用市場）的能力、了解產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝的能力、了解產(chǎn)品相關(guān)檢測試驗的能力。不僅要關(guān)注產(chǎn)品做成什么樣，還要關(guān)注產(chǎn)品怎么做、怎么檢、怎么用的問題。否則就會出現(xiàn)設(shè)計輸入不充分、設(shè)計輸出不完善、設(shè)計評審驗證確認(rèn)不規(guī)范的問題。這些問題都是因為對設(shè)計和開發(fā)過程控制的系統(tǒng)思想理解不深入造成的。

2.3 研發(fā)項目收集的信息量少

在這近30年的時間里，解體了很多潛油電泵機組。雖然產(chǎn)品解體都有人參與，但是設(shè)計人員、相關(guān)管理人員或車間技術(shù)人員經(jīng)常參與到這個工作中來的幾乎沒有，現(xiàn)在只是偶爾參與而已。到目前為止還沒有建立起一個故障模式數(shù)據(jù)庫，較系統(tǒng)地對產(chǎn)品的損壞情況進行比較完整的記錄。就開發(fā)潛油電泵機組而言，公司的設(shè)計人員在研發(fā)當(dāng)初能夠了解的是相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)信息、以前類似產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)信息、相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)制造檢驗信息、相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)用過程的信息。而產(chǎn)品故障模式與影響的相關(guān)信息、顧客關(guān)注的產(chǎn)品運行可靠性信息、顧客要求解決現(xiàn)場應(yīng)用實際問題的信息項目設(shè)計人員了解的較少，甚至于不了解。所以項目設(shè)計輸入不充分，也自然不會得到完美的設(shè)計結(jié)果。從內(nèi)審案例可以看出，相關(guān)信息收集還很欠缺。信息作為一種重要資源還沒有得到重視和有效收集、利用。

3 設(shè)計和開發(fā)過程問題的解決建議

從以上分析可知，人力資源和信息資源是設(shè)計和開發(fā)控制的薄弱環(huán)節(jié)，是設(shè)計和開發(fā)這個過程控制的木桶短板，這個短板決定了設(shè)計和開發(fā)過程控制能力。為了能夠有效地運用質(zhì)量管理體系設(shè)計和開發(fā)過程的控制理論，結(jié)合公司的實際情況，提出了如下解決設(shè)計和開發(fā)過程存在問題的建議。

3.1 “全員參與”，讓相關(guān)人員參與到設(shè)計和開發(fā)項目中來

設(shè)計和開發(fā)工作，雖然說是研發(fā)部門的主責(zé)，但是由于設(shè)計和開發(fā)工作是一項系統(tǒng)工程，特別是較大的科研項目，離不開相關(guān)部門的緊密配合。另外受到設(shè)計人員資源限制、工作經(jīng)歷和專業(yè)限制，所承擔(dān)的設(shè)計和開發(fā)項目所涉及的行業(yè)還較多、較復(fù)雜。所以建議在立項時，應(yīng)充分考慮讓研發(fā)部門以外的人員也參與到設(shè)計和開發(fā)工作中來，甚至可以讓顧客和供方參與到項目中來，從機制上讓這些人也肩負(fù)設(shè)計和開發(fā)的職責(zé)，通過這種機制引導(dǎo)各方面技術(shù)人才來參與公司的設(shè)計與開發(fā)工作，調(diào)動各方面可以調(diào)動的因素和積極性，發(fā)揮各方面的工作優(yōu)勢，有利于把設(shè)計和開發(fā)工作做好。將公司的人員結(jié)構(gòu)由橄欖型向啞鈴型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，對能真正實現(xiàn)生產(chǎn)一代、貯備一代、研發(fā)一代的產(chǎn)品更新結(jié)構(gòu)，為公司實現(xiàn)國際一流的石油泵類產(chǎn)品集成供應(yīng)商打好技術(shù)基礎(chǔ)。

比如拿 《IP54高性能潛油電泵定頻控制柜研制》這個項目作為例子來分析。銷售、制造、檢驗等各方面人員參與到其中，能夠更好地考慮到產(chǎn)品制造、檢驗、應(yīng)用各方面影響因素，設(shè)計和開發(fā)結(jié)果才能充分得到后序環(huán)節(jié)的認(rèn)可，會使設(shè)計更加完美，使科研快速轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。

3.2 學(xué)習(xí)體系標(biāo)準(zhǔn)，樹立系統(tǒng)控制思想

質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)，是在總結(jié)各國質(zhì)量管理經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，各國質(zhì)量管理專家多年努力的結(jié)晶[2]，是做好質(zhì)量管理工作的工具。如果能夠很好的學(xué)習(xí)和靈活運用，會起到事半功倍的效果。所以設(shè)計人員就要認(rèn)真學(xué)習(xí)和領(lǐng)會并靈活運用好質(zhì)量管理體系這個工具，將這個系統(tǒng)思想融會貫通于每個科研項目中。當(dāng)然，做到這一點，也不是一朝一夕的事，要通過實踐的積累逐步建立起來，來逐步提高設(shè)計人員的運用質(zhì)量體系工具的能力。

在《石油、石化和天然氣工業(yè)質(zhì)量綱要規(guī)范》中，特別強調(diào)了 “對從事影響質(zhì)量管理體系活動的人員提供培訓(xùn)。培訓(xùn)應(yīng)包括質(zhì)量管理體系培訓(xùn)和人員崗位培訓(xùn)?！边@一要求。除了相關(guān)管理人員掌握體系標(biāo)準(zhǔn)之外，設(shè)計人員是應(yīng)掌握體系標(biāo)準(zhǔn)的重點人員。因為設(shè)計和開發(fā)工作，是產(chǎn)品生產(chǎn)的第一個環(huán)節(jié)，這個頭沒有起好，后序?qū)⒁凰?，這一點不難理解。所以研發(fā)部門除進行日常的崗位培訓(xùn)之外，還要將質(zhì)量管理體系作為另一個重點內(nèi)容來加強培訓(xùn)，使設(shè)計人員樹立起系統(tǒng)控制思想。

3.3 建立產(chǎn)品故障模式數(shù)據(jù)庫，收集損壞產(chǎn)品信息，為改進產(chǎn)品提供數(shù)據(jù)積累

自采購國外產(chǎn)品到檢修再到設(shè)計制造，公司走過了一個從買到修再到設(shè)計制造的一個飛躍，已經(jīng)能夠獨立設(shè)計并制造潛油電泵機組系列產(chǎn)品。相關(guān)信息對于改進公司的產(chǎn)品而言是非常重要的信息，這些年來這些寶貴的信息都沒有得到系統(tǒng)的保存和利用，是公司設(shè)計和開發(fā)工作的重大損失。所以建立起一套故障模式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將這些信息系統(tǒng)地記錄下來，為日后產(chǎn)品的改進提供依據(jù)，是一項非常重要的工作?，F(xiàn)在公司已經(jīng)著手開展這方面的工作，相信這一系統(tǒng)的啟動和有效運行，將為公司將來的產(chǎn)品的改進打下較好的基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

從上述分析，可以確認(rèn)，應(yīng)有計劃、有步驟地豐富設(shè)計和開發(fā)資源供給。在研發(fā)部門操作層面上有組織、有條理地采取相應(yīng)措施讓設(shè)計人員樹立系統(tǒng)設(shè)計思想，提升設(shè)計人員的綜合設(shè)計能力；在科研項目組織上讓設(shè)計人員之外的相關(guān)人員參與到設(shè)計和開發(fā)工作中來，作為設(shè)計和開發(fā)項目的成員來管理；建立和完善信息收集平臺,為產(chǎn)品改進提供數(shù)據(jù)積累。這是解決設(shè)計和開發(fā)人力資源、信息資源缺乏和設(shè)計能力不足的方法。通過完善資源來完善質(zhì)量管理體系，以創(chuàng)新思維開展設(shè)計和開發(fā)工作，充分發(fā)揮和調(diào)動各方面人員的積極性，提高產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量，真正實現(xiàn)生產(chǎn)一代、貯備一代、研發(fā)一代的產(chǎn)品更新結(jié)構(gòu),共同努力把公司建成國際一流的石油泵類產(chǎn)品集成供應(yīng)商。

[1]唐曉青,王美清,段貴江.產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量保證理論與方法[M].北京:科學(xué)出版社,2011.

[2]史毓敏.ISO 9001質(zhì)量管量體系的理解與運作[M].北京:中國電力出版社,2009.

The influencing factors of the quality control in product design and development process are found by analyzing the current situation of product design and development in our company,and the corresponding improvement suggest is put forward:perfecting quality management system,improving product design quality,establishing a new product update mode of producing one generation, reserving one generation and developing next generation.These measures can make our company become a world-class supplier for oil pump products.

quality management system;product design;electric submersible pump

韓毓（1964-），男，機械工程師，質(zhì)量工程師，現(xiàn)從事質(zhì)量管理工作。

2012-08-14▎