工程机械产品质量控制及提升路径分析

田志成

2017.3.27·北京

很多专家经常开鉴定会,在鉴定会结论意见得出的时候,我们会得到这样的评价“主要技术性能和参数达到国际水平或者国内领先水平”,但在可靠性方面,我们通常会被建议进一步提高产品可靠性。起码在鉴定时很少体积我们可靠性水平达到了一个什么状况,MTBF是多少,通常是没有结论的。


关于先进技术和设计方法,我们产品该用的都用了,本次会议有很多专家在技术方面进行分析和探讨,在这里,我想从试验、检验的角度探讨如何有效的控制产品质量、提升可靠性水平,并提供一些技术路径和手段,供大家借鉴。


其一,对国内外企业质量管理的多次评审与对比分析。我是中国质量认证中心的3C审核员,也是特种设备的评审员,所以有机会在国内外企业进行一些质量管理工作。其二,对国内外企业试验检验能力的多次考察与对比分析。绝大部分企业的试验设施和能力我都进行分析过,跟他们进行了讨论。其三,对国内产品可靠性数据采集与分析。基于这三个方面和大家讨论问题。




关于工程机械行业主要特征,涉及三个方面。产品设计主要是设计相近、复制为主,配置也相近,差异性比较小。第二个方面是关于企业的情况,企业众多、产能过剩、价格相近,薄利多销,生存有困难。第三个方面是市场营销方面,目前价格主导竞争为主,品牌竞争为辅。经过2011年高峰以后,从2016年开始逐步回归到平稳的状态。


挖掘机的情况相似,2014年达到了峰值,然后下滑。这反映出销量的基本情况,对我们还是有一定的借鉴意义。国内装载机产能达到42万台,全球销量16.7万台,产能远远过剩,世界其他地方不生产,我们国内生产要超量这么多,挖掘机也一样,53.8万台,全球销量41.85万台。全球销量峰值以后走入平稳,做到2019年,给大家提供一个参考。

主要市场的走势2011年一下子就回落了。其他过如欧洲、北美是比较平稳的,只有中国工程机械市场是大起大落,而且这个大起大落很严重。这是一个参考。




2017年的销售情况,最近我走访企业可以看到2017年一季度的情况,据我了解,挖掘机市场和去年同期增长的200%以上(好的企业),装载机前五家增长的60%左右,叉车增长了100%以上,这是一季度反映的情况。这说明什么问题,说明去年下半年工程机械行业市场已经触底了。从三方面分析,一方面是2011年销售的产品到现在一个周期已经差不多了,大批量的工程机械到更新换代的时候。还有一个是国家大经济形势开始反弹。第三个方面是我们国家有些项目已经启动,开始拉动我们工程机械行业了。




关于产品质量,无论是大企业、小企业,最终输出的产品在可靠性方面没有一个明显的区别,这就造成大企业也不好加价,因为你的可靠性和小企业区别不大,大家都是在三包期内展开竞争。我一直讲质量控制环没有封闭,所以存在一些问题,可靠性水平增长的原因主要是基于三包期。当然三包期在延长,从一千小时到一千五、二千五、三千,有的企业到了三千个小时,是加价服务,加五千块钱给你延长多少时间,是这样的服务。还有没有研究机构、没有数据、没有数据库,零部件遴选、评价都没有做到位。目前根据我了解到的行业,三包期内在300—600个小时,内燃叉车是200—400个小时。这是对235台进行可靠性分析,得出几个结论,一己是国内GT内燃叉车一千个小时之内的MTBF14.37小时。第二个是MTBF随着使用时间逐渐升高,在五千小时最高为309H,然后随时间下降。第四个结论是占比。第五个是模式。第六个是小故障比较多,根据前面的一些描述,我得出的结论是已经做大,但没有做强,虽然技术水平与国外先进水平比较先进,但进步缓慢,因此提出质量控制必须向国外先进企业看齐。




下面谈一下国内企业存在的问题。从质量角度来讲,试验、检验是设计、试制、生产和装备中的重要一环,他的好坏最终要通过试验、检验获得验证,如果试验、检验不充分,最终体现在产品质量上。这方面,我们除了缺核心的零部件还有一些试验台以外,关键是我们的试验规划做得不好。这个试验规划,我们在设计阶段没有对质量的提升做一个规划,做一个计划,做一个验证的方案来实施,大家基本上都是靠速度来完成产品的设计。


我目睹过很多情况因为可靠性拿不到要求被套出局,这个产品已经批量生产了,就数以亿计的被扔掉。比如曾经出现过的推土机、大吨位的叉车,6吨的、10吨的,还有其他方面的产品,都是数亿地被扔掉了,扔掉的主要原因是不知道做试验规划、不知道做验证,以为产品装上了就可以用了,试验只做一千小时就投放市场而且放量了,那么就出现问题了。所以新产品试验是量的基本门槛,如果过不了试验的关,就会被市场报复:召回:扔掉吧、你就浪费钱吧。


缺少部分核心零部件试验验证手段,有工作装置、车架结构件应力测试试验台,还有变速箱、驱动桥的齿轮等测试试验台、齿轮副啮合可靠性试验台。另外一个是液压油缸、液压泵、阀的试验台都相对少一些。


还有问题是有些设备有了,但不知道怎么用,在试验规划性方面和可靠性试验工程师方面没有人才,没有用好。当然管理水平低也是一个问题。


这里我想提两个问题:一个问题是可靠性控制目标和国外控制目标不一样,所以造成了差距。第二个是在可靠性管理方面,大家会认为培养得花多少钱,花那么多钱的话我投不起。这里我想说的是,社会资源很多,你要学会规划,有个试验设施都非常好,但因为不知道,就没有想办法利用这些。比如加载试验,长安大学有试验台,还有风扇为了降噪、叶片的角度在宁波的风扇生产企业都有风动,都可以做。还有装载机的车架、工作装置试验台夏工都有,所以要充分利用社会资源,不是你百分之百把这些试验台健全了,你逻辑论证清楚,证明这个产品没有问题就可以了。


定型产品检验方面存在的问题。右边的表里我做了一个列举,我说的很少大部分企业没有做好或者干脆没做。这方面我想举几个例子,我到汽车行业的奔驰公司、国外的奔驰公司的工厂审查,那么优秀的企业,这些环节一个都不少,无论是无损探伤检验还是扭矩检验都做得很好。国内的外资品牌我也去过,有几百平米的进货检验室,对这些东西进行检测和确认。通过这些东西的检测和确认,剔除不合格的产品,同时对供货商进行约束。这个工作,好多行业前几名的企业都没有做到位,这样就会对产品质量造成漏洞,就会产生质量方面的一些问题。比如理化经验和屈服极限检验,过去做得很好,但现在没有用了,人家配的检验单,钢材上买的小件,没有编号,你对应不上,你怎么保证钢材没有问题,不能保证这个,你就有问题了。所以材料的检验还有焊缝的检验,对工程机械的结构件至关重要。


产品试验与检验我给出了个人的理解,也有词语解释,我认为试验是新产品研制过程中为了验证、设计、改正设计来进行的一种试验,保良质量一致性,避免缺陷,质量持续符合稳定性要求。


产品试验的核心工作就是探知所设计产品的功能与预期是否相符,为改进提供依据。试验工作主要包括:零部件试验、比对试验、整机试验、工艺性试验、可靠性试验、工业性试验等。目前美国通用大量采用万象的轴承,人家通过试验台把这个问题解决了,尽管构成可靠性寿命达不到日本、瑞典的,但也达到了相当的水平,所以目前销售很好。


成本问题我在这里提出来了,外部开放实验室利用与合作关系的建立是你降低成本的一个重要手段,所以在这里,我不想说其他的,我只是强调一定要重视试验,而不是大量的投入资金。


前面提到了我们的检验核心工作是这么多主要方面,除了可靠性、数据库以外,这些工作我认为都是在检验过程中非常重要的,为了实现这些工作,你要建立相应的检测器具进行检验,比如重量检验,我们合资企业对叉车的配重进行检验,同时对配重的尺进行检验,对外观质量进行检验。但我们大量的配重不检验,拉进就行了,结果发现配重轻了,造成了问题。这是我们跟国外的区别。




控制产品质量的建议和提升路径,这里我给出我的一些建议,比如试验规划、等寿命设计思想、可靠性试验验证计划,利用外部试验台的方案,还有焊接工艺参数试验优选,确定焊接的参数。


这里提到的质量控制的闭环,一个都不能少。我到的一些企业就没有进货检验,产品质量基本上交给供应商了。当然这个方式也有做得好的,但不是绝对的,比如龙工就靠质量处罚保证质量,坏了一个,让你赔多少个,让你不敢坏。但规范的企业,一个都不能少,你要强化的是抽样比例,是1%还是10%、30%,是这个问题,少了以后会出现质量问题。


除此以外我也想强调,国内文件有4层质量手册、程序文件、作业指导书、记录表,国外有质量标准,而我们国内没有。质量标准是不同工位的标准,比如焊接如果没有质量标准,焊工和检验员要吵架,没有量化的指标。国内这方面是欠缺的,有手段和方法,但没有量化的基准,量化标准要经过反复的试验检验确定了,这个是企业竞争的核心部分,严格保密,因为这个是拿钱堆出来的。没有这个的话,其他的手册程序文件、作业指导书、记录表没有什么可保密性,也是没有价值的一套文件。


提到定型产品的质量控制,我想谈可靠性数据管理软件系统,数据库的问题,这里面要提到一些跟企业禁易,比如对故障定义、失效模式进行定义,对故障信息进行科学规范的录入,同时对我们产品的零部件进行划分,这样在数据处理时生成不同的希望图表来满足企业的不同需求。


要建立科学可行的零部件遴选评价体,要充分利用供应商的试验台,同时考虑使用优秀企业的供应商队伍。比如消声器,我知道的是贵州有一家工在厂生产的消声器比较好,如果想降噪,那是首选。这个消声器被外资品牌探索到了,他们在提高。所以不能说我们国内做的不好。这些东西的信息散步在各个地方,采购人或者公司怎么把数据获取到。卡特彼勒的供应商很好,有一个采购工程师团队,不同的出差遴选,换句话说卡特彼勒这么大品牌产品有很多国产零部件,但不知道从哪里来,之所以来中国选购是因为便宜、利润很高,美国也可以买到,但很贵。现在国外大量的企业都在中国采购这样的零部件,装载到他们的产品上,外面上显示的是卡特彼勒的标识。这是情报,也是利润的开始,所以不要小看。


可靠性管理时段应不断扩大。可靠性,目前国内企业延到3000多小时,目前向五千个小时延伸,在五千个小时内考核的差不多时,推到全社会周期,把可靠性的工作开展起来。目前有些企业从两千个小时延到三千个消失了,加五千块钱延长3000个小时。所以质量的搭配,试验、检验的控制,检验一些东西都非常重要。


综合建议:确实需要领导重视,领导不重视,老是降成本,不愿意出差,工作做不好,各个企业试验规划一直做不好,为什么?没钱的时候没钱,有钱的时候乱投,因为脑袋里装的是发动机试验台的一些经典台子,但没有全面的考虑规划。所以这个企业一直是它的弱项。如果将来想做好的话,高校研究机构和检测单位合作才能做好,做不好不知道怎么投资,也不知道把这些试验设施充分的利用起来。还有做好可靠性试验工作,怎么验证,是从工业部门拿数据还是我们专门做数据。还有重视焊接工艺优选和焊接工艺评定工作。国内企业和国外企业有一个重要的企业,我问国外企业的焊接工艺是从哪里来,他们说不清楚:我说一个是从别的图纸舶来的,一个是试验试出来的,一个是拍脑袋拍出来的。你需要两种材料焊接,焊接要求拿出来,给实验室,半个月以后给结果,车间执行就可以了,没有别的原因,工程师在工厂就是干这样的。我们工程机械行业大量是工程焊接,焊接工艺是试验试出来,而不是表面上看出来的。研制核心零部件试验台和试验规划紧密联系在一起,没有好的试验规划不能投资,所以这项工作要引起重视。




最后,我就用这些话结束我本次的演讲。我认为市场在未来数年不会持续增量,尽管我们一季度表现很好。大部分企业产品产能过剩。在国外中国产品质量表现不是很好,主要体现在可靠性方面,数据故障防不胜防。需要调整质量与产量的关系,希望大家从重产量调整到重质量,不要干的那么累,企业加班加点,非常辛苦,不知道好日子持续几个月,想把市场抓住。还有一句话,现实说明,销量等于虚荣,利润等于理智,以此来调整质量与产量的关系。另外需要从重视销量调整为重视利润率,这和前面的话也是一个意思。从长远角度来讲,我认为改变企业命运的应该是产品的质量,而不是产量。所以为了改变产品的质量,需要构建完整的可靠性试验评价体系。这里提到的试验评价体系,我强调的是你自己的企业不一定建立完整的试验台,可以借用外部公共的试验台,你搞一个评价体系,借用就可以,卡特供应商也可以借用,他评价过的,你也可以不评价,没有问题,但你不能完整的评价体系,如果你不能从逻辑关系上讲清楚零部件可靠性值得信赖,那你的产品灶王要出问题。核心竞争力需要核心的试验手段和试验人才,这方面我们做的还不够,还需要补短板。我希望掌控产品品质应该从三包期延伸到全生命周期。同时企业通过质量工作,通过试验手段才能塑造我们的品牌,品牌的构建需要一流的质量管理水平,最终我们的产品只有具备了国际竞争力,产品利润率才会更好。最后一句话,只有利润率上去了,我们的企业才会拥有一个持续、美好的未来!

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