基于ISO22163标准的动车组车体机械加工质量管理

基于ISO22163标准的动车组车体机械加工质量管理

张德刚，高东山

（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东，青岛，266000）

摘要：在铝合金动车组车体机械加工过程引入ISO22163标准体系，分析标准体系对生产过程诸多要求，提出主要的质量管理项点，通过标准管理工具，有效地进行加工过程管控，提高生产过程中的管理水平

关键字：ISO22163 铝合金车体 机械加工 质量管理

一 ISO22163标准概述

ISO22163：2023《铁路应用 铁路质量管理体系ISO9001:2015铁路领域应用的特定要求》是国际标准化组织（ISO）于2023年正式发布的一个技术标准，旨在通过量化评价方法来评估轨道交通行业组织的管理成熟度，通过开发和持续改进企业管理体系，确保轨道交通行业的产品质量和安全。该标准替代ISO于2017年发布的ISO/TS22163技术规范。其具体内容以ISO9001:2015标准为框架，ISO9001:2015所有要求都是本标准的强制性要求，并融入轨道交通行业一些特殊要求。采用过程方法，结合了“策划—实施—检查—处置”的基于风险的思维，增加了风险管理、能力管理、需求管理、过程评审等要求，并对变更管理、项目管理、RAMS/LCC等内容进行补充和优化。

本标准共设置23个强制性过程、6个推荐性过程。29个过程按照属性又可以分为5个核心过程、13个专项支持过程、6个通用支持过程和5个管理过程。5个核心过程包括需求管理过程（8.2.5）、项目管理过程（8.1.3.1.1）、设计开发过程（8.3.1）、外部提供的过程、产品和服务的过程(EPPPS、8.4.1.1.1)、生产和服务的过程。

二 铝合金零部件加工过程

铝合金材质是我国乃至世界上大多数时速250公里以上高速动车组车体的主要材质，因而铝合金的加工质量直接影响到车体的最终产品质量，因而在车体制造质量中有着举足轻重的作用，如下图所示：

铝合金原材料生产       零部件加工       大部件组焊        车体总组装

部件组焊                                                车体检测交出

1 车体常用的铝合金材料

我国的高速动车组是在引进、消化、吸收国外先进生产技术的基础上，进行了再创新，经过十多年的发展，目前已形成了具有完全自主知识产权的谱系化产品。在材料的选择上，根据车体各部位载荷情况，经过有限元分析，结合实际的工艺能力，选取了具有不同机械性能和加工特性的铝合金材质，分为板材和型材两大类，车体上用到的铝合金材料有A5083、A7N01、A6N01等，分别适用于底架、侧墙、端墙、司机室和车顶等大部件。

2 铝合金加工工艺设置

高铁铝合金加工无论是加工精度还是生产效率都无高于传统的碳钢车体，因而我们是引进了多个数控加工中心来完成。根据零部件的具体尺寸和加工类型与加工设备相匹配的原则选择不同的加工设备，加工所用的机床刀具主要有铣刀、钻头和锯片。常用的铣刀根据外形可分为立铣刀、盘铣刀、锯片铣刀等；按照材料又有高速钢和硬质合金钢两种。

三 基于ISO22163的铝合金加工过程

1 质量管理体系的要求

铝合金车体加工过程归类于ISO22163技术规范中的第8.5.1项生产和服务的过程，属于标准体系的核心过程之一。标准对该加工过程的主要要求有：受控条件、过程验证、过程确认、生产计划、生产设备、标识和可追溯性、客户财产、防护。生产和服务过程涉及6个应用场景：配置管理、变更管理、特殊过程产品和服务的放行、不合格输出的控制以及首件鉴定。

2 应对质量管理体系要求的措施

过程的物料/设施主要包括待加工的原材料及零部件、加工机床、吊带、I级精度卷尺、千分尺、储运工装等。

过程的输入为过程相关联的内、外部过程供应，包括生产计划、零部件图纸卡片、明细、作业指导书、设备安全操作规程、加工程序清单等。

过程运行的成文清单包括生产组织管理办法、产品质量检验管理规定、工艺纪律管理规定、不合格口管理规定、产品标识和可追溯规定、生产异常管理规定等。

加工过程的机会主要表现在：产品零部件优异的加工质量有助于提高车体乃至整车的品质，有利于提高公司产品的美誉度和市场份额。

加工过程需要按照工艺文件要求，配置符合加工及打磨资质且满足生产能力要求的人力资源，包括各设备上的数控机床操作工、打磨工，还应包括区域管理员、工艺师、质检员。各类操作人员除应具备相应的职业资质外，在上岗之前，还应完成所从事系列产品的适应性培训。

加工过程的绩效指标包括生产计划完成情况统计表、零部件质量确认表等。

我们按照以上标准要求，在确保具有合规、齐全的文件资料输入条件下，确认了人员的能力资质、设备工装的性能状态、作业环境及原材料合格。在加工过程中，我们的工艺设计人员深入生产现场，及时地就工艺问题进行现场指导，公司质量管理人员管控现场的质量运行并管理过程零部件加工的符合性，分厂区域管理人员依照各管理文件对生产现场的各种资源进行合理调配，确保生产按预定的节拍进行。产品执行三检制，在自检、互检、专检确认后才可以交出。

我们建立、实施并保持了一个成文的生产过程。在加工各工序开始前对照所有的文件明细进行点检，建立了加工前、过程中到加工后全过程的成文，包括生产计划、加工规程、加工程序、人员配置、质量确认表等。

加工过程管理的控制适用于首检鉴定、配置管理、变更管理、产品和服务的放行、不合格品的输出控制。我们根据定义的标准进行策划，识别涉及到以上各过程的加工零部件，建立了文件信息，按照程序文件的要求进行管理。

加工过程运行的适用内容包括铝合金底架零部件加工作业、铝合金侧墙零部件加工作业、铝合金车顶零部件加工作业、端墙零部件加工作业等。

过程的输出为加工合格的零部件、项目结尾盘点记录表、加工过程考核反馈表以及加工过程异常问题总结报告。

3 导入ISO22163后的主要问题及应对措施

在导入体系几个月之后，过程运行质量显著提升，连续三个月生产质量损失率同比下降20%，生产均衡率提高了15%。总结标准的导入实施过程中，我们汇总了发生的几个典型问题，具体为：

1）首件鉴定

在新产品首件检验过程中，出现过由于检验问题解决不及时导致生产进度拖期的情况。对此我们进一步完善了首检鉴定的策划，在充分识别零部件结构复杂性和重要度的基础上，明确需要执行FAI前要评估的前提条件、零部件明细以及启动FAI活动的要素标准。

2）变更管理

我们的产品始终处于不断升级中，其零部件结构变更在生产过程中较为常见，甚至出现过零部件变更执行不及时、变更尺寸不符合要求等情况。我们借助于信息化系统，对于接收的变更通知快速处理，强化执行环节，对变更效果实时监控，实现变更的闭环管理。

3）追溯管理

由于我们生产批量较大，很多时候同一种规格原材料往往来自不同的生产厂家，必须对其严格区分，以防混用。我们补充了原材料使用的风险识别，强化生产节拍管理，实现按辆配送，生产区域现场标识规范。

结语

以铝合金零部件加工过程为实例，对标ISO22163标准体系要求，用基于过程的方法，梳理过程管理中诸多要素，实现了过程管理水平的提升。ISO22163作为国际公认的轨道交通行业权威标准体系，其全面导入并通过审核已成为国内主流轨道交通装备企业的共同选择，其卓有成效的运行，将有助于各企业提升企业管理水平，为其开拓国际、国内市场提供必要的体系保障。

参考文献：

1王锦忠等 解析ISO22163：2023《铁路应用 铁路质量管理体系ISO9001:2015铁路领域应用的特定要求》铁道技术监督 第51卷第10期

作者简介： 张德刚，男（1970~  ）工程师