串联作业与并联作业下的产品质量研究

并联作业与串联作业下的产品质量研究

制造一项产品分ABCD顺序工序，由甲乙丙丁来完成，可分两种作业方法。一由甲乙丙丁按工序同时进行，此为并联作业；二甲完成A工序、乙完成B工序、丙完成C工序、丁完成D工序，此分串联作业，是现代流水作业的基础。由于两种作业组织形式不同，在人员相同情况下，其产品质量和生产效率各不相同。两种作业方式呈现出怎样的质量状态和生产效率，是本文所研究的课题。

举例说明，假如在串联作业下一天可完成一百件产品，其产品质量系数为0.9；而并联作业的生产效率要低，一天可能只完成80件产品，但产品的质量系数要大于串联作业，可能为0.95。由此我们可以得出这样的结论：流水作业其宗旨是为了解决效率问题的，是以牺牲一定质量为代价的。这种牺牲对于某些民用产品质量可以忽略不计，但其提高的效率和降低的成本而提升的企业竞争力，却是企业生存和发展的基础，因此流水作业由于经济价值明显而为民用企业广泛采用。但对于某些航空航天与国防企业来说，质量优于效率，因此理论上讲流水生产在国防企业中应受到一定程度的削弱。问题是现代国防企业的技术水平而决定了产品的复杂性，按并联作业组织生产几乎不可能，而且流水作业的综合效益也无法抗拒。如何扬长避短，既发扬了串联作业下的效率和成本优势，又避免其质量缺陷？

串联作业所以提高了效率，是因为节省了各工序的准备时间和工作单一熟练；所以降低了质量，是因为多了连接。产品质量从硬件构成来讲由两部分组成，一是各分系统质量，二是柔性连接系数，柔性连接系数和完成该项工作的人数与人次成反比。数理统计认为，假如一个系统由AB两个分系统组成，A系统的可靠性为0.95，B为0.98，那么整个系统的可靠性在（0.95+0.98）/2*0.95=0.91675~（0.95+0.98）/2*0.98=0.9457之间分布，其分布形态可能为正态分布、正塔形分布和倒塔形分布。产品最终呈现怎样的质量状态，除个体状态外，更多地取决于连接状态，配合不好为正塔形分布，配合一般正态分布，最佳配合为倒塔形分布。

系统越多可靠性越低，一项工作从事的人和人次越多，其可靠性也越低。人的工作质量决定产品质量，也代表着产品综合质量，各工序人的加权平均工作质量相乘，就是整个流程的工作质量。举例说明，一个班组由十人组成，整个班组的工作质量系数是每个人的工作质量系数加权平均而得，所谓加权是指每个人工作占班组的权重；整个流程的工作质量是所有班组的加权平均工作质量的加权几何平均数。算术平均数影响较小，几何数影响较大，因此提升质量的重点应在几何权重上，在精简和优化流程上。一个系统的个体构成如果是平行式的，其质量系数按个体平均加权构成；如果是串联式，质量系数按几何加权构成。因此，对于系统的质量研究重点应在串联式上。柔性连接所以对质量影响如此重要，意义就在于优化串联方式。而并联作业和串联作业的组织形式的实质，前者是并联，后者为串联；对产品质量的影响，前者为加权平均数，后者几何平均数。前例所述，在并联作业中，产品质量是甲乙丙丁工作质量系数的算术加权平均数，权重是每个人的生产数量；而在串联作业中，产品质量系数是加权几何平均数。

一个人的工作质量系数受个性、受教育程度等多种因素决定，每天的工作质量受情绪围绕系数上下波动。在总人数不变的情况下，从事的人次越高，产品质量也越低。举例说明，分解、修理、装备如果按三个工序进行，为三个人次，如果合并一个工序为一个人次；虽然按一个工序进行，但是由三个人来完成，也为三个人次；如果按三道工序三人完成，为九个人次。同理，分解和总装，按工艺流程可分为两道工序，但应该由同样的人来完成，这样不仅顺应了产品的自然联系，同时又降低了人次。由于系统的复杂性，累积到终端产品上，串联作业越多，质量几何数递减的幅度越大。按照工艺的关联性和产品形成的自然联系压缩工序、降低人次、精简流程，是提高产品质量的有效方法。

柔性连接，是指每道工序不再仅限按工艺完成工作了事，而是根据上道工序所处的状态谋求最佳配合，使经过本道工序后的终端产品依然处于最佳状态。举例说明，自然连接总体质量在0.91675~0.9457之间分布，如果为正态分布，80%在0.95*0.98=0.931之间，10%各占两头；如果正塔形分布，0.9457占20%，0.91675占80%，质量状态低；柔性连接呈倒塔形分布，既80%在0.9457，20%在0.91675，总体上提升了产品质量，累计到终端上几何放大。简单地理解，柔性连接就是要提高个体间的柔性连接系数。系数的确定很复杂，根本是由个体所处的状态决定，比如空和轴的配合，空带上偏差轴也带上偏差，配合较理想，连接系数较高；如果空带上偏差轴带下偏差，虽然空和轴都优良，但配合较差，连接系数较低。仅此举例，具体个例要复杂的多，可能是上偏差带下偏差的配合较理想，冷配和热配理想等等。

如何确保柔性连接是个复杂的系统工程，但在长期的工作实践中能摸索一套切实可性的方法，就像当初我们解决震动问题一样。首先应从基础做起，组织从业人员学习上下道工序工艺，起码要做到相当熟悉紧连上下道工序的工艺流程和标准，适当组织跨工序工作，既组织本道工序人员到上下道工序实习和工作。下道工序不了解上道工序、不了解产品是怎样制造出来的，形成的配合不理想；上道工序不了解下道工序在此基础上还要做什么，形成的配合也不理想。这样做提高了柔性连接系数，在一定程度上变串联作业为并联作业。除此之外，树立流程思想，既每个人的工作都是整个流程的一部分，其工作的好坏标准不仅优异地完成本职工作，最重要的是和总体连接后，总体还处于优良状态。最后还应当有行政与技术措施作保，组织实施流程检验法，变静态检验法和事后排除法为控制法和动态检验法，最终形成全员全方位检验和横纵两向质量控制链，详见《流程检验法》。

综上所述，提升航空产品质量的原则：一在总体上虽然可采用串联作业，但能采用并联作业时不采用串联作业，采用串联作业能短则短，不宜过长；二顺应产品形成的自然联系和工艺特点尽可能地精简工序和压缩人次；三对影响产品质量构成进行权重分类（既所谓ABC分类法），对影响权重最大的A类进行重点研究和控制；四采用质量连坐法和流程检验法。