趙長喜--航天器工藝設(shè)計-生產(chǎn)性

1、中國空間技術(shù)研究院航天器工藝設(shè)計航天器工藝設(shè)計-生產(chǎn)性概論生產(chǎn)性概論趙長喜趙長喜 Email:中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院1 航天器設(shè)計生產(chǎn)性基本概念 從根本上來說，設(shè)計師的任務(wù)就是要設(shè)計出能滿足功能要從根本上來說，設(shè)計師的任務(wù)就是要設(shè)計出能滿足功能要求的產(chǎn)品，也就是要保證設(shè)計的產(chǎn)品正常工作。因此，一求的產(chǎn)品，也就是要保證設(shè)計的產(chǎn)品正常工作。因此，一般設(shè)計師對生產(chǎn)唯一關(guān)心的事就是該般設(shè)計師對生產(chǎn)唯一關(guān)心的事就是該設(shè)計能不能制造出來設(shè)計能不能制造出來。 在設(shè)計中潛在著制造該設(shè)計的材料和工藝因素（即產(chǎn)品的在設(shè)計中潛在著制造該設(shè)計的材料和工藝因素（即產(chǎn)品的工藝設(shè)計工藝設(shè)計）。這些因素往往會被

2、忽視，潛在的問題到生產(chǎn)）。這些因素往往會被忽視，潛在的問題到生產(chǎn)階段才發(fā)現(xiàn)，反過來再更改優(yōu)化設(shè)計。這種階段才發(fā)現(xiàn)，反過來再更改優(yōu)化設(shè)計。這種“救急救急”行為行為在航天器產(chǎn)品研制中時常發(fā)生，嚴(yán)重影響了研制進度，降在航天器產(chǎn)品研制中時常發(fā)生，嚴(yán)重影響了研制進度，降低了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性（低了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性（更改很難完美更改很難完美），提高了研制），提高了研制成本。成本。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 如果在最初的設(shè)計中就考慮生產(chǎn)性，則可以減少那些為滿如果在最初的設(shè)計中就考慮生產(chǎn)性，則可以減少那些為滿足生產(chǎn)性而引起的產(chǎn)品功能特性改變的情況發(fā)生，也會排足生產(chǎn)性而引起的產(chǎn)品功能特性改變的情況發(fā)

3、生，也會排除或減少造成生產(chǎn)性難題。從而提高產(chǎn)品可靠性、生產(chǎn)的除或減少造成生產(chǎn)性難題。從而提高產(chǎn)品可靠性、生產(chǎn)的穩(wěn)定性、降低成本、縮短研制周期穩(wěn)定性、降低成本、縮短研制周期中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 二次大戰(zhàn)期間，產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)性的重要性和影響得到暴露。二次大戰(zhàn)期間，產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn)性的重要性和影響得到暴露。有很多裝備由于在設(shè)計時未考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)性，使得組織有很多裝備由于在設(shè)計時未考慮產(chǎn)品的生產(chǎn)性，使得組織社會大生產(chǎn)時產(chǎn)生困難。為了使一項設(shè)計被多個生產(chǎn)廠商社會大生產(chǎn)時產(chǎn)生困難。為了使一項設(shè)計被多個生產(chǎn)廠商容易的制造，往往要求重新設(shè)計該產(chǎn)品（容易的制造，往往要求重新設(shè)計該產(chǎn)品（新設(shè)計風(fēng)險、需新

4、設(shè)計風(fēng)險、需要驗證要驗證）。造成制造周期延長、成本提高、材料供應(yīng)困難。）。造成制造周期延長、成本提高、材料供應(yīng)困難。最終結(jié)果是新技術(shù)新武器裝備不能及時裝備部隊，不能形最終結(jié)果是新技術(shù)新武器裝備不能及時裝備部隊，不能形成戰(zhàn)斗力。成戰(zhàn)斗力。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 新技術(shù)、新工藝和新材料的出現(xiàn)，更突出了在初始設(shè)計階新技術(shù)、新工藝和新材料的出現(xiàn)，更突出了在初始設(shè)計階段就考慮生產(chǎn)性的必要性，以避免或排除往常會遇到的設(shè)段就考慮生產(chǎn)性的必要性，以避免或排除往常會遇到的設(shè)計問題。計問題。 生產(chǎn)性（也稱為工藝性）是第二次世界大戰(zhàn)以后發(fā)展起來生產(chǎn)性（也稱為工藝性）是第二次世界大戰(zhàn)以后發(fā)展起來的一門科

5、學(xué)。它與可靠性、維修性等有關(guān)技術(shù)一起成為研的一門科學(xué)。它與可靠性、維修性等有關(guān)技術(shù)一起成為研制新的軍事裝備系統(tǒng)必須考慮的內(nèi)容。制新的軍事裝備系統(tǒng)必須考慮的內(nèi)容。 1984年美國國防部組織編制了年美國國防部組織編制了MIL-HDBK-727 Design Guidence for Producibility中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院1.1 生產(chǎn)性定義 生產(chǎn)性的定義有幾種：生產(chǎn)性的定義有幾種： 定義定義1：一個可以生產(chǎn)的設(shè)計項目，應(yīng)是可以被任何具有：一個可以生產(chǎn)的設(shè)計項目，應(yīng)是可以被任何具有一定技藝的工人，利用資源豐富的材料，在很短的時間內(nèi)一定技藝的工人，利用資源豐富的材料，在很短的時間

6、內(nèi)制造出產(chǎn)品。（更適合民用產(chǎn)品）制造出產(chǎn)品。（更適合民用產(chǎn)品） 定義定義2：滿足一定特性和技術(shù)狀態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計，采用可得：滿足一定特性和技術(shù)狀態(tài)的產(chǎn)品設(shè)計，采用可得到的生產(chǎn)技術(shù)，能夠較容易、經(jīng)濟的生產(chǎn)、檢測、試驗和到的生產(chǎn)技術(shù)，能夠較容易、經(jīng)濟的生產(chǎn)、檢測、試驗和裝備。裝備。-美國國防部美國國防部中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 定義定義3：生產(chǎn)性是一個綜合特性，當(dāng)對裝備進行設(shè)計和生：生產(chǎn)性是一個綜合特性，當(dāng)對裝備進行設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)劃時，生產(chǎn)性使系統(tǒng)或裝備的制造、裝配、檢測、試產(chǎn)規(guī)劃時，生產(chǎn)性使系統(tǒng)或裝備的制造、裝配、檢測、試驗、安裝、校核和驗收，具有最高的效率和最經(jīng)濟的費用。驗、安裝、校核和

7、驗收，具有最高的效率和最經(jīng)濟的費用。-MIL-STD-1528(Manufacturing Management Program) 定義定義4：生產(chǎn)性是一項設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)劃的若干特征或要素：生產(chǎn)性是一項設(shè)計和生產(chǎn)規(guī)劃的若干特征或要素的組合，它能使設(shè)計所規(guī)定的產(chǎn)品，按規(guī)定的產(chǎn)能，經(jīng)過的組合，它能使設(shè)計所規(guī)定的產(chǎn)品，按規(guī)定的產(chǎn)能，經(jīng)過一系列權(quán)衡之后，以最少的費用，最短的時間制造出來，一系列權(quán)衡之后，以最少的費用，最短的時間制造出來，并能符合必須的質(zhì)量和性能要求。并能符合必須的質(zhì)量和性能要求。-更符合航天器研制更符合航天器研制的定義。的定義。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院2 產(chǎn)品設(shè)計的要素 機械

8、性能、物理性能、化學(xué)性能，通常是選用材料的決定機械性能、物理性能、化學(xué)性能，通常是選用材料的決定性指標(biāo)。因為這些性能與成形性、切削性、連接、熱表處性指標(biāo)。因為這些性能與成形性、切削性、連接、熱表處理等因素密切相關(guān)，直接影響產(chǎn)品設(shè)計的可生產(chǎn)性。理等因素密切相關(guān)，直接影響產(chǎn)品設(shè)計的可生產(chǎn)性。2.1 材料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 對于航天器產(chǎn)品，材料既要滿足地面環(huán)境要求（制造、試對于航天器產(chǎn)品，材料既要滿足地面環(huán)境要求（制造、試驗、貯存、保管、運輸、總裝等），又要滿足發(fā)射和在軌驗、貯存、保管、運輸、總裝等），又要滿足發(fā)射和在軌飛行環(huán)境要求。主要考慮因素：飛行環(huán)境要求。主要考慮因素： 耐腐

9、蝕；耐腐蝕； 耐力學(xué)環(huán)境（動態(tài)、靜耐力學(xué)環(huán)境（動態(tài)、靜態(tài)）；態(tài)）； 耐真空性能；耐真空性能； 失重特性；失重特性； 抗輻射；抗輻射； 耐熱循環(huán)；耐熱循環(huán)； 耐飛行特殊的其它工況耐飛行特殊的其它工況（原子氧、放氣、易燃性、（原子氧、放氣、易燃性、氣味等）；氣味等）； 耐環(huán)境和載荷的綜合作用耐環(huán)境和載荷的綜合作用（應(yīng)力腐蝕開裂、熱彈性、（應(yīng)力腐蝕開裂、熱彈性、冷焊等）。冷焊等）。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 對于載人航天器還要考慮毒性、霉菌、揮發(fā)份等因素。對于載人航天器還要考慮毒性、霉菌、揮發(fā)份等因素。 采用的材料應(yīng)適合于航天器的全壽命周期（試驗、貯存、采用的材料應(yīng)適合于航天器的全壽命周期

10、（試驗、貯存、任務(wù)等）任務(wù)等）F真空：在空間應(yīng)用中的材料，一般要求總質(zhì)量損失小于真空：在空間應(yīng)用中的材料，一般要求總質(zhì)量損失小于1%；可凝結(jié)揮發(fā)物小于；可凝結(jié)揮發(fā)物小于0.1%；接近光學(xué)材料表面的材料；接近光學(xué)材料表面的材料應(yīng)附加試驗。應(yīng)附加試驗。F溫度：選用材料的性能必須與使用溫度環(huán)境相適應(yīng)。當(dāng)溫度：選用材料的性能必須與使用溫度環(huán)境相適應(yīng)。當(dāng)使用環(huán)境溫度超過材料的相變溫度或玻璃化溫度時，可能使用環(huán)境溫度超過材料的相變溫度或玻璃化溫度時，可能導(dǎo)致材料性能急劇下降，甚至失效。導(dǎo)致材料性能急劇下降，甚至失效。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院F熱循環(huán)：應(yīng)對經(jīng)受熱循環(huán)的材料進行評定，以保證材料熱循

11、環(huán)：應(yīng)對經(jīng)受熱循環(huán)的材料進行評定，以保證材料在服役期間能夠經(jīng)受熱循環(huán)引起的熱應(yīng)力。在服役期間能夠經(jīng)受熱循環(huán)引起的熱應(yīng)力。特別是低地特別是低地球軌道（球軌道（LEO），航天器差不多每），航天器差不多每90min進出地球陰影一進出地球陰影一次，溫度在次，溫度在-160+120度范圍交變，會使材料發(fā)生疲勞和度范圍交變，會使材料發(fā)生疲勞和應(yīng)力釋放變形應(yīng)力釋放變形F輻射：應(yīng)對暴露在航天器外表面使用的材料的抗預(yù)定輻輻射：應(yīng)對暴露在航天器外表面使用的材料的抗預(yù)定輻射總劑量的能力進行評價。射總劑量的能力進行評價。F原子氧：應(yīng)對低軌道航天器外表面使用的材料進行抗原原子氧：應(yīng)對低軌道航天器外表面使用的材料進行抗原

12、子氧能力進行評價。子氧能力進行評價。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R隨著低地球軌道衛(wèi)星（對地觀測）的迅速增多，加上載人隨著低地球軌道衛(wèi)星（對地觀測）的迅速增多，加上載人航天和空間站技術(shù)的發(fā)展，低地球軌道環(huán)境效應(yīng)影響日漸航天和空間站技術(shù)的發(fā)展，低地球軌道環(huán)境效應(yīng)影響日漸突出。而低地球軌道最重要、最危險的環(huán)境因素就是原于突出。而低地球軌道最重要、最危險的環(huán)境因素就是原于氧。美國宇航局氧。美國宇航局(NASA)的飛行實驗，進一步證實了原子的飛行實驗，進一步證實了原子氧是導(dǎo)致材料發(fā)生性能變化的主要原因。原子氧與材料的氧是導(dǎo)致材料發(fā)生性能變化的主要原因。原子氧與材料的相互作用可造成表面材料剝蝕及材

13、料性能退化進而影響飛相互作用可造成表面材料剝蝕及材料性能退化進而影響飛行器的使用壽命。行器的使用壽命。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R原子氧是指低地球軌道（原子氧是指低地球軌道（Low Earth Orbit，LEO，通常，通常認為高度為認為高度為200km700km高度）上以原子態(tài)氧存在的殘高度）上以原子態(tài)氧存在的殘余氣體環(huán)境。余氣體環(huán)境。R在這個軌道高度上，氣體總壓力為在這個軌道高度上，氣體總壓力為10-510-7 Pa， 原子氧原子氧在殘余大氣中占主要成分，其中原于氧含量約在殘余大氣中占主要成分，其中原于氧含量約80，分子，分子氮約氮約20%。R原子氧是太陽光中

14、紫外光線與氧分子相互作用并使其分解原子氧是太陽光中紫外光線與氧分子相互作用并使其分解而形成的。而形成的。R原子氧與航天器發(fā)生相互作用可以引起航天器結(jié)構(gòu)材料的原子氧與航天器發(fā)生相互作用可以引起航天器結(jié)構(gòu)材料的剝蝕老化，損害航天器熱控涂層嚴(yán)重危害航天器的可靠運剝蝕老化，損害航天器熱控涂層嚴(yán)重危害航天器的可靠運行。行。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R原子氧與航天飛行器材料作用機理：作為原子氧與航天飛行器材料作用機理：作為LEO環(huán)境中含環(huán)境中含量最多的粒子，由于總壓強極低，處于高真空狀態(tài)，原子量最多的粒子，由于總壓強極低，處于高真空狀態(tài)，原子氧發(fā)生粒子間碰撞的幾率極小。原子氧

15、導(dǎo)致材料發(fā)生性能氧發(fā)生粒子間碰撞的幾率極小。原子氧導(dǎo)致材料發(fā)生性能變化，主要在于：一方面，原于氧具有很強的氧化性，可變化，主要在于：一方面，原于氧具有很強的氧化性，可與材料直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，另方面，飛行器以軌道速與材料直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，另方面，飛行器以軌道速度飛行時，受到原子氧以度飛行時，受到原子氧以7-8km/s的相對速度的撞擊，由的相對速度的撞擊，由于此時原子氧的平均動能高達于此時原子氧的平均動能高達4-5 eV，因此可引起材料表，因此可引起材料表面性能的變化。面性能的變化。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R材料暴露在空間原子氧環(huán)境下，多數(shù)都會產(chǎn)生質(zhì)損，引起

16、材料暴露在空間原子氧環(huán)境下，多數(shù)都會產(chǎn)生質(zhì)損，引起熱學(xué)、光學(xué)、機械、表面形貌等諸多參數(shù)的變化，結(jié)果導(dǎo)熱學(xué)、光學(xué)、機械、表面形貌等諸多參數(shù)的變化，結(jié)果導(dǎo)致材料性能的損傷。原子氧與材料反應(yīng)形成氧化物，它可致材料性能的損傷。原子氧與材料反應(yīng)形成氧化物，它可能從表面材料中揮發(fā)出來，造成放氣或可凝物的釋出。例能從表面材料中揮發(fā)出來，造成放氣或可凝物的釋出。例如，碳受到原子氧作用時會如，碳受到原子氧作用時會“消失消失”，因為碳具有較大的，因為碳具有較大的原子氧剝蝕速度，碳的氧化物極易揮發(fā)。銀涂層將與原子原子氧剝蝕速度，碳的氧化物極易揮發(fā)。銀涂層將與原子氧相互作用生成氧化物并隨即脫落露出的新鮮表面則又將氧相

17、互作用生成氧化物并隨即脫落露出的新鮮表面則又將被原子氧剝蝕，結(jié)果造成較嚴(yán)重的質(zhì)損。被原子氧剝蝕，結(jié)果造成較嚴(yán)重的質(zhì)損。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R原子氧敏感性材料：原子氧敏感性材料：L樹脂基復(fù)合材料（碳纖維、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺）樹脂基復(fù)合材料（碳纖維、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺）L摩擦材料（固體潤滑劑有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰摩擦材料（固體潤滑劑有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂等，金屬和無機潤滑膜會剝落）亞胺樹脂等，金屬和無機潤滑膜會剝落） L熱控材料（有機熱控涂層、金屬鍍層、金屬鍍層的聚熱控材料（有機熱控涂層、金屬鍍層、金屬鍍層的聚合物合物-OSR片）片）L光學(xué)材料（

18、發(fā)生質(zhì)量損失、表面形態(tài)變化，從而引起光學(xué)材料（發(fā)生質(zhì)量損失、表面形態(tài)變化，從而引起光學(xué)性能的退化）光學(xué)性能的退化）L電力系統(tǒng)材料（太陽電池片、銀互連片）電力系統(tǒng)材料（太陽電池片、銀互連片）原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R原子氧的防護：原子氧的防護：J復(fù)合材料的保護：復(fù)合材料的保護：采用金屬鍍膜，能獲得較好的保護效果。盡管鍍膜有很采用金屬鍍膜，能獲得較好的保護效果。盡管鍍膜有很好的防護效果，但它們的熱膨脹系數(shù)與基底材料不同，好的防護效果，但它們的熱膨脹系數(shù)與基底材料不同，在熱循環(huán)過程中有可能會出現(xiàn)微小裂紋，導(dǎo)致原子氧從在熱循環(huán)過程中有可能會出現(xiàn)微小裂紋，導(dǎo)致原子氧從裂縫

19、中滲入基體內(nèi)部。裂縫中滲入基體內(nèi)部。玻璃質(zhì)封閉劑經(jīng)常被用于阻止原子氧通過表面缺陷侵蝕玻璃質(zhì)封閉劑經(jīng)常被用于阻止原子氧通過表面缺陷侵蝕基體。典型的封閉劑有硅酸鹽、硼酸鹽。有時它們以單基體。典型的封閉劑有硅酸鹽、硼酸鹽。有時它們以單層或多層玻璃體形式被用于保護層和基體之間，以縮小層或多層玻璃體形式被用于保護層和基體之間，以縮小熱膨脹系數(shù)的不匹配，并加強保護層和基底的附著力。熱膨脹系數(shù)的不匹配，并加強保護層和基底的附著力。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院J摩擦和潤滑部件的保護：摩擦和潤滑部件的保護：最近研究表明，最近研究表明，WS2具有優(yōu)良的潤滑性能，而且其耐氧具有優(yōu)良的潤滑

20、性能，而且其耐氧化性能比化性能比MoS2的好。的好。還可通過改進沉積方法和薄膜組分，以及通過各種能還可通過改進沉積方法和薄膜組分，以及通過各種能量離子該善薄膜結(jié)構(gòu)與界面結(jié)構(gòu)來提高空間潤滑薄膜量離子該善薄膜結(jié)構(gòu)與界面結(jié)構(gòu)來提高空間潤滑薄膜的性能。的性能。以陶瓷為基材的抗原子氧材料將取代原子氧敏感性的以陶瓷為基材的抗原子氧材料將取代原子氧敏感性的潤滑劑，也將是一種發(fā)展趨勢。潤滑劑，也將是一種發(fā)展趨勢。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院J熱控材料的保護：熱控材料的保護：用等離子濺射將用等離子濺射將In2O3沉積形成導(dǎo)電膜，此膜既可防護沉積形成導(dǎo)電膜，此膜既可防護原子氧攻擊，也可

21、避免材料靜電荷的積累（當(dāng)荷電位原子氧攻擊，也可避免材料靜電荷的積累（當(dāng)荷電位達到一定值時，就會發(fā)生擊穿而放電，放電脈沖進入達到一定值時，就會發(fā)生擊穿而放電，放電脈沖進入電子系統(tǒng)時造成航天器故障）。電子系統(tǒng)時造成航天器故障）。有機熱控涂層柔軟性好，耐高低溫沖擊，工藝性能好，有機熱控涂層柔軟性好，耐高低溫沖擊，工藝性能好，是不可替代的空間熱控材料。在各類有機熱控涂層中，是不可替代的空間熱控材料。在各類有機熱控涂層中，有機硅涂層耐真空紫外輻照能力和抗原子氧侵蝕能力有機硅涂層耐真空紫外輻照能力和抗原子氧侵蝕能力最強，是空間飛行器表面較理想的熱控涂層。最強，是空間飛行器表面較理想的熱控涂層。原子氧原子氧

22、資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院J光學(xué)材料的保護：光學(xué)材料的保護：所有的金屬鏡都需保護，最常采用的保護層是所有的金屬鏡都需保護，最常采用的保護層是SiO2和和Al203。復(fù)合防護膜不僅可防止原子氧侵蝕，還能改善鏡的反復(fù)合防護膜不僅可防止原子氧侵蝕，還能改善鏡的反射能力，用射能力，用SiO2+ +TiO2聯(lián)合保護銠鏡，就可達到上述雙聯(lián)合保護銠鏡，就可達到上述雙重效果。重效果。原子氧原子氧資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院J太陽電池陣的保護：太陽電池陣的保護： 金屬和有機涂層用來作銀互連片的保護層，實驗證明金屬和有機涂層用來作銀互連片的保護層，實驗證明Al、Au、Pa鍍膜下適

23、合對銀互連片進行保護。鍍膜下適合對銀互連片進行保護。一般地，金屬鍍層都有缺陷，一旦原子氧通過缺陷，一般地，金屬鍍層都有缺陷，一旦原子氧通過缺陷，與銀接觸，銀的氧化物就開始形成，氧化的銀層就會與銀接觸，銀的氧化物就開始形成，氧化的銀層就會脫落，露出新表面銀則又被氧剝蝕，這樣周而復(fù)始，脫落，露出新表面銀則又被氧剝蝕，這樣周而復(fù)始，銀互連片的完整性就會受到破壞，將失去導(dǎo)電作用。銀互連片的完整性就會受到破壞，將失去導(dǎo)電作用。原子氧原子氧資料資料-END中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院F空間碎片：根據(jù)航天器所在軌道和部位，進行空間碎片空間碎片：根據(jù)航天器所在軌道和部位，進行空間碎片對材料的影響評估。

24、對材料的影響評估。F抗老化：用于長期載人航天器的橡膠和合成橡膠應(yīng)進行抗老化：用于長期載人航天器的橡膠和合成橡膠應(yīng)進行抗老化、低溫、臭氧、加熱老化等評估。抗老化、低溫、臭氧、加熱老化等評估。F電化學(xué)相容性：當(dāng)雙金屬（包括碳）接觸時，選擇所用電化學(xué)相容性：當(dāng)雙金屬（包括碳）接觸時，選擇所用的配偶允許的最大電勢值：有控制環(huán)境要求的配偶允許的最大電勢值：有控制環(huán)境要求(溫度或濕度溫度或濕度控制控制)為為0.5V；無控制環(huán)境為；無控制環(huán)境為0.25V。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院常用材料標(biāo)準(zhǔn)電極電位中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院F腐蝕：應(yīng)考慮材料整個壽命

25、周期（貯存、運輸、發(fā)射等）腐蝕：應(yīng)考慮材料整個壽命周期（貯存、運輸、發(fā)射等）所經(jīng)受的腐蝕及其耐腐蝕性。所經(jīng)受的腐蝕及其耐腐蝕性。F應(yīng)力腐蝕：用于結(jié)構(gòu)材料時，應(yīng)選擇具有耐應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力腐蝕：用于結(jié)構(gòu)材料時，應(yīng)選擇具有耐應(yīng)力腐蝕的材料。材料。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R由拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用而引起的低應(yīng)力脆性斷裂稱由拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用而引起的低應(yīng)力脆性斷裂稱為應(yīng)力腐蝕。不論是韌性材料還是脆性材料都可能產(chǎn)生應(yīng)為應(yīng)力腐蝕。不論是韌性材料還是脆性材料都可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。力腐蝕斷裂。R應(yīng)力腐蝕并不是金屬在應(yīng)力作用下的機械性破壞與在化學(xué)應(yīng)力腐蝕并不是金屬在應(yīng)力作用下的機械性破壞與在化

26、學(xué)介質(zhì)作用下的腐蝕性破壞的疊加所造成的，而是在應(yīng)力和介質(zhì)作用下的腐蝕性破壞的疊加所造成的，而是在應(yīng)力和化學(xué)介質(zhì)的聯(lián)合作用下，按特有機理產(chǎn)生的斷裂。其斷裂化學(xué)介質(zhì)的聯(lián)合作用下，按特有機理產(chǎn)生的斷裂。其斷裂抗力比單個因素分別作用后再疊加起來的要低很多。抗力比單個因素分別作用后再疊加起來的要低很多。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件F只有在拉伸應(yīng)力作用下才能引起應(yīng)力腐蝕開裂。這種只有在拉伸應(yīng)力作用下才能引起應(yīng)力腐蝕開裂。這種拉應(yīng)力可以是外加載荷造成的應(yīng)力，也可以是各種殘拉應(yīng)力可以是外加載荷造成的應(yīng)力，也可以是各種殘余應(yīng)力，如焊接殘余應(yīng)力

27、，熱處理殘余應(yīng)力和裝配應(yīng)余應(yīng)力，如焊接殘余應(yīng)力，熱處理殘余應(yīng)力和裝配應(yīng)力等。一般情況下，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕時的拉應(yīng)力都很低，力等。一般情況下，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕時的拉應(yīng)力都很低，如果沒有腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用，機件可以在該應(yīng)力下如果沒有腐蝕介質(zhì)的聯(lián)合作用，機件可以在該應(yīng)力下長期工作而不產(chǎn)生斷裂。長期工作而不產(chǎn)生斷裂。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件F產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境總是存在特定腐蝕介質(zhì)，這種腐產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境總是存在特定腐蝕介質(zhì)，這種腐蝕介質(zhì)一般都很弱，如果沒有拉應(yīng)力的同時作用，材蝕介質(zhì)一般都很弱，如果沒有拉應(yīng)力的同時作用，材料在這種介質(zhì)中

28、腐蝕速度很慢。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)料在這種介質(zhì)中腐蝕速度很慢。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)一般都是特定的，也就是說，每種材料只對某些介質(zhì)一般都是特定的，也就是說，每種材料只對某些介質(zhì)敏感，而這種介質(zhì)對其它材料可能沒有明顯作用，如敏感，而這種介質(zhì)對其它材料可能沒有明顯作用，如黃銅在氨氣氛中，不銹鋼在具有氯離子的腐蝕介質(zhì)中黃銅在氨氣氛中，不銹鋼在具有氯離子的腐蝕介質(zhì)中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕，但反應(yīng)過來不銹鋼對氨氣，黃銅容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕，但反應(yīng)過來不銹鋼對氨氣，黃銅對氯離子就不敏感。對氯離子就不敏感。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件F一般只有合金才產(chǎn)生

29、應(yīng)力腐蝕一般只有合金才產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,純金屬不會產(chǎn)生這種現(xiàn)純金屬不會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。合金也只有在拉伸應(yīng)力與特定腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用象。合金也只有在拉伸應(yīng)力與特定腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用下才會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。下才會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕斷裂。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R常見合金的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)常見合金的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)L碳鋼：荷性鈉溶液，氯溶液，硝酸鹽水溶液，碳鋼：荷性鈉溶液，氯溶液，硝酸鹽水溶液，H2S水水溶液，海水，海洋大氣與工業(yè)大氣。溶液，海水，海洋大氣與工業(yè)大氣。L奧氏體不銹鋼：氯化物水溶液，海水，海洋大氣，高奧氏體不銹鋼：氯化物水溶液，海水，海洋大氣，高溫水，潮濕空氣（濕度溫水，潮

30、濕空氣（濕度90%），熱），熱NaCl，H2S水溶液，水溶液，嚴(yán)重污染的工業(yè)大氣（所以不銹鋼水壓試驗時氯離子嚴(yán)重污染的工業(yè)大氣（所以不銹鋼水壓試驗時氯離子的含量有很嚴(yán)格的要求）。的含量有很嚴(yán)格的要求）。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕資料資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院R常見合金的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)常見合金的應(yīng)力腐蝕介質(zhì)L馬氏體不銹鋼：氯化的，海水，工業(yè)大氣，酸性硫馬氏體不銹鋼：氯化的，海水，工業(yè)大氣，酸性硫化物化物L(fēng)航空用高強度鋼：海洋大氣，氯化物，硫酸，硝酸，航空用高強度鋼：海洋大氣，氯化物，硫酸，硝酸，磷酸磷酸L銅合金：水蒸汽，濕銅合金：水蒸汽，濕H2S，氨溶液，氨溶液L鋁合金：濕空氣，鋁合金：濕空氣

31、，NaCl水溶液，海水，工業(yè)大氣，水溶液，海水，工業(yè)大氣，海洋大氣海洋大氣應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕資料資料-END中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院Aluminium alloys with high resistance to stresscorrosion cracking中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院Aluminium alloys with moderate resistance to stresscorrosion cracking中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院Steel Alloyswith low resistance to stresscorrosion cracking

32、中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院Aluminium Alloyswith low resistance to stresscorrosion cracking中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院Copper Alloyswith low resistance to stresscorrosion cracking中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院Magnesium Alloyswith low resistance to stresscorrosion cracking中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 用一種復(fù)雜的方案來滿足設(shè)計指標(biāo)，會帶來成本的大幅度用一種復(fù)雜的方案來滿足設(shè)計指標(biāo)，

33、會帶來成本的大幅度增加。增加。 一般來說，如果設(shè)計超過了功能要求，就會增加重量、增一般來說，如果設(shè)計超過了功能要求，就會增加重量、增大制造成本，并增加可靠性、可獲得性、維修性所需的費大制造成本，并增加可靠性、可獲得性、維修性所需的費用。用。 一個復(fù)雜的設(shè)計，由于增加了制造和裝配成本，因而需要一個復(fù)雜的設(shè)計，由于增加了制造和裝配成本，因而需要增加研制費用，延長研制周期。增加研制費用，延長研制周期。2.2 設(shè)計的簡化中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 零件結(jié)構(gòu)要素必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。如：螺紋、花鍵、齒輪、零件結(jié)構(gòu)要素必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。如：螺紋、花鍵、齒輪、中心孔、空刀槽等的結(jié)構(gòu)和尺寸都應(yīng)符合國家標(biāo)

34、準(zhǔn)規(guī)定。中心孔、空刀槽等的結(jié)構(gòu)和尺寸都應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。 盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。 標(biāo)準(zhǔn)件和通用件在產(chǎn)品中所占的比例是評定產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化程標(biāo)準(zhǔn)件和通用件在產(chǎn)品中所占的比例是評定產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化程度的一個重要指標(biāo)。度的一個重要指標(biāo)。 采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，不僅可以簡化設(shè)計，避免重復(fù)的設(shè)計工采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，不僅可以簡化設(shè)計，避免重復(fù)的設(shè)計工作，而且可以降低產(chǎn)品制造成本，產(chǎn)品生產(chǎn)周期也短。作，而且可以降低產(chǎn)品制造成本，產(chǎn)品生產(chǎn)周期也短。 （如：（如：非標(biāo)螺栓，自制成本遠高于標(biāo)準(zhǔn)件，由于加工方法的差異，質(zhì)非標(biāo)螺栓，自制成本遠高于標(biāo)準(zhǔn)件，由于加工方法的差異，質(zhì)量和性能也低于標(biāo)準(zhǔn)

35、件）量和性能也低于標(biāo)準(zhǔn)件）機械設(shè)計簡化措施中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院兩種鍵槽結(jié)構(gòu)形狀-示例圖圖 a a 所 示所 示鍵槽形狀鍵槽形狀只能用生只能用生產(chǎn)率較低產(chǎn)率較低的鍵槽銑的鍵槽銑刀加工刀加工圖圖b b所示所示結(jié)構(gòu)就能結(jié)構(gòu)就能用生產(chǎn)率用生產(chǎn)率較高的三較高的三面刃銑刀面刃銑刀加工。加工。被加工表面形狀應(yīng)盡量簡單 中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院圖圖b b所示結(jié)構(gòu)比圖所示結(jié)構(gòu)比圖a a所示結(jié)構(gòu)加工面積小，工藝性好。所示結(jié)構(gòu)加工面積小，工藝性好。氣缸套工作表面結(jié)構(gòu)-示例盡量減少加工面積 中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院圖圖b b、圖、圖c c所示結(jié)構(gòu)不但省料而且生產(chǎn)效率高所示結(jié)構(gòu)不

36、但省料而且生產(chǎn)效率高, ,它的工藝性就優(yōu)于圖它的工藝性就優(yōu)于圖a a所示結(jié)構(gòu)所示結(jié)構(gòu)。箱體零件耳座結(jié)構(gòu)-示例盡量減少加工面積 中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院零件螺孔結(jié)構(gòu)設(shè)計-示例為加工圖示零件螺孔，需作攻螺孔為加工圖示零件螺孔，需作攻螺孔B B、C C，然后翻身裝夾，再鉆、攻螺紋，然后翻身裝夾，再鉆、攻螺紋孔。如果設(shè)計允許，宜將螺孔改成圖左上角的結(jié)構(gòu)。孔。如果設(shè)計允許，宜將螺孔改成圖左上角的結(jié)構(gòu)。盡量減少加工過程的裝夾次數(shù) 中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 僅在很少情況下，才會只有一種材料或一種制造方法，可僅在很少情況下，才會只有一種材料或一種制造方法，可以滿足設(shè)計指標(biāo)要求。以滿足設(shè)

37、計指標(biāo)要求。 多數(shù)情況是幾種材料或幾種方法都可以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。多數(shù)情況是幾種材料或幾種方法都可以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。 確定可替代的材料和方法能夠預(yù)防因缺少可用材料和方法確定可替代的材料和方法能夠預(yù)防因缺少可用材料和方法而造成生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)，因而能極大的提高產(chǎn)品的生產(chǎn)性。而造成生產(chǎn)薄弱環(huán)節(jié)，因而能極大的提高產(chǎn)品的生產(chǎn)性。 材料、容差、彎曲半徑等對選擇制造方法均有直接影響。材料、容差、彎曲半徑等對選擇制造方法均有直接影響。這些因素是十分重要的生產(chǎn)性因素。這些因素是十分重要的生產(chǎn)性因素。2.3 生產(chǎn)方法可替換性中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 不必要的過高的規(guī)定容差和表面粗糙度，對生產(chǎn)性會產(chǎn)生不

38、必要的過高的規(guī)定容差和表面粗糙度，對生產(chǎn)性會產(chǎn)生很壞的影響。很壞的影響。 如果容差和表面粗糙度規(guī)定過高，就會需要更多特殊的和如果容差和表面粗糙度規(guī)定過高，就會需要更多特殊的和昂貴的制造工序。昂貴的制造工序。 隨著容差和表面粗糙度要求的提高，制造過程需要的勞動隨著容差和表面粗糙度要求的提高，制造過程需要的勞動量和工人的技能水平會顯著提高。量和工人的技能水平會顯著提高。 好的生產(chǎn)性只需要規(guī)定到對設(shè)計目標(biāo)來說是絕對必要的質(zhì)好的生產(chǎn)性只需要規(guī)定到對設(shè)計目標(biāo)來說是絕對必要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的下限。量標(biāo)準(zhǔn)的下限。2.4 容差要求中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院 技術(shù)資料包括設(shè)計圖樣、技術(shù)要求等文件。技術(shù)資料包

39、括設(shè)計圖樣、技術(shù)要求等文件。 技術(shù)資料所提供的資料可靠性，對一項設(shè)計產(chǎn)品能否成功技術(shù)資料所提供的資料可靠性，對一項設(shè)計產(chǎn)品能否成功生產(chǎn)至關(guān)重要的。生產(chǎn)至關(guān)重要的。 不清楚或含混的設(shè)計資料，如同所有不準(zhǔn)確的資料一樣，不清楚或含混的設(shè)計資料，如同所有不準(zhǔn)確的資料一樣，對生產(chǎn)性都是有害的。對生產(chǎn)性都是有害的。2.5 技術(shù)資料中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院3 生產(chǎn)規(guī)劃的要素a. 生產(chǎn)率和產(chǎn)量生產(chǎn)率和產(chǎn)量 生產(chǎn)規(guī)劃中的生產(chǎn)率和計劃產(chǎn)量，是用以衡量和配備組裝生產(chǎn)規(guī)劃中的生產(chǎn)率和計劃產(chǎn)量，是用以衡量和配備組裝和總裝所需的工藝裝備和設(shè)備的決定性準(zhǔn)則。和總裝所需的工藝裝備和設(shè)備的決定性準(zhǔn)則。 錯誤的判斷將

40、會如滾雪球一樣在時間和金錢上造成巨大損錯誤的判斷將會如滾雪球一樣在時間和金錢上造成巨大損失，或者造成產(chǎn)能不足和生產(chǎn)周期的延后。失，或者造成產(chǎn)能不足和生產(chǎn)周期的延后。 例如：生產(chǎn)線建設(shè)，生產(chǎn)單元建設(shè)例如：生產(chǎn)線建設(shè)，生產(chǎn)單元建設(shè)中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院b. 工藝裝備工藝裝備 工藝裝備是指為了完成特定產(chǎn)品，能使某些通用機床設(shè)備工藝裝備是指為了完成特定產(chǎn)品，能使某些通用機床設(shè)備適應(yīng)特種用途的要求，而設(shè)計制造的一套或一系列輔助裝適應(yīng)特種用途的要求，而設(shè)計制造的一套或一系列輔助裝備。備。 工藝裝備既可以提高生效率，也可以在低生產(chǎn)率時提高產(chǎn)工藝裝備既可以提高生效率，也可以在低生產(chǎn)率時提高產(chǎn)品質(zhì)

41、量和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。品質(zhì)量和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。 工藝裝備的質(zhì)量和費用，與生產(chǎn)率成正比。工藝裝備的質(zhì)量和費用，與生產(chǎn)率成正比。 工藝裝備對設(shè)備能力影響很大，同時對生產(chǎn)性有嚴(yán)重影響。工藝裝備對設(shè)備能力影響很大，同時對生產(chǎn)性有嚴(yán)重影響。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院c. 人力人力 對任何生產(chǎn)規(guī)劃，掌握一定的專項勞動技能是至關(guān)重要的。對任何生產(chǎn)規(guī)劃，掌握一定的專項勞動技能是至關(guān)重要的。 對于一些特定產(chǎn)品，特別是對于航天器研制產(chǎn)品而言，操對于一些特定產(chǎn)品，特別是對于航天器研制產(chǎn)品而言，操作者的勞動技能水平，是實現(xiàn)產(chǎn)品工藝的必要保證。作者的勞動技能水平，是實現(xiàn)產(chǎn)品工藝的必要保證。d. 設(shè)備設(shè)備 當(dāng)一些獨特

42、的設(shè)備是能夠生產(chǎn)某產(chǎn)品的唯一設(shè)備時，這些當(dāng)一些獨特的設(shè)備是能夠生產(chǎn)某產(chǎn)品的唯一設(shè)備時，這些設(shè)備的可獲得性對該產(chǎn)品的生產(chǎn)性就是極為重要的。設(shè)備的可獲得性對該產(chǎn)品的生產(chǎn)性就是極為重要的。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院e. 材料的可獲得性材料的可獲得性 材料的可獲得性對成功的生產(chǎn)的任何產(chǎn)品，都是一個很關(guān)材料的可獲得性對成功的生產(chǎn)的任何產(chǎn)品，都是一個很關(guān)鍵的要素。鍵的要素。 材料的交付期，能否與安排的生產(chǎn)計劃相吻合，是確定生材料的交付期，能否與安排的生產(chǎn)計劃相吻合，是確定生產(chǎn)性的一個要素。產(chǎn)性的一個要素。 好的生產(chǎn)性規(guī)劃，即使沒有規(guī)定適當(dāng)?shù)拇娌牧?，也要保好的生產(chǎn)性規(guī)劃，即使沒有規(guī)定適當(dāng)?shù)拇娌?/p>

43、料，也要保證材料不成為關(guān)鍵，且材料對地區(qū)不敏感。證材料不成為關(guān)鍵，且材料對地區(qū)不敏感。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院4 生產(chǎn)和檢驗要求a. 高生產(chǎn)率的生產(chǎn)和檢驗高生產(chǎn)率的生產(chǎn)和檢驗 一項產(chǎn)品進行高生率生產(chǎn)的設(shè)計，必須在構(gòu)型、尺寸和容一項產(chǎn)品進行高生率生產(chǎn)的設(shè)計，必須在構(gòu)型、尺寸和容差方面，與高生產(chǎn)率生產(chǎn)方法相一致。差方面，與高生產(chǎn)率生產(chǎn)方法相一致。 并不是任何材料都適用于高生率生產(chǎn)方法，因此，必須注并不是任何材料都適用于高生率生產(chǎn)方法，因此，必須注意確保所選擇的材料，既能滿足高生產(chǎn)率生產(chǎn)，又能滿足意確保所選擇的材料，既能滿足高生產(chǎn)率生產(chǎn)，又能滿足設(shè)計目標(biāo)所要求的性能。設(shè)計目標(biāo)所要求的性能

44、。(鈑金成形、超塑熱成形鈑金成形、超塑熱成形) 在規(guī)劃生產(chǎn)時，考慮與生產(chǎn)率相適應(yīng)的檢驗方法，對生產(chǎn)在規(guī)劃生產(chǎn)時，考慮與生產(chǎn)率相適應(yīng)的檢驗方法，對生產(chǎn)性也是極為重要的。（復(fù)材自動化）性也是極為重要的。（復(fù)材自動化）中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院b. 低生產(chǎn)率的生產(chǎn)和檢驗低生產(chǎn)率的生產(chǎn)和檢驗 在高生產(chǎn)率生產(chǎn)中，生產(chǎn)費用可以在大量零件上攤銷，這在高生產(chǎn)率生產(chǎn)中，生產(chǎn)費用可以在大量零件上攤銷，這為改進生產(chǎn)性提供了很多機會。但由于低生產(chǎn)率生產(chǎn)具有為改進生產(chǎn)性提供了很多機會。但由于低生產(chǎn)率生產(chǎn)具有勞動密集的特點，同時生產(chǎn)性改進所節(jié)省的費用往往更大。勞動密集的特點，同時生產(chǎn)性改進所節(jié)省的費用往往更大。

45、 當(dāng)數(shù)控等自動化技術(shù)替代普通加工技術(shù)后，費用可以節(jié)省當(dāng)數(shù)控等自動化技術(shù)替代普通加工技術(shù)后，費用可以節(jié)省2/3。而此時產(chǎn)量增加時，成本降低的趨勢反而減少。而此時產(chǎn)量增加時，成本降低的趨勢反而減少。（一（一方面因為在這種生產(chǎn)水平下，大部分檢驗工作都是手工完成的。另一方面因為在這種生產(chǎn)水平下，大部分檢驗工作都是手工完成的。另一方面，數(shù)控加工更多的是工序集中，不太適合批量生產(chǎn)。）方面，數(shù)控加工更多的是工序集中，不太適合批量生產(chǎn)。） 設(shè)計師應(yīng)盡量避免那些只能用專門研制的檢驗方法才能檢設(shè)計師應(yīng)盡量避免那些只能用專門研制的檢驗方法才能檢測的特殊質(zhì)量要求。測的特殊質(zhì)量要求。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院

46、5 成本和時間要求a. 最低成本最低成本 為使設(shè)計具有好的生產(chǎn)性，一般要對零部件和制造方法加為使設(shè)計具有好的生產(chǎn)性，一般要對零部件和制造方法加以簡化和標(biāo)準(zhǔn)化。以簡化和標(biāo)準(zhǔn)化。 一個系統(tǒng)的費用中包含大量要求（如：可靠性、維修性、一個系統(tǒng)的費用中包含大量要求（如：可靠性、維修性、安全性等）的費用，這些要求交織在一起，對總的研制費安全性等）的費用，這些要求交織在一起，對總的研制費用影響很大，這些都是設(shè)計生產(chǎn)性所要考慮的。用影響很大，這些都是設(shè)計生產(chǎn)性所要考慮的。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院a. 最短時間最短時間 一個設(shè)計能夠滿足性能特性，并能成本很低，但卻不能在一個設(shè)計能夠滿足性能特性，并能

47、成本很低，但卻不能在規(guī)定的時間內(nèi)提交使用，這種設(shè)計也是沒有生產(chǎn)性的。規(guī)定的時間內(nèi)提交使用，這種設(shè)計也是沒有生產(chǎn)性的。 保證所需的材料、人力、制造方法、檢測手段等均可以得保證所需的材料、人力、制造方法、檢測手段等均可以得到，才能保證產(chǎn)品能在最短的時間內(nèi)送到用戶手中。到，才能保證產(chǎn)品能在最短的時間內(nèi)送到用戶手中。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院6 質(zhì)量和性能要求 在為獲得生產(chǎn)性各要素的過程中，最基本的是不能為了取在為獲得生產(chǎn)性各要素的過程中，最基本的是不能為了取得最佳的生產(chǎn)性要素，而與設(shè)計性能指標(biāo)產(chǎn)生矛盾或有不得最佳的生產(chǎn)性要素，而與設(shè)計性能指標(biāo)產(chǎn)生矛盾或有不利影響。利影響。 生產(chǎn)性的指標(biāo)應(yīng)是

48、：一項設(shè)計不僅能符合性能指標(biāo)，同時生產(chǎn)性的指標(biāo)應(yīng)是：一項設(shè)計不僅能符合性能指標(biāo)，同時也能以最經(jīng)濟的方法進行生產(chǎn)。也能以最經(jīng)濟的方法進行生產(chǎn)。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院7 生產(chǎn)性和研制階段 不同的項目，根據(jù)其項目規(guī)模（重大工程或其他項目），不同的項目，根據(jù)其項目規(guī)模（重大工程或其他項目），決定生產(chǎn)性考慮的深度。決定生產(chǎn)性考慮的深度。 一個項目的不同研制階段，生產(chǎn)性考慮的內(nèi)容和深度也不一個項目的不同研制階段，生產(chǎn)性考慮的內(nèi)容和深度也不同，生產(chǎn)性要與各研制階段工作密切結(jié)合起來。同，生產(chǎn)性要與各研制階段工作密切結(jié)合起來。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院

49、7.1 方案階段方案階段要對生產(chǎn)性進行初步估計，主要是對現(xiàn)在的和方案階段要對生產(chǎn)性進行初步估計，主要是對現(xiàn)在的和預(yù)計中的工藝可行性和生產(chǎn)能力進行評估。把現(xiàn)有工藝預(yù)計中的工藝可行性和生產(chǎn)能力進行評估。把現(xiàn)有工藝技術(shù)水平和需要發(fā)展的工藝技術(shù)區(qū)別開來，明確重點和技術(shù)水平和需要發(fā)展的工藝技術(shù)區(qū)別開來，明確重點和措施。主要工作如下：措施。主要工作如下：a.可替代的制造方法和裝配方法；可替代的制造方法和裝配方法；b.可替代的機床能力；可替代的機床能力；c.在制造技術(shù)、檢測試驗、質(zhì)量、成本和進度等方面的需求與在制造技術(shù)、檢測試驗、質(zhì)量、成本和進度等方面的需求與可獲得性；可獲得性；d.關(guān)鍵材料狀況及預(yù)測；關(guān)鍵

50、材料狀況及預(yù)測；e.風(fēng)險評估和解決風(fēng)險的措施和保障條件。風(fēng)險評估和解決風(fēng)險的措施和保障條件。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院7.2 初樣階段初樣階段的重點是設(shè)計驗證，此時的生產(chǎn)性考慮與方案初樣階段的重點是設(shè)計驗證，此時的生產(chǎn)性考慮與方案階段相比，范圍縮窄，而項目增多。主要工作如下：階段相比，范圍縮窄，而項目增多。主要工作如下：a.確保所用制造工藝是可得到的或有充分計劃的；確保所用制造工藝是可得到的或有充分計劃的；b.不斷改進生產(chǎn)可行性及風(fēng)險分析；不斷改進生產(chǎn)可行性及風(fēng)險分析；c.當(dāng)設(shè)計進入詳細設(shè)計時，按性能要求和設(shè)計約束條件，評定當(dāng)設(shè)計進入詳細設(shè)計時，按性能要求和設(shè)計約束條件，評定設(shè)計生產(chǎn)

51、性；設(shè)計生產(chǎn)性；d.對零部件和材料進行最大程度的標(biāo)準(zhǔn)化；對零部件和材料進行最大程度的標(biāo)準(zhǔn)化；e.對關(guān)鍵生產(chǎn)方法、工藝裝備、試驗設(shè)備等進行評估；對關(guān)鍵生產(chǎn)方法、工藝裝備、試驗設(shè)備等進行評估；f.關(guān)注那些早期可以發(fā)現(xiàn)的重大生產(chǎn)性因素，如：關(guān)鍵材料、關(guān)注那些早期可以發(fā)現(xiàn)的重大生產(chǎn)性因素，如：關(guān)鍵材料、工藝裝備、制造方法和過程、設(shè)備等。工藝裝備、制造方法和過程、設(shè)備等。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院7.3 正樣階段正樣階段所有生產(chǎn)設(shè)備和支持設(shè)備必須完好，并證明能正樣階段所有生產(chǎn)設(shè)備和支持設(shè)備必須完好，并證明能夠完成任務(wù)。在此階段，生產(chǎn)性的一個重要方面是找出夠完成任務(wù)。在此階段，生產(chǎn)性的一個重要方

52、面是找出產(chǎn)品的全部關(guān)鍵特性，優(yōu)化生產(chǎn)流程，改進檢測和試驗產(chǎn)品的全部關(guān)鍵特性，優(yōu)化生產(chǎn)流程，改進檢測和試驗程序。程序。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院7.4 定型階段定型階段并不意味著生產(chǎn)性工作的結(jié)束，需要設(shè)計和生定型階段并不意味著生產(chǎn)性工作的結(jié)束，需要設(shè)計和生產(chǎn)協(xié)同工作改進生產(chǎn)性，特別是對研制周期長、質(zhì)量不產(chǎn)協(xié)同工作改進生產(chǎn)性，特別是對研制周期長、質(zhì)量不穩(wěn)定的項目。穩(wěn)定的項目。雖然此時的生產(chǎn)性影響不是很顯著，但經(jīng)過努力，使用雖然此時的生產(chǎn)性影響不是很顯著，但經(jīng)過努力，使用新出現(xiàn)的制造工藝，并保證設(shè)計更改是可生產(chǎn)的，則可新出現(xiàn)的制造工藝，并保證設(shè)計更改是可生產(chǎn)的，則可以顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠

53、性，并提高效率，降低成本，以顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，并提高效率，降低成本，縮短周期?？s短周期。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院這一階段的生產(chǎn)性活動包括以下內(nèi)容：這一階段的生產(chǎn)性活動包括以下內(nèi)容：a.對工藝過程和方法進行分析，以提高產(chǎn)品質(zhì)量；對工藝過程和方法進行分析，以提高產(chǎn)品質(zhì)量；b.應(yīng)用替代的材料；應(yīng)用替代的材料；c.研究在制造性方面修改設(shè)計的項目；研究在制造性方面修改設(shè)計的項目；d.評價有關(guān)工程修改的建議，以保證生產(chǎn)性；評價有關(guān)工程修改的建議，以保證生產(chǎn)性；e.采用新的制造工藝。采用新的制造工藝。中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院8 生產(chǎn)性與其它領(lǐng)域的關(guān)系中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院中國空間技術(shù)研究院8.1 可靠性、有效性和維修性可靠性可靠性就是一個產(chǎn)品在規(guī)定的時間范圍和確定的條件下，就是一個產(chǎn)品在規(guī)定的時間范圍和確定的條件下，完成其預(yù)期功能的概率?？煽啃怨こ套鳛橐环N工具發(fā)展完成其預(yù)期功能的概