新型航材料进入量产阶段的第三个星期,量产车间的质检报告就急冲冲送到了林荞手里。报告上的红色标注刺目,质检组组长老周额头冒汗:“林姐,坏了,最近三批材料出问题了,纳米涂层厚度不均匀,抗氧化性抽检没达标!”
林荞捏着报告,指尖划过“涂层厚度偏差0.05μm”的字样,脸色沉了下来:“批次间波动有多大?不合格率到多少了?”
“前两批还好,第三批直接有12%的产品抗氧化性不达标,都是涂层的问题。”老周着,递上不合格试样,“你看,涂层有的地方厚有的薄,高温下直接出现氧化点。”
张教授刚好走进办公室,看到报告瞬间皱紧眉:“量产刚上轨道就出这问题,涂层是材料的命门,抗氧化性不达标,根本没法用到发动机上。必须立刻停产排查,不能让不合格品流出去。”
林荞当即拍板:“通知车间,立即停产!陈阳,你带性能测试组重新检测所有批次试样,把涂层厚度、结合力、抗氧化性数据全整理出来;老吴,你带涂层研发组去沉积车间,从设备到工艺,逐环节排查原因!”
“收到!”两人异口同声,转身就往车间赶。林荞和张教授紧随其后,刚到沉积车间,就看到几名操作工围在物理气相沉积设备旁,手足无措。
设备操作员李见林荞过来,急忙解释:“林姐,我们都是按实验室的工艺参数来的,氩气流量、沉积温度都没动,不知道为啥涂层就不均匀了。”
老吴戴上手套,打开设备腔门,指尖摸了摸里面的靶材,眉头一跳:“你们看,靶材表面坑坑洼洼的,损耗得太严重了,边缘都磨薄了!”
众人凑过去看,银白色的靶材表面布满不规则凹痕,原本平整的边缘磨出了斜角,和新靶材的光滑完全不同。陈阳立刻拿出卡尺测量:“靶材厚度只剩原来的60%了,损耗远超预期,这肯定是问题根源!”
张教授点头,指着靶材分析:“物理气相沉积靠靶材溅射成膜,靶材损耗不均,溅射的粒子密度就不一样,涂层自然厚薄不均。实验室批量生产,靶材损耗,量产连续开机,问题就暴露了。”
林荞盯着损耗的靶材,追问:“现在靶材更换有规定吗?开机多久换一次?”
车间主任老梁面露难色:“之前没定明确制度,都是看外观觉得损耗大了才换,量产为了赶进度,这台设备已经连续开机十五没换靶材了。”
“这就是关键!”林荞语气严肃,“连续开机让靶材过度损耗,设备参数跟着漂移,工艺再标准也没用。老吴,你立刻测试靶材损耗和参数漂移的关联,测不同损耗程度下的溅射效率。”
老吴立刻安排实验,取不同损耗程度的靶材装机,测试溅射粒子密度、涂层沉积速率。两时后,实验数据出来,老吴拿着报表跑过来:“林姐,靶材损耗超40%,溅射效率就下降30%,涂层厚度偏差直接超标!”
陈阳也拿着性能数据补充:“损耗超40%的靶材做出来的涂层,抗氧化性直接降15%,刚好是抽检不合格的批次对应的损耗程度!”
原因终于找到,所有人悬着的心稍稍放下,但林荞依旧冷静:“找到问题就解决问题,现在分两步走。第一,立刻更换所有沉积设备的靶材,用新靶材重新生产一批,检测合格再恢复量产;第二,制定靶材和设备的管控制度,从根上杜绝这种问题。”
张教授补充:“还要加实时参数监控,光定更换时间不够,设备运行中参数漂移要能及时发现。实验室有在线监测模块,能改装到量产设备上,实时测溅射效率和涂层厚度。”
“好,就按这个来。”林荞当即安排,“陈阳,你对接实验室,把在线监测模块改装到量产设备上;老吴,你牵头制定靶材更换标准,结合开机时长和损耗程度,定双重判定依据;老周,你加设涂层在线质检环节,生产中实时抽检。”
众人立刻行动,车间里一片忙碌。新靶材迅速到位,操作工们熟练地更换装机,技术人员忙着改装在线监测模块,把传感器装到设备腔体内,连接到车间的中控屏。
陈阳盯着中控屏的调试画面,和实验室的技术员沟通:“传感器要实时传输溅射粒子密度数据,偏差超过5%就自动报警,还要联动涂层厚度检测,双数据监控。”
技术员点头:“已经调试好了,你看,新靶材的溅射数据很稳定,偏差控制在2%以内,屏幕上绿色就是正常,红色直接报警。”
老吴这边也很快制定出初步制度,拿着草案找林荞和张教授商议:“我定的是靶材连续开机不超过七,或者损耗达30%,满足一个就必须更换,这个标准比实验的安全值更严格,留了余量。”
张教授翻看草案,提出修改:“要加设备日常点检,每开机前测一次基础参数,每周做一次设备校准,避免除了靶材之外的参数漂移,比如沉积温度、氩气流量的细微变化。”
林荞也补充:“制度要明确责任人,每台设备定专属操作工和点检员,点检记录签字确认,出问题能追溯。还要加培训,让操作工和质检员都熟悉标准,知道怎么看监测数据。”
老吴立刻修改草案,最终形成《物理气相沉积设备管控细则》,明确了靶材更换的双重标准、设备日常点检流程、实时参数监控要求,还有各环节的责任人。
制度敲定,新靶材装机完毕,在线监测模块也调试成功。林荞看着车间中控屏上跳动的绿色数据,下令:“启动试生产,按新制度来,每一时抽检一次涂层厚度,全程记录数据。”
试生产的第一批材料很快下线,老周带着质检组连夜检测,第二一早,拿着合格报告冲进办公室:“林姐,全合格!涂层厚度偏差控制在0.02μm以内,抗氧化性全部达标,合格率100%!”
林荞接过报告,反复核对数据,确认无误后,终于松了口气:“好,通知车间,正式恢复量产,严格按新制度执行,任何人不得为了赶进度违反靶材更换和点检规定。”
恢复量产的头三,林荞和张教授几乎泡在车间里,全程跟进生产流程,检查制度执行情况。早上七点,林荞就到车间,看操作工的点检记录:“今这台设备的点检数据都正常吗?”
操作工王递上点检表,笑着:“都正常,每开机前测参数,记录都签好字了,这台设备的靶材是新换的,还能开机六。”
林荞点头,走到中控屏前,屏幕上所有设备的参数都是绿色,实时溅射效率、涂层厚度数据稳定,没有一丝偏差。老周过来汇报:“三来共生产五批,每批抽检二十个试样,全部合格,涂层厚度均匀,抗氧化性达标。”
陈阳也补充:“在线监测模块报警过两次,都是氩气流量轻微波动,操作工及时调整,没影响产品质量,这系统太管用了,问题能及时发现。”
但林荞依旧没有放松,她召集车间管理和技术团队开座谈会,问大家执行中的问题:“制度执行这几,有没有觉得哪里不合理,或者操作起来不方便的?”
车间主任老梁举手:“靶材更换七的标准很合适,就是损耗程度检测,现在是拆机测,有点费时间,能不能有快速检测的方法,不用拆机?”
老吴立刻回应:“我们已经在研究了,准备做便携式测厚仪,不用拆机,贴在设备外面就能测靶材剩余厚度,两分钟就能出结果,下周就能投入使用。”
一名年轻操作工也声:“中控屏的监测数据有点多,能不能简化一下,只显示关键数据,报警更醒目一点?”
陈阳立刻记下来:“没问题,我们马上优化中控界面,保留溅射效率、涂层厚度、靶材剩余使用时长三个关键数据,报警用红色闪烁加蜂鸣,一眼就能看到。”
座谈会后,团队立刻根据大家的建议优化制度和设备,便携式靶材测厚仪很快研发出来,中控屏界面也做了简化,操作更便捷,制度的执行效率更高了。
一周后,国家航局和航科技集团的验收组来量产车间检查,验收组组长王总工看着中控屏的实时数据,又随机抽检了十件产品,检测后频频点头:“不错,涂层厚度均匀,性能全部达标,你们这管控做得很到位。”
林荞笑着介绍:“我们定了靶材定期更换+实时参数监控的双重制度,还有在线质检和日常点检,从生产到检测全流程管控,杜绝批次波动。”
王总工翻看管控细则和点检记录,赞许道:“制度很完善,责任到人,记录齐全,还能根据实际生产优化,这才是量产的核心管控思路。之前担心你们量产质量不稳定,现在看来完全没问题。”
验收通过,量产车间正式进入稳定生产阶段。又过了半个月,林荞看着最新的生产报表,脸上露出笑容。陈阳凑过来,指着报表上的数字:“林姐,这半个月共生产十二批,合格率全部在98%以上,最高一批100%,涂层性能完全稳定!”
老周也笑着:“在线监测和质检太省心了,问题提前发现,根本不会出不合格批次,现在车间操作工都熟悉制度了,不用我们盯着,自己就会按标准来。”
张教授看着车间里有序的生产场景,感慨道:“实验室研发和量产真的不一样,实验室讲究精准,量产讲究管控,这次的问题也是一次经验,以后再做新材料量产,提前就把设备和耗材的管控制度定好。”
林荞点头,深有感触:“是啊,量产不是实验室工艺的简单复制,细节管控才是关键。这次解决了涂层的问题,也建立了全流程的质量管控体系,以后不管是扩大产能,还是研发新涂层,这套体系都能用。”
话间,老吴拿着新的靶材使用报告过来:“林姐,便携式测厚仪用着特别好,操作工每测一次,不用拆机,节省时间,靶材更换更精准了,现在损耗都控制在25%以内就换,完全不会出现漂移。”
林荞接过报告,看着上面的靶材使用数据和产品合格率,欣慰道:“这就是制度的作用,把偶然的问题变成必然的可控。咱们做科研,既要能攻克技术难题,也要能做好量产管控,让好材料真正能用上、用得稳。”
接下来的日子,量产车间始终保持着稳定的生产节奏,中控屏上的绿色数据从未间断,每一批材料的质检报告上,合格率都稳稳停在98%以上。航科技集团的采购专员来提货时,看着合格报表,笑着对林荞:“你们这量产质量太稳了,我们发动机生产线完全能按计划推进,一点不耽误。”
林荞笑着回应:“应该的,材料是基础,我们必须把质量把牢,让你们用得放心。我们还在持续优化管控体系,争取把合格率稳定在99%以上。”
为了进一步巩固管控效果,林荞还组织了车间全员的培训考核,把靶材更换、设备点检、参数监控的标准和操作流程做成手册,每人一本,还进行现场实操考核,考核合格才能上岗。
培训课上,陈阳给操作工们讲解中控屏的操作:“大家记住,绿色正常,红色报警,报警第一时间停设备,查参数或者换靶材,不要心存侥幸,问题不处理,最后就是大问题。”
操作工王举手:“陈哥,要是突然停电,设备重启后要不要重新点检?”
“问得好!”陈阳点头,“重启后必须重新点检参数,还要测一次溅射效率,确认没问题再开机,哪怕只停了十分钟,也要按流程来,这是为了保证每一批产品的质量。”
老吴也在课上讲解靶材的储存和更换:“靶材要放在干燥通风的地方,避免氧化,更换时要戴干净的手套,不能用手直接摸,防止沾油污影响溅射效果。”
培训考核结束,所有操作工和质检员都顺利通过,大家对质量管控的意识更强烈了,执行制度也更自觉了。车间里,每台设备旁都贴着点检记录表和靶材更换倒计时,操作工们每按时记录,倒计时到三就提前申请新靶材,再也没有出现过过度损耗的情况。
一个月后,林荞团队把这次应对量产质量波动的经验整理成报告,提交给国家航局和航科技集团。报告里详细记录了问题原因、排查过程、解决措施和最终形成的管控制度,还附上了量产质量数据,合格率从最初的88%稳定提升到98%以上,得到了航局和集团的高度认可。
航局的领导看了报告,称赞道:“林荞团队不仅能研发出好材料,还能做好量产管控,把实验室的成果顺利转化为工业产品,这才是真正的技术落地。这套管控体系值得在航材料量产领域推广!”
消息传回研发团队和量产车间,所有人都备受鼓舞。老周拿着那份报告,笑着:“这也是咱们的一份成果,以后再遇到量产质量问题,咱们有经验、有方法,再也不会手忙脚乱了。”
林荞看着车间里源源不断生产出的合格材料,看着中控屏上稳定跳动的绿色数据,看着团队成员们脸上自信的笑容,心里满是踏实。从实验室研发到高温试车,从专利规避到应用拓展,再到如今量产质量稳定,每一步都走得磕磕绊绊,但每一步都走得坚定扎实。
她召集团队开了一次简短的会议,:“这次应对量产波动,让我们明白,航材料的研发,从来都不是只做实验室的样品,而是要做出能稳定量产、能真正应用到航工程中的产品。质量是航的生命线,我们要把这份管控意识刻在心里,落实到每一个环节。”
张教授补充道:“以后我们研发新材料,要把量产管控提前纳入研发流程,从材料设计阶段就考虑量产的设备、工艺和耗材,让研发和量产无缝衔接,少走弯路。”
陈阳和老吴等人纷纷点头,大家心里都清楚,这次的经历不仅解决了一个量产问题,更让团队的研发和转化能力上了一个台阶,从单纯的材料研发团队,变成了能兼顾研发、量产、管控的全能团队。
日子一过去,量产车间的生产始终有条不紊,新型航材料源源不断地运往航科技集团的发动机生产线,成为新一代运载火箭研制的坚实材料支撑。中控屏上的绿色数据,如同跳动的脉搏,见证着材料从实验室走向量产的稳定落地,也见证着林荞团队一次次攻坚克难、不断成长的历程。
林荞偶尔会站在车间的窗前,看着满载材料的卡车驶出园区,看着车间里忙碌而有序的身影,心里满是感慨。航事业从来都不是一蹴而就的,每一个技术突破的背后,都是无数细节的把控,每一个产品的落地,都是无数环节的协同。
而这份对质量的极致追求,对细节的严格把控,也成为了林荞团队刻在骨子里的准则。未来,无论研发更多新型航材料,还是拓展更广阔的应用场景,这份准则都会一直指引着他们,脚踏实地,精益求精,让中国自主研发的航材料,在更多的航工程中发光发热,为中国的航事业保驾护航,向着更遥远的太空,稳步前校
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