钢结构加工质量控制

摘要随着中国经济的高速发展，钢铁产量跃居世界首位，大大小小的中国钢结构加工企业纷纷涌现，并逐渐成为国内和国外金属构筑物市场的重要组成部分。而与此同时，不少企业不重视质量品牌，钢构件质量差，现场安装及后期质量问题多，项目做一个，客户丢一个，企业在低端低价加工市场中苦苦挣扎；还有企业在对外钢结构出口加工中，认为有客户监督管理，忽视企业内部质量控制，导致钢构件在国外安装时因尺寸偏差导致构件装不上，或钢构件焊缝查出有裂纹出现返工或报废，或钢构件涂装质量不合格出现返工等质量问题，由此导致客户索赔、罚款，给企业造成严重的经济损失。这些企业，建立有质量管理体系，进行过国内或国外的钢结构专业质量认证，而且有质量体系的周期性审核，但在产品质量控制上还是存在着管理不善问题。通过上海阳东钢结构有限公司在美国NOV海洋石油钻井井架加工质量控制方面的系列调查，我们认为企业有效贯彻质量体系，做好产品技术评审，完善工艺及检验规范，加强检验人员和焊工管理，在钢结构产品质量控制上，是可以得到有效保障的。最后，笔者希望本论文提出的管理方法能对相关从事钢结构加工的企业在产品质量控制上有所助益。关键词：质量管理体系；技术评审；工艺及检验规范；检验人员和焊工管理第1章绪论1.1论文研究的背景钢结构具有综合力学好、自重轻、安装容易、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，广泛应用于各种轻/重型厂房、桥梁道路、船舶、能源发电、运输及机械设备、体育会场、展馆、多高层及超高层建筑、塔桅等高耸结构、以及文体教卫设施等。作为全球钢铁产量最大的生产国家，我国钢结构行业的发展始终得到了政府有关部门的高度重视和大力支持，洁净钢、耐候耐火钢、容器钢、桥梁钢、高层建筑用钢、船用结构钢、彩色涂层钢板、热轧型钢等大量的新型材料被开发应用。伴随我国经济的高速发展，作为建筑市场的一员，国内涌现了大量的钢结构专业加工企业，但市场竞争优胜劣汰，钢结构加工企业生存发展和信誉的重要组成要素，质量、安全、交货期、价格，缺一不可。在钢结构市场竞争中，良好的质量信誉，往往可占据高端（高价、长期稳定客户群）加工市场。钢结构加工由人、机械、材料、工艺规范、环境这五个要素构成，钢结构产品要经历合同及技术谈判、图纸准备、技术评审、工艺准备、材料采购、材料排版、切割、钻孔、机械加工、装配、焊接、打磨、工厂试组装、冲砂除锈、镀锌、油漆、包装、运输贮存、现场服务等诸多环节，各环节质量控制决定了产品质量和企业的形象信誉。但在现实的企业实践中，许多企业追求短期利益，只抓产量、收款和交货期，忽视企业的内功建设-质量控制，导致企业在市场竞争中位于中低价短期客户的低端加工市场，市场长期生存能力有限，形成社会投资的损失和浪费。总的来说，现有许多钢结构加工企业，在质量控制上的主要问题有如下方面：1、质量管理体系未得到有效贯彻。企业的质量体系，在文件方面由质量认证及周期性审核、质量手册、程序文件、作业规范组成，许多企业认为企业质量管理体系仅是市场进入的一个门槛及文件要求，只要取得了质量认证，按套路把文件资料做好就行了，不结合企业实际情况对各环节进行分析改进，未对质量管理体系进行贯彻落实，导致产品的部分环节中质量未能得到有效控制，许多问题因此而发，造成企业成本损失及信誉受损。2、产品技术评审和工艺及检验规范流于形式。钢结构加工的每一个项目，每一种钢结构产品，各有特点和不同，作为企业的产品技术评审要涵盖合同、图纸、客户技术规范，分析本企业在资金平衡、材料采购、技术能力、厂房设备资源、人力资源、环境、法律法规的适应能力，才能做到有针对性，才能编制出合理管控产品质量的工艺及检验规范。许多企业在产品技术评审和工艺及检验规范流于形式，不组织相关部门进行产品技术评审，按大路化工艺及检验规范进行质量管控，不可避免会出现企业成本损失及信誉受损。3、检验人员和关键工种焊工未得到有效管理。检验人员是企业产品质量的阀门，检验人员的能力认证和专业化素质，影响到产品的质量控制。钢结构大量采用焊接加工连接技术，焊接质量直接关系到产品的合格率，影响产品的安全性，作为钢结构关键工种-焊工，必须进行能力认证和有效管控。许多企业单方面强调产量和交货期，忽视对检验人员和焊工的有效管理，势必造成企业成本损失及信誉受损。上海阳东钢结构有限公司作为众多钢结构加工民营企业之一，根植于“诚信、敬业、严谨、务实”企业文化，以成为世界钢结构制造领先者为己任，强调与世界500强企业合作，专注于海外高端钢结构出口加工，以海洋石油钻井井架加工为主业，企业取得了美国石油协会API认证、加拿大焊接协会CWB认证，在质量控制上得到了诸多海外客户的认可，并与SIEMENS、NOV企业长期合作。我通过对该企业在美国NOV海洋石油钻井井架加工质量控制方面的系列调查，分析了一定的案例，以期找出其在质量控制上的成功之处，期望对相关从事钢结构加工的企业在质量控制上有所助益。1.2论文研究的目的及意义中国钢结构行业的发展，是伴随中国经济的发展而壮大的，与中国的建设投资密切相关。随着中国经济和世界经济步伐的放缓，钢结构企业的生存竞争日趋严峻，在中国，由于经济发展和社会进步，人口红利逐渐消失，人们的就业观念也发生巨大变化，企业靠低成本人力资源低价竞争的时代也渐渐远去。围绕企业的生存和发展，打造企业的核心竞争力，对质量和品质的重视是绕不开的一个环节。在这方面，中国的华为公司、海尔公司，德国BOSCH博世，法国施耐德，和日本东芝等多数企业，给我们做出了优秀的榜样。各行各业，包括我们自身，对品质的需求和追逐，是社会的发展趋势，钢结构行业也不能例外。对企业来说，其生存就是为了创造客户，钢结构加工企业做好钢结构加工的质量控制，通过质量品牌来创造客户，是企业发展的有效途径之一。第2章质量管理相关理论综述2.1质量管理概论质量是经济发展的战略问题，质量水平的高低，反映了一个企业、一个地区甚至一个国家和民族的素质。人类社会自从有了生产活动，特别是以交换为目的的商品生产活动，便产生了质量活动。围绕质量形成全过程的所有管理活动，都可称为质量管理活动。人类通过劳动增加社会物质财富，不仅表现在数量上，更重要的是表现在质量上。历史上，关于质量的定义，主要有以下几种观点：克劳士比：质量就是符合规格。规格必须明确指出，必须进行连续衡量和控制，以确定产品和服务符合既定的规格。所谓的质量问题就是不符合规格标准的问题。朱兰：质量就是适用性。适用性是指产品使用过程中成功地满足用户目标的程度。它普遍适用于一切产品或服务，是由产品的特性决定的。格鲁科克和菲根鲍姆：格鲁科克指出，质量是指产品所有相关特性符合用户需求的程度。用户需求受到他们愿意接受的价格和交货时间及交货方式所限制。菲根鲍姆认为，产品或服务质量是指设计、制造、维修以及营销中各种特性的综合体。借助于这一综合体，产品和服务在使用过程中就能满足顾客的期望。衡量质量的主要目的，就在于确定和评价产品或服务接近这一综合体的程度和水平。ISO9000标准中对质量的定义：一组固有特性满足要求的程度。这个定义非常直接地表述了质量的特性，而且概括、完整地明确了质量的内涵。定义当中对质量的载体没作界定，这表明质量存在于各个领域和任何事物中。质量管理的历史源远流长，发展到今天，按时间大致可以划分为三个时期：20世纪以前的质量管理思想、20世纪的质量管理和21世纪的质量管理。20世纪以前的质量管理思想：人类历史上自从有商品生产以来，就开始了以商品的成品检验为主的质量检验。这个阶段是指从开始出现质量检验一直到19世纪末资本主义工厂逐步取代分散经营的家庭手工业作坊为止。工人既是操作者又是质量检验者，工人的经验就是“标准”。质量标准的实施是靠“师傅带徒弟”的方式口授手教进行的，因此，有人又称为“操作者的质量管理”。20世纪的质量管理：资产阶级工业革命成功之后，机器工业生产取代了手工作坊式生产，质量管理也得到了迅速发展。20世纪的质量管理可以分为三个主要阶段。（1）质量检验阶段；（2）统计质量管理阶段；（3）全面质量管理阶段。20世纪60年代以后，全面质量管理在全球得到了广泛的传播和发展。21世纪的质量管理：20世纪工业化社会的生产方式最主要的特征就是大量生产以及与其相关联的比较稳定的市场环境。但是在21世纪的信息化时代，信息将“穿透”所有领域，特别是在经济全球化的现实中，产品技术寿命缩短，企业及其所依附的市场环境都处于不稳定之中。因此，人们对质量的认识、解决质量问题的方法、手段必然会更为完善、丰富，知识创新与管理创新必将极大地促进质量的迅速提高。（1）质量管理的创新；（2）质量管理的融合与回归；（3）质量管理的国际化。以信息技术和现代交通为纽带的经济全球化的浪潮正在迅速发展。各国经济的依存度日益加强。国际贸易壁垒表现出现许多新特点，关税壁垒日趋减弱，而非关税壁垒逐渐显现，特别是技术壁垒尤为突出，其表现形式有技术法规、标准、合格评定程序等。2.2质量管理体系1．质量管理体系随着全球经济一体化进程的加快，大部分产品已经进入了买方市场。顾客对产品质量的要求不断提高，造成市场竞争异常剧烈。世界各国的各类组织为了降低成本，提高产品质量，从而赢得市场，都在按全面质量管理的方法，规范或改造组织原有的管理模式。建立既能实现质量目标，达到顾客满意，又使产品的整个市场过程得到有效控制的质量管理体系，已是管理上的普遍要求。ISO9000标准对质量管理体系的定义是：“质量管理体系是在质量方面指挥和控制组织的管理体系。”在ISO8402：1994标准中对质量管理体系的定义是：“为实施质量管理所需要组织结构、程序、过程和资源。”一般来说，体系是指相互关联或相互作用的一组要素。管理体系是指建立方针目标并实现这些目标的体系。质量管理体系包括四大过程，即“管理职责”、“资源管理”、“产品实现”、“测量分析改进”。组织为了建立质量方针和质量目标，并实现这些质量目标，经过质量策划将管理职责、资源管理、产品实现、测量、分析和改进等几个相互关联或相互作用的已一组过程有机地组成一个整体，构成质量管理体系。组织的质量管理工作通过质量管理体系的运作来实现，而质量管理体系的有效运行又是质量管理的主要工作。质量管理体系文件一般为塔式结构，由二、三，或四层文件组成。质量管理体系文件通常包括：质量方针和质量目标、质量手册、程序文件、作业文件、质量计划、表格、规范、外来文件和记录。综上所述，质量管理体系文件起着沟通意图、统一目标、促使行动一致、证实体系存在及保证其运行效果的重要作用。因此，编写和使用体系文件，对企业来讲，是一种动态的高增值活动，是打造企业质量竞争力的主要手段。2．ISO9000标准随着社会的发展，人们对质量的要求越来越高，顾客越来越要求得到保证符合规范要求的产品和服务。但因产品日趋复杂，仅按技术规范进行验证已经远远满足不了要求。如果规范本身有缺陷，或者设计、生产或提供产品和服务的组织体系存在某些不足时，技术规范本身就不能保证产品质量始终满足客户要求。因此必须在生产过程中建立质量管理体系，以补充技术规范对产品或服务的要求，这就导致了质量体系标准的产生。许多国家为此制定了各种质量保证制度，以适应产品或服务的质量要求和经济发展的需要。由于各国经济制度及发展水平不同，而且所采用的质量术语不同，各种质量保证制度很难在国际间被认可。国际标准化组织（ISO）为适应国际间贸易发展的需要，在总结各国质量保证制度经验的基础上，于1987年3月发布了ISO9000系列标准，即《质量管理和质量保证》系列国际标准。这套标准对规范质量管理活动、促进国际间的贸易发展起到了积极作用。进过多年的实践，这套标准经过修改并不断得到完善。ISO9000系列标准中，质量管理的8项原则：（1）以顾客为关注焦点；（2）领导作用；（3）全员参与；（4）过程方法；（5）管理的系统方法；（6）持续改进；（7）基于事实的决策方法；（8）互利的供方关系。ISO9000系列标准中，12条质量管理体系基础：（1）质量管理体系的理论说明；（2）质量管理体系要求与产品要求；（3）质量管理体系方法；（4）过程方法；（5）质量方针和质量目标；（6）最高管理者在质量管理体系中的作用；（7）文件；（8）质量管理体系评价；（9）持续改进；（10）统计技术的应用；（11）质量管理体系与其他管理体系的关注点；（12）质量管理体系与优秀模式之间的关系。在现代竞争中，一个企业的产品和服务，想得到社会及客户的认可，要参与国际贸易，最基本的一条要求，是必须建立有ISO9000系列标准的质量管理和质量保证体系，并得到相应质量认证。3．质量认证质量认证是指第三方认证机构依据程序对产品、过程或服务符合规定的要求给予书面保证（认证证书）。质量认证的对象是产品或质量管理体系，依据是标准、有关的法律法规，质量认证是独立的、系统的、有权威的第三方从事的活动，证明方式是认证证书和认证标志。质量认证得到了世界各国的普遍重视，关键在于它是由一个公正的机构对产品或质量管理体系做出正确、可靠的评价，从而使人们对产品质量建立信心，对保护供方、需方、社会和国家的利益都有重要意义。4．行业资格认证国际贸易壁垒中，非关税壁垒特别是技术壁垒尤为突出，在钢结构加工中，取得各国的行业资格认证，是钢结构企业提升质量品牌，走出国门的有效途径。钢结构行业中涉及的国际行业资格认证有：美国AISC认证，美国API认证，欧盟CE认证，德国DIN认证，加拿大CWB认证等。这些行业资格证书，是钢结构产品获得国际钢结构市场准入的门槛条件和通行资格证书。钢结构企业取得这些证书，可在国际钢结构市场上拿到较高的订单价格。在今天，国内钢结构行业竞争日益剧烈，这些国际行业资格的认证，对企业的生存和发展有着极大的助益。第3章阳东公司海洋石油钻井井架质量控制的现状3.1钢结构加工行业质量控制总体现状简述众所周知，企业在市场上的竞争力主要体现在产品质量、价格、服务和交付等四个方面，在这四个方面中，质量是最重要的因素。有学者提出，在现今的商业环境下，产品质量已成为企业进入国际市场经商的一个基本要求，成为企业在国际市场上生存的基础和前提条件，也构成企业竞争力的关键。越来越多的企业利用提高产品质量的方式来提升其在市场上的竞争力和顾客满意度，质量已成为企业的立足之本。今天，几乎所有的企业都在为改善产品质量而奋斗。目前，国内企业产品质量和质量管理水平处于较低水平的现实。美国内布拉斯加州宁肯大学的MARCJ.SCHNIEDERJANS等人曾对美国市场上中国制造和非中国制造的产品进行对比调查和分析。他发现，在满分为10分的情况下，美国消费者给中国产品的平均质量得分仅为2.77分，而给非中国制造的产品质量的得分却达到了7.22分。这一结果显示中国产品质量水平及其在美国消费者心目中的质量形象是相当差的。我国许多大中型企业的质量水平平均在2σ～3σ（西格玛），中小企业的质量水平就更糟，而与之形成对比的是，美国公司的平均质量水平已达到5σ水平，日本则达到5.5σ水平。这意味着我们的劣质质量成本占销售额的比例要比美国的高10%～15%。总体上，我国企业仍然缺乏有效的质量管理系统，一些基本的质量原则和现代管理方法并没有在中国的制造公司中得到广泛使用，许多质量管理问题还远没有得到有效解决，我国企业质量管理工作与发达国家比较要落后10～15年。这些问题反映到钢结构企业和产品质量上，出现不少企业生产的钢构件质量差，现场安装及后期质量问题多，项目做一个，客户丢一个，企业在低端低价加工市场中苦苦挣扎；还有企业在对外钢结构出口加工中，认为有客户监督管理，忽视企业内部质量控制，钢构件在国外安装时因尺寸偏差导致安装不上，或钢构件焊缝查出有裂纹出现返工或报废，或钢构件涂装质量不合格出现返工等质量问题，由此导致客户索赔、罚款，给企业造成严重的经济损失。这些企业，建立有质量管理体系，进行过国内或国外的钢结构专业质量认证，而且有质量体系的周期性审核，但在产品质量控制上还是存在着管理不善问题。3.2阳东公司海洋石油钻井井架质量控制的现状1．质量管理体系的周期性审核上海阳东钢结构有限把美国国民油井NOV公司的海洋石油钻井井架作为公司的主要钢结构产品，根据ISO9001质量标准和美国石油协会API认证标准编制公司的质量手册、程序文件、作业文件和记录表单，同时按质量手册，公司每年对质量管理体系涉及的生产经营全过程要素进行周期性内审，审核的主要内容包括：（1）

合同评审规程和记录；（2）

技术要求评审记录，特别是材料和焊接相关部分；（3）

合同/技术/图纸要求变更识别和控制流程及案例；（4）

设备一览表，焊接设备清单，设备维护保养规程和日常点检表、年度、半年度或月度大保养记录，焊接设备上的电流表、电压表、气体流量计定期校验证书或记录；（5）

钢材仓库的管理文件及记录；（6）

焊材仓库的管理文件及记录；（7）

工程图纸，下发图纸需有效确认，具有焊接符号等相关焊接的信息；（8）

母材质保书和焊材质保书，车间使用的气体成分证明书；（9）

母材追溯、焊缝追溯规程或方法及相关记录；（10）

制作工艺，焊接工艺，油漆镀锌工艺；（11）

焊工报告，有效期需焊接管理员签字；（12）

各工程的检验计划及检验记录；（13）

关于焊接/焊缝质量检验的依据规程，和检验记录表格；（14）

各工程的质量资料和质量文件，按体系文件规定保存年限；（15）

客户投诉抱怨处理记录，实际的案例，需要包含问题描述、原因分析、预防措施和、纠正措施及实施关闭等相关项目；（16）

公司内部发现的不合格项的处理规程和记录，提供不符合的记录，包含问题描述、原因分析、预防措施和、纠正措施及实施关闭等相关项目；（17）

各类生产岗位证书，技术人员资质，检验人员资质，员工培训记录；（18）

员工安全防护，登高作业，

起重设备及吊钩吊带管理，特种设备管理。通过对质量管理体系的周期性内审，可发现体系在运行过程中存在的问题，以确保生产经营各要素符合质量管理体系要求并得到有效运行，对保证公司的产品质量是有相当大作用的。2．产品技术评审和工艺及检验规范美国国民油井NOV公司的海洋石油钻井井架，由船东确定技术指标和使用要求，所以每套井架都有所不同。阳东公司按照客户提供的合同要求、图纸、技术规范、项目检验试验计划ITP、材料采购规范、材料采购单MTO，组织生产部门、销售部门、材料部门、技术部门、质量部门，对上述文件进行产品技术评审，分析本企业在材料采购、技术能力、厂房设备资源、人力资源、环境、法律法规的适应性，按每个项目编制出有针对性的合理管控产品质量的工艺及检验规范。3．生产过程管理海洋石油钻井井架的钢构件图纸收到后，建立各个项目每个钢构件加工信息的电子程序库，涵盖下料到构件打包发运各环节的报验状态和报验时间，包括图纸接收日期和版本，每个构件的每次升版及报验状态，使每个构件的加工处于可控制状态。在海洋石油钻井井架的钢构件生产过程中，从材料排版、切割、钻孔、机械加工、装配、焊接、打磨、工厂试组装，到钢构件冲砂除锈、镀锌、油漆等各个加工环节，要求严格按程序文件、作业指导书和项目ITP要求，做好材料追溯、焊接追溯、焊接记录、检验记录。对客户和质量部门发现的质量问题，根据问题大小和问题性质，开出PUNCHLIST（质量问题）、NCR（不符合项）、CAR（整改报告）等质量整改文件，做好质量记录和整改纠正记录。质量部门按月对生产各工序做出产品质量分析和评价报表，公司按规定进行评价和要求生产改进。4．检验人员和焊工管理与培训从事海洋石油钻井井架钢构件检验的检验人员，必须持证上岗，每年定期进行技术和检验知识的培训并记录。每一项目开工前，检验人员要参加项目的开工会，进行项目的制作工艺、焊接工艺、检验工艺的培训。所有钢构件的检验，不允许按批次进行抽检，必须按工艺和图纸进行每件构件外观、构件尺寸、每条焊缝的逐一检查，检查要有记录和时间，并签字确认检查结果。公司按后道工序加工评价对前道工序的检验人员进行成绩评价。从事海洋石油钻井井架钢构件焊接的焊工，必须取得ABS或DNV船级社证书，并具备对应的资格等级。公司为每个焊工建立焊工档案，按AWSD1.1要求，由CWI注册焊接检验员周期性为每个合格焊工确认续证资格记录。每年定期对焊工进行技术知识的培训并记录。每一项目开工前，焊工要参加项目的开工会，进行项目的焊接工艺培训。要求每个焊工每天检查自己所用焊接设备，填写每天的焊接记录。质量部门对每个焊工的焊接质量进行月统计汇总，根据焊接质量对比分析，对存在问题的焊工进行培训和指导。5．构件的包装和发运针对每个项目，按构件大小和构件形式，预先做出构件的预包装清单。成品构件在打包时，按打包清单确认记录每一构件的构件号，检查构件的完好性，同时根据数据库复核相关质量检验手续是否完成。构件在打包，对每一构件拍照记录；构件装箱时用相机拍出构件的状态和位置；发运时，对每一托盘和每一集装箱进行拍照留记录。这些照片按项目进行留底，以备将来与客户的现场查对。第4章钢结构加工质量控制的措施4.1贯彻质量管理体系和质量认证依据ISO9000系列标准和相关行业质量标准所编制的公司质量手册是公司质量管理的纲领性文件，质量手册、程序文件、作业指导书文件、表单与公司的相关职能部门和周期性质量认证审核，构成了公司的质量管理体系。对质量体系文件的有效贯彻和执行，反映出一个公司对质量的重视程度。管理大师彼得·德鲁克说过“管理的本质，不在于知，而在于行”，企业建立质量管理体系，其目的是要通过对质量管理体系的有效运行，来改善、预防和提高企业的质量水平，在市场中建立企业的质量品牌形象，从而改善企业的业绩。各行各业中，那些认真贯彻了质量管理体系的企业，其企业生命力众所周知，世人所称道的那些德国小巨人企业就是有力的案例。钢结构行业中，那些进行过国际行业资格认证和质量认证的企业，在高端钢结构业务上也是有目共睹。质量是企业的生命，企业的质量管理体系和质量认证，是企业的生命线，必须有效贯彻和执行。4.2落实产品技术评审和工艺及检验规范产品技术评审的目的，是为了找出企业对每一特定项目在资金、材料采购、技术能力、厂房设备资源、人力资源、环境、法律法规的自身差异和不足