水轮机设计开发中的标准化及质量管理

田婷婷 向茹

摘 要：近年来，中国水利开发项目日渐减少，在水轮机制造加工水平达到国际一流水平的情况下，中国企业逐渐瞄准了国外市场，然而在人民币大幅度升值的情况下，直接造成成本上升，进而水轮机国际市场价格缺乏竞争优势，企业要想在国际市场中保持可持续发展，就需要从质量提高入手。然而产品最终质量与性能直接受到产品设计开发、设计质量两大因素的影响。因此，有必要注重水轮机设计开发中的标准化及质量管理。本文主要围绕着水轮机设计，展开了标准化与质量管理两方面的分析，旨在进一步提升水轮机设计水平，保证产品性能。

关键词：水轮机；标准化；质量管理

Abstract： in recent years， China's dwindling water conservancy project， the turbine manufacturing level has reached the international first-class level， gradually took aim at the foreign market， Chinese enterprises in the renminbi revaluation， however， caused by rising costs directly， and turbine international market price of the lack of competitive advantage， the enterprise to keep sustainable development in the international market， will need to start from quality improvement. However， the final product quality and performance are directly affected by the product design and development and design quality. Therefore， it is necessary to pay attention to the water turbine design and development of standardization and quality management. This paper focuses on the turbine design， launched a standardization and quality management analysis， in order to further improve the turbine design level， to ensure product performance.

Key words： water turbine； Standardization； Quality management

1.设计标准化工作的实施

对于水轮机这一类的机械产品而言，标准化方向发展，有利于保证质量，同时也是进一步发展的基础。

1.1水轮机零部件的标准化

标准化涉及到的内容众多，主要可分为硬件标准化与设计方法的标准化等，鉴于硬件标准化的实施，较为简便，在实施之后快速见证了结果。基于此，在设计中，开始了水轮机零部件的标准化，针对一些没有国家标准的大直径螺母、螺栓等，主要是根據每一个项目，由设计人员的经验设计出图，伴随着设计图的增加，可以将不同的项目设计图进行分类，逐渐积累成为基础。最后根据企业的特点，参照标准进行分类整理，最终形成了一系列的标准土样，之后的设计工作一旦出现相同的，就可以直接照搬使用，节省了大量设计工作时间。

伴随着标准图样的增多，结合实际需求，水轮机产品标准号也随之从中产生，实现了只要制定标准号，工厂就可以生产出相应的零部件，不再需要设计单位向工厂提供相应的标准图样。现如今，水轮机零部件标准化还在不断完善中，实践证明，标准化发展，提升了设计效率的同时，促进了产品质量的提升。

1.2设计程序标准化

设计效率最高的表现不是设计人员绘图设计，而是仅需要提供机组规格要求及相关重要参数，便可以自动完成设计，同时衍生出完整的生产图样。然而自动化的设计，需要基于零部件的标准化，主要体现在设计程序的标准化。水轮机设计程序的标准化，需要在耗费大量人力与时间的情况下，数字化或者是公式化所有的设计过程与设计思路，之后借助计算机，结合数据与公式，编制为程序。可见，设计程序的标准化是一项庞大的工程。除此之外，在具体的布局设计中，需结合实际情况，做好总装配件与零部件的设计，整个过程中十分复杂，并且难以明确相关内容，造成部分程序无法标准化。在具体的标准化中，仅仅是一般性程序的标准化。但是在具体的操作中，由于客户或者技术等因素的存在，直接造成众多项目与最初设计规格有出入。此刻利用自动化程序生成的图样，将有诸多设计问题，要想达到预期设计效果，需要进行大幅度的修改。这样一来，势必会增加设计时间，同时无法保证设计质量。

1.3成套部件的标准化

水轮机全部设计过程的标准化，即使耗费了大量人力、物力以及财力，也无法达到预期效果。但是部分零部件的标准化，完全是切实可行的。因此，在标准化途中，需要将各类型的水轮机按照单元细分，之后选择代表性的尺寸进行标准化与系列化。

2.水轮机设计过程的质量管理分析

2.1水轮机设计的现状分析

设计人员日常设计工作中，并不注重资料的积累，同时不善于利用现有手段查询或者是借鉴相关资料，而是在日常设计中，反复画出与现有现有完全相同的新图，造成出图的重复性，或者是画出的图相似度比较大，造成图具有多样性，这样一来，设计人员耗费了大量的精力与时间在重复画图中，直接产品结构不具备继承性，或者是继承性差。

现如今，产品设计中存在这一现象，设计中需要随意提高精度与用材，尤其是没有资历的设计人员，更加热衷于一些精度高，刚性强度高的方案记性设计，造成一些不是十分重要的零部件，使用了高精度材料，直接造成零部件精度与刚度远远超过产品具体要求，从而造成产品生产成本输出进一步增加。另外，在具体设计中，设计人员的理念侧重于功能、性能等，忽视了成本。同时，部分设计人员自身设计经验不足，针对一些市场上广为流通的零部件，偏要自己设计、生产，直接在增加成本的基础上，延长了制造周期。

2.2设计过程调查分析与设计基准书的编制

首先，明确设计需要考虑的内容， 结合目前设计情况，可知需要重点考虑的内容有客户的具体要求、参考土样的内容、制造工艺等。在具体的设计中，无论是资历浅的年轻人，还是资历丰富的设计人员，均热衷于近似设计方法。

设计人员在完成上述调查之后，需要将整个设计过程中，分为规格标准与结构强度计算等技术上确定内容与方法，同时需要利用一些简单的文字表述出来，这样一来，就可以完成设计过程标准化，进而有利于提高设计效率与质量。

2.3设计过程的审核

水轮机的质量与性能，需要通过实践检测，方可知道最终产品质量。因此，有必要加强产品设计。然而产品设计质量的保证，关键在于是否标准化。但是从实践可以发现，水轮机产品并不是全部程序或者是设计都能够标准化，仅是部分设计能够标准化。基于这一认识，可以得出仅靠标准化还无法保证产品设计质量。因此，有必要加强设计过程审核。DR系统的出现，就很好的实现了这一目的。DR系统从开始确认设计的合同内容到产品现场安装与试验结果，可分为多个阶段，整个过程中，由多个部门联合对产品的制造、运输、安装以及运行等多个方面的內容，进行审核，一旦发现问题，需要及时分析问题本质原因，之后在设计中，采取有效措施予以解决，保证设计质量，进而保证产品制造质量。另外，设计人员可以在设计前期，对设计进行综合分析，分析潜在问题，之后在具体设计中，加以注意，由此促进设计质量的提升。

3.结语

综上，水轮机设计标准化直接关系到设计质量，最终影响到产品质量。因此，有必要注重实施设计标准化，同时建立设计审核系统，由此保证设计工作质量，为提升水轮机产品质量奠定基础。

参考文献：

[1]陈康明.水轮机设计开发中的标准化及质量管理[J].机械工业标准化与质量，2014（02）：28-30.

[2]宋文武，彭贵川.水轮机选型设计软件包的开发研究[J].大电机技术，1999（06）：61-65.

[3]孙淑清.我国水轮机设计专家系统的开发[J].水电站机电技术，1997（04）：17.

作者简介：

田婷婷（1997—），女，汉族，四川遂宁，本科，研究方向：能源与动力工程。

向茹（1997—），女，汉族，四川遂宁，本科，研究方向：能源与动力工程。