对于铝加工行业而言，质量是个绕不过去的坎，是所有从业者心中的痛！一方面，世界上*高十大建筑物上的铝材，大部分 中国制造。另一方面，所有的客户都在抱怨、投诉、退货,产供销都被一种焦虑情绪包围，一切的管理问题都在质量上找到宣泄口。一位北京的管理界大咖李老师多年前跟我交流时说过：“中国铝型材企业都是带着问题高速发展”，看问题可谓一针见血！一、中国的社会发展与质量意识：中华民族历尽苦难，有两个特征非常明显： 表面现象是爱钱，骨子里是勤俭节约，对未来的危机防范意识强，这种习惯跟传统的农耕对天气的依赖和战乱带给古人的灾难有关；第二是勤奋，骨子里坚忍不拔，这是五千年历史磨练而成的（新的说法是9000年，尚需考证），走出国门的同行们对外国人休闲懒散的工作氛围都有一些体验。中国人的两个特征恰恰是制造业（实体经济）发展的基础，中美贸易战，无论过程多么曲折，*终都难以真正实现特朗普希望的“制造业回流美国”，因为美国缺少这么多勤奋、爱钱的蓝领职工。回顾中国历史，即使是太平盛世，坚持勤俭持家、拒绝铺张浪费的传统文化已经深入人心，世界进入工业时代时，中国闭关自守，固步自封的农耕经济时代，物质贫乏是常态，衣食住行的基本需求是首位，建国后相当长的时期，对质量的关注只是很少的一部分群体，局限于 工程、军工等特殊领域，全民质量意识处于沉睡状态。官方推进质量的时间点：1978年，中国开始推行质量管理，并正式将每年的9月份定为“质量月”；1983年，国际消费者联盟组 织将每年的3月15日确定为“国际消费者权益日”；同年9月，中国消费者协会加入国际消费者联盟组 织，此后每年的3月15日“国际消费者权益日”开始组 织相关的宣传咨询服务工作；质量意识的加强，首先得益于政府的宣传推动，其次得益于中国经济高速发展，催生出数量庞大的中产阶级，在基本物资需求得到保证的基础上，追求更高、更好的消费体验，全民质量意识得到快速加强，中国制造开始了从量变到质变的脱变。时至今日，我们经历了 层面推动的质量管理（QC小组）、质量认证（认可）、工业产品生产许可证管理、名 牌战略、政府质量奖（卓越绩效管理模式）等一系列质量活动，并由此带动企业自主推动的精益制造、流程再造、零缺陷、5S管理、标杆管理等质量控制和改进活动，对于企业提高管理水平、保持质量稳定性有重要意义。理想很，现实很骨感，下面用质量统计中的一个表格加深一下大家对质量现状的直观印象。一句话说明：中国质量取得世界瞩目的跨越式进步，但仍然跟 经济的发展速度不匹配，与人民群众对美好生活的高质量期望值不匹配！二、中国铝加工的质量回顾：跟很多行业发展路线图相似，中国铝加工得益于整体经济的高速发展和房地产的爆发式增长，发展速度快，质量相对滞后，可以按三个阶段划分。 阶段：产量至上阶段（1988年-1997年）。在九十年代，铝合金建筑行业内将挤压机叫印钞机，开机就财源滚滚，一方面，产品以推拉窗为主，属于滑动装配，只要基本成型就可以安装使用，铝合金门窗属于新产品，普通消费者认知有限，没有太多的投诉和抱怨；另一方面，铝型材在相当长的一段时期内，处于供不应求的状态，在中国铝材 镇——南海大沥镇，每天都有一群客户和经销商，拧着密码箱到各个铝材厂抢材料，抢到就是赚到。那个时代顾客的关注点在于以下：1.铝材的化学成分：熔铸的原材料中，废料和洋垃圾比较多，各种途径买入的铝锭杂质含量高，俄罗斯前身苏联进口的大块铝锭纯度也欠佳，加上铝材厂上的太快，技术跟不上，化学成分波动太大。2.壁厚和支重：客户都是按长度销售，对支重超重比较敏感。3.包装重量：包装纸按铝材的价格卖，每吨铝材的包装纸重量都在120公斤以上。4.硬度：壁厚薄，硬度不稳定，安装好的门窗抗风压表现差，容易变形。5.表面质量：膜厚概念不强，主要是不起彩就好。那时候的着色都是五颜六色，每一次到仓库拆开包装进行抽检都比较刺眼。封孔质量太差的话，很快会起腐蚀斑点。第二阶段：质量萌芽状态（1998年-2008年）这种情况在1998年之后慢慢出现变化，铝型材厂从风口开始落地，从完成订单生产向保证质量合格转变，企业之间开始有了一定程度的竞争，质量从口号和文件中走入生产一线，对客户和订单的影响开始加大，主要是受以下几个因素影响：1.1997年席卷东南亚的金融危机的外围影响，铝加工企业感受到一丝丝寒意。2.铝型材产品结构开始更新换代。推拉窗从老70、90系列推拉窗衍生出的82、85、新90系列推拉窗开始有装配要求，平开窗市场比例上升快，传统框架式幕墙开始推出，这些产品的加工、安装、使用中暴露出来的问题转换成对铝型材的质量要求。3.铝型材的产品种类发生变化。表面处理从单一的氧化着色，到电泳涂漆、粉末喷涂、氟碳喷漆，着色的种类从古铜系列扩展到钛金、紫铜及染色，对产品制造过程和终端产品的要求都有提高。4.铝型材厂的产能提高。铝型材产品供不应求的情况得到改变，从卖方市场向买方市场转变，客户选择面变宽，铝型材厂开始意识到质量对于订单的重要性。第二阶段顾客开始掌握部分专业知识，关注点也开始出现变化，主要体现在如下几点：1.膜厚：对于部分铝型材厂的偷工减料有所察觉，知道测量各种表面处理涂层厚度。2.几何尺寸和装配：平开窗和幕墙使用的紧密装配多，加工、安装过程中对铝型材的成型度有了更高要求，也开始认识到基材和各种表面处理涂层的厚度对装配的不同影响。3.表面质量：对挤压线纹、白斑、擦花、碰伤开始关注，对表面处理后的焊合线、杂点、光泽、起粉也开始表示不满，起骨、分色开始投诉。4.包装：铝材厂的过度包装红利消失，顾客开始关注包装质量，在加强铝型材仓储、运输、搬运过程防护的前提下，还要求整齐、美观、上档次，对包装材料超重比较敏感。第三阶段：质量充分竞争阶段（2009年-2019年）这十年，中国经济总量增长了2.5倍，周其仁，北京大学 发展研究院教授，中国经济*杰出的观察家之一，对这十年的总结是“水大鱼大”，经济学家吴晓波深以为然，用《激荡十年，水大鱼大》作为新作书名。互联网与资本运作成为时代标记，产品、技术、思维的迭代总是超出大家的想象，中国经济的发展速度不断颠覆经济学家的判断。对于传统制造业的铝加工企业，分为两个区间，2014年前，借助于房价飙升和“四万亿”政策红利，业内整体乐观看好，热衷于跑马圈地，千亩新生产基地如雨后春笋般在全国各地破土动工。2015年，铝加工产能增长速度与市场需求放缓的矛盾开始显现，资金的本质是逐利，“脱实入虚”进一步加剧了企业的资金压力，铝型材企业开始优胜劣汰的两极分化，质量得到一定的重视。第三阶段的客户总体专业水平提高，涌现出一批管理先进、质量稳定的优质门窗幕墙专业制造商，在业内人士眼中，在此期间生产的铝合金门窗才是真正意义上的门窗产品，以前做的门窗，80%以上只是铝合金型材、玻璃、五金配件的简单混搭。此阶段的质量关注点有如下特点：1.保护膜：铝型材生产厂家贴保护膜成为标配，粘连力度变成检验指标，过大影响加工、施工速度，过小保护膜会脱落，影响美观和型材防护。2.几何尺寸：系统门窗、单元式幕墙、高精工业材的使用要求比较高，主要是紧密装配尺寸、扭拧度、弯曲度、平面间隙要求高，45°拼接后的平面高低差和圆弧面过度效果都是客户的关注重点。顾客利用铝加工企业的相互竞争不断试探精度极限，超高精级成为普通要求，*困难的是未区分主要尺寸，所有尺寸都严格要求。部分客户直接使用冷加工的机械标准标准技术要求。3.表面质量：对线纹、白斑、擦花、碰伤、焊合线、杂点、光泽、起粉、杂色、起骨、分色不能接受，投诉概率增大。对各种个性化表面处理效果提出高要求，例如：用阳极氧化表面效果要求粉末喷涂和氟碳喷漆的杂点，用电解着色的表面效果要求有机染色的均匀性，用氟碳喷漆的表面效果要求高含量金属色的粉末喷涂，投诉量上升。4.门窗性能：加工完成后的门窗水密性、气密性、抗风压性能指标成为新的质量关注点，特别是水密性，有问题容易被终端客户发现。有两个场景在我的记忆中很清晰：2005年，我跟几个地产界大咖沟通节能隔热铝合金门窗的优点，一个副总说：“你说的我明白，关键是房子不是我们自己住，塑钢窗成本低，差不多就行了”。2014年，去北方乡下朋友家去玩，碰上建房，我说塑钢差不多了，户主说：“那不行，必须安装隔热断桥铝合金，我们这里流行这个”，那不容置疑的坚定神态深深触动了我，中国的建筑市场，当消费者愿意为质量付出一定成本之时，就是质量意识真正深入人心之时，标志着中国消费者进入关注质量的成熟期。三、质量缺陷与瑕疵的分类：目前铝加工行业的*大矛盾之一，是客户日趋严格的质量要求，与铝加工过程能力指数不匹配之间的矛盾，详细展开分析太复杂，本文只针对铝加工企业的质量管理环节，讨论质量缺陷与瑕疵的分类，将质量缺陷作为管控重点。首先，我们看看 法律法规关于缺陷和瑕疵的定义。缺陷是指产品不能提供人们有权期待的性，或存在不合理的危险。主要包括设计缺陷、制造缺陷和指示缺陷。《中华人民共和国产品质量法》第四十六条本法所称缺陷，是指产品存在危及人身、他人财产的不合理的危险；产品有保障人体和人身、财产的 标准、行业标准的，是指不符合该标准。瑕疵的定义：《产品质量法》第四十六条，是指产品不具备应当具备的使用性能而事先未作说明的，或不符合以产品标准、产品说明书和实物样品等方式表示的明示担保条件，但不存在危机人身和财产的不合理危险的.瑕疵是指产品质量不符合《产品质量法》第二十六条第二款规定：“产品必须具备产品应当具备的使用性能，但是，对产品存在使用性能的瑕疵作出说明的除外”、第三款规定：“符合在产品或者其包装上注明采用的产品标准，符合以产品说明、实物样品等方式表明的质量状况”规定的要求，不存在危及人身、财产的不合理的危险，或者未丧失原有的使用价值.缺陷：《产品质量法》第四十六条，是指产品存在危及人身和财产的不合理的危险，有保障人身和财产的 标准、行业标准的，是指不符合 标准和行业标准。其次，我们再看看ISO国际标准化组 织关于质量和缺陷的相关解释。质量：客体的一组固有特性满足要求的程度。客体是可感知或可想象到的任何事物。要求是明示的、通常隐含的或必须履行的需求或期望。缺陷：与预期或规定用途有关的不合格。备注1：区分缺陷与不合格的概念是重要的，这是因为其中有法律内涵，特别是与产品和服务责任问题有关。备注2：顾客希望的预期用途可能受供方所提供的息的性质影响，如操作或维护说明。综上所述，我们可以看出，与缺陷对应的重点在于产品存在危及人身、他人财产的不合理的危险，需要承担相应的法律责任，对于铝加工产品而言，将产品瑕疵在文件或日常沟通中表述为缺陷，扩大了产品的法律责任，对企业和相关人员是存在一定的风险。四、质量缺陷的控制：理解了质量缺陷的内涵，识别并对铝合金型材产品质量缺陷进行分类，结合铝加工行业制造过程，采取一定的管理措施控制。1.质量缺陷分析：通过技术评审识别产品用途，评审产品存在的质量隐患，出具评审意见及技术控制方案。

        工业铝型材表面经过氧化后，外观非常漂亮，且耐脏，一旦涂上油污非常容易清洗，组装成产品时，根据不同的承重采用不同规格的型材，并采用配套铝型材配件，不需要焊接，较环保，而且安装、拆卸，轻巧便于携带、搬移极为方便。相对于其他金属材质而言，铝型材的可塑性强，生产性好，对于生产制作有很好的优势；铝型材具有很好的延展性能，可以与很多金属元素制作轻型合金，材质优质；铝型材具有模组化和多功能化，可快速架构出理想机械设备外衣。表面处理性能良好，外观色泽艳丽，无需油漆，弹性系数小，碰撞摩擦不起火花，在汽车工艺中表现*佳，没有金属污染，没有毒性。工业铝型材用途广泛，例如：1、建筑用铝型材：建筑铝型材主要包括门窗铝型材和幕墙铝型材；2、散热器铝型材：主要应用于各类电力电子设备散热、LED照明灯具散热、及电脑数码产品的散热等。3、工业铝型材：一般工业铝型材是指主要用于工业生产制造用的，如自动化机械设备、封罩的骨架以及各公司根据自己的机械设备要求定制开模，比如流水线输送带、机、点胶机、检测设备、货架等等，电子机械行业和无尘室等。4、汽车零部件铝型材：主要用于汽车零部件、连接件等。5、家具铝型材：主要用于家具装饰框、桌椅支撑件等6、太阳能光伏型材：包括太阳能铝型材边框、太阳能光伏支架、太阳能光伏瓦扣件等。7、轨道车辆结构铝合金型材：主要用于轨道车辆车体制造。8、装裱铝型材：制作成铝合金画框，装裱各种展览、装饰画。9、医用设备铝型材：主要应用于：担架车框架、医疗器械、医疗床等。
          铝合金压铸件可以被制造为压铸汽车配件、压铸汽车发动机管件、压铸空调配件、压铸汽油机气缸缸盖、压铸气门摇臂、压铸气门支座、铸电力配件、压铸电机端盖、压铸壳体、压铸泵壳体、压铸建筑配件、压铸装饰配件、压铸护栏配件、压铸轮等等零件。....铝合金压铸件可以被制造为压铸汽车配件、压铸汽车发动机管件、压铸空调配件、压铸汽油机气缸缸盖、压铸气门摇臂、压铸气门支座、铸电力配件、压铸电机端盖、压铸壳体、压铸泵壳体、压铸建筑配件、压铸装饰配件、压铸护栏配件、压铸轮等等零件。随着国内制造装备业发展水平的不断提高，压铸机的装备水平也显著提高，可以制造的零件种类也在不断得到扩大，压铸出来的零件的精度、零件的复杂程度也得到了较大的。铝合金压铸件擦伤问题是难以避免的。特征是顺着脱模方向，由于金属粘附，模具制造斜度太小而造成铸件表面的拉伤痕迹，严重时成为拉伤面。
产生原因：1、合金粘附模具。2、铝合金中含铁量低于0.6%。3、铸件顶出偏斜，或型芯轴线偏斜。4、型芯、型壁有压伤痕。5、型壁表面粗糙、6、型芯、型壁的铸造斜度太小或出现倒斜度。7、涂料常喷涂不到。排除措施：1、修正模具，保证制造斜度。2、打光压痕。3、合理设计浇注系统，避免金属流对冲型芯、型壁，适当降低填充速度。4、修正模具结构。5、打光表面。6、涂料用量薄而均匀，不能漏喷涂料。7、适当增加含铁量至0.6~0.8%。铝合金压铸件可以被制造为压铸汽车配件、压铸汽车发动机管件、压铸空调配件、压铸汽油机气缸缸盖、压铸气门摇臂、压铸气门支
            智能化焊接的应用前提工业铝型材材料制作的车体具有重量轻、耐腐蚀、外观平整度好及材料可再生利用等优点，因而受到世界各城市交通公司和铁道运输部门的青睐。工业铝型材车体在高速铁路车辆制造上具有不可替代的功能，因此工业铝型材车体的发展速度特别快。目前，全铝结构工业铝型材车辆已经广泛应用于我国铁路车辆动车组的制造和城市轨道交通车辆的制造，尤其高速动车组的钢结构全部是工业铝型材车体，应用*为广泛。在工业铝型材车体制造过程中，由于结构大量采用型材拼接，接头长且规则，便于自动化作业的实现，因此在该行业大量使用各种智能化焊接技术。智能化焊接在动车组工业铝型材车体上的应用实例：2001年，我公司建成了国内 条工业铝型材车体自动化焊接生产线，并利用国产材料，先后开发制造了210km/h工业铝型材车体电动车组、270km/h工业铝型材高速试验列车等动车组工业铝型材车体。2002年，实现了可批量生产工业铝型材车体生产的硬件条件。2004年，我公司从法国阿尔斯通公司引进了200km/h工业铝型材车体动车组CRH5。在成功引进200km/h动车组的前提下，又从德国西门子公司引进了300km/h工业铝型材车体动车组CRH3。自动焊在工业铝型材车体焊接中占有举足轻重的地位，它以焊接质量稳定，生产效率高等优点，得到焊接企业的广泛认可。现在，随着公司的发展与壮大，对于智能化焊接领域的需求大幅度提高。我公司高速动车组工业铝型材车体焊接生产，自动焊焊接量约占整车焊接总量的75%。主要采用的智能化焊接技术是自动MIG焊技术和搅拌摩擦焊技术，其中自动MIG焊应用*为广泛，约占自动焊焊接总量的95%，而搅拌摩擦焊还仅处于小面积应用和探索阶段，相在不久的未来，搅拌摩擦焊技术也会得到长足的发展。（1）高速动车组工业铝型材车体结构特点：高速动车组工业铝型材车体，主要分为中间车工业铝型材车体和头车工业铝型材车体。中间车工业铝型材车体主要由底架、侧墙、车顶、端墙等四个部位组成，头车工业铝型材车体主要由底架、侧墙、车顶、端墙及车头等五个部位组成。图1为CRH380型动车组中间车工业铝型材车体，图2为CRH380型动车组头车工业铝型材车体。CRH380型动车组工业铝型材车体，底架组成主要由地板、底架边梁、KK端/FE端、裙板以及各种小件组合而成。车顶主要由圆顶、平顶、车顶边梁、空调框、端顶组成，通过台组成以及各种小件组合而成。侧墙组成主要由侧墙板、门立柱、应接板以及各种小件组合而成。端墙主要由端墙板、端角柱、车顶连接梁、车顶侧弯梁以及各种小件组合而成。车头组成主要由左右侧墙、前墙、前窗框、环形框以及各种小件组合而成。（2）自动MIG焊技术在高速动车组工业铝型材车体制造上的应用：高速动车组工业铝型材车体焊接通常分为车体大部件自动焊、小部件自动焊和总组成自动焊。大部件自动焊一般指车顶板、平顶板、地板、车顶及侧墙自动焊；小部件自动焊一般指端墙、车头、隔墙、裙板及车钩座自动焊；总组成自动焊一般指侧墙和车顶、侧墙和底架连接缝自动焊。工业铝型材车体制造中投入大型关键焊接设备，是制造工业铝型材车体的必备条件。在高速动车组工业铝型材车体的制造过程中，为了提高整机产品的焊接质量，焊接生产效率，降低劳动强度，公司曾先后投入了龙门式IGM机械手、悬臂式ESAB专机、SMC专机、FOOKE专机、OTC专机及小型IGM机械手、CLOOS机械手、OTC机械手等自动焊设备，以此实现自动MIG焊接技术的应用。大部件自动焊主要采用龙门式IGM机械手和悬臂式ESAB专机等设备，焊缝跟踪方式为激光跟踪。送丝机构形式分为单丝焊接和双丝焊接，其中，单丝焊接只是用在初期的设备系统上。总组成自动焊主要采用SMC专机和FOOKE专机等设备，焊缝跟踪方式为机械跟踪，送丝机构形式为单丝焊接。小部件自动焊主要采用小型IGM机械手等设备，焊缝跟踪方式为激光跟踪。图3是大型的龙门式IGM机械手，图4是FOOKE专机。在高速动车组工业铝型材生产初期，CRH5型动车组侧墙中间两块板、车顶中间三块板、车顶合成和CRH380型动车组圆顶板、平顶板等部件的生产采用双枪单丝的IGM机械手进行自动焊接；CRH5型动车组侧墙合成部件的生产采用双枪单丝悬臂式的ESAB专机进行自动焊接；底架地板的生产采用双枪双丝的IGM机械手进行自动焊接；端墙板、车头等小部件生产采用CLOOS、小型IGM机械手进行自动焊接。然而，随着动车组产能的扩大和工艺布局的调整，单丝的IGM机械手由于生产效率较低，已被弃用。截止目前，高速动车组所有工业铝型材车体大部件生产采用的都是双枪双丝的IGM机械手进行焊接；小部件生产采用的都是小型IGM机械手进行焊接；总组成自动焊接主要采用SMC专机和FOOKE专机两种设备，其中，CRH5型动车组总组成焊接采用SMC专机，CRH380型动车组总组成焊接采用FOOKE专机。图5是动车组侧墙自动焊接。图6是动车组端墙墙板自动焊接。自动MIG焊技术在高速动车组工业铝型材车体制造上的广泛应用，使得公司的焊接技术水平得以大幅度提高，生产线的制造能力也大大，从而保证了高速动车组工业铝型材车体的产品质量，为高铁生产制造领域做出了突出贡献。（3）搅拌摩擦焊技术在高速动车组工业铝型材车体制造上的应用：搅拌摩擦焊是一种固相连接方法，焊接接头具有优良的力学性能和小的焊接变形，焊接过程中不需要添加保护气和焊丝，没有熔化、烟尘、飞溅及弧光，是一种环保型的新型连接技术。实际情况也的确如此，在FSW技术问世后的短短几年内，在焊接机理、适用材料、焊接设备以及工程化应用方面均取得了很大的进展。高铁车身地板搅拌摩擦焊：我公司从2008年初开始，就针对搅拌摩擦焊技术在工业铝型材车体材料上开展试验研究工作，经过反复的试验摸索获得了一定的试验结果后，于2010年7月开始在高速动车组车钩座等关键部件上进行工艺试制。通过试验团队的不断努力，此技术*终于2013年在高速动车组车钩座上取得了实质性的应用，届时使得产品实物质量显著提高，生产效率飞速，劳动强度大幅降低，获得了公司上下的一致好评。鉴于该技术的优越性，2014年在中国标准动车组项目研制过程中，搅拌摩擦焊在车体小部件上进行了大面积的推广应用，并取得了良好的经济价值和社会效益，为高速动车组走出去奠定了丰富的技术基础。图7是小部件FSW设备。图8是FSW焊接车钩座。智能化焊接在动车组工业铝型材车体上的推广建议（1）自动MIG焊接技术继续在高速动车组工业铝型材车体制造上应用：由于自动MIG焊接技术现今比较成熟、稳定，所以优先建议其在平顶附件组焊、端墙合成组焊、KK组焊、FE组焊、车头组焊及底架合成组焊等复杂工序继续推广应用。针对部件结构和制造工艺特点，选择合适的自动焊设备，如平顶附件组焊可以利用现有的IGM机械手进行自动焊接应用研究，端墙组焊、KK组焊、车头组焊等小部件工序可以引进机器人并利用变位机的多方向旋转功能实现自动焊接应用。相在不久的将来，在各专业技术专家的不断努力下，我公司能够成为真正意义上的智能化制造企业。（2）加快搅拌摩擦焊的推广应用步伐：搅拌摩擦焊是将来高速动车组工业铝型材车体焊接的发展方向，值得开展相关方面的研究和应用。目前，搅拌摩擦焊在CRH380和CRH5型动车组两个批量生产的项目上，仅在CRH380型动车组车钩座和车钩梁两个小部件上有所应用，建议应向CRH380型动车组端墙板、平顶板和CRH5型动车组垂直墙、水平墙、前端墙等小部件上加快推广应用的步伐。另外，也应在工业铝型材车体大部件（底架地板、侧墙、车顶）上开展FSW基础性的试验研究，如开展型材结构设计、工装夹具开发、搅拌头设计及焊接工艺试验等工作，为将来的实际生产应用积累丰富的试验数据，并打下坚实的实践基础。