2024机械设备制造业产品制造成熟度评价指南.docx

机械设备制造业制造成熟度评价指南I目 次范围…………………………………………………………………………………………………………12 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………13 术语和定义…………………………………………………………………………………………………14 机械产品制造成熟度风险要素…………………………………………………………………………25 机械产品制造成熟度分级、技术要求和基本条件…………………………………………………………46 制造成熟度评价流程………………………………………………………………………………297 制造成熟度定级方法…………………………………………………………………………298 与各级制造成熟度相符的生产企业质量管理体系的基本条件…………………………………………30附录A （资料性）机械产品6级制造成熟度评价示例……………………………………………………32机械设备制造业 产品制造成熟度评价指南1 范围 本文件规定了机械设备制造业的产品制造成熟度分级、评价方法和评价程序。

本文件适用于机械设备制造成熟度评价2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GJB 3363 生产性分析GJB 7688 装备技术成熟度等级划分及定义GJB 8345 装备制造成熟度等级划分及定级GJB 8346 装备制造成熟度评价程序3 术语和定义 GJB 3363、GJB 8345、GJB 7688和GJB 8346界定的以及下列术语和定义适用于本文件3.1 机械产品制造成熟度 manufacturing readiness for mechanical product 机械产品制造(生产)能力满足预期生产目标的程度3.2 制造成熟度级别 manufacturing readiness levels(MRL)衡量机械产品制造成熟度的尺度3.3 制造成熟度评价 manufacturing readiness evaluation对机械产品或零部件、组件、制造工艺运用制造成熟度等级定义进行的结构性评估。

3.4 技术成熟度 technology readiness技术满足预期的产品应用目标的程度3.5 技术成熟度级别 technology readiness levels（TRL）衡量机械产品技术成熟程度的尺度3.6 制造性 manufacturability机械产品设计周期中考虑的一个特性，集中表现在过程能力、机床柔性或设施柔性，以及在所要求的成本和质量水平条件下一致性地生产的整体能力3.7 生产性 producibility机械产品设计和生产规划若干特征或要素的综合，它能使设计的产品在符合质量和性能要求的前提下，按规定的产量，经过一系列权衡，以尽可能少的费用和最短的时间制造出来3.8 关键制造要素 critical manufacturing element（CME）在机械产品性能、制造成本和进度上对系统研制与生产造成潜在重大风险的子系统、部组件，以及总装、测试和部组件装配等关键过程3.9 实验室环境 laboratory environment验证机械产品规定功能和性能的基本原理时的试验环境，该环境不能代表该产品在实际使用中遇到的真实环境3.10 生产相关环境 production relevant environment 模拟部分实际生产要素(如工艺、工装、设备、设施和人员等)的环境，用于验证工程研制所需试验样件数量、制造进度、质量和费用要求。

3.11 生产典型环境 production representative environment采用主要实际生产要素(如工艺、工装、设备、设施和人员等)的环境，用于生产工程研制所需的试验条件3.12 试生产环境 pilot line environment采用全部实际生产要素(如工艺、工装、设备、设施和人员等)用于生产小批量试制产品的生产条件而验证小批量生产产品数量、制造进度、质量和费用要求3.13原理样机 breadboard在低逼真度的实验室环境下验证技术原理、主要功能和性能是否满足技术开发要求而研制的试验样机 3.14示样机 brassboard 在中逼真度的模拟使用环境下用于验证研制产品的技术性能和功能是否满足技术开发要求的试验样机 3.15工程样机 engineering prototype在高逼真度的典型使用环境下用于验证研制产品的技术性能和功能以及质量等是否满足要求的试验样机4 机械设备制造成熟度风险要素按照机械产品全生命周期制造风险发生的领域，制造成熟度风险要素分成10个大类，23个小类，相应说明见表1表1 机械设备制造成熟度风险要素大类小类小类说明A－工业基础与制造技术体系A.1－工业基础整个产业的制造资源配置、总体水平及其对机械设备产品制造的支撑。

分析支撑产品全生命周期所需的国家工业基础能力，确保减少供应风险A.2－制造技术体系整个产业的制造技术体系、总体水平及其对机械设备产品制造的支撑分析支撑产品全生命周期所需的国家制造技术能力，确保减少制造技术开发风险 表1 （续）大类小类小类说明B－设计B.1－生产性在符合性能要求和质量前提下，低成本高效生产的设计与生产规划的综合特征B.2－设计成熟度设计工作进展和完成的程度，涉及设计的详细程度、稳定性以及产品数据的完备性C－技术成熟度C.1－技术成熟度技术满足产品预期应用目标的程度D－工艺D.1－工艺建模仿真指工艺流程，产品加工、装配的建模仿真，工艺包括制造过程、检验检测过程D.2－工艺成熟度指工艺验证充分性和工序能力D.3－合格率与生产率指合格率与生产率的目标、达标情况和提升工作E－物料E.1－物料成熟度指物料特性满足产品生产要求的程度即物料的产品定义完备性及使用验证充分性物料可以是原材料、半成品、零部组件、装置、分系统E.2－物料可获取性物料获取（外购、或外包、自制）满足产品制造和产量的用量及采购准备要求的程度E.3－供应链管理物料供应链的完整性和各级供方供货的稳定性即指需求预测、建立配套清单、签订协议、供货监控等E.4－特殊物料的处理指特殊物料的识别、处理程序验证、问题解决、加工、保存和管理。

特殊物料指危险物料、保密物料，以及对保存期、仓储环境等有特殊要求的物料F－设备设施F.1－制造设备指工艺装备、专用试验与检测设备的研制及维护修理，分析关键制造设备（制造、供应商、售后维护）的能力与潜在能力F.2－生产设施产品生产所需的生产设施的准备、使用验证、维护G－制造人员G.1－制造人员指制造人员(包括工程技术人员和生产工人)的数量满足情况和技能发展H－制造管理H.1－制造计划与进度安排对制造计划与制造进度的控制H.2－物料准备计划对物料的计划、跟踪、收发、存储、使用等各方面的监督与管理和呆滞料的预防处理工作I－质量管理I.1－过程质量管理对物料入仓后到成品入库前各阶段的生产活动的品质控制I.2－产品质量管理管理为生产合格产品和提供顾客满意的服务和减少无效劳动而进行的控制I.3－供应商产品质量/质量管理解决供应链上最主要的综合风险因素J－成本与资金J.1－成本模型通过对成本项目的细化分析及成本影响动因的确定，结合实际设定细化的成本基准模型J.2－成本分析指制造成本分析和成本缩减工作的实施对成本水平与构成的变动情况，系统研究影响成本升降的各因素及其变动的原因，寻找降低成本的途径的分析J.3－制造投资预算对企业的固定资产的购置、扩建、改造、更新等编制的预算5 机械产品制造成熟度分级、技术要求和基本条件5.1 机械产品制造成熟度共分为十个级别，各级别的技术要求、工作内容和相应的基本条件见表2。

表2 机械产品制造成熟度分级、技术要求、工作内容和基本条件制造成熟度级别（级）技术要求工作内容基本条件1明确制造需求制造成熟度的初始级别，针对制造能力，开展基础性研究根据需求，开展各项技术调研工作，完成制造需求说明2明确制造概念制造基本需求原理被用于定义制造概念，并开始进行广泛应用性研究按照需求说明，开展技术性研究工作，确定制造概念方案；识别其中的新材料、新工艺并明确其实现途径3论证制造概念方案可行性开展先期制造技术研究和开发，并通过分析建模、仿真或实验进行基本制造概念验证确定顶层工艺策划；初步论证影响生产性的关键工艺和关键物料；通过分析或实验基本确认了制造概念方案4在实验室环境下完成技术样机制造初步制造方案、制造工艺在实验室中得到验证、评价和确认完成对设计方案的生产性初步评价；初步论证关健、重要特性以及与之相关的工艺、制造设备、生产设施、人员技能等要求；确定初步制造方案完成关键工艺调研和评估，细化工艺流程，识别流程变量；初步确立成本目标并明确影响因素；初步评估制造风险并制定风险应对初步计划；技术成熟度：技术原理样机通过试验环境验证；提出制造技术开发需求计划5在生产相关环境下完成单机样机制造进行制造工艺技术开发，确认关键技术和关键部件，制造方案在生产相关环境得到了初步验证。

初步评价工业基础能力，识别可能的配套厂家；评估设计方案，完善关健、重要特性论证，识别关健件，并开展相应的生产性初步评价；初步论证工序能力要求；通过单机样机在生产相关环境下的制造，验证关键工艺、物料、制造设备、生产设施、人员技能并提出开发需求；建立成本模型框架；评估制造风险并完善风险缓解计划；技术成熟度：演示样机通过模拟使用环境验证6在生产相关环境下完成系统样机制造完成初始制造工艺方法开发，关键制造工艺用于分系统或系统，生产制造方案在系统样机生产相关环境得到了应用完成转工程研制所需的工业基础能力评价；完成关健件和关键技术的生产性评价；评估生产相关环境下的合格率与生产率，符合设计要求，完善工序能力要求论证；通过系统样机在生产相关环境下的制造，验证关键工艺、物料、制造设备、生产设施、人员技能等生产要素并提出进一步开发需求；分析制造成本因素；识别生产周期长的物料；完善制造风险评估和风险缓解计划；技术成熟度：系统级样机通过模拟使用环境验证表2 （续）制造成熟度级别（级）技术要求工作内容基本条件7在生产典型环境下完成系统工程样机制造制造工艺方案和方法在生产典型环境下的工程样机制造中得到验证和全面应用。

完成生产性评估工作，基本完成详细设计；评估生产典型环境下的合格率与生产率，持续完善工序能力要求论证；通过系统在生产典型环境下的工程样机制造，验证工艺；已批准试生产所用的物料技术条件(产品规范)；启动生产用工装和专用试验检测设备的研制；完善成本模型到系统级，初步。