姚 娥，鄭卜祥

（1.陜西歐舒特汽車股份有限公司，西安 710117；2.西安交通大學機械工程學院，西安 710049）

客車制造企業(yè)工藝裝備的管理

姚 娥1，鄭卜祥2

（1.陜西歐舒特汽車股份有限公司，西安 710117；2.西安交通大學機械工程學院，西安 710049）

從工裝的計劃、設計標準化與系列化、資產化、臺賬信息化和使用與考核等五個方面的管理對多品種、小批量生產模式的客車制造企業(yè)的工裝管理的關鍵過程進行分析，指出工裝管理應加強計劃管理的分解與強化、體系的信息化系統(tǒng)建設。

工藝裝備（工裝）；客車制造企業(yè)；工裝管理；工裝計劃

對客戶個性化需求的滿足和客車安全性的社會性關注，客車制造企業(yè)面臨著日益嚴峻的產品質量挑戰(zhàn)與威脅。工藝裝備（簡稱工裝）是指在加工過程中，為實現(xiàn)工藝規(guī)程所需的各種刀具、夾具、量具、模具、輔具、工位器具等的總稱，其科技含量、創(chuàng)新程度、專業(yè)程度、標準化與系列化等對保證產品加工質量、提高勞動生產率、降低成本、改善勞動條件等具有重要作用。車身骨架是客車的“主心骨”，覆蓋件則是客車的“臉面”，其質量需要靠專用工裝保證[1]。因此，工裝在客車制造企業(yè)中占有舉足輕重的地位?？蛻魝€性化需求帶來客車產品多品種、小批量生產模式，使得其工裝也呈現(xiàn)出結構變化頻繁的特點。如何有效管理日益繁雜的各種專用工裝，對提高客車制造企業(yè)的產品質量和生產效率非常關鍵。所以，必須建立行之有效的管理辦法，對工裝進行系統(tǒng)化管理，使之充分發(fā)揮作用。

1 客車制造企業(yè)工裝及其管理概述

客車制造企業(yè)的專用工裝一般有組焊夾具、玻璃鋼模具、樣板、樣架等，具有體形大、易變形、移動不便等特點。工裝的主要作用是為了保證加工質量、提高加工精度、減小變形、減輕勞動強度、提高生產效率、提供產品造型檢驗等。擁有一套精良而完整的工裝，可極大地提升客車產品的制造質量。

組焊夾具是用于實現(xiàn)車身骨架焊裝、定位的專用工裝，焊接精度要求較高，可隨產品的系列化而實現(xiàn)模塊化與組合化。小批量生產模式要求工裝夾具系統(tǒng)盡可能具備一定的柔性，才能在保證產品質量的條件下，方便、快速地適應產品和生產工藝的調整。另外，近年來加工技術和設備的改進，如大量加工中心和焊裝機器人的應用，以及模塊化組合工裝夾具的技術改進（如安裝使用的效率改進、零部件精度的大幅提高等）也都促進了組合夾具的應用和普及。模塊化組合夾具通過使用標準化的裝夾元件具有較好的柔性，有助于減少多品種、小批量產品的生產時間和制造成本[2]。

玻璃鋼模具是客車制造中的重要工裝。玻璃鋼是一種新型結構材料，可使車身零部件輕量化；耐沖擊，可減輕傷亡；耐疲勞、耐腐蝕；成型工藝好，特別適宜于大面積整體成型、外形復雜（凹凸型）的薄壁型零部件，可設計制造流線型極佳的客車車身，可減少零部件及緊固件數(shù)目。采用手糊玻璃鋼工藝，模具開發(fā)簡單，成本費用僅為鋼模的1/20。對于小批量生產和新產品開發(fā)，其優(yōu)越性更加突出。現(xiàn)用于客車車身的玻璃鋼制件仍以手工為主，所以僅適于小批量生產[3]。隨著客車向輕量化方向發(fā)展與玻璃鋼優(yōu)良的成型工藝性、安全性、耐用性、成本低等諸多優(yōu)良性能，玻璃鋼在客車制造中的應用日益廣泛。

工裝管理的主要內容是將工裝設計、制造過程中涉及到的人力、物力等聯(lián)系在一起，協(xié)同工作并將業(yè)務流程納入規(guī)范的流程控制中，實現(xiàn)工裝資源的全生命周期管理[4]。工裝管理是生產準備的重要環(huán)節(jié)，是為了實現(xiàn)與生產的緊密銜接，在保證產品質量與精度的前提下，工裝管理整個過程中的人力、物力、財力等成本最小化。

2 工裝管理關鍵過程的實踐

客車制造企業(yè)的產品總體呈現(xiàn)多品種、小批量生產模式，使得工裝品種較多、結構變化頻繁。在企業(yè)前期的工裝設計、生產和管理水平等非常有限的前提下，工裝設計不規(guī)范、工裝隨意投產和重復生產、工裝出入庫與現(xiàn)場管理極其混亂、工裝經常變形等現(xiàn)象非常普遍，造成資源的極大浪費，工裝的管理已成為限制企業(yè)發(fā)展與產品生產的重要瓶頸。為了突破這種困境，企業(yè)以工裝計劃管理牽頭建立起了符合實際的工裝管理體系，整個體系將計劃管理貫穿始終，目前進展有條不紊，工裝管理的整個混亂局面得到了明顯改善。工裝管理的主要框架如圖1所示，圖中形成了工裝管理中物料流、信息流、資金流的有效集成與反饋系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)均得到了有效控制。

2.1 以工裝計劃統(tǒng)領整個工裝管理過程

在整個工裝管理過程中，以工裝計劃為牽頭和主線展開工裝的一系列工作，嚴格控制工裝隨意設計、制造的行為，嚴格控制資源浪費和車間工裝無人管理的狀態(tài)。每年年初，根據(jù)企業(yè)的新產品開發(fā)計劃與生產訂單計劃，結合現(xiàn)有的工裝資源，工裝管理部門制定詳細的年度工裝需求計劃與預算。如果開發(fā)新產品，則根據(jù)試制車型，需制定工裝新開發(fā)計劃；如果為滿足訂單生產，則需制定工裝維修、校正計劃，并按照以上計劃制定工裝預算。這樣，在計劃和預算兩方面從源頭上對工裝管理進行詳細規(guī)劃，保證工裝管理的順利開展。

生產過程中，根據(jù)需要下發(fā)具體的工裝生產計劃，并對每個計劃進行編號，以作為后期工裝材料采購、核價、入庫、建賬等的依據(jù)，堅持無計劃不開展工裝制造的原則。

2.2 工裝設計標準化與系列化的實現(xiàn)

在工裝設計極其不規(guī)范、工裝圖紙的審核與校對無標準可參照的情況下，緊密結合國家標準與行業(yè)標準，企業(yè)制定了一系列的工裝設計標準與規(guī)范，如《工裝設計標準與規(guī)范》、《車身骨架組焊夾具設計規(guī)范》、《樣板樣架設計規(guī)范》、《工裝驗證標準》等，并對工裝設計人員加強培訓學習，以便熟知工裝設計標準，提高工裝設計人員的設計規(guī)范性，保證產品生產的一致性。

設計人員在工裝底圖歸檔時，需將工裝明細清單等工藝文件按照標準格式同步歸檔。工裝明細清單包括工裝的材料用量、工時定額、工藝路線等詳細工裝信息。根據(jù)生產任務和工藝路線，由圖檔室將工裝藍圖與明細清單等統(tǒng)一發(fā)往相關車間與部室，這樣就實現(xiàn)了工裝設計輸出（圖紙與明細）的同步標準化。在工裝設計的通用化與系列化方面，特別是針對組焊夾具的設計，不同車型（如10m城市客車系列、9m旅游車系列等）的組焊夾具可以在同一組焊平臺上通過調整定位塊即可實現(xiàn)通用，這樣逐步通過工裝的通用化形成了不同系列車型的工裝，大大減少了工裝的制造成本與庫存。

在滿足使用要求的前提下，努力提高工裝的標準化、組合化、系列化水平，制定夾具典型結構標準[5]，不斷擴大工裝通用范圍。積累設計資料，最大限度地采用標準圖紙和典型工藝，大力發(fā)展組合工裝。對于可以互相利用的零部件和標準件，盡量重復利用，這樣，既能加快工裝設計速度，減少工裝的重復設計與工藝文件的重復編制，減少工裝品種與重復生產，也可減少庫存，降低庫存成本。尤其對于系列產品的設計，在設計之初就應該做好標準化工作[6]。

2.3 工裝的資產化管理

為減少生產費用浪費與儲備資金的占有量，強調工裝在客車制造企業(yè)中的重要性，企業(yè)將單價在1000元以上的工裝納入固定資產進行管理，將工裝提高到固定資產的高度，與設備管理類似，需要定期保養(yǎng)、維護等，并將其成本進行分期攤銷。作為企業(yè)的重要產出之一，其制造過程中消耗了大量的人力、物力、財力等成本，占用資金多，需要各種資源之間的聯(lián)合協(xié)同。據(jù)統(tǒng)計，工裝成本占總研制成本的20%～30%[7]。因此，從產品實現(xiàn)角度與成本角度考慮，將其列為企業(yè)固定資產進行管理是非常必要的。

2.4 工裝臺賬的信息化管理

為實現(xiàn)工裝臺賬信息更新的同步性，解決工裝管理總臺賬與各車間分賬經常出現(xiàn)不一致的問題，以及工裝信息在企業(yè)范圍內的共享，企業(yè)結合實際，建立了專用的工裝管理臺賬數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，不僅方便了各車間的工裝信息檢索與查閱，而且避免了建立手工臺賬的麻煩，減少了建立工裝臺賬的工作量。

工裝臺賬系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新與維護由工裝主管部門統(tǒng)一管理。新增加的工裝由工裝管理部門統(tǒng)一錄入，復制、報廢、盤點等的工裝信息由工裝使用部門自行錄入，但必須經過工裝管理部門審核后才能正式生效。這樣，由一個部門與數(shù)據(jù)庫進行對接，以保證工裝數(shù)據(jù)的時效性與準確性。

2.5 工裝的使用與考核管理

新車型的工裝由主管部門負責設計開發(fā)、制造檢驗、驗證合格后，入庫建賬并交付工裝使用部門使用。復制、維修、報廢的工裝由各車間負責，但需將結果匯報給工裝主管部門。工裝使用部門負責工裝的安全使用與妥善保管，實行"誰使用、誰管理"的原則。對于組焊夾具、玻璃鋼模具、樣板、樣架等工裝，需按照工裝類型與車型進行分區(qū)定置、定期涂油噴漆，各工裝上面都打刻有銘牌標識。對于需修理或報廢的工裝，需作特殊標記并與完好工裝隔離放置。對于客車制造企業(yè)的多品種、小批量生產模式來說，產品上下線頻繁，工裝下線清理和上線準備的組織工作非常復雜，工作量很大。工裝使用部門需結合生產安排，制定詳細的作業(yè)計劃，及時清理下線工裝，并進行工裝鑒定，分情況安排修復、報廢等，保證產品再次上線前做好工裝的生產準備工作。

工裝實物的完好情況直接影響產品質量，特別是對于組焊夾具等易變形的工裝需采取有效措施，妥善保管。對各車間工裝的使用和保管情況，應作為工裝的關鍵控制點進行不定期檢查，并對工裝使用人員進行考核，以加強工裝使用人員的責任感意識，確保工裝精度與產品質量。針對檢查結果，對未按操作規(guī)定使用工裝或因保管不力造成工裝變形、損壞的，下發(fā)整改通知單和落實責任人。

3 對改進工藝裝備管理的思考

3.1 工裝計劃管理的分解與強化

工裝計劃管理的目的是將工裝生產與產品的需求相聯(lián)系，保證工裝的準時交付，改變工裝與生產脫節(jié)的現(xiàn)狀。工裝生產基本上都是單件或小批量生產方式，在實際生產過程中，如果計劃制定得不切實際，不但沒有起到相應的管控作用，還會對產品生產周期帶來不利影響。因此，在整個工裝管理過程中，涉及生產、技術、工藝、財務等多個部門間的信息交流與反饋，僅僅有生產計劃是遠遠不夠的，應將工裝生產的總計劃詳細分解為多個子計劃，具體落實到工裝制造的每個小環(huán)節(jié)中，并對計劃進度進行實時跟蹤與掌控，通過計劃監(jiān)控來實現(xiàn)這些信息的及時溝通與協(xié)調，加強工裝管理部門與生產部門的信息交流與反饋，以保證工裝的準時交付。

編制工裝生產進度計劃，必須掌握工裝設計制造的標準流程和時間。工裝屬于單件或小批量生產，應把工裝按相似程度分成不同類型，針對每種類型的工裝分別制定出設計、制造的流程、周期和勞動定額[8]，形成一個參考標準，然后依據(jù)此標準制定計劃，以提高工裝計劃的準確性與可執(zhí)行性。在此基礎上確定生產能力，實現(xiàn)資源的合理配置[7]。據(jù)統(tǒng)計，工裝的設計、制造周期一般占新產品研制開發(fā)周期的40%左右[7]，特別是在新產品試制過程中，如果計劃安排合理，能縮短工裝制造周期，則新產品試制周期將大大縮短，加快新產品的開發(fā)。

3.2 工裝管理體系的信息化系統(tǒng)建設

隨著企業(yè)中工裝數(shù)量和品種的逐漸增多與工裝管理的復雜化，工裝管理體系的信息化是工裝管理發(fā)展的必然階段，信息化程度也代表了一個企業(yè)發(fā)展水平的高低。工裝管理系統(tǒng)應集成工裝管理的各個子過程，包括工裝的需求申請與計劃編制、工裝編號與設計、圖紙的審核與標準化、工裝的制造、檢驗、驗證、入庫、臺賬建立、使用及修復、維護等過程信息都應在系統(tǒng)中實現(xiàn)，進行工裝全生命周期的信息化管理。工裝信息系統(tǒng)主要包括業(yè)務流程模塊、工裝臺賬模塊和用戶信息模塊三大部分。其中，業(yè)務流程模塊包括與企業(yè)使用的相關系統(tǒng)集成和銜接，如CAD/CAM/CAE/CAPP系統(tǒng)及Office系統(tǒng)等[9-10]。通過搭建信息化平臺，可極大地減少工作量，支持多任務、多用戶的并行協(xié)同工作，精簡業(yè)務流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、檢索與查閱，以降低成本。

工裝作為企業(yè)產品生產的重要工具，從設計開發(fā)、生產制造、檢驗合格到驗證入庫、建賬使用、修復維護的各個環(huán)節(jié)都需要消耗大量的人力、物力、財力。針對工裝單件或小批量生產特點開發(fā)的工裝管理信息系統(tǒng)，既能避免因工裝數(shù)量不足而使整個生產線停產，又能減少工裝的庫存數(shù)量，盡可能地降低生產成本[11]。因此，工裝管理體系的信息化系統(tǒng)建設，是實現(xiàn)企業(yè)工裝管理的重要途徑。

針對大型裝備制造企業(yè)產品產量少、品種多、生產周期長、成本高等特點，以工藝路線為出發(fā)點，以最短生產準備為目標，文獻[12]提出了建立快速動態(tài)實時反饋的全壽命周期工裝管理信息系統(tǒng)；其研究結果對屬于典型的大型裝備制造業(yè)的客車制造企業(yè)的工裝管理信息化建設能夠起到指導作用。

4 結束語

本文針對客車制造企業(yè)的工裝管理，結合工裝管理的相關研究與企業(yè)工裝管理實踐，從工裝計劃管理、工裝設計標準化與系列化、工裝的資產化管理、工裝臺賬的信息化管理、工裝的使用與考核管理五個方面對客車制造企業(yè)工裝管理的關鍵過程進行了實踐分析，提出了工裝管理的優(yōu)化思路與方法，指出了工裝管理過程中應加強工裝計劃管理的分解與強化、工裝管理體系的信息化系統(tǒng)建設。

[1]馬言詩，肖際生.客車企業(yè)工藝裝備管理模式的研究與應用[J].客車技術與研究，1999，21（1）：53-54.

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修改稿日期：2012-12-01

Fixture Management in Bus/Coach M anufacturing Enterprise Technology

Yao E1,Zheng Buxiang2

(1.Shaanxi Eurostar Automobile Co.,Ltd,Xi'an 710117,China;2.School of Mechanical Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)

The authors analyze the key procedures of the fixture's planning, design standardization and systematization, assets, account's in for matization using and examination for the bus / coach manufacturing enterprise of multi-types and small-lot production mode. They further point out that the fixture management should strengthen decomposingthe planning management and information system construction.

fixture; bus / coach manufacturing enterprise; fixture management; fixture planning

U 46；F273

C

1006-3331（2013）02-0057-04

姚 娥（1986-），女，碩士；助理工程師；研究方向：工業(yè)工程、供應鏈管理、企業(yè)管理等。