袁 維
(湖北新冶鋼機(jī)制事業(yè)部,湖北 黃石435000)
目前在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)中普遍的生產(chǎn)特點(diǎn)為:產(chǎn)品項(xiàng)目多、批量小、數(shù)量少,生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大、計(jì)劃性差、各車間通用設(shè)備比較多,產(chǎn)品制造過(guò)程復(fù)雜,很多產(chǎn)品的制作過(guò)程涉及到幾個(gè)生產(chǎn)車間,生產(chǎn)周期相對(duì)比較長(zhǎng),對(duì)用戶需求變化的反應(yīng)也較慢,生產(chǎn)效率低及不利于生產(chǎn)的協(xié)調(diào)計(jì)劃、組織管理等。為了提高工藝文件的品質(zhì),減少工藝人員的重復(fù)勞動(dòng),實(shí)現(xiàn)工藝文件標(biāo)準(zhǔn)化和管理上的合理化,我們可以運(yùn)用成組技術(shù)的原理和方法,對(duì)加工零件進(jìn)行分類編碼。
所謂成組技術(shù),就是用科學(xué)的方法將企業(yè)生產(chǎn)的多種產(chǎn)品、部(組)件和零件,按照特定的相似性準(zhǔn)則(分類系統(tǒng))分類歸組,并按零件族的工藝要求配備相應(yīng)的工裝設(shè)備,采用適當(dāng)?shù)牟贾眯问浇M織成組加工,從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、工藝制造和生產(chǎn)管理的合理化和科學(xué)化,以達(dá)到擴(kuò)大生產(chǎn)的目的。其基本原理如圖1所示。
圖1 成組技術(shù)的基本原理
零件分類編組的目的是減少零件品種和形成零件組。本文探討的分類編號(hào)是在我國(guó)JLBM-1分類編碼系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,根據(jù)具體情況來(lái)編制零件編碼的。整個(gè)零件編碼由15位數(shù)組成,其基本結(jié)構(gòu)如表1所示。
表1 分類編碼系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的一、二碼位表示零件的名稱類別,采用零件的功能和名稱作為標(biāo)志以便于檢索。但由于零件的名稱極不統(tǒng)一,同名的零件可能其結(jié)構(gòu)形狀截然不同,不同名的零件卻可能有相似的結(jié)構(gòu)形狀,因此為防止混亂,在分類前必須先對(duì)零件名稱進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一。系統(tǒng)名稱類別分類表第三~九碼位是性狀及加工碼,分別表示回轉(zhuǎn)體零件和非回轉(zhuǎn)體零件的外部形狀、內(nèi)部形狀、平面、孔及其加工與輔助加工的種類。十~十五碼位是輔助碼,表示零件的材料、毛坯、熱處理、主要尺寸和精度的特征。精度碼規(guī)定了低精度、中等精度、高精度和超高精度四個(gè)檔次。在中等精度和高精度兩個(gè)檔次中,再按有精度要求的不同加工表面而細(xì)分為幾個(gè)類型,以不同的特征碼來(lái)表示。
在按某些相似特征將零件分類時(shí),應(yīng)注意兩個(gè)方面:
(1)相似性標(biāo)準(zhǔn)不能太高,要求過(guò)嚴(yán),以致使零件不易匯集成組。這樣會(huì)導(dǎo)致不重要的特征差別掩蓋了實(shí)際存在著的、并可利用的相似性。
(2)相似性標(biāo)準(zhǔn)不能太低,過(guò)于粗略,以至于歸屬于同一組的零件種數(shù)太多,使組內(nèi)零件間差異性太大,從而不能很好地利用零件的相似性。
傳統(tǒng)的手工編碼,即由人根據(jù)系統(tǒng)的編碼準(zhǔn)則,對(duì)照零件圖及其加工工藝,編出零件的相關(guān)代碼。這種方法速度慢,特別是碼位較多時(shí),編碼工作量大,人工難以承受,且編碼出錯(cuò)的比率也較高。因此目前,采用計(jì)算機(jī)輔助編碼系統(tǒng)軟件用人機(jī)對(duì)話的方式對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)編碼,這樣可以節(jié)省人力,加快速度,并且可以大大降低編碼出錯(cuò)的比率。零件分類編碼系統(tǒng)流程如圖2所示。程序設(shè)有兩個(gè)數(shù)據(jù)文件,分別存儲(chǔ)零件族特征矩陣和待分類零件的編碼(識(shí)別碼和分類碼)。分類步驟為:先取一個(gè)零件族特征矩陣,令其與所有的待分類零件逐個(gè)相匹配,凡是與其相匹配的皆歸屬于該零件族,照此循環(huán)直至所有零件族特征矩陣依次與待分類的各零件皆進(jìn)行過(guò)匹配為止。
圖2 零件分類編碼系統(tǒng)流程圖
采用成組技術(shù)將零件進(jìn)行分類編碼,并非只對(duì)零件的分類分組有用,其主要功能還在于能搜集和檢索有關(guān)零件從設(shè)計(jì)、工藝到生產(chǎn)的各種信息。
(1)利用零件分類編碼結(jié)果得出企業(yè)的零件頻譜,通過(guò)對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品分類編碼匯總,統(tǒng)計(jì)出其中每個(gè)碼位上的各個(gè)代碼出現(xiàn)的頻率,可得出企業(yè)產(chǎn)品零件總體在每個(gè)結(jié)構(gòu)—工藝特征上的統(tǒng)計(jì)分布,這些統(tǒng)計(jì)分布便構(gòu)成企業(yè)的產(chǎn)品零件頻譜,集中反映了這個(gè)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝和生產(chǎn)等方面的基本數(shù)據(jù),是企業(yè)據(jù)以進(jìn)行生產(chǎn)合理化和制訂技術(shù)改造方針的重要原始資料。
(2)零件分類編碼的結(jié)果是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)—工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ),通過(guò)分類編碼,能匯集出相似結(jié)構(gòu)—工藝的零件組,為實(shí)現(xiàn)相似零件的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化,以及為制造相似零件所用的工藝規(guī)程及其工藝裝備的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ),有利于高效、優(yōu)質(zhì)、低成本地開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品。
(3)零件分類編碼的結(jié)果提供了有效的檢索手段,利用分類編碼結(jié)果,按類組整理已有的有關(guān)零件的各種技術(shù)和生產(chǎn)方面的資料,然后便可按零件的分類碼進(jìn)行檢索提取,可大大節(jié)約不必要的重復(fù)勞動(dòng),充分做到物盡其用,有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
(4)零件分類編碼系統(tǒng)的推廣應(yīng)用有利于實(shí)現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn),如果零件分類編碼系統(tǒng)的應(yīng)用延伸到整個(gè)行業(yè),乃至整個(gè)部門(mén),則能從行業(yè)的或部門(mén)的產(chǎn)品中找出更多的結(jié)構(gòu)—工藝相似的零部件來(lái),組織成先進(jìn)的按零部件專業(yè)化的集中生產(chǎn),以克服將相似零部件按產(chǎn)品專業(yè)化生產(chǎn)的弊病。
(5)零件分類編碼系統(tǒng)的應(yīng)用有助于生產(chǎn)信息管理和使用的合理化,借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行零件信息管理,使零件歸并成類,大大壓縮同類零件的重復(fù)信息的儲(chǔ)存容量,便于零件信息的檢索和存取,實(shí)現(xiàn)零件信息的條理化和系統(tǒng)化。
利用成組技術(shù)進(jìn)行零件分類編碼,力求滿足行業(yè)中各種不同產(chǎn)品零件的分類之用,但是由于機(jī)械產(chǎn)品小如精密儀表,大至重型機(jī)械,產(chǎn)品零件的品種范圍極廣,所以想要用一個(gè)產(chǎn)品零件編碼系統(tǒng)包羅萬(wàn)象,那是不大可能的。為此,系統(tǒng)中的形狀加工環(huán)節(jié)完全可以由企業(yè)根據(jù)各自產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)—工藝特征自行設(shè)計(jì)安排,而零件功能—名稱、材料種類與毛坯類型、熱處理、主要尺寸、精度等環(huán)節(jié)則應(yīng)該成為JLBM-1系統(tǒng)的基本組成部分。做好這部分的統(tǒng)一工作,使之具有通用性,不僅是提高企業(yè)生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,進(jìn)而是提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效措施,對(duì)提高機(jī)械工業(yè)的制造技術(shù)水平和振興我國(guó)機(jī)械工業(yè)也將有著極其重要的作用。
[1]許香穗,蔡建國(guó).成組技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.