鄭立偉

（陜西省寶雞市石油機械有限責(zé)任公司研究院，陜西 寶雞 721000）

在批量生產(chǎn)的條件要求下,機械加工工藝過程提出了更高的要求，滿足機床設(shè)備的設(shè)計要求和功能，只是最基本的生產(chǎn)能力，而保證加工過程的高效率，產(chǎn)品質(zhì)量的長期穩(wěn)定，才是產(chǎn)品利益最大化的最佳措施。在這樣的視角下，怎樣科學(xué)編制和優(yōu)化機床設(shè)備的加工工藝過程，切實提升產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是企業(yè)管理和科技人員需要認真思考的課題。本文將從以下幾個方面進行研究分析。

1 批量生產(chǎn)視角下機加工工藝的編制方法

1．1 產(chǎn)品生產(chǎn)組織模式的選擇

好的生產(chǎn)組織模式對機械制造來說是至關(guān)重要的，合理的生產(chǎn)組織模式不僅可以暢通生產(chǎn)現(xiàn)場的物流，平衡生產(chǎn)節(jié)拍，還能有效提升所編制的工藝質(zhì)量，更可以讓工藝過程異常清楚。在批量生產(chǎn)的條件下，“流水線”是對機床設(shè)備加工的最佳模式，這樣的作業(yè)方式既可以提高生產(chǎn)效率，更容易控制產(chǎn)品質(zhì)量。但有些不具備流水線作業(yè)條件的企業(yè)，利用單元制生產(chǎn)模式進行生產(chǎn)，也會取得不錯的效果。單元制生產(chǎn)就是利用對象原則實施加工的組織和管理形式，設(shè)置的生產(chǎn)單元都是依照對象原則進行的。也就是說，在一個相對封閉的生產(chǎn)單元里，按照相同的生產(chǎn)節(jié)拍按順序組織生產(chǎn)，生產(chǎn)的原材料是工藝相近的有待加工的零配件，進行銑削、鉆削加工、車床車削加工、去毛刺、檢查等一系列工藝過程。單件流轉(zhuǎn)是單元式生產(chǎn)形式，從廣義上界定是流水線生產(chǎn)。通過對機加工夾具的設(shè)計和調(diào)整，重新組合不同機床設(shè)備的加工工序和加工工步，有效平衡工件在設(shè)備上的加工時間，產(chǎn)品通過瓶頸所用的時間決定其生產(chǎn)的節(jié)拍。單元生產(chǎn)具備以下優(yōu)點：第一，不會制造更多的產(chǎn)品庫存。第二，物流成本降低。第三，對機床設(shè)備的零部件能夠按時、按量進行生產(chǎn)，從而按計劃補充庫存不足。第四，這種流水作業(yè)的模式簡化了加工工序之間的協(xié)調(diào)程序，讓生產(chǎn)排產(chǎn)和生產(chǎn)控制更便捷有效。第五，這種模式適合先進的生產(chǎn)管理手段，比如，準(zhǔn)時制的生產(chǎn)形式。第六，這種工步流水作業(yè)的形式，為機床設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤提供便利條件，強化了質(zhì)量責(zé)任合格成本責(zé)任，增強了工藝人員的責(zé)任心。

1．2 產(chǎn)品需求情況預(yù)測

在機床設(shè)備批量生產(chǎn)條件下,市場對產(chǎn)品的需求量的增加或者減少，都會對產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)劃構(gòu)成影響，尤其是產(chǎn)品需求量增大會對企業(yè)的生產(chǎn)能力構(gòu)成挑戰(zhàn)。要想在短時期內(nèi)提高生產(chǎn)能力，就要依靠改進生產(chǎn)工藝、提升產(chǎn)能效率來實現(xiàn)。但科學(xué)合理的工藝安排,必須首先對市場需求進行準(zhǔn)確的預(yù)測，要想達到需求預(yù)測的精準(zhǔn)度，有很大的難度。本文所說的需求預(yù)測，是指對市場的需求數(shù)據(jù)進行采集并利用數(shù)學(xué)模型來預(yù)測的過程。企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員必須對每天的產(chǎn)品交易情況做到了如指掌，然后作出判斷，提前做好對機加工工藝優(yōu)化調(diào)整的準(zhǔn)備。其中就包括提前購置新設(shè)備的籌劃、利用更科學(xué)的生產(chǎn)措施的準(zhǔn)備。

1．3 產(chǎn)品的失效模式與后果分析

該模式就是設(shè)定一個機加工工藝程序，研究分析每道工序加工過程中可能出現(xiàn)的問題，主要是對潛在的失效模式以及失效的后果進行分析，并且對失效帶來的后果產(chǎn)生的影響進行評估，研究該影響的嚴重程度，并在此基礎(chǔ)上深入分析失效產(chǎn)生的原因，并制定預(yù)防和對偏差糾正的措施。如果分析失效的結(jié)果是因為批量生產(chǎn)導(dǎo)致的質(zhì)量問題造成的，就必須讓企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)員工認真總結(jié)問題產(chǎn)生的因素，做到以后防微杜漸。而且最顯著的成果是為以后的機加工工藝的優(yōu)化提供了經(jīng)驗和目標(biāo)。企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)人員在產(chǎn)品的初期策劃中，對產(chǎn)品加工工藝程序進行嚴格的失效模式分析，為以后的機加工工藝的調(diào)整優(yōu)化積累經(jīng)驗。

2 批量生產(chǎn)視角下機加工工藝的優(yōu)化措施

2．1 第一次加工工藝

圖1 某加工零件圖

企業(yè)受到客觀條件的局限，對機加工工藝進行編制的初衷目的只是滿足產(chǎn)品質(zhì)量的要求。例如，對上對圖1零件的加工，首先，是對B面和F區(qū)域在數(shù)控車床上進行加工，然后是在2車床上對A面加工，再次利用不同工序和加工工位在一臺立式加工中心上，不斷地翻動工件，分別對D側(cè)面、G鉆孔螺紋孔、C面、E區(qū)域進行加工。本工序流程結(jié)束，連裝夾時間包括在內(nèi)，用時30分鐘以上可以加工一個成品零件，每個班組只能加工出來十幾只成品零件；并且，因為要不斷地翻轉(zhuǎn)工件，工作量超大。

2．2 第二次加工工藝

優(yōu)化和改進的措施是減少裝夾時間,對工藝進行調(diào)整。本次加工工藝完成零件加工的設(shè)備是一臺帶交換旋轉(zhuǎn)工作臺的臥式加工中心和兩臺車床。車床加工零的工藝過程與第一次加工一樣，不同的是，臥式加工中心的每個工作臺上都放置兩個工位，工位之一加工C和F，工位之二加工E和D，相同的模式布置內(nèi)外工作臺。內(nèi)外工作臺都工作的模式，節(jié)省了因為無用裝夾的時間，同時，每個加工過程都能有效完整地完成。此次工藝的成果是每班組40多件產(chǎn)品。

2．3 第三次加工工藝

調(diào)整優(yōu)化的措施是節(jié)省刀具換刀時間。此次工藝改進是在第二次改進的基礎(chǔ)上試驗的，就是組合內(nèi)外工作臺相同的工位，每個工作臺加工的工步都是一致的。這樣大大地縮短了刀具的換刀時間，生產(chǎn)效率提升到每班組50多個產(chǎn)品。

2．4 第四次加工工藝

本次的措施是組建新的生產(chǎn)單元,降低瓶頸工序時間。如果像上次工藝情況下每班加工50多件產(chǎn)品仍然無法完成需求量時，對各工步加工時間進行核算，就會發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象：每班組員工在二車床可以加工100件產(chǎn)品，而在加工中心工序上只能加工50多個產(chǎn)品，于是，重新組合工步，對工藝過程有所改變，不再采用一次裝夾完成全部工序的方案，進行核算把生產(chǎn)耗時多的C面，單獨在另外一個普通立式加工中心加工。而對原來臥式加工中心上的工步減少換刀次數(shù)，重新組合內(nèi)外臺工序。為了改變C面的裝夾時間，對一些加工中心的環(huán)節(jié)進行調(diào)整，這樣的措施基本平衡了各個環(huán)節(jié)的加工時間，結(jié)果是每個班組產(chǎn)量為100件。

2．5 第五次加工工藝

第五次工序改進是針對產(chǎn)品質(zhì)量問題進行的。問題出現(xiàn)是的第一道車床發(fā)生的，該車床車出的F區(qū)域卡箍裝配棱角與1圈經(jīng)常發(fā)生磕碰，致使客戶意見很大。為了解決這個問題，保證產(chǎn)品質(zhì)量，決定把F區(qū)域移除第一道車床，然后，采用另一臺車床割出F區(qū)域。這樣的改動沒有改變加工的效率，最大的優(yōu)勢是新添加的車床基于加工時間短，可以同其他零件進行穿插生產(chǎn)。由此可見，調(diào)整優(yōu)化機加工工藝的方案不是固定的，只要是符合功能發(fā)揮、設(shè)計的合理要求、生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就是最科學(xué)合理的編制和優(yōu)化。

3 結(jié)語

綜上所述，在批量生產(chǎn)的視覺下，機加工工藝要想真正得到合理的編制和優(yōu)化，不是一個簡單的程序改變就能實現(xiàn)的。一方面，企業(yè)的技術(shù)人員要清醒地認識到工藝過程與管理、效率、質(zhì)量的關(guān)系，而且工藝人員的知識結(jié)構(gòu)要全面；另一方面，企業(yè)的技術(shù)人員要對生產(chǎn)工藝條件的變化有靈活的應(yīng)變性，并要時刻保持創(chuàng)新的意識進行編制調(diào)整，促使機加工工藝的優(yōu)化有的放矢，切實提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。