适应先进生产方式的现代装配工艺设计_技术资料-机械专家网-机械

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一、市场经济下企业经营生产管理的改进

市场经济下，企业为了能在竞争中取胜，除了在技术上开发先进制造技术的应用外，在生产管理上开发先进管理技术的应用也成了不可缺少的内容。20世纪60年代中期，美国管理学家约瑟夫?奥列基(Josoph.Orlicky) 提出了物料需求的新思想来安排生产计划，称“物料需求计划 (MRP)”，后来发展成为以MRP为核心的制造资源计划(MRP–Ⅱ)，20世纪80年代以来日本提出了准时生产(JIT)等等。MRP改变了传统的库存控制法来组织生产，提出了制造业中优化生产计划的根本思想——按需求来组织生产，这种需求不仅是用户的最终需求，包括制造过程中加工、装配各工序间的需求。需求计划一般以周为单位，甚至可落实到天为单位。日本丰田公司根据这一思想开发了“看板管理”，这是物料需求、准时生产的一种形式，把制造业的生产方式由“推动”变为“拉动”，开发了零库存、零缺陷活动，从而使企业生产周期大大缩短，减少了加工、装配的等待时间，库存与在制品减少，流动资金周转加速，成本降低，创造了良好的经济效益。20世纪90年代美国把这一系列思想方法总结为精益生产方式(LP)。以上这些方法从20世纪80年代初传入我国，为管理专家、学者所接受，并结合计算机的应用在企业中推广。这些先进生产方式(模式)其实质正是从粗放式的经营转变到集约式的经营。从库存控制到物料需求到准时生产，这是粗放到集约的演变；物料需求到资源需求到准时生产到精益生产，这是保证需求按时、按质、按量而且在最经济的状态下完成，所以这是最优化的生产组织管理，当然也必然产生最优的经济效益。

由于机械产品是由少则几十个零件，多则成千上万个零件所组成，其生产过程是离散型，尤其是占机械行业80%以上的多品种，单件和中、小批量生产企业，在组织一种产品生产中有成千上万个零件，每个零件又有少则2～3道工序，多则几十道工序，还要进行从零件组装到组件到部件……最后装配成产品的逐级装配，才能成为用户的需求。在这一复杂的制造过程中，要能按“需求”的方式组织生产，首先必需弄清楚装配过程中的“需求”，即什么时间？需要什么物料？数量是多少？才能进一步推导什么时间加工，什么时间制造毛坯……等等。而装配过程中的物料需求正是装配工艺设计的内容，一个复杂的产品的装配不但有严格的工艺要求，而且与企业的生产组织、装配工艺装备、工人的技术水平有关，否则不能保证装配的质量与按期完成产品的装配。从装配周期分析，简单的产品装配在一天或几天内完成，最复杂的产品装配从一个月到几个月甚至1年～1年半。所以其装配过程的物料（零件等）的需求也是陆续的，应按装配工艺的要求提供，如果不按这一要求提供物料，不是停工待料，就是物料积压。根据国外统计，在不良的生产过程中，零件从加工到装配其中有95%的时间处于等待状态，只有5%的时间进行加工或装配，因而造成生产过程库存与在制品的增加、资金的积压，恶化了生产过程。所以MRP提出从装配开始安排生产计划，从下道工序向上道工序发出需求指令（看板管理的形式），形成“拉动”的生产方式。分析这一“拉动”的过程，就是研究生产过程中的物料需求，这一需求正是由装配工艺设计首先确定的，这就是MRP软件中所提到的物料清单(BOM)。为了最大限度的优化生产，提出零库存与准时生产，计划时间要求缩短到天，所以其BOM 必需提供装配工艺决定的顺序要求，否则不可能准确到这种程度，愈是复杂、大型的产品，装配周期长的产品，BOM 要求愈细。从以上分析可知要使MRP、JIT运行有良好的效益，首先必需解决工艺设计的适应性，如果不按工艺设计的要求提供BOM，只按传统的设计BOM(设计物料明细表)来组织生产，使用任何一种MRP为核心的软件(MRP–Ⅱ、JIT、EMS、ERP等)都将不可能获得应有的效果。这也是我国近十年来应用MRP/ERP效果不理想的原因之一。

二、先进生产方式需要相适应的工艺技术文件

根据国外介绍，在产品生命周期内将产生不同的BOM，在概要设计阶段、技术设计阶段、工艺设计阶段，虽然是同一种产品，由于时间不同、目的不同所以其BOM的内容也不相同，安排产品全面计划MRP/ERP所需的是装配BOM，必须反映整个产品的装配结构、层次、顺序及所需物料的数量，只有这样才能做为提供装配过程中所需物料的依据。

根据我国现行的设计、工艺文件分析，JB/T 5054.1~5054.6-2000“产品图样及设计文件格式”其中明细表、汇总表只表达了产品设计结构、组成及所需物料数量，并没有反映出装配过程中的结构、组成与数量，更没有装配的顺序。现行的工艺设计技术文件JB/T 9165.1~9165.4-1998规定了装配工艺卡与装配工序卡，前者反映了装配工艺与工序的技术要求、方法等。虽然也提到了可用工艺附图、装配系统图来描述装配过程，但无详细说明。没有提出要求提供具有装配顺序的物料明细表概念。所以现行的设计、工艺技术文件不能达到MRP/ERP、JIT所要求的BOM。在1997年8 月原机械部科技与质量监督司召开的装配工艺编制与装配CAPP研讨会上，根据到会的汽车、机床、通用、重型、农机、轻工、纺织、电机、汽机等行业企业介绍，只有汽车等大批量生产的企业装配工艺非常仔细，能达到MRP的要求，轻工行业的许昌烟草机械厂， 使用装配系统图指导装配与全厂生产计划的安排。其余均根据设计物料明细表作为计划的依据，即使用MRP软件也使用设计物料明细表。

因此改进现行的装配工艺文件与设计的内容成了细化计划管理，使企业由粗放型发展到集约型的一个重要环节。也是使MRP /ERP软件运行能发挥作用获得应有经济效益的关键。

三、适应MRP/ERP、JIT需求的装配工艺设计方案

1.名词、术语定义

为了对装配工艺设计过程中有关名词、术语有统一的理解，下面对有关名词、术语进行定义。

构件：组成机械产品的物料在装配过程中独立存在的如零件(自制或外购外协)，分件、合件、组件、部件、总成(大部件或一级部件)、整机等统称为构件。

零件：不经装配而构成的构件。

分件：用永久性结合方法(焊、铆、浇铸、粘结)组成的构件。

合件：用永久性结合方法将二个以上分件组成的构件。

组件：用非永久性结合方法，将二个以上零件、合件组成的构件。

部件：用非永久性结合方法，将一个以上组件与其它零件、合件组成的构件。

总成：用非永久性结合方法，将一个以上部件与其它零件、合件、组件组成的构件，但本身无独立的整机功能。