烟机生产企业制造工艺管理的改进方案

杜华伟，李晓光

（许昌烟草机械有限责任公司，河南许昌 461000）

0 引言

我公司是烟草行业滤棒成型、辅联物流类设备专业生产厂家。产品集机、电、光、气动技术于一身，结构复杂，型号众多，组成零件数量更是数万种，生产周期短。如何合理有序组织生产，保证产品质量，满足用户对供货周期的要求，成为必须解决的一项课题。工艺是联系产品、生产、质量的纽带，是将设计转化为产品的关键环节，在现代化企业生产中具有不可替代的作用。工艺是制造技术的灵魂、核心和关键［1］，制造技术的核心包括工艺技术和管理模式两方面。因此，提高企业的核心制造技术，就要从提高工艺技术水平和工艺管理水平两方面着手。

1 目前的工艺技术和管理现状

1）工艺规程设计工作与生产实际要求存在一定差距，指导性差，造成车间执行工艺的一致性差，随意性大。工艺文件是工艺技术水平的文字化记载，企业的工艺技术水平集中反映在工艺规程文件中。

我公司产品较多，属单件、小批生产，其生产性质决定了机械加工工艺规程设计时，一般不对工艺参数作明确规定，工艺参数的设定更多是依赖工人的经验。部分精度高、加工难度大的零件，其工艺规程中对加工质量和加工效率影响较大的夹具、刀具、量具、检测方案等内容没有涉及，或者存在不确定性，指导性差，质量不稳定，与生产要求有一定距离。

2）工艺规程设计中选择工作中心时，很少考虑设备负荷，这不利于合理组织生产。生产过程中单元长被动地更改工作中心，拆分或合并工艺路线，会造成工艺不稳定，工作人员意见大。

3）工艺术语标准化程度低。工艺语言不规范，表述不清楚，指代不明确，常引起工艺人员，工人、质检员之间的沟通障碍，对指导生产造成障碍。对大件箱体类、结构较复杂的零件来说，图纸较多，工艺表述内容更为复杂，解读工艺常常需要花费较长时间，影响工作效率。

4）许多管理类工艺文件，没有制定或是没有发挥作用。工艺方案、材料消耗明细表，材料汇总明细表，工艺关键件明细表、工艺关键件检验卡等大量工艺文件，仅仅用于新产品鉴定，没有在生产管理、质量管理中发挥应有的作用。

5）CAPP系统应用还处于初级阶段，工艺信息碎片化，孤岛状，工艺管理不能形成统一的系统。目前CAPP系统承载的内容和信息与之前没有太大改变，大量的工艺信息没有被覆盖和记载；铸造（锻造）工艺设计、机械加工工艺设计、数控加工程序设计等工艺工作分散，部分工艺信息游离在CAPP工艺系统之外，信息不通；造成大量的工艺信息不准确，工艺信息使用不充分；统计分析功能没有开发和应用，如原材料消耗和利用率、设备负荷分析、工具消耗管理等，不能在生产管理、质量管理、设备管理、原辅材料采购管理等方面发挥作用。

6）CAD/CAPP/ERP等系统不能互联互通，影响相关信息的充分应用。如CAD三维图在铸造、机加工艺设计和生产中的作用，工艺贯彻率的主动分析和应用，设备负荷的分析，加工中心有效开动率的分析，工时分析等工作，应用不全面，不深入。

2 工艺发展目标

要实现建设行业滤棒成型、辅联物流类设备制造基地的发展定位，必须从以下几个方面确立工艺发展目标，以满足公司发展需要。

1）建立先进的、智能化、集成的加工制造信息系统。信息化的制造技术是新世纪先进制造技术的主要发展方向［2］。企业只有结合生产环境，运用现代信息技术和网络技术建设数字化制造工厂，才能发挥最大的优势。为顺应公司发展战略，顺应信息化、智能化、自动化的发展趋势，瞄准世界一流的现代加工制造技术和制造模式，瞄准先进的工艺管理技术，升级、集成现有的CAD/CAPP/DNC及工具、刀具管理系统等，贯通图纸设计、铸造、原材料、设备、刀具、工装、夹具、工艺设计、数控加工程序设计、零件加工安装等信息资源，消灭工艺信息孤岛，建立完整统一的互联互通的工艺设计和管理、制造信息平台；彻底改变目前碎片化、孤立的工艺信息管理现状，改变落后甚至混乱的工艺管理模式。进而建立先进的、智能化的加工信息制造系统，实现墙板类零件、箱体类零件的长时间无人值守连续加工。

2）建立以生产管理为服务对象，实现工艺管理效益的工艺管理体系。工艺技术部门根据生产纲领，工艺方案，设定设备负荷上、下限的条件，开发年度生产纲领基础上的设备静态负荷的分析功能，实现在合理的设备负荷基础上的相对的静态平衡，为车间生产提供全面、具体的技术支持和服务；为生产管理系统进行动态负荷分析和管理提供基础；为设备采购提供技术分析和支持。设备负荷设定以正常合理负荷的80%～90%为宜，保证工人在宽松的气氛下工作，有利于质量稳定和提高，有利于员工健康，同时为紧急任务和新产品开发留有合理的利用空间；只允许局部超负荷，这样便于生产管理部门采取有针对性的措施，如针对具体设备的零件外协，有效降低负荷；设备部门购置设备降低负荷，提高设备购置的目的性。在产品合同评审时，通过负荷分析做出科学决策；由生产管理部门根据生产计划，应用管理手段，调整负荷，实现动态平衡。开发涉及材料消耗分析、刀具寿命管理及消耗分析，充分使用工艺信息，经过加工和分析，使其在生产管理、质量管理、设备管理、原辅材料及工具采购管理等方面发挥作用。

3）建立科学合理的工艺文件体系。工艺文件特别是工艺规程制定的是否先进合理，直接影响到产品质量，劳动生产率和企业的经济效益，决定着产品的竞争能力。创新工艺语言，使用图文并用的清晰、直观、准确的工艺语言，优化工艺过程卡，与数控加工工艺卡等合理搭配，组成科学合理的工艺规程体系；提高工艺设计、数控程序设计、加工（检验）准备等工作的效率；补充完善夹具、刀具、安装、定位、切削参数等工艺信息，提高工艺设计水平，提高工艺文件的指导性；初步建立先进的、现代化的工艺管理模式。

3 需要遵循的工艺设计原则

1）加工生产周期最短原则。工艺路线的长短和组合，直接影响加工生产周期。工序合理集中，适当缩短工艺路线，可以显著减少加工辅助（熟悉图纸、工艺；刀具准备；工件装、卸；程序准备；检验等）时间。与之相适应，设备配置应以高速五面体加工中心、立卧转化加工中心、多工位、交换工作台加工中心，车铣复合加工中心等设备为主要对象，大幅度提高设备有效作业率；用一至两台设备组成相对独立的箱体类、墙板类、盘、套、轴类零件制造岛，实现岛内封闭加工，工艺规程的稳定性，从而保证零件加工质量的稳定；使加工流程最短、转运路线最短，实现加工周期最短，减少在制品数量，减少“七害”发生，继承和深化成组技术的应用成果。

2）粗、精加工分开的原则。对有一定精度要求的零件先粗加工，去掉大部分余量，要求生产率高，保证加工余量的均匀性和一致性，发现和消除缺陷；后精加工，保证被加工零件的技术要求。中间进行去应力处理，为精加工提供组织准备。

3）工艺规程设计要做到：（1）面向操作工。要求简单明了，做到一目了然，缩短熟悉理解工艺的时间；用三维图和文字结合的工艺语言指明加工部位；重点工序提供工序安装定位示意图。（2）面向数控程序设计。机加工艺规程设计明确要求每次安装的加工内容，确定定位基准，加工基本顺序。（3）面向管理。与生产管理相适应，为生产管理、质量管理等提供技术支持和保障。与数控程序设计配合实现工艺规程设计细化到工步，提高工艺文件的指导性。

4）以加工精品零件为目标，重视辅助工序和附具的作用。传统的工艺理念是以加工合格零件为目标，往往只重视零件各结构要素的加工和保证，忽视零件结构细节，不重视外观清洗、清理、防锈、防护、包装等辅助工序，结果造成虽是合格零件，但难成优质精品零件的局面；不重视储存、转运器具的使用，易使零件产生磕、碰、划伤等缺陷，会严重影响到产品质量和企业形象。不重视装配工装的应用，使装配停留在手工作业阶段，使得装配质量不稳定，效率低。笔者认为国外先进制造工艺的奥秘在于：在零件加工和总成装配的工艺流程中，不但有与我们相同的“主体工序（即必不可少的工序）”，还有被我们长期认为可有可无，无关紧要和被忽视了的“辅助工序”。因此有必要改变过去“重主要工序，轻辅助工序”，“重设备，轻（工）附具”的观念，应增加适当的辅助工序，和使用必要的辅助器具和工装，提高产品零件外观质量和整机装配质量。

［1］王先逵.现代制造技术及其发展方向［J］.现代制造工程，2008（1）：1-8.

［2］刘晓玲，董平.先进制造技术的发展趋势及其关键技术［J］.机械制造与自动化，2008（2）：1-3.

［3］杜华伟.加强工艺工作是提高烟机产品质量的关键［C］//河南省烟草学会论文集，1996.