产品制造现场知识管理方法

王艺霖

摘 要：知识管理和重用是企业加速新产品开发和提升产品开发能力的关键环节，分析了目前产品开发知识的管理和使用状况，提出了产品开发过程中制造现场知识的重要性，以及制造现场知识的内容、分类、组织和管理方法，为企业新产品开发过程中制造现场知识管理提供了有效途径。

关键词：产品开发；知识管理；制造现场

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.207

产品个性化需求的增加和更新换代速度加快，要求企业在最短时间内开发出满足用户要求的新产品，这就对企业的产品研制开发能力提出了极大挑战。信息化条件下，产品开发知识的管理和重用已经成为加速产品开发和产品开发能力持续提升的关键环节，知识重用是应对市场挑战的重要方法，将企业在产品开发和生产过程中积累的知识应用于新产品研制，可以最大程度地利用成熟的设计，减少试制和试验环节，提高产品的通用化程度，缩短开发过程，加速新产品上市的周期。

1 产品开发知识的重用现状

目前，产品开发过程中的运用的知识主要来源于领域专家知识获取、成熟产品实例总结和产品数据库知识挖掘，主要包括产品设计知识（如结构方案设计和详细工程设计）、制造工艺知识（如产品工艺方案和零部件工艺过程）和生产操作知识（如加工、装配、处理和检验等具体操作的方法、工具、设备、步骤、参数、规范以及实践经验、窍门等），通常是针对具体使用部门一次性地建立支持产品开发过程的知识库，供产品设计人员、工艺规划人员及现场操作人员选用和借鉴，知识库中的产品开发知识一般是静态的、各个知识库之间是独立的。产品开发过程中，由于部门之间的分工，产品的设计和工艺规划分别由设计部门和工艺部门完成，生产部门根据产品和工艺设计的结果，按照生产计划组织生产，重点关心当前产品的制造质量和进度，虽然在新产品的研制开发过程中不同部门（如市场部门、设计部门、工艺部门、生产部门、质量部门和采购部门等）在制造现场要针对产品制造、检验和调试等环节进行大量的协调，但包括试制在内的制造现场由于缺乏相应的机制和手段，只满足于现场质量问题的解决，而没有进行知识的收集和分类，没有实现产品开发过程的知识闭环管理。其后果是，一方面，制造现场的知识随着新产品开发过程结束而流失于知识库之外，无法重用；另一方面，产品知识库难以随着新产品开发案例的增加和产品系列开发过程的推进而不断扩充和更新。

2 现场制造知识的内容及作用

产品制造现场知识，主要包括产品设计知识、工艺知识和操作知识，以冲压模具为例，设计知识包括模具结构方案，各种功能机构和系统，模架类型，零件的材料、性能、结构、形状、尺寸与公差，凸凹模间隙，标准件选用等；工艺知识包括自制零件的加工处理、装配连接、检测调试等工艺过程和方法，操作知识包括工作零件和辅助零件的机械加工、特种加工、热处理、表面处理操作，装配和连接操作，几何尺寸和理化性能检验操作，模具安装调试操作等。制造现场不但完成零件制造和产品装配，而且进行安装调试，可以全面地验证产品的功能、性能对设计要求的符合性，以及产品的生产性和经济性，在产品制造现场要对不满足设计要求和不符合工艺性的产品设计和工艺设计进行的协调、改进和处理，直到获得合理可行的工程方案，其方法和结果是生产一线最直接、最宝贵的产品研制知识，不但给出了经过验证的合理解决方案，而且记录了不合理的方案及其原因，可以看作是一种新产品由不成熟到成熟的进化过程。其中合理的方案可以为以后新产品开发借鉴；而不合理的方案可以作为禁忌，避免不必要的重复试错，针对产品设计对象（如结构设计、系统设计、零件设计、部件装配工艺、零件加工工艺，特定工序操作等）建立最终合理方案和之前的不合理方案之间的关联，可以使产品开发人员在借鉴成熟的设计方案时，深刻理解所选择案例的原因，达到既知其然，又知其所以然。这部分知识对于经验不足的产品开发人员非常关键，可以减少设计和工艺上的不合理和差错的发生，但没有得到足够的重视。

3 现场制造知识的管理和重用

为了有效地重用制造现场知识，减少试制和试验成本，提高产品开发的效率，需要将现场制造知识纳入产品开发知识库之中，并且在知识库建立之处就规划产品制造现场知识的添加和维护的接口工具，方便后续新产品开发过程中制造现场知识的入库。其具体方法为：现场制造人员提交协调、改进和处理记录；产品开发相关人员（如方案设计人员、零件设计人员、工艺规划人员、质量检验人员等）总结归纳，形成产品开发知识；知识库维护人员根据知识的分类属性自动编码，并添加至知识库系统。其中产品开发知识组织方法如下：将产品开发知识按照层次划分为产品、部件（如导向装置、压料装置、出件装置等）、零件（如成形零件和各类辅助零件）和结构要素（如孔、槽、筋、圆角、表面等）；将产品开发知识按照使用过程划分为设计知识、工艺知识和操作知识；将产品开发知识按照产品类型（如冲切模具、弯曲模具、成形模具等）和系列（如冲切模具可以按照凸凹模形状和尺寸细分）进行归类，从以上三个维度进行产品开发知识的组织，定义每个维度的属性，并赋予每个属性值以特定的编码。这样，一则知识根据其三个维度的属性值对应一个特定的编码，便于产品知识的计算机存储和检索。

4 结论

新产品开发中制造现场知识是产品开发过程的自然增值，是企业最有价值的资源，有效地管理和利用产品开发知识是企业产品开发能力的提升的关键。

参考文献：

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