工位器具对提高产品质量的应用分析

从文胜+张艳丰+王鑫+冯晓路

【摘要】工位器具是应用于工作岗位中的可用器具，是一种保障产品质量的重要工艺装备，在机械加工和装配车间有极其广泛的应用。然而，工位器具却一直处于被忽略的地位，为生产企业管理者所忽视。随着科技的进步和时代的发展，现代物流不断深入和拓展，工位器具的规范化设计与应用引起了人们的高度关注，在现代JIT（just in time）配送的现代制造业之中，工位器具突显出其不可替代的重要地位和作用。

【关键词】工位器具；产品质量；制造业

工位器具是一种应用于生产企业之中的多功能可用器具，对于机械加工和制造业有极其重要的作用和意义，尤其对于物料存放、高效搬运、零部件防护等产品的质量而言，有不可替代的重要意义。为此，我们要在现代物流和制造业发展的背景下，重视工位器具的标准化、通用化设计，明晰工位器具的分类及其作用，提升工位器具在产品质量中的保障作用。

一、工位器具的分类及作用概述

工位器具归属于生产工艺装备范畴，可以应用于存储毛坯、半成品、成品及各种分总成，而且还可以应用于运输领域。根据其结构特点及用途可以分为箱类、托盘类、架类、容器类、盒类、柜类、车类、工作台及专用器具，其中小件的中转与运输可以采用多层的箱类工位器具；托盘类工位器具则应用于较大件的中转，呈单层的规则化摆放；架类工位器具通常为固定的多层结构；容器类工位器具主要适用于流动液體的存储、运输；盒类工位器具适宜应用于标准件的存储、中转；柜类工位器具适宜于存储及展示工件；车类工位器具适宜应用于近距离移动的维修和调试作业之中；工作台是实现对零部件加工、装配、包装、检测和维修的器具。

工位器具的主要功能和作用在于完整地保护机械产品、中间成品或半成品、在制品，较好地提升产品的质量。具体来说，工位器具对于各种产品的作用在于以下方面：（1）确保工件不受磕碰、划伤等损坏，并保证其清洁度。（2）确保工件在加工、存放过程中不受损坏，并方便操作者使用，可以有效地减少无效作业行为。（3）方便产品储存、运输、装卸的作业操作，不仅降低劳动作业强度，而且确保提高产品质量。（4）有助于实现产品的5S管理和精益化生产，可以提高产品生产作业的科学性。（5）更好地实现对产品的现场定置管理，促进生产作业的文明和安全。（6）实现对空间的节约性利用，降低生产作业成本。

二、工位器具标准化、规范化设计分析

为了提高产品质量，要实现对工位器具的标准化、通用化和规范化设计，提升产品的生产效率。

（一）工位器具标准化、通用化的设计流程

第一是分析物流流程。在对工位器具进行标准化、通用化的设计过程中，要分析并绘制工艺流程图，形象而直观地体现出工位器具产品的工艺流程路径，通过对关键点的物流、物料进出数量的分析，获取相关的工位器具方案。

第二是分析零件物理特征。对于工位器具的各个零部件要加以全面的分析，包括其特征、生产工艺、质量保证、特殊要求等。

第三是零部件的分类。可以将各个流程的零部件依照其形状和特征分类，使之精简、高效化。

第四是配置工位器具。要在工位器具配置的过程中，全面考虑和分析其包装防护物料的搬运方式、库存状态，利用计算机自动化系统，实现对工位器具配置的方案设计和优化，实现对工位器具的简化与合并配置。

（二）工位器具通用化设计

首先是工位器具的结构设计，1200mm×1000mm规格的工位器具的结构为：通用箱+通用保护内衬组合结构。其中通用箱采用底部为“川”型的托盘箱式样，可以较好地应用于叉车、手动液压搬运车作业过程。通用保护内衬组合结构则是箱体通用、内衬可调、可换式的组合形式。

其次是工位器具的保护设计，工位器具的通用保护设计可以针对不同的类别零件加以设计，具体包括有：①可调式保护栅格，通过对格栅尺的调整，可以更好地适用于不同类别零件的保护和分隔。②滑道式轴类V型支撑，这是利用V型支撑在滑道中的移动，实现对轴类零件的通用式的保护。③插入式U型支撑，适用于不同直径和厚度的法兰圆盘及盖板类零件，避免圆盘类零件的碰撞与破坏。④组合式V型放置结构，可以采用标准托盘和组合式V型结构，组合放置圆柱筒类零件。

最后是工位器具的通用化使用，在通用箱与通用保护相组合的方式之下，可以实现对同类项的合并与简化，其中通用托盘箱可以存放较大尺寸的零件，较好地实现对堆垛机、传输带、运输送料叉车的使用。通用栅格箱则可以较好地应用于圆柱类零件、矩形零件、三角形零件及异型零件的放置与使用。轴类通用箱可以放置φ20～90mm、长度≤1000mm的轴类零件，通用法兰架适宜放置和存储φ260～625mm、厚度≤70mm的圆盘类零件，组合式筒体架适宜应用于φ260～625mm、长度为700～2000mm的筒体的存储与转运。

三、工位器具的使用与养护

工位器具在使用之前应当检查其完整和清洁程度，并务必保证零件与工位器具编号的对应性，要保障专架专用，避免错放而引发的零件损坏或降低工位器具的使用寿命的现象。在盛放零件时，要在设计的容量之内存放，不可过于强求，以免造成工位器具超负荷装载导致其变形，影响零件的运输及存入质量。在对工位器具进行活动零件的装载操作过程中，要使零件固定无法移动方可起吊，并将钩吊吊耳放置准确的位置，避免出现起吊作业中的倾斜、变形或零件滑落现象。

还要对工位器具做好养护和维修工作，要避免工位器具表面上的油污和杂物的干扰性影响，必须对工位器具进行定期的清洗、整理，以免影响总成装配质量，对于零件的外观质量也造成不良的影响。另外，还要将工位器具纳入到工艺检查环节之中，实现对工位器具检查与考评，如整洁度、使用损坏情况、一致性等。

四、结语

工位器具是生产作业过程中不可缺少的重要部件，要注重考虑和全面分析工位器具的标准化、规范化和通用化设计，使之符合使用标准。在多种工位器具模块组合的前提下，实现对工位器具的简洁化、完整性使用，从而降低制造成本，实现对工位器具的现场流程化管理，更好地实现工位器具的使用与维护，增加产品的外观质量和美感，以其科学性提升工作效率，增强企业的竞争力和管理水平。

参考文献：

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[2]马璇华.浅谈工位器具的合理性设计与使用[J].艺术科技，2016（09）

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