港口机械产品制造生产过程的并行化改造

徐明堂 赵思俭

摘要：近年来，科学技术的进步为机械制造行业的自动化发展提供了技术保障，尤其是在港口机械产品制造领域。但是其生产过程中仍存在一些问题为了完善机械产品制造生产的系统化、规模化，需要对其生产过程进行并行化改造。本文通过对生产运行中的窜行模式进行研究，提出优化生产过程的并行模式，以推动我国港口机械生产的可持续发展。

关键词：港口机械产品;制造生产;并行;改造

一、 港口机械产品制造生产的发展

港口机械产品制造生产企业想要在科学技术迅速发展和行业竞争积烈的情况下获得更好的经济效益，就要引進先进技术，创新现有的生产模式。以下针对港口机械产品生产过程中窜形式生产模式存在的问题提出相应的并行化改造策略，为企业获得更高的经济收益。港口机械产品制造生产具有高效生产和安全操作量方面的特点[1]。一是科技的进步提高了用于机械制造的各设施设备的精确度和系统性，工作人员学习和掌握相关技术，将其应用于产品制造和生产过程，提高各生产工序中的自动化程度，控制产品加工，极大地解放了人力劳作，减少了人为性误差，提高了机械产品生产效率。二是港口机械产品制造生产中网络信息技术的应用提高了生产流程的机械化和自动化，减少了机械设备的不必要消耗，使其使用寿命更长。另一方面，机械生产系统因设备的创新，运行更加安全和稳定，从而使整体生产的工序和流程更加安全化和规范化。

二、 并行工程的简介

并行工程即综合港口企业中的所有资源，改进产品的设计方案，通过优化生产过程的初步工序来保障后续的生产工序有序开展的工程技术。并行工程包括调研、采购、研发等各个过程及相关过程的并行开展。具体是从实际市场分析到资金预算，从生产材料采购到装配生产，从销售环节到售后问题处理的相关过程。在并行工程中，需要各部门的工作人员及时沟通、确保各环节数据的共享，综合各个影响因素，结合售后中的实际需求，优化设计流程，提高生产效率，实现整个系统的高效运行。

港口机械的产品结构相对复杂，需要专业的设计人才和生产技术，优化系统运行，减少投资风险。并行工程的运用可以优化生产设计，促进港口机械的高效生产。

三、 窜行式生产模式的简介

港口机械多是大型的、单件的、重量的机械产品。比如各种起重机、装船机和卸船机等[2]。其商品生产方式需要单个机械进行设计，因结构复杂，所以在前期的设计环节需要不断改进，优化设计图纸，在后续的制造环节需按实际工序和生产中所遇到的问题及时调整。为确保机械产品的正常运行，需要工作人员到港口实地安装，并进行调试再投入使用，防止在实际使用过程中因安装问题影响运行。港口机械产品从接单设计到投入使用，一般在10个月以上，甚至几年的时间，生产周期较长，需要实行系统管理。

港口机械产品的生产过程包含各个方面，比如：接单之后成立单独项目，根据该项目开展调研、方案设计、设计审核、具体制造、各部分组装、拆分运输、实地调试、完成售后。

港口机械产品生产过程中的项目设计、方案研讨、设计评审和具体制造都可以利用窜行式生产模式，完成前一步工序为后一步生产奠定基础。首先在接单后成立单独项目组，然后展开具体方案设计。在产品设计环节，设计组成员在现有的材料和制造技术基础上展开讨论和构想，然后对不同的构思方案进行评审，筛选出最后的制造方案。设计方案确定之后，设计部工作人员需要和车间的制造人员会面具体讨论设计方案的操作性和可行性，制造人员依次构思具体的制造方案。制造方案包括技术设计和工艺设计，在设计中，通常是对部分结构进行仿真以检验后续制造的效果，但是因为对具体加工工序不能有效仿真，影响后续制造的评估结果。通过长时间的复杂加工，港口机械产品完成了制造，但是还需要将其组装，再拆分运输到现场，实地安装和调试之后投入正常使用才算完成生产过程。因为港口机械产品多是单个的大型机械，所以样品试制很难实现，容易导致设计方案与实际运行可能存在差异，一旦出现问题需要返工，工作量就会比较大，同时在返工过程中也会出现不同程度的损失。

港口机械产品的生产过程中，因为是建立在前一一工序上的顺序流程，导致在实际操作过程中出现较多的问题。比如：在总体安装时发现部分零件出现焊接和装配问题，需要重新改造，工程量大。所以，产品开发过程中的设计环节优化是整个生产流程顺利进行的突破口。

（一） 方案设计环节

一是目前的方案不能与后续制造出现误差、缺乏行业竞争力的问题。具体表现在其不能对后续的生产时间和产生的实际费用做出预估，从产品生产的初步环节就缺乏对其后续生产的可行性评估。另外，随着我国经济的快速发展 ，港口机械使用方要求在短时间内生产和制造最优的产品，这就对机械产品厂家提出了更高要求。

二是因为生产过程中某些环节的控制问题，导致生产成本居高不下。目前的港口机械产品生产没有系统、科学的成本评估模式，只能根据以往的生产经验做出大致估算，对实际生产成本控制不能起到有效的作用。因为港口机械产品属于大型的单件产品，工序复杂、耗资较大，所以如能提前评估出生产成本，就可以在材料选择、机电配套清淡方面做出控制，从而减少不必要的成本支出。

（二） 技术设计环节

技术设计环节存在协作能力差、效率低下、考量不全面等问题。一是协作方面，工艺部门与设计部门缺乏统一作图标注和有效沟通，设计部门出具的图纸，工艺部门需要重新绘制，工艺部门更新后的图纸也没有及时反馈给设计部门。二是考量方面，设计方案中缺乏综合考虑部件的可加工性、可装配性等属性，导致后续相关环节中出现各种问题。三是工作效率方面，依然沿用传统的手工作图，精确度和时间使用都有待考量，同时未能充分发挥相关技术的仿真、模拟功能。

四、 并行化改造的策略

窜行式生产模式在具体生产过程中，多出现成本控制、因素综合等各种问题，所以要提高港口机械产品生产企业的竞争力，就必须对现有模式进行并行化改造。在改造过程中，形成系统化的并行工程思路，在初步设计环节，就综合考虑成本、可行性、时间、技术等整个生产过程中的各个方面。以下从六个方面进行分析：一是创新设计手段，将计算机的统计和仿真功能运用于产品设计的初期阶段，从而完成周期、成本、材料选取等方面的评估。二是考虑可装配性，在设计时通入部件的可装配性考量，减少后续的工作量，另外，运用专业软件进行分析、统计，在设计环境就规避制造过程中可能出现的问题，降低生产成本。三是提高技术性审查的及时完备性，减少因技术设计在总装、拆运环节出现的问题，缩短生产周期，有效控制成本。四是利用PDM做好相应的维护和管理工作。五是规范作图标准，减少因制图问题出现各部门间的工作不衔接问题，为高效开展后续工作做铺垫。六是在设计的同时兼顾工艺审查，在设计之初就全面考虑到相应工序的工艺技术问题。

五、 结束语

本文根据港口机械产品窜行式生产模式中出现的问题，针对性地提出各个环节的并行化改造策略，从而缩短生产周期，控制企业成本，提高港口机械产品生产厂家的竞争力，推动港口机械行业的可持续发展。

参考文献：

[1]赵世光， 陈文培， and 严隽琪. "港口机械产品制造生产过程的并行化改造." 机械工程师 07（1999）：1-3.

[2]孙志军.复杂机械产品再制造过程质量管控策略研究. Diss. 合肥工业大学， 2013.

（作者单位：上海振华港机重工有限公司）