现代制造技术在石油机械制造业中的应用探索

栾忠实

（哈尔滨精锐工贸有限公司， 黑龙江 哈尔滨 150060）

引言

随着经济发展速度的加快，市场竞争日益激烈，石油机械制造业也面临着严峻的挑战。石油机械制造业应积极开展技术创新，应用现代制造技术，提高石油开采效率及开采质量，提升其综合竞争力，实现石油机械制造业的稳定发展。

1 成组技术

对具有相似信息的事物集合进行处理，使得小批量生产获得较高生产效益的高效率生产管理技术即为成组技术。该技术包含多方面的内容，如系统工程、经营科学技术、生产管理技术、劳动心理学技术及社会学技术等，综合性较强。在车间生产单元的建设中，成组技术发挥着重要作用。随着技术逐渐向外拓展，工业发展需求日益增加，该技术在产品设计、生产管理及工艺设计领域中发挥着重要的作用。在工艺及刀具设计中运用成组技术，可以有效提高产品设计的速度和质量。成组技术可以有效改善生产系统的管理结构模式，完成单件或者小批量生产的任务，提高生产效率。

2 计算机集成制造技术

计算机集成制造技术一直以来备受重视，国家专门设立了CIMS 重点应用工厂，并投入巨资，希望在国内尽快实施，并达到国际先进水平。当前，CIMS 的应用进程已经取得了十分显著的效果。通过计算机技术完成信息集成，可以提高生产制造的现代化程度，为企业谋取更多经济效益[1]。

CIMS 可以提高企业生产过程的灵活性，有效解决企业生产时间较长、对市场变化响应滞后的问题，切实提高企业的综合竞争水平。CIMS 主要由2 个支撑系统和4 个功能系统组成。

1）支撑系统包括数据库和网络支撑分系统。

2）功能系统主要包括管理信息系统、工程信息系统、自动化制造系统和计算机辅助质量保证系统。管理信息系统主要包括物料需求计划及制造资源计划，可以有效控制生产技术及生产管理过程，提高生产质量与生产效率。工程信息系统主要包括计算机辅助制造、计算机辅助设计及辅助工艺等几个关键子系统。自动化制造系统主要包括数控机床系统、加工机器人设备、自动流水线系统及立体仓库等物料系统，还包括多种底层制造设备。计算机辅助质量保证系统包括从设计产品到生产及售后的全过程跟踪系统，能够完成质量检测、数据搜集、产品评价及报表统计等多项任务。

3 并行工程

并行工程的生产效率较高，已经引起了制造业的关注。并行工程即一体化并行设计产品及各种相关模式的系统化工作模式。该系统在设计初期会充分考虑产品的生命周期，即从生产到报废过程所耗费的时间，探寻其影响因素，如成本、质量、工作进度及用户需求等。并行工程重点强调组织下的协同工作，需要将工艺、生产制造、物料供应及销售服务等各类的生产专业人员聚集在一起，形成一体化的多功能组织团队，完成统一决策任务，提高生产工作的协调性。

并行工程本质上是一种管理与经营模式，能够克服串行工作模式下存在的缺点。反复修改的过程是相对滞后的，需要在并行模式下完成设计产品、技术准备及生产准备工作，减少生产时间投入，使得生产的产品能够满足供应市场的基本需求，以最快的速度进入市场。成组技术需要在产品及工艺设计、制造等环节完成分组管理与信息共享任务，是实现并行工程的重要保障。

4 精益生产

第二次世界大战之后，精益生产技术在汽车行业逐渐发展起来，是汽车行业占据主导性地位的生产模式。二战之后的经济较为落后，生产资金严重不足，精益生产概念应运而生。通过对人员组成、系统结构特点、运行方式及市场供应关系等各个方面进行变革，可以使生产系统满足用户的基本需求，精简生产过程中的冗余部分，提高供销成果。该技术的重点在于全面科学管理生产及技术体系，删减不必要的生产环节，提高生产效率[2]。

成组技术也是精益生产的重要保障，准时生产及全面质量管理系统是实现精益生产的重要前提。自动化技术在生产过程中发挥着重要作用，但生产过程同样重视人发挥的巨大价值。

5 工艺决策

为了对工艺生产问题做出科学决策，需要建立完善的数学模型系统、逻辑推理系统及智能思维决策系统，在主观、经验角度判断工艺问题，将其与计算机技术有机组合起来，提高决策过程的科学性。

建立数学模型并求解是解决决策问题的关键所在。数学模型是由数学公式、方程式等构成的基本算法，主要分为随机性数学模型、模糊性数学模型和系统性数学模型三个类型。

在做出工业决策时，还可以运用逻辑性决策的方式，从确定的逻辑推理思路出发，做出科学合理的推测，主要可以运用决策表及决策树两种形式，通过树状结构及表格结构描述，并处理动作与条件之间的关系[3]。另外，智能思维决策需要人工智能技术及工作人员以往的经验及智力。智能及运用知识解决问题的能力，主要具备推理、学习与联想三个主要因素。专家系统、模糊逻辑判别系统、人工神经网络和遗传算法等都属于智能思维决策的体系，能够提高工业决策的有效性与系统性。

6 石油企业应用现代制造技术的有效策略分析

石油企业需要多种机械设备共同参与，形成大批量的生产模式，流水线作业生产效率有待提高。例如，南阳石油机械厂多种型号的机械设备年产量较少，最多只能达到上百台。为了有效提高生产效率，获得更高的经济效益，需要将现代制造技术与成组制造工艺有效结合起来，改革石油机械制造业的传统制造模式，完成对小批量生产的组织生产任务，提高管理效率，创造出更高的经济效益。

当前，企业资金有限，开启重大科研项目的难度较高，需要在国家的扶持之下实施。石油制造企业需要根据自身的实际需要及经济水平，积极开展力所能及的科研工作，提高石油企业的整体经济效益。

6.1 积极引进新经验与新技术

在石油企业机械制造行业中，需要深入研究计算机集成技术、精益化生产技术、并行工程等先进技术，掌握其基本思想内涵，给企业生产提供理论指导与经验支撑，使其能够顺利完成技术改革、生产经营及科技经营管理任务。此外，石油企业需要不断了解国内外的最新科研成果及应用状况，适时将各类新技术引入到企业生产之中。

6.2 增强模块化设计强度

随着现代化水平不断提高，用户的需求逐渐分散，产品向着小批量、多种类的方向不断发展。为了减少资金占用，用户往往在使用之前开始订货，对于交货期的要求较高。因此，为了满足用户对于生产周期的需求，供应方需要对生产过程开展全新的设计，做好生产组织与技术准备工作，有效缩短交货周期，以满足用户的基本需求。实现该目标的有效方法之一即进行模块化设计，为产品及工艺设计、生产作业制造及工具装配等过程制定相应章程，及时发现生产过程中存在的问题并加以解决，有效控制设计产品及制定工艺、采购新刀具、制造新装备等过程的耗费成本。

6.3 开展对CAD、CAM及CAPP 的研究与应用

计算机辅助制造的基本组成即计算机辅助工艺设计及计算机辅助设计，是现代制造不可缺少的子系统。为了使得软件及硬件均能够满足企业生产的基本需求，需要做好推广与应用工作。

随着计算机科学与技术的普及，计算机辅助设计逐渐发展，并广泛应用于电子工程、航空航天及机械生产等领域。同时，应用CAD 软件可以完成计算、设计及绘图等工作。

变异设计在产品设计过程中占据的比例较大，只有在变异设计不可行时，才进行创造性设计。当前，以成组技术为基础开发出的CAD 应用软件对于变异设计具有重要作用，可以在标准图库中储存多种样品部件，在调出样件之后，只需要修改部分参数即可完成设计工作。用户可以根据自己的需求建立图库，提高设计的多样性。

CAD 技术能够有效减少生产准备时间，提高产品设计水平，满足用户的基本需求，从而得到了广泛的应用。

6.4 优化营销管理模式，增强行业内部的技术交流

优化企业的营销管理模式，可以提高企业经济效益。要明确企业营销管理过程中存在的问题，根据企业实际情况，制定人性化的营销管理方案，满足市场及营销需求。要做好生产技术沟通工作，增强行业内部发展的活力，不断升级并完善技术系统，研发新产品，占据国内石油机械市场。

6.5 提升石油机械制造工艺技术的自动化与智能化水平

在目前的工业生产中，企业的机械设备是否已实现自动化、智能化是体现该企业技术水平、衡量生产质量、判断其市场竞争力的重要参考依据。因此，在工业生产中不断提高机械设备的自动化、智能化水平，针对新型技术开展研究，充分发挥创新技术在石油机械制造中的作用，是当前石油机械制造行业发展的趋势。为了提升石油机械制造行业的自动化与智能化水平，在工业生产中发挥应有优势，提高生产效率与质量，应当不断学习、引进国外先进技术，招募专业型人才，并为技术人员提供良好的学习机会，提供定期培训和充足的技术研究基金，以技术创新、提高自动化智能化水平、转变传统石油机械制造行业的生产理念为目的，促进我国石油机械制造行业的自动化、智能化发展，尽力减少与国际生产技术水平标准的差距。

7 结语

当前，石油企业的机械技术水平有待提高，并面临着多方面的挑战。因此，需要摒弃原有的生产技术及营销观念，通过技术创新，开展崭新的营销模式，提高企业的综合竞争力，确保石油机械制造行业稳定、健康发展。