適應(yīng)先進(jìn)生產(chǎn)方式的現(xiàn)代裝配工藝設(shè)計(jì)_技術(shù)資料-機(jī)械專家網(wǎng)-機(jī)械
一、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下企業(yè)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)管理的改進(jìn)
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下,企業(yè)為了能在競(jìng)爭(zhēng)中取勝,除了在技術(shù)上開發(fā)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用外,在生產(chǎn)管理上開發(fā)先進(jìn)管理技術(shù)的應(yīng)用也成了不可缺少的內(nèi)容。20世紀(jì)60年代中期,美國(guó)管理學(xué)家約瑟夫?奧列基(Josoph.Orlicky) 提出了物料需求的新思想來(lái)安排生產(chǎn)計(jì)劃,稱“物料需求計(jì)劃 (MRP)”,后來(lái)發(fā)展成為以MRP為核心的制造資源計(jì)劃(MRP–Ⅱ),20世紀(jì)80年代以來(lái)日本提出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(JIT)等等。MRP改變了傳統(tǒng)的庫(kù)存控制法來(lái)組織生產(chǎn),提出了制造業(yè)中優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃的根本思想——按需求來(lái)組織生產(chǎn),這種需求不僅是用戶的最終需求,包括制造過程中加工、裝配各工序間的需求。需求計(jì)劃一般以周為單位,甚至可落實(shí)到天為單位。日本豐田公司根據(jù)這一思想開發(fā)了“看板管理”,這是物料需求、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)的一種形式,把制造業(yè)的生產(chǎn)方式由“推動(dòng)”變?yōu)椤袄瓌?dòng)”,開發(fā)了零庫(kù)存、零缺陷活動(dòng),從而使企業(yè)生產(chǎn)周期大大縮短,減少了加工、裝配的等待時(shí)間,庫(kù)存與在制品減少,流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)加速,成本降低,創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。20世紀(jì)90年代美國(guó)把這一系列思想方法總結(jié)為精益生產(chǎn)方式(LP)。以上這些方法從20世紀(jì)80年代初傳入我國(guó),為管理專家、學(xué)者所接受,并結(jié)合計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在企業(yè)中推廣。這些先進(jìn)生產(chǎn)方式(模式)其實(shí)質(zhì)正是從粗放式的經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變到集約式的經(jīng)營(yíng)。從庫(kù)存控制到物料需求到準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn),這是粗放到集約的演變;物料需求到資源需求到準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)到精益生產(chǎn),這是保證需求按時(shí)、按質(zhì)、按量而且在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下完成,所以這是最優(yōu)化的生產(chǎn)組織管理,當(dāng)然也必然產(chǎn)生最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益。
由于機(jī)械產(chǎn)品是由少則幾十個(gè)零件,多則成千上萬(wàn)個(gè)零件所組成,其生產(chǎn)過程是離散型,尤其是占機(jī)械行業(yè)80%以上的多品種,單件和中、小批量生產(chǎn)企業(yè),在組織一種產(chǎn)品生產(chǎn)中有成千上萬(wàn)個(gè)零件,每個(gè)零件又有少則2~3道工序,多則幾十道工序,還要進(jìn)行從零件組裝到組件到部件……最后裝配成產(chǎn)品的逐級(jí)裝配,才能成為用戶的需求。在這一復(fù)雜的制造過程中,要能按“需求”的方式組織生產(chǎn),首先必需弄清楚裝配過程中的“需求”,即什么時(shí)間?需要什么物料?數(shù)量是多少?才能進(jìn)一步推導(dǎo)什么時(shí)間加工,什么時(shí)間制造毛坯……等等。而裝配過程中的物料需求正是裝配工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容,一個(gè)復(fù)雜的產(chǎn)品的裝配不但有嚴(yán)格的工藝要求,而且與企業(yè)的生產(chǎn)組織、裝配工藝裝備、工人的技術(shù)水平有關(guān),否則不能保證裝配的質(zhì)量與按期完成產(chǎn)品的裝配。從裝配周期分析,簡(jiǎn)單的產(chǎn)品裝配在一天或幾天內(nèi)完成,最復(fù)雜的產(chǎn)品裝配從一個(gè)月到幾個(gè)月甚至1年~1年半。所以其裝配過程的物料(零件等)的需求也是陸續(xù)的,應(yīng)按裝配工藝的要求提供,如果不按這一要求提供物料,不是停工待料,就是物料積壓。根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì),在不良的生產(chǎn)過程中,零件從加工到裝配其中有95%的時(shí)間處于等待狀態(tài),只有5%的時(shí)間進(jìn)行加工或裝配,因而造成生產(chǎn)過程庫(kù)存與在制品的增加、資金的積壓,惡化了生產(chǎn)過程。所以MRP提出從裝配開始安排生產(chǎn)計(jì)劃,從下道工序向上道工序發(fā)出需求指令(看板管理的形式),形成“拉動(dòng)”的生產(chǎn)方式。分析這一“拉動(dòng)”的過程,就是研究生產(chǎn)過程中的物料需求,這一需求正是由裝配工藝設(shè)計(jì)首先確定的,這就是MRP軟件中所提到的物料清單(BOM)。為了最大限度的優(yōu)化生產(chǎn),提出零庫(kù)存與準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn),計(jì)劃時(shí)間要求縮短到天,所以其BOM 必需提供裝配工藝決定的順序要求,否則不可能準(zhǔn)確到這種程度,愈是復(fù)雜、大型的產(chǎn)品,裝配周期長(zhǎng)的產(chǎn)品,BOM 要求愈細(xì)。從以上分析可知要使MRP、JIT運(yùn)行有良好的效益,首先必需解決工藝設(shè)計(jì)的適應(yīng)性,如果不按工藝設(shè)計(jì)的要求提供BOM,只按傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)BOM(設(shè)計(jì)物料明細(xì)表)來(lái)組織生產(chǎn),使用任何一種MRP為核心的軟件(MRP–Ⅱ、JIT、EMS、ERP等)都將不可能獲得應(yīng)有的效果。這也是我國(guó)近十年來(lái)應(yīng)用MRP/ERP效果不理想的原因之一。
二、先進(jìn)生產(chǎn)方式需要相適應(yīng)的工藝技術(shù)文件
根據(jù)國(guó)外介紹,在產(chǎn)品生命周期內(nèi)將產(chǎn)生不同的BOM,在概要設(shè)計(jì)階段、技術(shù)設(shè)計(jì)階段、工藝設(shè)計(jì)階段,雖然是同一種產(chǎn)品,由于時(shí)間不同、目的不同所以其BOM的內(nèi)容也不相同,安排產(chǎn)品全面計(jì)劃MRP/ERP所需的是裝配BOM,必須反映整個(gè)產(chǎn)品的裝配結(jié)構(gòu)、層次、順序及所需物料的數(shù)量,只有這樣才能做為提供裝配過程中所需物料的依據(jù)。
根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)、工藝文件分析,JB/T 5054.1~5054.6-2000“產(chǎn)品圖樣及設(shè)計(jì)文件格式”其中明細(xì)表、匯總表只表達(dá)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、組成及所需物料數(shù)量,并沒有反映出裝配過程中的結(jié)構(gòu)、組成與數(shù)量,更沒有裝配的順序。現(xiàn)行的工藝設(shè)計(jì)技術(shù)文件JB/T 9165.1~9165.4-1998規(guī)定了裝配工藝卡與裝配工序卡,前者反映了裝配工藝與工序的技術(shù)要求、方法等。雖然也提到了可用工藝附圖、裝配系統(tǒng)圖來(lái)描述裝配過程,但無(wú)詳細(xì)說(shuō)明。沒有提出要求提供具有裝配順序的物料明細(xì)表概念。所以現(xiàn)行的設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)文件不能達(dá)到MRP/ERP、JIT所要求的BOM。在1997年8 月原機(jī)械部科技與質(zhì)量監(jiān)督司召開的裝配工藝編制與裝配CAPP研討會(huì)上,根據(jù)到會(huì)的汽車、機(jī)床、通用、重型、農(nóng)機(jī)、輕工、紡織、電機(jī)、汽機(jī)等行業(yè)企業(yè)介紹,只有汽車等大批量生產(chǎn)的企業(yè)裝配工藝非常仔細(xì),能達(dá)到MRP的要求,輕工行業(yè)的許昌煙草機(jī)械廠, 使用裝配系統(tǒng)圖指導(dǎo)裝配與全廠生產(chǎn)計(jì)劃的安排。其余均根據(jù)設(shè)計(jì)物料明細(xì)表作為計(jì)劃的依據(jù),即使用MRP軟件也使用設(shè)計(jì)物料明細(xì)表。
因此改進(jìn)現(xiàn)行的裝配工藝文件與設(shè)計(jì)的內(nèi)容成了細(xì)化計(jì)劃管理,使企業(yè)由粗放型發(fā)展到集約型的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。也是使MRP /ERP軟件運(yùn)行能發(fā)揮作用獲得應(yīng)有經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。
三、適應(yīng)MRP/ERP、JIT需求的裝配工藝設(shè)計(jì)方案
1.名詞、術(shù)語(yǔ)定義
為了對(duì)裝配工藝設(shè)計(jì)過程中有關(guān)名詞、術(shù)語(yǔ)有統(tǒng)一的理解,下面對(duì)有關(guān)名詞、術(shù)語(yǔ)進(jìn)行定義。
構(gòu)件:組成機(jī)械產(chǎn)品的物料在裝配過程中獨(dú)立存在的如零件(自制或外購(gòu)?fù)鈪f(xié)),分件、合件、組件、部件、總成(大部件或一級(jí)部件)、整機(jī)等統(tǒng)稱為構(gòu)件。
零件:不經(jīng)裝配而構(gòu)成的構(gòu)件。
分件:用永久性結(jié)合方法(焊、鉚、澆鑄、粘結(jié))組成的構(gòu)件。
合件:用永久性結(jié)合方法將二個(gè)以上分件組成的構(gòu)件。
組件:用非永久性結(jié)合方法,將二個(gè)以上零件、合件組成的構(gòu)件。
部件:用非永久性結(jié)合方法,將一個(gè)以上組件與其它零件、合件組成的構(gòu)件。
總成:用非永久性結(jié)合方法,將一個(gè)以上部件與其它零件、合件、組件組成的構(gòu)件,但本身無(wú)獨(dú)立的整機(jī)功能。