基于工藝同步工程的駕駛室開發(fā)

曹貴華，張召春，高任飛，吳彩庭，袁鵬飛

（三一重工股份有限公司，長沙 410400）

0 引言

在精益生產(chǎn)時代下，隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展，全球制造企業(yè)之間的競爭日益激烈，如何加快產(chǎn)品研發(fā)速度，縮短開發(fā)周期，降低研發(fā)和制造成本，快速適應市場需求與變化是每個制造企業(yè)都在研究的課題。產(chǎn)品開發(fā)過程的工藝同步工程對解決上述問題是一個有效的工作方法[1]。本文就工藝同步工程在駕駛室開發(fā)過程中的應用展開討論和分析。

1 工藝同步工程在駕駛室開發(fā)過程中的應用

1.1 工藝同步工程的概念

工藝同步工程（PSE，Process Simultaneous Engineering）亦稱同步工程（SM，Simultaneous Engineering），是對產(chǎn)品開發(fā)及其相關過程（制造和支持等）進行并行、一體化的系統(tǒng)化工作方法[2]。相對采用傳統(tǒng)的順序工程（如圖1所示）進行新產(chǎn)品開發(fā)，它特指工藝審核與產(chǎn)品研發(fā)同步，在產(chǎn)品設計研發(fā)過程中，工藝提前介入，提前輸入制造期工藝實施對產(chǎn)品的要求，協(xié)助產(chǎn)品研發(fā)部門優(yōu)化產(chǎn)品制造工藝，改善并提高產(chǎn)品的可制造性，使產(chǎn)品更容易在制造階段實現(xiàn)批量生產(chǎn)[3]。

由于工藝及相關過程的提前介入，將原本要留到工藝實施時才能暴露的問題在設計階段提前暴露并予以解決，使產(chǎn)品研發(fā)和后期的工藝盡量實現(xiàn)無縫對接。因此在駕駛室的開發(fā)過程中應用工藝同步工程，可以通過防止駕駛室研發(fā)與實際生產(chǎn)脫節(jié)來縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本（如圖2所示）。

圖1 采用傳統(tǒng)順序工程的駕駛室開發(fā)流程

圖2 同步的駕駛室開發(fā)流程

1.2 工藝同步工程的目標

在駕駛室的開發(fā)過程中，應用工藝同步工程的主要目標有以下幾點：縮短駕駛室開發(fā)周期、降低駕駛室研發(fā)費用、優(yōu)化駕駛室制造工藝、優(yōu)化駕駛室質(zhì)量以及研討與現(xiàn)有及未來駕駛室開發(fā)的通用性。

1.3 工藝同步工程的適用范圍

工藝同步工程適用于一個公司內(nèi)所有的新開發(fā)駕駛室（包括右舵駕駛室、變型駕駛室等項目開發(fā)）。

駕駛室的新品開發(fā)可分為：

1）全新駕駛室開發(fā)：公司以前從未開發(fā)過的新領域的駕駛室。

2）變型駕駛室開發(fā)：公司以前開發(fā)過并且一直在生產(chǎn)的駕駛室的變型款，可以共用一個平臺。

3）右舵駕駛室開發(fā)：這種駕駛室的開發(fā)不同于變型駕駛室的開發(fā)，因為相對于基型駕駛室（左舵駕駛室）而言，右舵駕駛室的骨架和內(nèi)飾都發(fā)生了巨大的變化，同時，左舵駕駛室對右舵駕駛室的開發(fā)又有很大的借鑒意義。

1.4 工藝同步工程實施內(nèi)容

在駕駛室的開發(fā)過程中，工藝工程師同其他部門人員（主要是研究院的研發(fā)工程師）一起，從開始就考慮到產(chǎn)品開發(fā)周期中的一切因素，包括品質(zhì)、成本、原材料、進度計劃、用戶需求以及下料、成型、機加工、焊接、表面處理、涂裝和裝配等，通過與其他部門的協(xié)作與信息的及時交流，把制造工藝問題解決在萌芽階段[4]。

新款駕駛室的開發(fā)流程一般包括參考駕駛室調(diào)研階段、工業(yè)造型階段、結(jié)構設計階段、駕駛室樣車試制階段和駕駛室批量生產(chǎn)階段。工藝同步工程在不同的階段有不同的工作內(nèi)容和側(cè)重點。

1.4.1 參考樣車調(diào)研階段工藝分析

對標桿駕駛室的調(diào)研，有利于吸取標桿的長處，避免設計中出現(xiàn)標桿的短處。工藝人員在此階段的側(cè)重點是了解標桿駕駛室零件的工藝、以及標桿駕駛室運用到的新材料等，為后面的工藝分析作好技術儲備。

1.4.2 工業(yè)造型階段工藝分析

在工業(yè)造型確認前，工藝工程師需要與工業(yè)設計工程師一起，了解造型風格和特點，研究產(chǎn)品的制造工藝性。該階段的主要工作包括:零件成型性分析、搭接工藝性研究、涂裝工藝性分析和結(jié)構分析等。

1.4.3 結(jié)構設計階段工藝分析

在駕駛室結(jié)構設計的過程中，工藝人員要與結(jié)構設計工程師反復評審。在此階段，主要工作為：成型性分析、零件干涉分析和裝配工藝檢查等。

1.4.4 試制樣車工藝檢查

樣車試制階段是最能發(fā)現(xiàn)問題的階段，因此，在這個階段，工藝工程師必須時刻關注產(chǎn)品的制造過程，在整個試制過程中全程跟蹤。在這個階段的主要工作內(nèi)容為：樣車樣件制造流程分析、樣車工藝重點及難點分析、生產(chǎn)可行性初步驗證、零件成型性驗證、產(chǎn)品可焊性驗證、裝配可行性驗證、涂裝可行性驗證、精度分析和成本分析及驗證等。

1.4.5 批量生產(chǎn)工藝準備

樣車試制完成后，工藝人員開始要為批量生產(chǎn)做準備。在這個階段的主要工作是：生產(chǎn)線的建設（包括焊接生產(chǎn)線、裝配生產(chǎn)線等）、根據(jù)生產(chǎn)綱領提報人員需求、原材料的采購以及批量生產(chǎn)需要的作業(yè)標準等。

1.4.6 工裝樣車的試制和驗收

進入大批量生產(chǎn)之前，必須完成工裝樣車的驗收。這個階段的主要工作就是工裝樣車的試制和評審、驗收。

1.5 工藝同步工程實施的條件

圖3 縱向管理型組織結(jié)構

目前絕大多數(shù)公司的組織機構是按照功能來劃分的，實行縱向管理（如圖3所示），而工藝同步工程的實施要求組織結(jié)構是矩陣管理（如圖4所示）。由于觀念和組織結(jié)構管理體制要求上的不一致，因此在現(xiàn)有體制的情況下按同步工程來開發(fā)駕駛室必然會出現(xiàn)不如意的地方，常常變成形式上是按同步工程，實際操作上還是按順序工程。

圖4 矩陣管理型組織結(jié)構

在公司的組織結(jié)構無法改變的情況下，駕駛室開發(fā)過程實行項目化推進管理。也就是說把整個開發(fā)過程看作是一個復雜的過程鏈，其間連接是通過輸入和輸出，只要對輸入和輸出的內(nèi)容、時間節(jié)點進行控制，在現(xiàn)有體制下就能實現(xiàn)真正的工藝同步工程。

具體的步驟如下：

1）駕駛室開發(fā)之初，要成立一個項目組，設立一名總負責人。總負責人下面設立產(chǎn)品設計項目經(jīng)理和工藝項目經(jīng)理。產(chǎn)品設計項目經(jīng)理負責駕駛室的結(jié)構設計，工藝項目經(jīng)理負責駕駛室整個開發(fā)過程的工藝評審、協(xié)調(diào)其他工藝人員階段性參與項目等。

2）項目總負責人召集與項目有關的人員共同對項目全過程進行仔細的研究，最后提出一份包含作業(yè)內(nèi)容、時間節(jié)點的項目全過程推進計劃。該計劃要能正確的表達各類工作開始和結(jié)束的時間，以及各類工作先后的次序，便于掌握各類工作介入的時間和并行工作的時間。

3）項目推進計劃完成后，項目總負責人不間斷的跟蹤進行，檢查執(zhí)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)偏離計劃需要糾正時，或者需要修改計劃時，由項目總負責人再次召集有關人員（可以是項目成立之初的那些人，也可以隨著項目的進展增減人員，總之參加人員一定是與修改事項有關的人員）進行研究。重復上述步驟，糾正方案或者修改后的計劃即可實現(xiàn)。

工藝項目經(jīng)理應該具備的素質(zhì)有：

1）具備較強的組織能力和協(xié)調(diào)能力；

2）對整個駕駛室的開發(fā)流程有全面的了解；

3）對駕駛室開發(fā)過程中的工藝有比較全面的了解；

4）對公司的生產(chǎn)設備、生產(chǎn)能力有比較全面的了解。

2 結(jié)論

在駕駛室開發(fā)過程中應用工藝同步工程，能為公司產(chǎn)生巨大的效益。筆者對公司今后新款駕駛室的開發(fā)過程中應用工藝同步工程提出幾點建議：

1）加強團隊建設，協(xié)調(diào)控制，有效的提高駕駛室設計效率，提高駕駛室品質(zhì)，縮短開發(fā)周期；

2）加強工藝同步工程流程建設和相關制度的完善；

3）加強高級人才特別是專業(yè)SE人才的培訓以及后備人才的培養(yǎng)，形成人才梯隊，提升工藝人員的分析能力。

總之，在駕駛室的開發(fā)過程中，各個區(qū)域都需要發(fā)展同步工程。工藝同步工程強調(diào)改進產(chǎn)品的開發(fā)過程和改變企業(yè)的組織結(jié)構，要盡可能全面的考慮產(chǎn)品整個生命周期中的所有因素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、開發(fā)進度、制造技術以至客戶的要求等。只有這樣，工藝同步工程才能發(fā)揮它應有的作用。

[1] 常思勤.同步工程在汽車行業(yè)中的應用[J].世界汽車,1996,4.

[2] 喬曉勇.沖壓同步工程在汽車開發(fā)中的運用[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2010,12.

[3] 李儉.淺談汽車車身制造工藝同步工程[J].汽車工藝與材料,2010,8.

[4] 李黎.同步工程在長安汽車開發(fā)中的應用[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2005,5.