談工位器具的設(shè)計與應(yīng)用

摘要：工位器具作為一種生產(chǎn)工藝裝備，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善現(xiàn)場管理，產(chǎn)品質(zhì)量和現(xiàn)場管理情況又都是客戶對企業(yè)和企業(yè)產(chǎn)品認(rèn)可的關(guān)鍵方面。因此，有必要合理設(shè)計并使用工位器具。

關(guān)鍵詞：工位器具 設(shè)計 使用

在現(xiàn)代制造中，提高產(chǎn)品質(zhì)量，做好現(xiàn)場管理和做好有效的安全防范要涉及到很多方面。工位器具作為制造過程中的一種輔助裝備，不僅能夠用來存放工件，還能發(fā)揮提高質(zhì)量、美化現(xiàn)場、增強(qiáng)安全等作用。如何合理設(shè)計和使用工位器具呢？本文就此進(jìn)行討論，以指導(dǎo)實際生產(chǎn)中工位器具的設(shè)計、使用和管理維護(hù)

1、關(guān)于工位器具

1.1工位器具的定義和用途

工位器具屬于生產(chǎn)工藝裝備范疇。在GB/T4863-1985《機(jī)械制造工藝基本術(shù)語》中，工位器具定義為：“在工作地或倉庫中用以存放生產(chǎn)對象或工具用的各種裝置。”從定義看出，工位器具在生產(chǎn)過程中不僅用于存放材料、毛坯、半成品、成品及各種零部件，還用于存放工具、刀具等。但在實際中，工位器具不僅用于存放，還用于運輸，相應(yīng)的地點也不只是作業(yè)現(xiàn)場和倉庫。

1.2工位器具的分類

在GB/T1008-1989《機(jī)械加工工藝裝備基本術(shù)語》的工位器具術(shù)語中列出了八種工位器具，即工具箱、工件箱、料箱、工具架、工件架、料架、運輸小車和托盤。這些工位器具在實際生產(chǎn)中在不同企業(yè)得到了不同程序的應(yīng)用。

2、工位器具的設(shè)計制造

2.1工位器具的設(shè)計需考慮因素

2.1.1工件。工位器具是用來存放工件的，所以在設(shè)計工位器具時，首先必須對工件狀態(tài)進(jìn)行分析，才能有針對性地設(shè)計出合理適用的工位器具。工作狀態(tài)包括以下方面：

（1）工件種類 在機(jī)械制造中，工件根據(jù)成形方法可分為鑄造件、鍛造件、結(jié)構(gòu)件和壓形件。不同種類的工件對工位器具有著不同的要求。鑄造件、鍛造件不容易變形，擺放可以隨意，但對于比較容易變形的薄板件就必須有固定裝置并加以固定。

（2）工件狀態(tài) 是毛坯件還是加工完的件；是粗加工件還是精加工件；是只噴底漆的半成品還是噴涂了面漆的成品件，只有確定工位器具存放零件的這些狀態(tài)，才能對工位器具的功能進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，才能制造出合理經(jīng)濟(jì)的工位器具。

（3）工件外形尺寸、重量、結(jié)構(gòu) 只有確定工件的尺寸和重量，才能確定工位器具的大小、容量及選用合適的材料。工件如何擺放和固定才能穩(wěn)定和易于裝卸需要依據(jù)工件的結(jié)構(gòu)確定。

2.1.2吊裝設(shè)備。吊裝設(shè)備主要是叉車和格式起重機(jī)。工位器具需要與工件一起吊裝運輸，設(shè)計工位器具時需依據(jù)吊裝設(shè)備的載重量。如果車間內(nèi)的橋式起重機(jī)重量為1.5噸，設(shè)計的工位器具及存放的工件的總重量就不能超過1.5噸，否則無法適用或成為安全隱患。同樣，如果工位器具及存放的工件的總重量超過叉車的載重量，也無法正常使用，除非減少工件存放量，但這使工位器具不能充分發(fā)揮其作用，占用空間，且造成制造材料及人工的浪費。

（1）車間。許多企業(yè)的車間并不是按標(biāo)準(zhǔn)廠房設(shè)計，設(shè)計工位器具時，還必須考慮車間大門的通過能力、車間場地大小等實際情況。工位器具必須能夠順利通過主要物流大門，不能占用車間過多的空間。

（2）生產(chǎn)節(jié)奏。生產(chǎn)節(jié)奏決定了工件每天的生產(chǎn)量。工位器具容量應(yīng)該依據(jù)每天的用量或生產(chǎn)批量設(shè)計。一些小件可以考慮工位器具通用或加大存放量，以提高利用率。但大件必須依據(jù)生產(chǎn)批量和現(xiàn)場空間確定工位能為器具容量，否則會出現(xiàn)長期存放，導(dǎo)致車間擁擠，物流不暢。尤其直送工位的工件，工位器具必須控制。即實現(xiàn)大件零庫存，小件適量庫存，因為小件零庫存會導(dǎo)致運送頻次的增加，使生產(chǎn)成本增加。

(3)功能定位。工位器具用途都是存放生產(chǎn)對象，但需要其實現(xiàn)的具體功能有很多種，這就需要根據(jù)實際需要進(jìn)行有傾向性的選擇。

工位器具可以實現(xiàn)以下功能：

（1）方便儲存，能堆垛存放，充分利用空間；

（2）方便運輸，好裝好卸，能叉能吊，提高裝卸效率，減輕工人的勞動強(qiáng)度；

（3）能做到工件在加工、存放中不落地，便于操作者取放，減少無效勞動，提高工作效率；

（4）防止和減少工件間的相互磕、碰、劃傷，保持工件清潔，有效地加強(qiáng)對在制品、成品的管理，保證了產(chǎn)品質(zhì)量；

（5）整齊堆放，減少查找工作和取件時間，提高生產(chǎn)效率；

（6）便于清點工件數(shù)量；

（7）避免工件雜亂堆放，減少安全隱患；

（8）改善操作環(huán)境，利于工人操作和提高工件加工質(zhì)量；

（9）改善現(xiàn)場管理，為科學(xué)管理方法和手段的應(yīng)用創(chuàng)造條件。

對于鑄段毛坯件，主要為了減少地面占用，避免雜亂堆放，采用箱式工位器具即可。對于精加工工件或噴涂有裝飾涂層的工件，則需要防止磕、碰、劃傷，因此工位器具要求對每一個工件都有固定和保護(hù)作用，且工件與工件之間應(yīng)隔離、工件與工位器具之間需加軟墊。

2.1.3設(shè)計與制造。工位器具過去都是使用企業(yè)自己設(shè)計與制造，隨時用隨時做，比較方便。現(xiàn)在有了許多專業(yè)制造貨柜及工位器具的公司，可以進(jìn)行各種工位器具的設(shè)計和制造。批量大的工位器具可以委托專業(yè)廠家設(shè)計制造。

不管由誰來設(shè)計制造，都必須注意以下方面：

（1）工位器具的形式。應(yīng)根據(jù)工件的外形尺寸、結(jié)構(gòu)等確定工件的存放方式，選擇箱類工位器具或架類工位器具；

（2）外形尺寸大小。對工件架、料架一類的工位器具，在滿足穩(wěn)定性和使用要求的同時，外形尺寸盡可能小，減少材料使用和空間占用，降低綜合成本；

（3）壽命。應(yīng)根據(jù)工位器具的使用頻率確定其使用壽命。壽命過短，損毀和更新會很快。壽命過長，可能會加大工位器具的體積和重量，顯得笨拙，對吊裝設(shè)備能力要求較高；

（4）材料選擇。應(yīng)根據(jù)工件質(zhì)量和容量選用合適的材料，在滿足強(qiáng)度和使用壽命的同時，盡可能選用常用的和經(jīng)濟(jì)的材料。槽鋼、角鋼和薄鋼板是工位器具常用的材料；

（5）吊裝。工位器具要有吊耳和叉口，吊起是工位器具應(yīng)保持平穩(wěn)狀態(tài)，用叉車時保證重心在貨叉上；

（6）工件裝卸。小件箱類工位器具不能太深，否則底部工件不易取放。架類工位器具上的工件應(yīng)該存放和取出方便，盡可能減少裝卸人員，避免磕碰現(xiàn)象。另外，工件重心盡可能低，提高穩(wěn)定性。

3. 工位器具的使用與管理

在一些企業(yè)中，工位器具使用一次后就不知去向，或者損毀較快。為避免丟失、損毀，提高工位器具使用效率和使用壽命，還必須對工位器具進(jìn)行有效地管理。

3.1.1工位器具的標(biāo)準(zhǔn)化

（1）工位器具的編號。為便于識別和存放工件，工位器具應(yīng)該進(jìn)行編號，并印在工位器具外壁或大面上顯著位置。編號的顏色與工位器具顏色對比要明顯。工位器具最好是專用，所以編號可以直接是工件代號，這樣很容易識別。通用的工位器具也可以直接以工件代號為編號，但工件種類不能過多，否則在轉(zhuǎn)運時容易混淆。

（2）工位器具顏色。為改善和規(guī)范現(xiàn)場管理，工位器具的顏色應(yīng)統(tǒng)一制定。功能側(cè)重相同的工位器具可以采用同一種顏色。如果采用第三方物流或有多個供方的，不同物流企業(yè)和供方的工位器具顏色應(yīng)該明顯不同，易于識別。對噴涂油漆的工件，工位器具顏色應(yīng)該與工件顏色有明顯區(qū)別。

3.1.2工位器具的使用和回收。在使用工位器具時，應(yīng)先檢查是否清潔、完好。存放工件必須根據(jù)編號，對號使用。如果混用，可能導(dǎo)致工位器具的損壞。另外，存放工件的數(shù)量必須依據(jù)設(shè)計容量，不得擅自增加，否則會使工位器具變形甚至釀成安全事故。用于固定活動件的工位器具在裝入工件后必須移動或擰緊到位，使其起到固定作用。裝卸時，必須指定位置和鉤吊規(guī)定部位，以免造成傾斜、變形。

工位器具在使用時應(yīng)指定存放地點和責(zé)任人。工位器具一般隨工件走，到裝配工序后需要將工位器具轉(zhuǎn)運到最初工位循環(huán)使用。所以，工位器具里的工件裝配完后，應(yīng)放到制定的位置，方便查找和回收。

3.1.3工位器具的維護(hù)更新。工位器具的污染可能影響到所存放工件的清潔度，影響裝配和工件外觀質(zhì)量。所以，應(yīng)防止工位器具在使用中被污染，并及時對污染物如油脂、灰塵等進(jìn)行清理，使工位器具保持清潔。

3.1.4將工位器具納入到工藝檢查。為了使合理有效使用工位器具，對生產(chǎn)單位車間進(jìn)行工藝紀(jì)律檢查時，將工位器具的使用和管理納入檢查范圍，對責(zé)任單位進(jìn)行考核。具體可以就以下項目進(jìn)行檢查：

(1)工位器具上是否有灰塵、油污、垃圾等；

(2)工位器具上存放的具體零件與工位器具是否一致；

(3)現(xiàn)場有工位器具損壞是否及時報修或更新；

(4)工位器具上存放的零件數(shù)與工位器具設(shè)計存放零件數(shù)是否相符；

(5)工位器具上存放的零件是否按存放要求存放；

(6)空閑的工位器具是否放到指定區(qū)域，是否亂扔亂放。

要對不符合要求的項目責(zé)令立即整改，并作為對車間的綜合考核依據(jù)。

4. 結(jié)語

作為一種生產(chǎn)工藝裝備，工位器具對于提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善現(xiàn)場管理發(fā)揮著越來越重要的作用。產(chǎn)品質(zhì)量和現(xiàn)場管理情況又都是客戶對企業(yè)和企業(yè)產(chǎn)品認(rèn)可的關(guān)鍵方面。所以，廣泛和合理設(shè)計并使用工位器具已成為制造企業(yè)提升競爭力的關(guān)鍵之一。

課題：工位器具的設(shè)計、使用、管理和維護(hù)。

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