工位器具對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量的應(yīng)用分析

從文勝+張艷豐+王鑫+馮曉路

【摘要】工位器具是應(yīng)用于工作崗位中的可用器具，是一種保障產(chǎn)品質(zhì)量的重要工藝裝備，在機(jī)械加工和裝配車(chē)間有極其廣泛的應(yīng)用。然而，工位器具卻一直處于被忽略的地位，為生產(chǎn)企業(yè)管理者所忽視。隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代物流不斷深入和拓展，工位器具的規(guī)范化設(shè)計(jì)與應(yīng)用引起了人們的高度關(guān)注，在現(xiàn)代JIT（just in time）配送的現(xiàn)代制造業(yè)之中，工位器具突顯出其不可替代的重要地位和作用。

【關(guān)鍵詞】工位器具；產(chǎn)品質(zhì)量；制造業(yè)

工位器具是一種應(yīng)用于生產(chǎn)企業(yè)之中的多功能可用器具，對(duì)于機(jī)械加工和制造業(yè)有極其重要的作用和意義，尤其對(duì)于物料存放、高效搬運(yùn)、零部件防護(hù)等產(chǎn)品的質(zhì)量而言，有不可替代的重要意義。為此，我們要在現(xiàn)代物流和制造業(yè)發(fā)展的背景下，重視工位器具的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化設(shè)計(jì)，明晰工位器具的分類(lèi)及其作用，提升工位器具在產(chǎn)品質(zhì)量中的保障作用。

一、工位器具的分類(lèi)及作用概述

工位器具歸屬于生產(chǎn)工藝裝備范疇，可以應(yīng)用于存儲(chǔ)毛坯、半成品、成品及各種分總成，而且還可以應(yīng)用于運(yùn)輸領(lǐng)域。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及用途可以分為箱類(lèi)、托盤(pán)類(lèi)、架類(lèi)、容器類(lèi)、盒類(lèi)、柜類(lèi)、車(chē)類(lèi)、工作臺(tái)及專(zhuān)用器具，其中小件的中轉(zhuǎn)與運(yùn)輸可以采用多層的箱類(lèi)工位器具；托盤(pán)類(lèi)工位器具則應(yīng)用于較大件的中轉(zhuǎn)，呈單層的規(guī)則化擺放；架類(lèi)工位器具通常為固定的多層結(jié)構(gòu)；容器類(lèi)工位器具主要適用于流動(dòng)液體的存儲(chǔ)、運(yùn)輸；盒類(lèi)工位器具適宜應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)件的存儲(chǔ)、中轉(zhuǎn)；柜類(lèi)工位器具適宜于存儲(chǔ)及展示工件；車(chē)類(lèi)工位器具適宜應(yīng)用于近距離移動(dòng)的維修和調(diào)試作業(yè)之中；工作臺(tái)是實(shí)現(xiàn)對(duì)零部件加工、裝配、包裝、檢測(cè)和維修的器具。

工位器具的主要功能和作用在于完整地保護(hù)機(jī)械產(chǎn)品、中間成品或半成品、在制品，較好地提升產(chǎn)品的質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，工位器具對(duì)于各種產(chǎn)品的作用在于以下方面：（1）確保工件不受磕碰、劃傷等損壞，并保證其清潔度。（2）確保工件在加工、存放過(guò)程中不受損壞，并方便操作者使用，可以有效地減少無(wú)效作業(yè)行為。（3）方便產(chǎn)品儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝卸的作業(yè)操作，不僅降低勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，而且確保提高產(chǎn)品質(zhì)量。（4）有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的5S管理和精益化生產(chǎn)，可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)的科學(xué)性。（5）更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)定置管理，促進(jìn)生產(chǎn)作業(yè)的文明和安全。（6）實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的節(jié)約性利用，降低生產(chǎn)作業(yè)成本。

二、工位器具標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計(jì)分析

為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，要實(shí)現(xiàn)對(duì)工位器具的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和規(guī)范化設(shè)計(jì)，提升產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

（一）工位器具標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的設(shè)計(jì)流程

第一是分析物流流程。在對(duì)工位器具進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要分析并繪制工藝流程圖，形象而直觀地體現(xiàn)出工位器具產(chǎn)品的工藝流程路徑，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)的物流、物料進(jìn)出數(shù)量的分析，獲取相關(guān)的工位器具方案。

第二是分析零件物理特征。對(duì)于工位器具的各個(gè)零部件要加以全面的分析，包括其特征、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量保證、特殊要求等。

第三是零部件的分類(lèi)。可以將各個(gè)流程的零部件依照其形狀和特征分類(lèi)，使之精簡(jiǎn)、高效化。

第四是配置工位器具。要在工位器具配置的過(guò)程中，全面考慮和分析其包裝防護(hù)物料的搬運(yùn)方式、庫(kù)存狀態(tài)，利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工位器具配置的方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)工位器具的簡(jiǎn)化與合并配置。

（二）工位器具通用化設(shè)計(jì)

首先是工位器具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，1200mm×1000mm規(guī)格的工位器具的結(jié)構(gòu)為：通用箱+通用保護(hù)內(nèi)襯組合結(jié)構(gòu)。其中通用箱采用底部為“川”型的托盤(pán)箱式樣，可以較好地應(yīng)用于叉車(chē)、手動(dòng)液壓搬運(yùn)車(chē)作業(yè)過(guò)程。通用保護(hù)內(nèi)襯組合結(jié)構(gòu)則是箱體通用、內(nèi)襯可調(diào)、可換式的組合形式。

其次是工位器具的保護(hù)設(shè)計(jì)，工位器具的通用保護(hù)設(shè)計(jì)可以針對(duì)不同的類(lèi)別零件加以設(shè)計(jì)，具體包括有：①可調(diào)式保護(hù)柵格，通過(guò)對(duì)格柵尺的調(diào)整，可以更好地適用于不同類(lèi)別零件的保護(hù)和分隔。②滑道式軸類(lèi)V型支撐，這是利用V型支撐在滑道中的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸類(lèi)零件的通用式的保護(hù)。③插入式U型支撐，適用于不同直徑和厚度的法蘭圓盤(pán)及蓋板類(lèi)零件，避免圓盤(pán)類(lèi)零件的碰撞與破壞。④組合式V型放置結(jié)構(gòu)，可以采用標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)和組合式V型結(jié)構(gòu)，組合放置圓柱筒類(lèi)零件。

最后是工位器具的通用化使用，在通用箱與通用保護(hù)相組合的方式之下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)同類(lèi)項(xiàng)的合并與簡(jiǎn)化，其中通用托盤(pán)箱可以存放較大尺寸的零件，較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)堆垛機(jī)、傳輸帶、運(yùn)輸送料叉車(chē)的使用。通用柵格箱則可以較好地應(yīng)用于圓柱類(lèi)零件、矩形零件、三角形零件及異型零件的放置與使用。軸類(lèi)通用箱可以放置φ20～90mm、長(zhǎng)度≤1000mm的軸類(lèi)零件，通用法蘭架適宜放置和存儲(chǔ)φ260～625mm、厚度≤70mm的圓盤(pán)類(lèi)零件，組合式筒體架適宜應(yīng)用于φ260～625mm、長(zhǎng)度為700～2000mm的筒體的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)運(yùn)。

三、工位器具的使用與養(yǎng)護(hù)

工位器具在使用之前應(yīng)當(dāng)檢查其完整和清潔程度，并務(wù)必保證零件與工位器具編號(hào)的對(duì)應(yīng)性，要保障專(zhuān)架專(zhuān)用，避免錯(cuò)放而引發(fā)的零件損壞或降低工位器具的使用壽命的現(xiàn)象。在盛放零件時(shí)，要在設(shè)計(jì)的容量之內(nèi)存放，不可過(guò)于強(qiáng)求，以免造成工位器具超負(fù)荷裝載導(dǎo)致其變形，影響零件的運(yùn)輸及存入質(zhì)量。在對(duì)工位器具進(jìn)行活動(dòng)零件的裝載操作過(guò)程中，要使零件固定無(wú)法移動(dòng)方可起吊，并將鉤吊吊耳放置準(zhǔn)確的位置，避免出現(xiàn)起吊作業(yè)中的傾斜、變形或零件滑落現(xiàn)象。

還要對(duì)工位器具做好養(yǎng)護(hù)和維修工作，要避免工位器具表面上的油污和雜物的干擾性影響，必須對(duì)工位器具進(jìn)行定期的清洗、整理，以免影響總成裝配質(zhì)量，對(duì)于零件的外觀質(zhì)量也造成不良的影響。另外，還要將工位器具納入到工藝檢查環(huán)節(jié)之中，實(shí)現(xiàn)對(duì)工位器具檢查與考評(píng)，如整潔度、使用損壞情況、一致性等。

四、結(jié)語(yǔ)

工位器具是生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中不可缺少的重要部件，要注重考慮和全面分析工位器具的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和通用化設(shè)計(jì)，使之符合使用標(biāo)準(zhǔn)。在多種工位器具模塊組合的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)工位器具的簡(jiǎn)潔化、完整性使用，從而降低制造成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)工位器具的現(xiàn)場(chǎng)流程化管理，更好地實(shí)現(xiàn)工位器具的使用與維護(hù)，增加產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和美感，以其科學(xué)性提升工作效率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和管理水平。

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