工位器具對提高產品質量的應用分析

從文勝+張艷豐+王鑫+馮曉路

【摘要】工位器具是應用于工作崗位中的可用器具，是一種保障產品質量的重要工藝裝備，在機械加工和裝配車間有極其廣泛的應用。然而，工位器具卻一直處于被忽略的地位，為生產企業管理者所忽視。隨著科技的進步和時代的發展，現代物流不斷深入和拓展，工位器具的規范化設計與應用引起了人們的高度關注，在現代JIT（just in time）配送的現代制造業之中，工位器具突顯出其不可替代的重要地位和作用。

【關鍵詞】工位器具；產品質量；制造業

工位器具是一種應用于生產企業之中的多功能可用器具，對于機械加工和制造業有極其重要的作用和意義，尤其對于物料存放、高效搬運、零部件防護等產品的質量而言，有不可替代的重要意義。為此，我們要在現代物流和制造業發展的背景下，重視工位器具的標準化、通用化設計，明晰工位器具的分類及其作用，提升工位器具在產品質量中的保障作用。

一、工位器具的分類及作用概述

工位器具歸屬于生產工藝裝備范疇，可以應用于存儲毛坯、半成品、成品及各種分總成，而且還可以應用于運輸領域。根據其結構特點及用途可以分為箱類、托盤類、架類、容器類、盒類、柜類、車類、工作臺及專用器具，其中小件的中轉與運輸可以采用多層的箱類工位器具；托盤類工位器具則應用于較大件的中轉，呈單層的規則化擺放；架類工位器具通常為固定的多層結構；容器類工位器具主要適用于流動液體的存儲、運輸；盒類工位器具適宜應用于標準件的存儲、中轉；柜類工位器具適宜于存儲及展示工件；車類工位器具適宜應用于近距離移動的維修和調試作業之中；工作臺是實現對零部件加工、裝配、包裝、檢測和維修的器具。

工位器具的主要功能和作用在于完整地保護機械產品、中間成品或半成品、在制品，較好地提升產品的質量。具體來說，工位器具對于各種產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、存放過程中不受損壞，并方便操作者使用，可以有效地減少無效作業行為。（3）方便產品儲存、運輸、裝卸的作業操作，不僅降低勞動作業強度，而且確保提高產品質量。（4）有助于實現產品的5S管理和精益化生產，可以提高產品生產作業的科學性。（5）更好地實現對產品的現場定置管理，促進生產作業的文明和安全。（6）實現對空間的節約性利用，降低生產作業成本。

二、工位器具標準化、規范化設計分析

為了提高產品質量，要實現對工位器具的標準化、通用化和規范化設計，提升產品的生產效率。

（一）工位器具標準化、通用化的設計流程

第一是分析物流流程。在對工位器具進行標準化、通用化的設計過程中，要分析并繪制工藝流程圖，形象而直觀地體現出工位器具產品的工藝流程路徑，通過對關鍵點的物流、物料進出數量的分析，獲取相關的工位器具方案。

第二是分析零件物理特征。對于工位器具的各個零部件要加以全面的分析，包括其特征、生產工藝、質量保證、特殊要求等。

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

第四是配置工位器具。要在工位器具配置的過程中，全面考慮和分析其包裝防護物料的搬運方式、庫存狀態，利用計算機自動化系統，實現對工位器具配置的方案設計和優化，實現對工位器具的簡化與合并配置。

（二）工位器具通用化設計

首先是工位器具的結構設計，1200mm×1000mm規格的工位器具的結構為：通用箱+通用保護內襯組合結構。其中通用箱采用底部為“川”型的托盤箱式樣，可以較好地應用于叉車、手動液壓搬運車作業過程。通用保護內襯組合結構則是箱體通用、內襯可調、可換式的組合形式。

其次是工位器具的保護設計，工位器具的通用保護設計可以針對不同的類別零件加以設計，具體包括有：①可調式保護柵格，通過對格柵尺的調整，可以更好地適用于不同類別零件的保護和分隔。②滑道式軸類V型支撐，這是利用V型支撐在滑道中的移動，實現對軸類零件的通用式的保護。③插入式U型支撐，適用于不同直徑和厚度的法蘭圓盤及蓋板類零件，避免圓盤類零件的碰撞與破壞。④組合式V型放置結構，可以采用標準托盤和組合式V型結構，組合放置圓柱筒類零件。

最后是工位器具的通用化使用，在通用箱與通用保護相組合的方式之下，可以實現對同類項的合并與簡化，其中通用托盤箱可以存放較大尺寸的零件，較好地實現對堆垛機、傳輸帶、運輸送料叉車的使用。通用柵格箱則可以較好地應用于圓柱類零件、矩形零件、三角形零件及異型零件的放置與使用。軸類通用箱可以放置φ20～90mm、長度≤1000mm的軸類零件，通用法蘭架適宜放置和存儲φ260～625mm、厚度≤70mm的圓盤類零件，組合式筒體架適宜應用于φ260～625mm、長度為700～2000mm的筒體的存儲與轉運。

三、工位器具的使用與養護

工位器具在使用之前應當檢查其完整和清潔程度，并務必保證零件與工位器具編號的對應性，要保障專架專用，避免錯放而引發的零件損壞或降低工位器具的使用壽命的現象。在盛放零件時，要在設計的容量之內存放，不可過于強求，以免造成工位器具超負荷裝載導致其變形，影響零件的運輸及存入質量。在對工位器具進行活動零件的裝載操作過程中，要使零件固定無法移動方可起吊，并將鉤吊吊耳放置準確的位置，避免出現起吊作業中的傾斜、變形或零件滑落現象。

還要對工位器具做好養護和維修工作，要避免工位器具表面上的油污和雜物的干擾性影響，必須對工位器具進行定期的清洗、整理，以免影響總成裝配質量，對于零件的外觀質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節之中，實現對工位器具檢查與考評，如整潔度、使用損壞情況、一致性等。

四、結語

工位器具是生產作業過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準化、規范化和通用化設計，使之符合使用標準。在多種工位器具模塊組合的前提下，實現對工位器具的簡潔化、完整性使用，從而降低制造成本，實現對工位器具的現場流程化管理，更好地實現工位器具的使用與維護，增加產品的外觀質量和美感，以其科學性提升工作效率，增強企業的競爭力和管理水平。

參考文獻：

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