實施工裝標準化，提高工裝和產品設計、制造質量與效率

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進入新世紀以來,我國機械工業獲得了快速的發展,其工藝裝備標準化水平也實現了一定幅度的提升。但在實際生產中,由于專用工裝的數量較多,且標準零部件的比例較小,導致工裝設計、制造的成本以及周期都居高不下,嚴重影響了產品的生產和銷售。基于此,應進一步加快工裝標準化的實施速度,實現工裝設計、制造效率和質量的提升,進而降低新產品設計、制造成本及周期,幫助企業獲得更好的經濟效益。

一、工裝標準化概述

(一)工裝標準化的內涵。工裝是指企業在產品生產過程中,基于產品工藝規程要求所使用的割裂工具和附加裝置的總稱,一般包括刀具、夾具、量具、模具、鉗工工具、輔具、工位器具等。

工裝標準化則是指對工藝裝備設計、制造以及使用等方面進行的一系列標準化活動。在現代工業產品生產過程中,工藝裝配是工藝實施不可缺少的一部分,尤其是在生產規模較大的機械制造業中,工藝裝備設計和質量的工作量基本上可以占到企業生產活動的一半。因此推動工裝標準化有助于減少工作量和成本投入,為新產品的研發和生產提供有效便利。

工裝標準化的內容可以概括為四個方面：其一,對原有工藝裝備進行簡化,剔除不必要的品種和規格。其二,研發組合式工藝裝備,提高工裝的適用性。其三,采用標準工藝裝備,滿足大規模應用的需求。其四,盡可能的將標準零部件應用于復雜工裝的設計制造中,提高工作效率。

(二)工裝標準化對于企業生產的積極作用。在企業產品生產過程中,實施工裝標準化的積極作用可以概括為六點：其一,簡化工裝品種和規格,降低工裝設計、制造的工作量。其二,促進標準工裝的廣泛推廣應用。其三,提高工裝零部件的通用化和系列化系數。其四,提高工裝通用性,減少工藝準備所需的時間投入。其五,降低工裝設計制造成本投入的同時提高質量水平。其六,促進工裝零部件的專業化批量生產,實現柔性化管理。

(三)工裝標準化面向的對象。企業在推行工裝標準化的過程中,應根據自身產品特點以及現有的生產裝備,確定具體的對象。通常來講,工裝標準化所選擇的首要對象是企業生產中使用頻率較高且使用范圍較廣的工裝,在此之后才能逐步實現對其他工裝的覆蓋,最終實現全面工裝標準化。在很多企業中,新產品研發生產進度較慢的一個主要原因就是工裝設計、制造效率的較慢,普遍存在制造質量低、返工嚴重的情況。因此企業應從產品生產中使用最頻繁的工裝開始推動標準化作業。

二、推動工裝標準化的有效策略

(一)對工裝參數性能以及產品生產要求進行了解掌握。在企業產品生產中,工藝裝備起到銜接加工機床設備和產品的重要作用,因此工裝的結構和精度都會受到產品形狀、尺寸以及設備型號、功能等方面參數的影響。基于此,企業在推動工裝標準化之前,需要對現有的加工設備主要參數性能以及產品結構、基準要求進行了解,據此確定工裝的結構、尺寸以及精度等。

(二)科學制定工裝設計、制造方案。在掌握企業相關產品的類型、結構、機床設備、所用材料等要素之后,綜合分析并確定工裝設計、制造的具體方案。在此過程中,應追求以最少品種規格的工裝實現盡可能多的產品生產加工。如基于機床加工設備的型號對一般標準的刀具、檢具等進行壓縮和優選,或是以產品結構以及工藝尺寸為標準。在工裝優選時,應盡可能的選擇標準工裝。此外,企業還可以根據現有的國家標準以及行業標準,基于產品生產需求進行工裝的選擇應用,最好選擇已經實現專業廠家批量生產的工裝。

(三)著重對復雜專用工裝進行標準化。對于一些結構復雜的專用工裝,企業應重點提高其標準化水平,具體可以參照現有的國家以及行業標準。而在標準不完善的情況,企業在進行專用工裝設計、制造時應優先選用標準化和通用性較強的零部件,盡可能的保障工裝的標準化系數。同時采用典型結構,達到降低成本、減少周期、確保質量的目標。例如,對于夾具中使用的緊固件、定位件、操作件、支撐件等均應選擇標準、通用的理工部件,并選擇定位機構、螺旋夾緊等經典結構,這種做法有效利用了同類產品或是零部件之間存在的相似性以及繼承性,為工裝標準化奠定了基礎。

(四)建構工裝信息共享管理平臺。建構工裝信息共享管理工作平臺可以為工裝標準化設計、制造提供科學、開放的信息化辦公平臺,通過計算機技術的應用提高辦公水平,對工裝設計、制造的整個過程中的工作流、信息流以及知識流進行全面整合,為工裝設計、制造提供強有力的支撐。同時,通過管理平臺還能夠對工裝情況進行動態跟蹤,對一段時期內的工裝信息進行分類整理,并實現統一管理和共享。

工裝信息管理平臺包含了各類專用工裝的信息以及工藝知識固化,各類專用工裝信息主要由型號分類、結構、名稱、定位、加工功能、規則、三維數模、維護狀態、被加工產品信息狀態等內容構成。通過該管理平臺可以大幅度的提高工裝準備工作的效率,不僅解決了過去工裝信息準備滯后的問題,同時也為系統的擴充和維護提供了便利條件。

結束語

綜上所述,在現代機械工業加工生產過程中會使用到大量的工裝,在每次生產前都需要投入大量的時間和資料進行工裝準備,嚴重影響產品研發生產。對此,相關企業應積極推動工裝標準化,提高工裝設計、制造效率及質量,為產品批量生產創造有利條件。