港口機械產品制造生產過程的并行化改造

徐明堂 趙思儉

摘要：近年來，科學技術的進步為機械制造行業的自動化發展提供了技術保障，尤其是在港口機械產品制造領域。但是其生產過程中仍存在一些問題為了完善機械產品制造生產的系統化、規模化，需要對其生產過程進行并行化改造。本文通過對生產運行中的竄行模式進行研究，提出優化生產過程的并行模式，以推動我國港口機械生產的可持續發展。

關鍵詞：港口機械產品;制造生產;并行;改造

一、 港口機械產品制造生產的發展

港口機械產品制造生產企業想要在科學技術迅速發展和行業競爭積烈的情況下獲得更好的經濟效益，就要引進先進技術，創新現有的生產模式。以下針對港口機械產品生產過程中竄形式生產模式存在的問題提出相應的并行化改造策略，為企業獲得更高的經濟收益。港口機械產品制造生產具有高效生產和安全操作量方面的特點[1]。一是科技的進步提高了用于機械制造的各設施設備的精確度和系統性，工作人員學習和掌握相關技術，將其應用于產品制造和生產過程，提高各生產工序中的自動化程度，控制產品加工，極大地解放了人力勞作，減少了人為性誤差，提高了機械產品生產效率。二是港口機械產品制造生產中網絡信息技術的應用提高了生產流程的機械化和自動化，減少了機械設備的不必要消耗，使其使用壽命更長。另一方面，機械生產系統因設備的創新，運行更加安全和穩定，從而使整體生產的工序和流程更加安全化和規范化。

二、 并行工程的簡介

并行工程即綜合港口企業中的所有資源，改進產品的設計方案，通過優化生產過程的初步工序來保障后續的生產工序有序開展的工程技術。并行工程包括調研、采購、研發等各個過程及相關過程的并行開展。具體是從實際市場分析到資金預算，從生產材料采購到裝配生產，從銷售環節到售后問題處理的相關過程。在并行工程中，需要各部門的工作人員及時溝通、確保各環節數據的共享，綜合各個影響因素，結合售后中的實際需求，優化設計流程，提高生產效率，實現整個系統的高效運行。

港口機械的產品結構相對復雜，需要專業的設計人才和生產技術，優化系統運行，減少投資風險。并行工程的運用可以優化生產設計，促進港口機械的高效生產。

三、 竄行式生產模式的簡介

港口機械多是大型的、單件的、重量的機械產品。比如各種起重機、裝船機和卸船機等[2]。其商品生產方式需要單個機械進行設計，因結構復雜，所以在前期的設計環節需要不斷改進，優化設計圖紙，在后續的制造環節需按實際工序和生產中所遇到的問題及時調整。為確保機械產品的正常運行，需要工作人員到港口實地安裝，并進行調試再投入使用，防止在實際使用過程中因安裝問題影響運行。港口機械產品從接單設計到投入使用，一般在10個月以上，甚至幾年的時間，生產周期較長，需要實行系統管理。

港口機械產品的生產過程包含各個方面，比如：接單之后成立單獨項目，根據該項目開展調研、方案設計、設計審核、具體制造、各部分組裝、拆分運輸、實地調試、完成售后。

港口機械產品生產過程中的項目設計、方案研討、設計評審和具體制造都可以利用竄行式生產模式，完成前一步工序為后一步生產奠定基礎。首先在接單后成立單獨項目組，然后展開具體方案設計。在產品設計環節，設計組成員在現有的材料和制造技術基礎上展開討論和構想，然后對不同的構思方案進行評審，篩選出最后的制造方案。設計方案確定之后，設計部工作人員需要和車間的制造人員會面具體討論設計方案的操作性和可行性，制造人員依次構思具體的制造方案。制造方案包括技術設計和工藝設計，在設計中，通常是對部分結構進行仿真以檢驗后續制造的效果，但是因為對具體加工工序不能有效仿真，影響后續制造的評估結果。通過長時間的復雜加工，港口機械產品完成了制造，但是還需要將其組裝，再拆分運輸到現場，實地安裝和調試之后投入正常使用才算完成生產過程。因為港口機械產品多是單個的大型機械，所以樣品試制很難實現，容易導致設計方案與實際運行可能存在差異，一旦出現問題需要返工，工作量就會比較大，同時在返工過程中也會出現不同程度的損失。

港口機械產品的生產過程中，因為是建立在前一一工序上的順序流程，導致在實際操作過程中出現較多的問題。比如：在總體安裝時發現部分零件出現焊接和裝配問題，需要重新改造，工程量大。所以，產品開發過程中的設計環節優化是整個生產流程順利進行的突破口。

（一） 方案設計環節

一是目前的方案不能與后續制造出現誤差、缺乏行業競爭力的問題。具體表現在其不能對后續的生產時間和產生的實際費用做出預估，從產品生產的初步環節就缺乏對其后續生產的可行性評估。另外，隨著我國經濟的快速發展 ，港口機械使用方要求在短時間內生產和制造最優的產品，這就對機械產品廠家提出了更高要求。

二是因為生產過程中某些環節的控制問題，導致生產成本居高不下。目前的港口機械產品生產沒有系統、科學的成本評估模式，只能根據以往的生產經驗做出大致估算，對實際生產成本控制不能起到有效的作用。因為港口機械產品屬于大型的單件產品，工序復雜、耗資較大，所以如能提前評估出生產成本，就可以在材料選擇、機電配套清淡方面做出控制，從而減少不必要的成本支出。

（二） 技術設計環節

技術設計環節存在協作能力差、效率低下、考量不全面等問題。一是協作方面，工藝部門與設計部門缺乏統一作圖標注和有效溝通，設計部門出具的圖紙，工藝部門需要重新繪制，工藝部門更新后的圖紙也沒有及時反饋給設計部門。二是考量方面，設計方案中缺乏綜合考慮部件的可加工性、可裝配性等屬性，導致后續相關環節中出現各種問題。三是工作效率方面，依然沿用傳統的手工作圖，精確度和時間使用都有待考量，同時未能充分發揮相關技術的仿真、模擬功能。

四、 并行化改造的策略

竄行式生產模式在具體生產過程中，多出現成本控制、因素綜合等各種問題，所以要提高港口機械產品生產企業的競爭力，就必須對現有模式進行并行化改造。在改造過程中，形成系統化的并行工程思路，在初步設計環節，就綜合考慮成本、可行性、時間、技術等整個生產過程中的各個方面。以下從六個方面進行分析：一是創新設計手段，將計算機的統計和仿真功能運用于產品設計的初期階段，從而完成周期、成本、材料選取等方面的評估。二是考慮可裝配性，在設計時通入部件的可裝配性考量，減少后續的工作量，另外，運用專業軟件進行分析、統計，在設計環境就規避制造過程中可能出現的問題，降低生產成本。三是提高技術性審查的及時完備性，減少因技術設計在總裝、拆運環節出現的問題，縮短生產周期，有效控制成本。四是利用PDM做好相應的維護和管理工作。五是規范作圖標準，減少因制圖問題出現各部門間的工作不銜接問題，為高效開展后續工作做鋪墊。六是在設計的同時兼顧工藝審查，在設計之初就全面考慮到相應工序的工藝技術問題。

五、 結束語

本文根據港口機械產品竄行式生產模式中出現的問題，針對性地提出各個環節的并行化改造策略，從而縮短生產周期，控制企業成本，提高港口機械產品生產廠家的競爭力，推動港口機械行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]趙世光， 陳文培， and 嚴雋琪. "港口機械產品制造生產過程的并行化改造." 機械工程師 07（1999）：1-3.

[2]孫志軍.復雜機械產品再制造過程質量管控策略研究. Diss. 合肥工業大學， 2013.

（作者單位：上海振華港機重工有限公司）