現代制造技術在石油機械制造業中的應用探索

欒忠實

（哈爾濱精銳工貿有限公司， 黑龍江 哈爾濱 150060）

引言

隨著經濟發展速度的加快，市場競爭日益激烈，石油機械制造業也面臨著嚴峻的挑戰。石油機械制造業應積極開展技術創新，應用現代制造技術，提高石油開采效率及開采質量，提升其綜合競爭力，實現石油機械制造業的穩定發展。

1 成組技術

對具有相似信息的事物集合進行處理，使得小批量生產獲得較高生產效益的高效率生產管理技術即為成組技術。該技術包含多方面的內容，如系統工程、經營科學技術、生產管理技術、勞動心理學技術及社會學技術等，綜合性較強。在車間生產單元的建設中，成組技術發揮著重要作用。隨著技術逐漸向外拓展，工業發展需求日益增加，該技術在產品設計、生產管理及工藝設計領域中發揮著重要的作用。在工藝及刀具設計中運用成組技術，可以有效提高產品設計的速度和質量。成組技術可以有效改善生產系統的管理結構模式，完成單件或者小批量生產的任務，提高生產效率。

2 計算機集成制造技術

計算機集成制造技術一直以來備受重視，國家專門設立了CIMS 重點應用工廠，并投入巨資，希望在國內盡快實施，并達到國際先進水平。當前，CIMS 的應用進程已經取得了十分顯著的效果。通過計算機技術完成信息集成，可以提高生產制造的現代化程度，為企業謀取更多經濟效益[1]。

CIMS 可以提高企業生產過程的靈活性，有效解決企業生產時間較長、對市場變化響應滯后的問題，切實提高企業的綜合競爭水平。CIMS 主要由2 個支撐系統和4 個功能系統組成。

1）支撐系統包括數據庫和網絡支撐分系統。

2）功能系統主要包括管理信息系統、工程信息系統、自動化制造系統和計算機輔助質量保證系統。管理信息系統主要包括物料需求計劃及制造資源計劃，可以有效控制生產技術及生產管理過程，提高生產質量與生產效率。工程信息系統主要包括計算機輔助制造、計算機輔助設計及輔助工藝等幾個關鍵子系統。自動化制造系統主要包括數控機床系統、加工機器人設備、自動流水線系統及立體倉庫等物料系統，還包括多種底層制造設備。計算機輔助質量保證系統包括從設計產品到生產及售后的全過程跟蹤系統，能夠完成質量檢測、數據搜集、產品評價及報表統計等多項任務。

3 并行工程

并行工程的生產效率較高，已經引起了制造業的關注。并行工程即一體化并行設計產品及各種相關模式的系統化工作模式。該系統在設計初期會充分考慮產品的生命周期，即從生產到報廢過程所耗費的時間，探尋其影響因素，如成本、質量、工作進度及用戶需求等。并行工程重點強調組織下的協同工作，需要將工藝、生產制造、物料供應及銷售服務等各類的生產專業人員聚集在一起，形成一體化的多功能組織團隊，完成統一決策任務，提高生產工作的協調性。

并行工程本質上是一種管理與經營模式，能夠克服串行工作模式下存在的缺點。反復修改的過程是相對滯后的，需要在并行模式下完成設計產品、技術準備及生產準備工作，減少生產時間投入，使得生產的產品能夠滿足供應市場的基本需求，以最快的速度進入市場。成組技術需要在產品及工藝設計、制造等環節完成分組管理與信息共享任務，是實現并行工程的重要保障。

4 精益生產

第二次世界大戰之后，精益生產技術在汽車行業逐漸發展起來，是汽車行業占據主導性地位的生產模式。二戰之后的經濟較為落后，生產資金嚴重不足，精益生產概念應運而生。通過對人員組成、系統結構特點、運行方式及市場供應關系等各個方面進行變革，可以使生產系統滿足用戶的基本需求，精簡生產過程中的冗余部分，提高供銷成果。該技術的重點在于全面科學管理生產及技術體系，刪減不必要的生產環節，提高生產效率[2]。

成組技術也是精益生產的重要保障，準時生產及全面質量管理系統是實現精益生產的重要前提。自動化技術在生產過程中發揮著重要作用，但生產過程同樣重視人發揮的巨大價值。

5 工藝決策

為了對工藝生產問題做出科學決策，需要建立完善的數學模型系統、邏輯推理系統及智能思維決策系統，在主觀、經驗角度判斷工藝問題，將其與計算機技術有機組合起來，提高決策過程的科學性。

建立數學模型并求解是解決決策問題的關鍵所在。數學模型是由數學公式、方程式等構成的基本算法，主要分為隨機性數學模型、模糊性數學模型和系統性數學模型三個類型。

在做出工業決策時，還可以運用邏輯性決策的方式，從確定的邏輯推理思路出發，做出科學合理的推測，主要可以運用決策表及決策樹兩種形式，通過樹狀結構及表格結構描述，并處理動作與條件之間的關系[3]。另外，智能思維決策需要人工智能技術及工作人員以往的經驗及智力。智能及運用知識解決問題的能力，主要具備推理、學習與聯想三個主要因素。專家系統、模糊邏輯判別系統、人工神經網絡和遺傳算法等都屬于智能思維決策的體系，能夠提高工業決策的有效性與系統性。

6 石油企業應用現代制造技術的有效策略分析

石油企業需要多種機械設備共同參與，形成大批量的生產模式，流水線作業生產效率有待提高。例如，南陽石油機械廠多種型號的機械設備年產量較少，最多只能達到上百臺。為了有效提高生產效率，獲得更高的經濟效益，需要將現代制造技術與成組制造工藝有效結合起來，改革石油機械制造業的傳統制造模式，完成對小批量生產的組織生產任務，提高管理效率，創造出更高的經濟效益。

當前，企業資金有限，開啟重大科研項目的難度較高，需要在國家的扶持之下實施。石油制造企業需要根據自身的實際需要及經濟水平，積極開展力所能及的科研工作，提高石油企業的整體經濟效益。

6.1 積極引進新經驗與新技術

在石油企業機械制造行業中，需要深入研究計算機集成技術、精益化生產技術、并行工程等先進技術，掌握其基本思想內涵，給企業生產提供理論指導與經驗支撐，使其能夠順利完成技術改革、生產經營及科技經營管理任務。此外，石油企業需要不斷了解國內外的最新科研成果及應用狀況，適時將各類新技術引入到企業生產之中。

6.2 增強模塊化設計強度

隨著現代化水平不斷提高，用戶的需求逐漸分散，產品向著小批量、多種類的方向不斷發展。為了減少資金占用，用戶往往在使用之前開始訂貨，對于交貨期的要求較高。因此，為了滿足用戶對于生產周期的需求，供應方需要對生產過程開展全新的設計，做好生產組織與技術準備工作，有效縮短交貨周期，以滿足用戶的基本需求。實現該目標的有效方法之一即進行模塊化設計，為產品及工藝設計、生產作業制造及工具裝配等過程制定相應章程，及時發現生產過程中存在的問題并加以解決，有效控制設計產品及制定工藝、采購新刀具、制造新裝備等過程的耗費成本。

6.3 開展對CAD、CAM及CAPP 的研究與應用

計算機輔助制造的基本組成即計算機輔助工藝設計及計算機輔助設計，是現代制造不可缺少的子系統。為了使得軟件及硬件均能夠滿足企業生產的基本需求，需要做好推廣與應用工作。

隨著計算機科學與技術的普及，計算機輔助設計逐漸發展，并廣泛應用于電子工程、航空航天及機械生產等領域。同時，應用CAD 軟件可以完成計算、設計及繪圖等工作。

變異設計在產品設計過程中占據的比例較大，只有在變異設計不可行時，才進行創造性設計。當前，以成組技術為基礎開發出的CAD 應用軟件對于變異設計具有重要作用，可以在標準圖庫中儲存多種樣品部件，在調出樣件之后，只需要修改部分參數即可完成設計工作。用戶可以根據自己的需求建立圖庫，提高設計的多樣性。

CAD 技術能夠有效減少生產準備時間，提高產品設計水平，滿足用戶的基本需求，從而得到了廣泛的應用。

6.4 優化營銷管理模式，增強行業內部的技術交流

優化企業的營銷管理模式，可以提高企業經濟效益。要明確企業營銷管理過程中存在的問題，根據企業實際情況，制定人性化的營銷管理方案，滿足市場及營銷需求。要做好生產技術溝通工作，增強行業內部發展的活力，不斷升級并完善技術系統，研發新產品，占據國內石油機械市場。

6.5 提升石油機械制造工藝技術的自動化與智能化水平

在目前的工業生產中，企業的機械設備是否已實現自動化、智能化是體現該企業技術水平、衡量生產質量、判斷其市場競爭力的重要參考依據。因此，在工業生產中不斷提高機械設備的自動化、智能化水平，針對新型技術開展研究，充分發揮創新技術在石油機械制造中的作用，是當前石油機械制造行業發展的趨勢。為了提升石油機械制造行業的自動化與智能化水平，在工業生產中發揮應有優勢，提高生產效率與質量，應當不斷學習、引進國外先進技術，招募專業型人才，并為技術人員提供良好的學習機會，提供定期培訓和充足的技術研究基金，以技術創新、提高自動化智能化水平、轉變傳統石油機械制造行業的生產理念為目的，促進我國石油機械制造行業的自動化、智能化發展，盡力減少與國際生產技術水平標準的差距。

7 結語

當前，石油企業的機械技術水平有待提高，并面臨著多方面的挑戰。因此，需要摒棄原有的生產技術及營銷觀念，通過技術創新，開展嶄新的營銷模式，提高企業的綜合競爭力，確保石油機械制造行業穩定、健康發展。