成组技术与工艺标准化

发表时间:2020/11/30   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:陆静
[导读] 摘要:结合工作实际,对大型信息系统装备产品总体单位的工艺标准化工作进行了初步研究,阐述了工艺标准化工作的主要内容,论述了工艺标准化工作开展的思路、工艺标准体系建设,并提出了实施的具体要求,对工艺标准化工作在大型信息系统装备产品总体单位的推动和落实提出讨论。
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        摘要:结合工作实际,对大型信息系统装备产品总体单位的工艺标准化工作进行了初步研究,阐述了工艺标准化工作的主要内容,论述了工艺标准化工作开展的思路、工艺标准体系建设,并提出了实施的具体要求,对工艺标准化工作在大型信息系统装备产品总体单位的推动和落实提出讨论。
        关键词:成组技术;工艺标准化管理;技术路线
        1成组特征分类编码
        工艺标准化管理系统利用成组技术将多种零件按其结构形状、尺寸大小、毛坯、材料和工艺要求特征配备相应的工艺设备,采用适当的机床布置形式组织成组分类加工,从而将小批量的零件归并为大批量的零件投入生产。因此,使得多品种小批量生产效率也能获得近似于大批量生产的效率。在形状特征、分类、定义上完全相同,均通过零件类型与适用领域来识别。依照零件制造工艺可以分为四种,即铸、锻、焊、机加工和注塑成型;根据零件类型可分为轴盘类、板块类、箱体类、自由曲面等。总体而言,特征分类就是根据零件设计的基本功能单元进行分析,再做出最后归类的一种行为。此外,同分类的零件还能细化出很多分类,如轴盘类零件虽然可以分为内、外圆柱体、端面槽、键槽、螺纹、齿形、倒角等,该类零件的加工方法和制造工艺基本相同。二维和三维的图形变化可以通过数学上的变换矩阵进行数学计算。这样零件被分成了几大类,细分的零件小类之间是可以用数学公式转换的。这样庞杂的零件就可以细分成几类,不分类的零件之间存在数学关系。依次对零件进行分类编码。对零件进行分类编码是给每个零件赋予规定的数字符号表示零件结构特征(如零件名称、功能、结构、形状等)和工艺特征的信息,据此划分出结构相似或工艺相似的零件组。加工刀具轨迹类型有平面区域加工、等高线加工、平面轮廓加工、轮廓导动加工、曲面轮廓加工、曲面区域加工、参数线加工、投影线加工、扫描线加工等。给零件赋予编码的条形码,增加了计算机对零件的识别能力。工艺标准化管理系统利用成组技术对零件特征分类可以提高加工质量、缩短生产周期、提高生产效率、降低零件成本、改善经营管理、设计更趋合理、减少在制品等,给零件赋予编码的条形码,方便零件数据的电子化。
        2工艺标准化管理系统界面有三大部分组成:零件特征分类栏、零件数据检索栏和零件数据预览栏。图2是工艺标准化管理系统的界面。
        形状特征零件特征种类繁多,但其中至少要包含形状特征,针对形状特征该系统需要以此为主进行运作,如在第一栏的成组技术应用中,就根据形状特征得到了种类繁多的零件分类。并对零件进行编码,零件产品的条形码方便工艺标准化的电子化。第二栏的搜索功能有完全匹配搜索、相似搜索(方便进行知识加工和生成变体工艺加工单)、条形码搜索(方便工艺标准化的计算机识别)。工艺标准化管理系统可以对所有存放于计算机内的数据进行管理(必须是可以被计算机读取的数据),大体包括产品结构、配置、零件属性、设计参数、CAD文件、验证数据等。第三栏是零件主要数据的预览栏,因零件数据多样,不能面面俱到,只提供了数控程序、三维图形和工艺清单的预览。
        3工艺标准化管理与企业信息的集成
        工艺标准化管理系统在信息集成过程中主要起到生产集成框架的作用,所有系统中的应用程序(如CAD/CAM/CAE、EDA等)都会集成在框架内,其中程序集成方式各不相同,大体包括接口、开发封装等。集成后每个应用程序会被分配到系统各工作框架内,以供企业工作人员使用。此外,系统中每个程序都得到了良好的规划分类,因此运作时能够保障相互协调、共享,使产品开发过程得到保障。
        4工艺标准化的主要工作内容
        4.1型号标准化工作系统
        标准化是型号产品重要工作之一,型号工程应建立标准化工作系统。大型信息系统装备产品标准化工作系统是型号设计师系统的组成部分,在方案阶段即应建立,并明确其组成、职责以及它与其他工作系统或机构的关系。型号标准化工作系统一般由主管标准化工作的副总设计师、标准化主任设计师、标准化主管设计师组成,在型号总设计师和行政负责人的领导下,在同级和上级标准化职能部门的业务指导下开展工作。型号标准化工作系统的主要职责:
        (1)提出采用和贯彻实施标准的原则,对重大标准的贯彻和实施提出决策性建议;
        (2)完成型号工程方案、论证、工程研制、设计定型、批生产各阶段的标准化工作;
        (3)组织制定、协调型号用标准化文件;
        (4)负责产品设计图样和技术文件的标准化审查;
        (5)协调系统、分系统和设备之间的标准化工作。
        工艺标准化是型号标准化工作系统重要组成部分,应遵循和履行上述职责相应工艺工作方面的职责。机载任务系统等大型信息系统装备各型产品应建立型号标准化工作系统,由总体单位、分系统单位标准化专业人员组成标准化师团队,以保证全面落实型号产品标准化工作。
        4.2工艺标准体系建设
        工艺标准体系是指一定范围内的标准按其内在的联系形成科学的有机整体,由工艺技术标准、工艺装备标准、工艺管理标准等构成的系统。工艺技术标准是主体,工艺装备标准是工艺技术标准得以实现的保证,工艺管理标准建立在企业职能部门和岗位工艺职责之间的网络关系上,为贯彻落实工艺技术标准服务。
        4.3工艺技术标准的构成
        工艺技术标准包括:工艺基础标准和专业工艺技术标准。工艺基础标准是指使用面广、通用性强的工艺标准。一般包括工艺术语标准、工艺符号、代号标准、工艺分类代码标准、工艺文件标准、工艺余量标准、工艺参数标准等。专业工艺技术标准是直接涉及产品制造质量的标准,一般包括工艺材料标准、工艺技术条件标准、工艺操作方法标准(含工艺规程、工艺守则)、工艺试验与检测标准(含无损、理化检验标准)、数字化工艺标准等。机载任务系统天线性能测试、电磁兼容测试、电源接口检查、液冷接口检查、机械接口检查等直接涉及产品制造质量的专项工作均可制定工艺技术标准。
        4.2工艺装备标准的构成
        工艺装备标准是对产品制造过程中所使用的各种工具及零部件的结构、尺寸规格、精度要求等做出的统一规定。一般包括:刀具标准、磨具标准、夹具标准、模具标准、机床辅具标准、计量器具标准、工位器具标准、钳工工具标准、数字化工艺装备标准等。机载任务系统产品等大型信息系统装备产品在集成联试试验时使用的模拟器、激励器、联试电缆等也属于工艺装备的范畴,应纳入工艺装备标准或制定专用标准统一管控。工艺管理标准是对工艺工作的内容、程序、方式及需要统一的工艺管理事项和方法所制定的标准。它是以人及人群为对象,对工作范围、责任、权限以及工作质量所制定的标准。现在标准化领域倾向将工作标准作为管理标准的一部分。工艺管理标准主要包括:工艺工作程序标准、工艺准备标准、生产现场工艺管理标准、工艺试验研究与开发管理标准、工艺装备管理标准、工艺信息和情报管理标准等。工艺管理标准是企业科学的策划、组织、指导、控制各项工艺工作顺利进行的主要依据。总体单位制定标准定位应基于总体而高于总体,引领行业发展。具体工作的开展可以先企业级,通过实践逐步向行业级改进。总体单位工艺标准体系简化模型如图1所示。
 
        图1总体单位工艺标准体系简化模型
        结语
        工艺标准化管理可以广泛地应用于各工业领域中。但每个领域都有其自身的特点和需求,应用的层次要求和水平都不相同,因而并无万能的工艺标准化管理系统。
        参考文献:
        [1]宁汝新.CAD/CAM技术(第2版)[M].北京:机械工业出版社,2011
        [2]王隆太.机械CAD/CAM技术(第3版)[M].北京:机械工业出版社,2012
        [3]杨叔子.网络化制造与企业集成[J].中国机械工程,2000,11
        [4]别传爽.机电专业英语[M].北京:北京理工大学出版社,2010
 
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