成组工艺在生产中的应用论文_李敬,叶冬,柴子彦

中国联合工程公司 浙江杭州 310052

摘要:对于企业生产中多品种小批量的不均衡问题,为了便于统一产品设计标准化、系列化、通用化、制造工艺及夹具,可以利用成组工艺的一套编码系统。通过这套编码系统,大大提高了工作效率,降低了生产成本。

关键词:成组工艺;相似零件;编码系统

1成组工艺

成组技术是工程科学,研究如何识别和发掘生产活动等相关类似的特征并充分利用它,并且要把这些类似的问题划归为组,寻找解决这个问题的最优解,并能达到预期的经济效益。成组技术在机械加工中的应用,是根据各部分的相似性来进行分类,这个过程中形成的一部分组,分散的部分组中的相同部分聚集为大量生产的组,使小批量生产可以获得大量的经济和技术效果

1.1成组工艺的概念

成组技术是一种生产方式的运作方式,其实质是将原来的生产批量零件替换为“成组批量”,以扩大和改变原来的批量概念,小批量生产的产品部分也可用于高效先进的技术。

第一、批处理规则:在机械加工中,生产批次的不同部分使工艺手段(包括加工方法和设备)不同。这是经济观在加工过程中的客观规律——批量法则。长期以来,人们积累了大量生产大批量产品的经验,而在过去的小批量生产中,由于采用了先进的技术和设备,效率虽高,但花费较大,生产周期长。如何进一步完善小批量生产中的加工技术是亟待解决的问题之一。

第二、成组工艺:通过对各种产品或零件进行工艺分析和分类,使某些具有相同条件的一组零件的工艺(一个或多个或全部),可以采用同一设备、共同的工艺装备和调整方式的工艺方法进行生产。这种按过程成组生产的方法称为成组工艺。只有一个进程或一个进程组引用操作,是基本类型的初始阶段:“组过程”。

第三、组批:在实施成组技术的基础上,批量生产这些零件,而不是原来的每批,而是批量将这批零件组合起来,形成实际生产量增加的“成组批量”。如果采用合适的分类分组方法,即物质手段,或者我们可以有足够多的部件来共同实现成组技术,那么可以大大增加批量组。批量概念上的这一突破,使机械制造工艺从过去单纯的累积经验进而条理化。

目前,已逐步形成了一定的理论基础,多品种小批量生产也可以应用到先进高效的生产技术,促进了生产力的发展,已成为一个在近年来机械行业繁荣发展的重要因素。当前,我国机械工业面临着实现现代化、提供必要装备的重任。因此,对这一课题的研究应引起重视。

2成组工艺规程的应用设计

在某企业成组工艺实施的初期,设计采用按编码的第一、二、八、十码位相同的零件编为一个零件族,然后按零件族拟制工艺卡片,共编制了19份成组工艺卡片的规程册,就适应了6个新品的相似件工艺规程设计。

表1冷作类零件分类编码表

3相似件成组工艺规程计算机管理设计

传统的工艺规范在“一件一卡”设计中存在大量重复劳动。设计的质量因人而异。这完全取决于技术人员的技术水平和经验。企业可以使用零件的集成方法(零件内具有相似结构元素的零件,用具有代表性的零件的叠加法)设计假想零件。

以支架为例,其过程如下:工序过程为:截断D1***→冲孔K1***→钻孔***→去毛刺C3→热镀锌Dzn,则完整的代码是726341180(主码)—D1***K1***k2***C3Dzn(副码)。副码D1上角标“***”是冲剪零件长度40的通用角钢截断模编号,K1上角标“***”是13通用冲孔模编号,K2上角标“***”是2孔5.5专用钻孔模编号,C3无上角标是去毛刺,若采用震动光筛机去毛刺,则应标上角为C3**,Dzn是采用国标电镀锌符号,属外包,无上角标。副码中规定“***”是工装编号,“**”是设备编号。

生产中可查工装明细表和设备明细表。这样使零件制造过程标准化,为 CAPP 实施逐步完善数据库。具体操作时,还可将“冷作零件成组工艺规程册”的编码(含横杠标注)存储在计算机中,当制定新零件的工艺过程时可根据输入的零件信息进行搜索,查找合适的成组工艺规程卡片。

4编码系统特点

由表2,此编码系统将零件分为3类:回转类零件,非回转类零件,其它类零件。其中回转类零件和非回转类零件是指通过去除材料方式加工,而其它类零件是无需通过去除材料方式加工的零件。从第1码到第4码,这3类零件各自有自己的形状和加工的分类表,彼此不得混淆。从第5码到第8码,对于3类零件是相同的。此编码的特点是将零件的功能和名称与工艺并重的一种分类编码系统,既便于设计检索,又方便生产制造,便于企业的零件进行标准化和统一。

通过编码将相似的零件归类,零件主要由外协加工完成,通过分类可确定零件族,合理确定生产厂商,方便其安排生产计划,大大减少由于零件品种更换所需要机床调整的时间。此外,由于零件组内诸零件的安装方式和尺寸相近,可设计出应用成组工序的公共夹具,在工艺方面,只需编制一个成组工艺过程,大大降低了工艺工程师的工作量,提高了工作效率与准确性,整个工作流程的时间缩短很多。

表2第1码为8时的第2、3、4位偏码

5应用效果

某企业通过实施成组工艺技术,促进了产品标准化,工艺方法稳定,简化生产管理,确保设计和制造质量,消除了重复的工艺方案,提高3~4倍的工作效率,并能实现计算机辅助工艺规划(CAPP)。CAPP系统适应市场的快速变化,相似系列设计的产品设计和工程,减少设计工作量,降低模具设计的数量,降低加工成本,缩短产品开发周期,生产成本可降低6%至10%。

6结束语

成组技术的实质是取代原来的成组批生产批量,扩展和改变了原有的批处理概念,为典型产品的设计提供了一种新的方法,标准化,特别是中、小批量生产的零件可以自动化。在科技飞速发展的今天,产品更新换代的现实越来越快,它能够适应并能极大地推动机械工业的发展。

从国外的情况来看,它已经远远超出了原来的含义和应用范围,成为自动化过程的基础,是机械行业未来发展的一个重要因素。由于成组工艺是一种生产作业方式,它没有改变原有的传统加工工艺。它 的推行应用应当具有符合其本身规律的条件,我们体会,在设备、工艺装备方面相应的变革是必要的,而生产组织系统、工艺布局等方面的相应改革(如专业生产、按零件工艺特征划分车间、工段、组织生产单元)也是很重要的。

高效和先进的工艺技术应根据批量大小使用。批量扩展,如果还使用中小型批量生产工艺技术,就不能谈组规模的优势,不能取得明显的效果。成组技术的应用是一项必要的手段,它不仅能显著提高劳动生产率,而且使分类编码易于实施。

参考文献:

[1]徐香穗.成组技术[M].2版.北京:机械工业出版社,2000.

[2]王先逵.机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,20

论文作者:李敬,叶冬,柴子彦

论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/18

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