批量生产与工艺优化

浅谈批量生产与工艺优化

摘要：根据不同的生产阶段来调整不同时期的机械加工工艺，从而阐明批量生产与机械加工工艺的关系，寻求最佳的加工工艺方案，以获得利润的最大化。

关键词：加工工艺批量生产利润

中图分类号：f407.4 文献标识码：a 文章编号：

对于一个产品，工艺人员可以编制出不同的工艺来实现产品的加工制造。对单件小批量产品来说，产品的加工工艺只需要满足图纸的各项要求即可，不去刻意要求生产成本及加工效率。但是对于批量生产，加工工艺不仅要满足图纸各项要求，而且还要考虑如何投资小、见效快、成本低、效益高。在批量生产过程中，质量、工艺、生产三者相辅相成，所以批量生产工艺的编制必须将图纸要求、生产、质量、效率等各项因素全面进行研究和分析。现以转向架的生产流程为例说明从开发设计、试制、小批量到产品发展成熟时期的大批量生产，不同时期如何采用适宜的工艺和设备。

对转向架零件的图面要求分析

通过对图纸的分析归纳，转向架图纸表面看非常复杂，但经过分解后就简单归纳为正面、背面及侧面。其中正面需要加工的表面为94处，需要加工的孔47个；背面需要加工的表面为98处，需要加工孔48个；侧面需要加工表面为57处，需要加工孔24个。加工表面粗超度为ra3.2，从加工角度讲难度并不算太大。各加工表面尺寸公差及形位公差也还算可以。

第一批订单2件为首批认证件，如果通过客户认证后，我公司后续可以获得大批订单并与客户签订3年战略合作协议。技术部根据我公司当时现有设备条件制定的首件工艺过程如下：

从上图可以看出虽然该零件的加工工序不多，但是其中工序非常多，两道铣序包含了粗加工、半精加工、精加工，而且由于设备限制钻孔也是在龙门铣上加工，钳工序包含了毛坯消缺、剔除毛刺、装配。为了掌握转向架加工流程中各要素时间，必须实事求是的记录。同时也为后续调整工艺流程、生产效率及时间定额都有极大帮助。现将转向架加工流程程序图归纳如下：操作：共有21道，时间360.5小时；运送：共有15道，时间23小时；检验：共有10道，时间90小时；等待：共有5道，时间72小时；储存：共有9道，时间48小时。

首批2件顺利通过认证，客户十分满意，要求我们在接下来半年时间内赶制180件产品。第一件我们共花费593.5小时，如果按照这样的速度是没有办法达到客户要求的工期。由于是批量产品我们最好采用流水作业的方式，这样不仅能够提高生产效率，而且产品质量也容易得到保证。流水作业有以下几个特征：1.顺序性，流水线上的加工对象是按照工艺加工的顺序从一个工作站传送到另一个工作站，加工对象在流水线上做单向运动。2.工作站专业化程度高，每一条流水线只固定生产一种或少数几种产品或零部件，各个工作站只需完成一种或几种作业。3. 节奏性，加工对象在各道工

序之间按一定的时间间隔投入或产出，两批相同的制品之间也按一定的时间间隔投入流水线或从流水线产出，保持一定的节奏。4. 连续性，加工对象在各个工作站之间做平行移动或平行顺序移动，最大限度地减少了停工等待时间。5. 比例性，流水线上各道工序的生产能力是平衡的、成比例的，即各道工序的工作站（设备）数同各道工序单件制品的加工时间大致相等。

我们主要从设备、刀具、工装、人员以及工艺等方面进行调整。

1、设备方面：目前我们能够加工转向架的龙门铣只有2台，我们要增加至6台。我们立即组织设备招标及前期准备工作。

2、刀具方面：为每台机床配备专用刀具。在转向架正面有一处加工面——空隙只有31.7mm，用普通面铣刀无法加工。如果使用棒铣刀加工，表面粗超度既达不到图纸要求，而且工期长效率低。我们定制了630mm槽铣刀盘，使用此刀盘加工表面即达到了图纸要求，而且效率非常高比以前节省了6个小时。

3、工装方面：我们制作专用的工装工具，大大节省了我们加工辅助时间。尤其是在装配工序，我们在使用专用装配工装后比以前节省工时4小时。

4、人员方面：在人员方面我们一方面加大培训力度，使我们的操作者尽快熟悉此零件的图纸及工艺要求，提高他们的操作技能；一方面招聘操作技能好，实际经验丰富的操作者，淘汰操作技能差的操作者。

5、工艺方面：调整工艺使工艺适合批量生产要求。单件加工时分粗加、半精加和精加，增加半精加工序主要是担心工件壁薄——只有25mm 厚，直接精加产生变形。但是经过几件的观察后变形量只有1～2mm，

所以决定取消半精加工工序。我们将各工序进行分解，控制每个工部时间在24小时范围内。由于铣床数量不足产能过剩，我们决定把上下端面所有孔转移到钻床上加工，但是为了保证产品质量，龙门铣必须打出基准点。工艺调整后，运送、等待及储存的时间都大大缩短了，共累计节省74小时。

在通过对批量生产工艺的调整后现将调整前与调整后工艺流程对比如下：

求。但是客户给我们的订单也在逐年增加，我们的工艺也在不断地优化和持续改进。

总结：对于批量生产来说好的工艺来说不是一成不变的，要根据订单的变化、加工设备的现状、图纸中的设计要求和质量要求，不断对加工工艺进行优化和持续改进。同时在批量生产条件下也要求工艺人员不断深入加工现场，观察那些工序或工布是否需要，如果需要还能否进行改进。使我们的工艺不断适应新的要求，从而不断提高企业的生产能力和生产效率，不断提高产品质量满足客户需求。