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工艺与规范 我们常常在说工艺怎么样 制定某某工艺守则 企业有这个规范 那个规范 我们做技术的也常说到技术规范 可见工艺和规范对我们企 业日常的设计和生产所起的作用有多大 那么 我们到底对工艺和规范 了解知道多少呢 我们知道具体的什么是工艺 什么是规范么 他们体 现在我们日常工作的那些方面 如何起作用 作用又是什么呢 今天我 们主要想把这个基础性的概念作一格详实的了解以及在工作的结合 我们首先来了解到底什么是工艺 什么是规范 首先说一下工艺 工艺的理解个人不尽相同 在我们的实际工作中也没有完全统一的解 释 就企业而言理解为利用生产工具对各种原材料 半成品进行加工或 处理 最终使之成为产品的方法与过程及控制细节 工艺是产品加工流 程 是用来指导产品加工成型的方法 但这种方法不是确定一种 是要根 据实际客观的情况和条件所定出最合理的一种 使把理论的东西转化为 现实的产品 工艺是生产过程中的程序 方法和技巧 它体现了生产活 动中的技术等 工艺就是在生产中总结出的最好的最佳的最标准的解决问题的方法和途 径 是生产的艺术 而现代工艺学 是一门工业科学 尤其在采用先进 的机器设备代替手工劳动方面发挥作用 工艺学是在解决现实难点及问 题过程中 在新产品和新加工工艺的开发研制过程中 在现有技术发生 重大转变过程中所使用的一门实用的科学知识 也正是因为长期以来 国内众多企业根本没有工艺重要作用的认识和理 解 认为只要工人能做出来就说明工艺没有问题了 生产过程出了问题 就是有经验的去解决 正是因为这样 一直以来工艺人员应该像工人一 样从基层做起 要好好学习工人的经验 更有人认为工艺就是一些低层 次的技术人员做的事 事实是企业和工作人员对工艺的狭隘的片面的认 知 也导致了愿意从事工艺的才也不断减少 而实际上工艺上小至对一 个产品的质量 大至一个企业的竟争力 都有非常大的意义 真正做好 工艺 可远比一套产品图纸价值大得多了 其实我们把工艺两个字拆开 单看一个 艺 字 你会联想到什么呢 是 不是一些美好的东西 理解工艺解释为 制造之道 比较贴切 也就是客 观规律 一个无处不在 必须遵守的但又摸不着看不到的 说的白一些 工艺就是有一定思想的 用运所撑握的基础科学理论去分析加工过程中 的各类问题 并找出符合基础科学理论的解决方法 生产工艺说明应包 括产品生产过程的所有环节以及各环节的工艺技术参数 必要环节所用 设备及型号 可能影响产品质量的关键环节的详细解释或注释 以及半 成品 中间体的质量控制方法及要求等 由于原料 工艺 剂型的不 同 工艺说明的内容会有所不同 工艺包括很多东西 产品的制作流程 加工操作的实际方法控制 产品 过程控制过程 质量控制过程 工装设计 设备调试 车间规划等等 制定工艺的原则是 技术上的先进和经济上的合理 由于不同的工厂的 设备生产能力 精度以及工人熟练程度等因素都大不相同 所以对于同 一种产品而言 不同的工厂制定的工艺可能是不同的 甚至同一个工厂 在不同的时期做的工艺也可能不同 好的工艺能够充分的保证产品的质 量 提供工作的效率 工艺相关的几个概念 工艺定额 是指生产加工过程中应达到的原材料正常消耗的数量标准 是原材料成本控制中生产投料数量的依据 工艺定额包括原材料的有效 消耗和工艺损耗两部分 工艺损耗 是指生产准备和加工过程中由于产品形状或性能必需产生的 损耗 如机械加工产品的边角余料 化工产品的工艺损失等 这些工艺 损耗是制造企业生产过程中不可避免的 而且是不可回收利用的 工艺 损耗量取决于产品设计工艺 生产技术条件和人员的操作水平 工艺装备 工装指的是用来保证某种产品生产的一些设施 一般来说 工装都是某种产品专属的东西 比如说冲压车间内部 模具 属于工装 模具只能生产对应的冲压件 焊装的焊接夹具属于工装 焊接夹具只能特定使用于某种焊接总成 焊钳属于设备 焊钳只要 适合 就都能用得上 工艺路线 工艺路线是生产过程的一个基本部分 它指定了从原材料到 成品生产每步所需的每个工序的顺序 工艺路线包含有执行每个工步的 工作中心的信息 以及关于生产所需的工具和资源 生产资源 工具 的信息 工艺路线也包括每个工序执行的计划时间 标准值 这个 标准值是提前期计划 生产成本和能力计划的基础 就象物料主记 录 物料单和工作中心 工艺路线被认为是主数据 它们不参照订单而 创建 下列的工艺路线对象是工艺路线中的最重要的元素 a工序 b物料组件 c生产资源 工具 d检验特性 工艺工序 要完成某个工艺过程要分成几步做 每个步骤就是一道工 序 工艺没有最好的 只有更好的 什么是工艺创新 工艺创新指企业通过研究和运用新的生产技术 操作程序 方式方法和 规则体系等 提高企业的生产技术水平 产品质量和生产效率的活动 企业工艺创新的过程大体可分为工艺研发阶段和工艺创新由研发环节转 移或导入制造环节两个阶段 根据创新活动的目的及中心内容 工艺创新可分为以下类型 1 围绕提高产品质量等级品率的工艺创新 产品质量等级品率是表征质量水平和技术规格符合度的指标 为提高产 品质量等级品率 企业必须在工艺技术 工艺管理和工艺纪律三个方面 协调创新 忽视其中哪一方面 都可能使产品质量和优等品产值率无法 得到保证 2 围绕减少质量损失率的工艺创新 质量损失率是一定时期内企业内部和企业外部质量损失成本之和占同期 工业总产值的比重 是表征质量经济性的指标 为降低废品 减少损 失 企业工艺要在设计 工艺技术等软件方面和材料 设备等硬件方面 进行协调配套创新 3 围绕提高工业产品销售率的工艺创新 工业产品销售率是一定时期内销售产值与同期现价工业产值之比 它反 映产品质量适应市场需要的程度 通过工艺创新 企业既能生产独具魅 力的物化产品 又能提供优质的服务产品 就能吸引顾客 拓展市场 扩大销售 4 围绕提高新产品产值率的工艺创新 产品产值率是一定时期内新产品产值与同期工业产品产值之比 它反映 新产品在企业产品中的构成情况 体现企业技术进步状况和工艺综合性 水平 现代企业的生产往往需要由多种学科 多种技术综合成的工艺技 术 实现对产品寿命周期信息流 物质流与决策流的有效控制与协调 以适应竞争市场对生产和管理过程提出的高质量 灵活响应和低成本的 要求 5 围绕节约资源 降低成本的工艺创新 传统自然资源日益匮乏 通过改进原有工艺 科学 合理 综合 高效 地利用现有资源 或是采用新工艺 开发利用新的资源 可以使企业节 约能源 降低物耗能耗 降低产品成本 6 围绕有益于环境的工艺创新 低污染或无污染成为社会 政府和人民对企业生产及其产品的越来越突 出的要求 通过工艺创新 企业可以减少生产过程的污染 提供无污染 的产品 一 工艺创新的策略根据不同目标与标准可分为以下几种 1 市场导向策略 新工艺的开发必须根据并满足市场需求 2 技术导向策略 利用社会上的新技术或本企业原有的技术优势去开发新工艺 3 资源导向策略 利用企业所在地的已有资源或新发现的资源进行工艺创新 再说一下规范 规范的概念源于拉丁文Norma一词 含有模式 标准 规则 尺度的意 思 人类为了生存 就必须通过一定的规则来约束各自的行为 从而使社 会形成有序化的状态 规范是对重复性事物和概念所作的统一规定 它以科学 技术和经验的综合成果为基础 以促进最大社会效益和获得 最佳秩序为目的 是人们根据对客观事物的认识而确定的在一定条件下 保持事物相对稳定的常规 是群体所确立的行为标准 它们可以由组织 正式规定 也可以是非正式形成 在长期的生产 生活中 人们通过对外部世界的认识及思维经验的总结 逐渐形成了两类规范 一是技术规范 一是社会规范 广义指一定的过程或过程的结果所遵守的规则 在科学上通常所说的规 范是指社会规范和道德规范 也就是调节整个社会或个人活动的手段 在这种意义上说规范就是人们的活动 行为应遵守的规则 在任何一个 社会里 都存在着在一定的经常重复的情况下使人们用同类方式行动的 那种客观需要 而这种需要实际上正是通过道德规范实现的 狭义指确 定个人和社会相互关系的原则和规则 并且这些原则和规则还在法律及 其它法令 风俗习惯 社会要求中固定下来 它们是由社会建立起来的 并由社会加以改变的 以规范的形式所表现出来的道德要求 作为相应 的规则 戒律反映在道德意识中并通过道德意识表达出来 约束人们在 各种不同场合都应无条件遵守 社会还建立各种社会监督手段以监督对 这些规范的遵守 这些手段既要依靠大家的信念 也要依靠强制手段 社 会监督手段包括使用强制手段的国家机关 社会组织 集体意见等等 规范本身在道德活动中不能成为一切行为的准则 还必须具体地考虑特 定的条件和特定的环境 同时必须从一些更加概括的道德观念 即原则 理想 正义 善恶等观念出发 共产主义教育的任务之一是使共产主义 道德最一般的规范成为内在的要求 获得人们爱好和习惯的形式 并在没 有内外强制的情况下得到履行 国国家军用标准GJB 6000 2001中对规范的定义是 规定产品应符合 的要求及其符合性检验等内容的一类标准 其要点如下 从对 象上来讲 规范只适用产品 从内容上来讲 包括产品技术性 能要求和检验这些要求是否得到满足的检验规则 检验方法等 从属性上讲 规范是标准的一类 与标准之间是隶属关系 从结构上讲 规范的编写有别于通常的标准 规范性文件 是各级机关 团体 组织制发的各类文件中最主要的一类 因其内容具 有约束和规范人们行为的性质 故名称为规范性文件 通常对于规范性文件的理解分为广义和狭义两种情况 广义的规范性文 件 一般是指属于法律范畴 即宪法 法律 行政法规 地方性法规 自治条例 单行条例 国务院部门规章和地方政府规章 的立法性文件 和除此以外的由国家机关和其他团体 组织制定的具有约束力的非立法 性文件的总和 狭义的规范性文件 一般是指法律范畴以外的其他具有约束力的非立法 性文件 设计与工艺及规范的关系 规范是设计的基础 是为了更好的辅助设计实现既定的功能和需求的指 导和依据 是设计实现最终目的和最佳结果的保证 设计的目的是为满 足某一功能或需求而出发 实现既定的结果是设计的根本 而工艺是解 决如何更好的实现设计目的方法 设计必须考虑工艺的实现 设计必须 满足加工的条件 设计和工艺应该是个并行工程 在设计时就要考虑工 艺 同时 如果工艺上不好实现或有更经济的方式实现 可以考虑更改设 计 工艺强调的是结果实现的过程和方法细则要求 同时 设计也可 以促进新工艺的出现和新规范的制定 一个通用的产品实现的工艺过程 的一些方法要求可以成为规范 同时规范可以做为某一工艺实现的一个 辅助和指导 规范性文件经过修订和协商 并经过一个供认的机构批准 可以上升为标准 下面简单的从我们的实际设计工作中的各个方面来说明他们之间的实际 体现 从而使我们设计出完美的产品 首先 主电路方案设计和一次 回路元件选择以及柜体类型形式方面考虑 无论高压电器成套设备还 是低压成 套设备 首先应确定用电负荷 用电负荷性质 设备近期和远期规划容 量同时使用系数和季节性使用系数 其 次 环境建筑要求 电源进出线路数 进出线方式 网络短路电流 系 统接地型式 然后来确定出一次方案的 主要系统原理 同时确定出基本方案的系统基本元件 然后论证方案的 可行性 并算出相关的系统 元件参数 这是前期工作 也是设计的框架 然后是根据方案选择一次元件的具体 种类型号和厂家 这里就应该从用户的 用电要求 考虑配电等级 是一级配电还是二级 三级 考虑用户的工 艺 考虑建筑条件 考虑环境和空间 等 比如考虑用户是一级配电 一级配电是指在用电单位不允许停电 停电会造成 人员伤亡 重型设备损毁 或有重大经济损失等 比如医院 交通系统 这时要选择安全可靠 性 能稳定 可靠性高 误动作几率几乎 为零的元件 而且不容易损坏的元件 考虑用户的二期 三期工程或准 备将来扩容 并且都是从一期引出 相 应放大所涉及的参数等级 而又不影响现在使用 考虑用户环境在地 下 和粉尘或带电粒子多的地方 选择密 封性好 牢固可靠 不易磁化和击穿 零飞弧的开关 考虑建筑空间较 小 选择体积较小的元件 考虑用户用 在山上和高海拔或外部震动大的建筑内 选择抗震的元件和适应气压低 和有凝露不会受影响的元件 考虑 用 户放在二楼 下部不好进出线 考虑使用上部电缆桥架连接出线 考虑 低压进线电流较大 尽量考虑用母线进 线 密集型母线槽或普通母线桥 母线形式可根据实际布置情况和用 户的经济状况 以及空间结构考虑 同 时考虑用户的经济状况和资金状况选择适合的可靠的元件 高端用户可 用国际知名品牌 中高端可关键元件选 国际品牌 其余选国内知名品牌 一般用户可选国内信誉质量很高的产 品 而低端用户可选 国内使用可靠 但是 可能其它方面有欠缺 比如 不够美观 但完全满足用户要求的 元件 国内刚起步的工厂 你选的元 件可能要它一年的产值才够 用户的用电只是个照明配电 而且用电等 级又不高 就不可能选择功能复杂元件 同时保护元件一大堆 还有其它很多方面 要设计人从宏观 标准 规 范 基本功能 实现要求等 和微观 用 户 外部环境 条件 发展趋势等等 多加考虑 而确定好元件和系统 方案后就是柜体结构设计和选择 不论 高压还是低压柜体有好多是要和元件配合 根据用户要求和实际来确 定 比如高端用户的高端元件 又是使用 在一个非常良好 同时配合元器件 以选择使用性好 而又美观的柜 子 比如ABB的开关选者ARTU柜等 西 门子SIKUS等 当然有些国际知名品牌有要求他们的柜体一定要安装他 们的元器件 这也是个要知道的事情 当然 也可以选择国内的柜体 确定是固定柜 固定分隔柜 抽屉柜 还是组合混装柜 在确定型号 当然这些和电器元件的选择一样 要根据很多方面考虑的 电连续性要 求高的 首选抽屉柜 要求一般的固定分隔柜 不高的 内部元件很少 的 又便宜的当然是固定柜 有高有低的选混装柜了 当然每种形式又 延伸出很多型号产品 同样是抽屉柜 不同型号又有很多不同 比如低 压的国产标准GCS抽屉柜 可以分11个标准一单元回路 而ABB的MNS 只有标准的9个一单元回路 但是MNS可以做1 4单元抽屉和1 2单元抽 屉 而GCS只有1 2单元抽屉 但是1 4单元空间就小很多 元件就不可 能太多太大 GCS的11个回路 每一回路抽屉净空就没MNS的一层大 当元件大于或高于这个范围就只能放大抽屉 MNS的柜体价格又比GCS 高 所以要全面考虑 柜体总体空间 相对价格等等因素来为用户考虑 设计 同时考虑使用空间 安全空间 检修空间和柜体的标准等因素来 确定柜体的尺寸 同时当然要考虑用户的建筑环境 安装空间等因素 了 同时每种柜子可以达到的容量又有限制 超过了 柜体也就不符合 标准和规范了 比如GCS标准方案柜体水平主母排最大为4 80 10 要 是你超出了 那你的设计肯定系统和柜体不符合了 其次 系统布置方案 电器元件结构形式和柜体结构方面考虑 系 统布置方案对成套设备的性能和品质也有很大影响 比如在抽屉柜中 大电流 大负荷的元件肯定比较重 而且进线或出线电缆也肯定很多很 大 这时应尽量布置在柜体比较低的位置 这样电缆进出方便 也节省 了电缆 而且没有很多电缆拉到上面 空间也节省了 也不影响其它回 路的性能和维护空间 同时也方便了本身元件的维修更换 同时在考虑 用户使用的情况尽量把同一地方 同一层楼或同一类别的回路放在一 起 但是也要考虑分布的均衡 因为有些柜子的本身结构限制了它的容 量 比如说GCS MNS的抽屉柜 垂直分支母线是一个不可变更的特 殊 L 型铜排 容量就是1080A 如果大电流回路太多 超出容量必然 给成套柜体的制造带来很多麻烦来更改柜体和连接方案 同时同一柜体 最好不要把抽屉分开中间又插进大的断路器回路 那制造厂抽屉之间怎 么来连接啊 全部按标准封住了 中间的回路怎么进出线啊 同时电器 元件选择也要和柜体相配 比如 抽屉柜本身就是提高电连续性 提高 互换性 可操作性 和检修维护方便 而又选择了插拔式开关 这不是 太浪费了么 插拔式开关没起到其应有的作用 当然有些特殊场合和特 殊需要是可以的 比如为了更保险 备用回路太少 接线方便 安全方 面等 考虑空间结构 电容补偿容量很大时 尽量选性能好 体积小的 电容 同时柜体选择空间大 通风好的柜体 或在标准柜体的形式上改 进 以保证电容补偿功能的准确实现 考虑 供电质量等因素 在电容 补偿回路里选加电抗器 元器件都很重很大的选焊接式结构的柜体 这 样柜体性能会更牢靠稳定 不同的柜型又有适用元件的范围 以几种高 压柜为例 比如中置柜为内装中置式手车断路器 就不适用用固定式的 或老的压气开关 由于结构的关系 也不适合上端加隔离开关的设计 而可以增加进线隔离柜 同样 XGN15 12这种环网柜 由于体积小 性 能可靠 用户使用较多 其主要是因为内装六氟化硫开关 如果换成压 气式开关 体积结构根本不相配 结构完全要变 也就能用这种柜型 了 当然打不到原来的空间要求了 这是基本 不是所有的元件适合所 有的柜子 也不是所有的柜子 什么方案都能装 这是一个相互适应配 合的结合体 也是相辅相成共同发展的体现 设计时要全局考虑 考虑 用户的维护 尽量把维修空间留大 抽屉柜中的大抽屉尽量不要设计在 太高的位置 按钮 灯 表等 尽量不要在面板太高位置 便于值班维 护人员的使用和监测 使用人不可能都是大高个 易损件的更换方便 熔芯等 元件拆卸位置的可操作性 接线端子的位置的合理性等 等 为方便电缆连接 进出线开孔大小和位置的合理性 进出线位置的 可密封性 防止划伤电缆的保护 电缆的固定 基础与柜体的配套性 结构和元件布置的均匀性 柜体电流的分布性 超出范围的调整和保护 性 用户的可变动和调整性 以及考虑厂家使用环境的防护改进 结构 变动等等 我们要遵循开关柜基本规范和符合国标和行标的基础上 考 虑成本和品质 多考虑一些细节上的改进 以人为本 但又不会影响整 体结构布局的基础上考虑采用一些方法和措施来更多为用户考虑 提升 开关柜的性能和品质 比如 考虑可操作性 将仪表面板尽量设计在手 容易操作的高度 按标准制造的仪表门中 按钮和转换开关等也要偏下 设计以方便操作 调整回路 尽量保证每台柜体承载元器件的均匀性和 电流分布的平衡性 尽量留有余量 考虑空间 当用户的元件太多时 尽量与用户联系 放大安装空间 在有些基本形式或用户空间有限时 要柜体上采取一些变动 改动安装形式 安装板尺寸 抽屉深度 增加 安装附件等 来更好既满足柜体本身的规范和用户要求又提高使用性 能 同时 我们设计也要考虑到现在厂家加工能力 精度 现在的工艺 水平 能力等 以及本着提高效率和经济效益以及性能和美观等考虑 不影响前面的基础上 出发设计成套设备的主体和完善细节 提高工 艺 抓住每个工程的特点和细节 第三 从原理布置到使用性能和安全性能考虑 设计原理直接决定着 产品最根本的性能和品质 随着社会的发展 科技的进步 我们的方案 越来越多 元器件的功能越来越强大 我们设计在遵循最基本的原理 国家和行业标准 规范的基础上 积极运用最新的电器发展的新成果 积极的了解元件发展变革的新技术 选最合适的产品 对产品的各功能 优点有充分了解 设计时充分发挥元件的特点长处 使设计与使用完美 结合 同时现在强调以人为本 从实际的使用性和安全性出发设计是产 品发展的必然方向 就成套设备而言应注意的几项 我想谈几点 高压 成套设备而言 1 柜体结构强度能够保障一次操作而不引起而次侧元 件误动作 2 柜体结构必须加强安全概念 和防止事故发生蔓延的措 施 并保证发事故不危机人的生命 3 必须保证一次侧不停电时 二 次侧做任何检修和调整不会有安全隐患 4 满足电气设备 五防 的要 求 五防系指 防止带负荷误拉 误合隔离开关 防止误拉 误合 断路器 防止带地线或接地闸刀合闸 防止带电挂接地线或合接地 闸刀 防止误入带电间隔 的基础上 保证五防的准确性和可靠性 在加机械闭锁 程序锁 电气闭锁 电磁锁 闭锁电磁铁等 来加强的 前提下 可以考虑采用微机防误闭锁和红外强制闭锁以及外围强制保护 等 还可以从设备的建筑保护 进入条件限制 身份识别 遥控检测闭 锁等等 5 当观察窗和泻压盖等在设备运行时故障造成破裂或打开 时 不应对人造成伤害 可采取观察窗玻璃用有机玻璃或钢化玻璃 或 在玻璃外衬弹性钢网或设计外部微连 泻压部件装设限位或弹性装置 6 断路器与操作机构的安装方式 能够保证联动环节过多不致影响断 路器的分闸速度及触头行程 低压方面而言 1 无论柜体内元件多 少 其安装排列都应该保证基本的安全空间 维修空间 更换空间 同 时 元件故障不会对相临元件造成影响2 设计系统载流容量 一定要 留一定的过载裕度 此裕度应不影响系统性能又对成本不会构成很大影 响 3 对特殊元件采用特殊措施保证元件的正常性能 变频等发热量 大的要强制通风散热 同时安装几台变频器时 要梯级排列留出各自排 风通道 有泻漏可能的油浸式电容 电压互感器要有油盘和排油装置 并根据实际放置吸附装置 空气污染等级高的设备 空气湿度大的地 方 相应对有飞弧 干燥度要求极高的电器 要有相应的抗电离和密封 防潮措施 对易松动 对震动敏感的检测元件 要有相应的防松 抗震 措施 比如加防松托架 减震弹簧等等 4 低压的接地保护提高一定 高度 设计时应有足够的重视 5 提高电网质量 加强谐波的治理工 作 提倡实行 状态检修 6 不滥用四极断路器 TN C系统中 N线与 保护线PE合二为一 PEN线 考虑安全 任何时候不允许断开PEN线 因此绝对禁用四极断路器 TN C S和TN S系统 断路器的N极只能接N 线 而不能接PEN或PE线 装设双电源切换的场所 由于系统中所有的 中性线 N线 是通联的 为了确保被切换的电源开关 断路器 的检修安 全 必须采用四极断路器 第四 成套设备的制造除了要根据不同型号柜体特点设计和电气方面 的规范要求外 还涉及到钣金加工和机械制造和材料力学方面的技术 以及行业的规范等 例如材料结构方面 除了根据不同柜型的标准规范 和用户要求外 还要