型号产品工艺分工的组织过程和关键技术

PAGE2PAGE1型号产品工艺分工的组织过程和关键技术摘要：航空发动机产品工艺分工的约束条件众多且内容繁杂，单纯基于计算机管理技术也不能胜任航发产品工艺分工的需求，要实现航发产品工艺分工的科学性和合理性，就必须对型号产品工艺分工的关键技术和组织过程进行探讨和优化。本文分析了产品分工的概念和任务，并探讨了型号产品分工的组织过程及关键技术。关键词：型号产品；工艺分工；组织过程；关键技术引言我国的航空发动机企业的生产组织与管理长期沿用前苏联企业的生产管理模式，这种管理方式并没有考虑复杂产品的研究和生产，在对于结构复杂、图纸两种多、生产周期长的产品生产中，这种管理模式具有很多的弊端，已经完全满足不了我国新型发动机型号的研究和生产过程。型号产品工艺分工是在引入计算机系统管理技术后有了较明显的改进，但航空发动机产品工艺分工的约束条件众多且内容繁杂，单纯基于计算机管理技术也不能胜任航发产品工艺分工的需求，要实现航发产品工艺分工的科学性和合理性，提高我国航发产品生产的组织管理能力，就必须对型号产品工艺分工的关键技术和组织过程进行探讨和优化。1产品工艺分工过程的概念和任务1.1产品工艺分工的过程产品工艺分工是指对产品的生产任务按工艺技术要求进行全周期地分解与分配活动在传统制造领域，主要是对产品的制造按工艺技术要求选择生产企业或部门；而在航空发动机型号研制企业，由于型号产品生产大多属于单件小批生产。产品结构复杂，零部件数量多，技术难度大，且产品工艺技术准备与制造任务关系密切，一般承担产品部件制造的企业，必须同时完成相应工艺技术准备任务，因此航空发动机型号产品工艺分工内容有所不同。[1]1.2产品工艺分工的任务型号产品工艺任务分解是指企业对原工艺处下发到企业的产品工艺任务分解成多个子任务并确定各子任务之间关系的过程它包含两个层面的分解：由型号主任工艺师对工艺任务在企业范围内进行分解并对分解得到的可执行子任务进行安排，即工艺总分工；各部门负责人对下发到部门的工艺任务在部门内部进一步分解和分派，即工艺准备任务分工。2型号产品工艺分工的组织过程2.1型号产品工艺分工的系统性能指标型号产品多为结构复杂，零部件数量多，具有重复性劳动量大，工艺技术水平高，质量控制严格及工艺编制时间短且适应性强等特点。[2]所以，实现型号产品工艺分工系统应具备的以下能力：1）具备较高的产品信息集成能力工艺分工是工艺设计的源头，其数据来源是产品设计BOM，且结果必须为工艺详细设计和生产计划制定所用，这就要求工艺分工系统应该与产品设计，工艺设计和生产计划系统实现信息集成。2）具备工艺分工规则与经验的保存和更新能力在企业中，只有经验丰富，对企业制造资源非常了解的工艺专家才可能从事工艺分工的工作，而型号产品工艺过程采用各类新技术，新工艺和新设备较多，工艺分工规则更新速度快，这就要求系统具备保存工艺分工经验和新技术的分工知识的能力。3）具备快速决策能力型号产品结构复杂，研制工作量大，时间紧，而工艺分工人员又少，且涉及部门多，关系复杂，使得产品分工任务繁重。显然，传统手工分工方式对于小型产品可行，但对于型号产品则是分工效率低，耗时长，且容易造成任务分配不均衡，这就要求工艺分工系统具备一定的快速决策能力。4）根据产品结构BOM批量分工的能力企业进行工艺分工时针对每个零部件都要增加很多属性，例如毛坯信息，工艺过程编号信息，对于大型产品，这些信息录入工作量大，重复性劳动多，这就要求系统具备批量分工的能力。2.2型号产品工艺分工的系统框架产品工艺分工系统主要任务是运用系统的组织和控制职能，按一定的目标，把工艺分工过程中的各种要素有效地进行组合，为产品研制创造或提供实现的手段。[3]型号产品工艺分工的系统框架如图1所示。图1型号产品工艺分工的系统框架2.3型号产品工艺分工系统的功能模块产品工艺分工系统主要目标是在计算机系统的支持下，解决传统工艺分工依赖工艺分工人员人工完成，信息难以共享，准备周期较长，并行工作困难等不足。系统必须具备以下主要的功能：1）基于BOM的产品信息管理在企业中，一切生产活动都是围绕产品展开的。产品的研制过程也就是产品属性的完善过程。产品工艺分工结果应该围绕产品结构展开，这样就可以直观，方便，快捷地查找和管理工艺任务；2）工艺分工规则模型管理对企业的工艺分工经验，规则等进行管理，为品工艺分工过程进行工艺任务分解和分配提供决策的依据；3）工艺资源信息模型管理对完成工艺任务的资源信息进行组织与管理，资源信息是产品工艺分工过程中能否找到任务执行者的关键因素；4）产品工艺分工过程管理对产品工艺分工过程进行控制，例如工艺任务分解采取什么模式，工艺任务分配选用何种算法等等；5）产品工艺任务分解对产品工艺准备过程的各种任务进行合理的分解，是决定产品工艺分工过程能否顺利进行并得到正确方案的关键步骤；6）产品工艺任务分配根据企业各部门执行任务的能力完成对产品工艺任务的合理分配；7）信息集成产品工艺分工系统必须从设计系统获取图纸，并把分工结果提供给CAPP及PPC系统，因此必须实现与这些系统的集成。2.4型号产品工艺分工系统的信息流程产品工艺分工系统是CAD/CAPP/CAM与PPC系统之间实现工艺任务分配和控制的总控系统。它通过计算机系统，根据PPC产生的产品研制计划和产品工艺分工系统的工艺人员资源情况，分配工艺准备任务，完成工艺分工方案（包括工艺编制任务，NC程序编制任务）的制定和协调，对工艺准备任务执行情况跟踪与反馈，并对工艺准备过程中产生的工艺文件（如工艺规程，NC程序，车间产品目录等）进行管理和控制，根据生产作业计划接收和传送NC程序，以提高车间产品质量和设备利用率，缩短工艺准备周期，降低消耗。[4]3型号产品工艺分工系统的关键技术分析3.1产品工艺分工过程建模技术产品工艺分工的过程建模是系统开发核心内容之一，其目标是在具有较高理论抽象和概括的基础上实现产品工艺分工过程模型的可操作性和可计算性。从总体来看，国内外对过程建模方面的研究主要集中在产品开发过程建模上。建模方法大都是从总体上对企业各类业务过程从产品开发角度进行建模，适合于复杂的开发过程模型的建立，其模型一般需要通过多角度多视图才能表达清楚，建模过程复杂，需要专业培训才能掌握。[5]3.2工艺任务分解和分配方法产品工艺分工主要是对产品工艺任务进行分解和分配。产品工艺任务的分解就是将整个产品工艺任务分解成多个子任务，并确定各子任务间的关系，以便于各产品研制部门或工艺人员协同完成。通常产品任务分解方式有以下几种：方式：按产品功能划分，这种划分方式是一种宏观任务分解方式，其要求是子任务的功能应相对完整，并与设计要求相匹配，各子任务的功能组合能再现产品总体功能要求。方式2：按照产品组成单元划分，一个产品通常是由多个单元构成，产品单元的确定成为任务划分的主要问题，其要求是单元的划分应具有相对的独立性，单元之间的耦合程度应尽量降低。方式3：按照产品的开发过程划分，产品开发过程是一个顺序循环的阶段过程，其顺序性要求产品开发过程与产品的信息流程一致，其要求是在每一个阶段内部应是短循环，并尽量减少阶段之间的循环过程。方式4：按照产品的开发资源划分，产品开发资源是实现产品开发任务的基础，分解后的子任务需要利用一定的产品开发资源才能完成，因此，其要求是产品开发资源能满足子任务要求。上述分解方式都是针对任务没有固定规律可循情况下的一般性任务分解，此时任务的可能性难以预知。而产品工艺任务分解与此情况稍微不同，主要是因为工艺任务的分解一般是有规律可循的，针对一个企业来讲，所有可能工艺任务集合的建立是可能的，即任务的可能性是可预知的，分工者可以根据具体产品的信息选择相关的工艺任务，完成产品工艺准备。显然，其分解方法也会有所不同。3.3信息集成与BOM表达从管理角度来说，产品工艺分工是设计与制造的桥梁，也是工艺设计源头。因此，实现与设计，工艺设计和制造系统之间的信息集成是产品工艺分工系统非常重要的部分，也是一个难点。国内外信息集成方面研究主要包括：基于PDM平台实现信息集成，基于产品数据交换标准数据定义管理和交换，基于XML技术的信息集成等三个方面。4小结在航空发动机企业中，传统的工艺任务分解一般都是由工艺分工人员根据其多年的工作经验及其对工艺资源的了解手工完成，而型号产品结构复杂，零部件数量多，信息量大，且经常多个型号同时在研，导致工艺分工工作量大，周期长，分解质量因人而异等诸多不足，由于航发产品型号研制过程的特殊性，难以使用现有的任务分解方法实现型号工艺任务的快速分解，科学地对型号产品工艺分工的组织过程和关键技术进行研究，有助于提高我国型号产品生产管理的能力，有助于提高我国航空发动机尽量补平短板，提高更新换代的能力。以上作品的著作权为本作者所有，仅供参考，严禁抄袭，需要全套资料或者专业辅导请联系作者：QQ：2993571832微信：lxj1234511参考文献[1]邱福生.型号产品工艺分工系统及其关键技术研究[D].哈尔滨工业大学，2009.[2]邱福生，张凌云，陈彦海，等.基于PDM的型号产品工艺分工系统开发[J].兵器装备工程学报，2009,30(011):98-100.[3]马涛，尚志，赫荣伟，等.适应产业化发展的宇航型号项目与产品并重管理[J].中国航空发动机，2014(S1)