基于工藝同步工程的駕駛室開發(fā)

曹貴華，張召春，高任飛，吳彩庭，袁鵬飛

（三一重工股份有限公司，長(zhǎng)沙 410400）

0 引言

在精益生產(chǎn)時(shí)代下，隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展，全球制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，如何加快產(chǎn)品研發(fā)速度，縮短開發(fā)周期，降低研發(fā)和制造成本，快速適應(yīng)市場(chǎng)需求與變化是每個(gè)制造企業(yè)都在研究的課題。產(chǎn)品開發(fā)過程的工藝同步工程對(duì)解決上述問題是一個(gè)有效的工作方法[1]。本文就工藝同步工程在駕駛室開發(fā)過程中的應(yīng)用展開討論和分析。

1 工藝同步工程在駕駛室開發(fā)過程中的應(yīng)用

1.1 工藝同步工程的概念

工藝同步工程（PSE，Process Simultaneous Engineering）亦稱同步工程（SM，Simultaneous Engineering），是對(duì)產(chǎn)品開發(fā)及其相關(guān)過程（制造和支持等）進(jìn)行并行、一體化的系統(tǒng)化工作方法[2]。相對(duì)采用傳統(tǒng)的順序工程（如圖1所示）進(jìn)行新產(chǎn)品開發(fā)，它特指工藝審核與產(chǎn)品研發(fā)同步，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)過程中，工藝提前介入，提前輸入制造期工藝實(shí)施對(duì)產(chǎn)品的要求，協(xié)助產(chǎn)品研發(fā)部門優(yōu)化產(chǎn)品制造工藝，改善并提高產(chǎn)品的可制造性，使產(chǎn)品更容易在制造階段實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)[3]。

由于工藝及相關(guān)過程的提前介入，將原本要留到工藝實(shí)施時(shí)才能暴露的問題在設(shè)計(jì)階段提前暴露并予以解決，使產(chǎn)品研發(fā)和后期的工藝盡量實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接。因此在駕駛室的開發(fā)過程中應(yīng)用工藝同步工程，可以通過防止駕駛室研發(fā)與實(shí)際生產(chǎn)脫節(jié)來(lái)縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)成本（如圖2所示）。

圖1 采用傳統(tǒng)順序工程的駕駛室開發(fā)流程

圖2 同步的駕駛室開發(fā)流程

1.2 工藝同步工程的目標(biāo)

在駕駛室的開發(fā)過程中，應(yīng)用工藝同步工程的主要目標(biāo)有以下幾點(diǎn)：縮短駕駛室開發(fā)周期、降低駕駛室研發(fā)費(fèi)用、優(yōu)化駕駛室制造工藝、優(yōu)化駕駛室質(zhì)量以及研討與現(xiàn)有及未來(lái)駕駛室開發(fā)的通用性。

1.3 工藝同步工程的適用范圍

工藝同步工程適用于一個(gè)公司內(nèi)所有的新開發(fā)駕駛室（包括右舵駕駛室、變型駕駛室等項(xiàng)目開發(fā)）。

駕駛室的新品開發(fā)可分為：

1）全新駕駛室開發(fā)：公司以前從未開發(fā)過的新領(lǐng)域的駕駛室。

2）變型駕駛室開發(fā)：公司以前開發(fā)過并且一直在生產(chǎn)的駕駛室的變型款，可以共用一個(gè)平臺(tái)。

3）右舵駕駛室開發(fā)：這種駕駛室的開發(fā)不同于變型駕駛室的開發(fā)，因?yàn)橄鄬?duì)于基型駕駛室（左舵駕駛室）而言，右舵駕駛室的骨架和內(nèi)飾都發(fā)生了巨大的變化，同時(shí)，左舵駕駛室對(duì)右舵駕駛室的開發(fā)又有很大的借鑒意義。

1.4 工藝同步工程實(shí)施內(nèi)容

在駕駛室的開發(fā)過程中，工藝工程師同其他部門人員（主要是研究院的研發(fā)工程師）一起，從開始就考慮到產(chǎn)品開發(fā)周期中的一切因素，包括品質(zhì)、成本、原材料、進(jìn)度計(jì)劃、用戶需求以及下料、成型、機(jī)加工、焊接、表面處理、涂裝和裝配等，通過與其他部門的協(xié)作與信息的及時(shí)交流，把制造工藝問題解決在萌芽階段[4]。

新款駕駛室的開發(fā)流程一般包括參考駕駛室調(diào)研階段、工業(yè)造型階段、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、駕駛室樣車試制階段和駕駛室批量生產(chǎn)階段。工藝同步工程在不同的階段有不同的工作內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)。

1.4.1 參考樣車調(diào)研階段工藝分析

對(duì)標(biāo)桿駕駛室的調(diào)研，有利于吸取標(biāo)桿的長(zhǎng)處，避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)標(biāo)桿的短處。工藝人員在此階段的側(cè)重點(diǎn)是了解標(biāo)桿駕駛室零件的工藝、以及標(biāo)桿駕駛室運(yùn)用到的新材料等，為后面的工藝分析作好技術(shù)儲(chǔ)備。

1.4.2 工業(yè)造型階段工藝分析

在工業(yè)造型確認(rèn)前，工藝工程師需要與工業(yè)設(shè)計(jì)工程師一起，了解造型風(fēng)格和特點(diǎn)，研究產(chǎn)品的制造工藝性。該階段的主要工作包括:零件成型性分析、搭接工藝性研究、涂裝工藝性分析和結(jié)構(gòu)分析等。

1.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工藝分析

在駕駛室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，工藝人員要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師反復(fù)評(píng)審。在此階段，主要工作為：成型性分析、零件干涉分析和裝配工藝檢查等。

1.4.4 試制樣車工藝檢查

樣車試制階段是最能發(fā)現(xiàn)問題的階段，因此，在這個(gè)階段，工藝工程師必須時(shí)刻關(guān)注產(chǎn)品的制造過程，在整個(gè)試制過程中全程跟蹤。在這個(gè)階段的主要工作內(nèi)容為：樣車樣件制造流程分析、樣車工藝重點(diǎn)及難點(diǎn)分析、生產(chǎn)可行性初步驗(yàn)證、零件成型性驗(yàn)證、產(chǎn)品可焊性驗(yàn)證、裝配可行性驗(yàn)證、涂裝可行性驗(yàn)證、精度分析和成本分析及驗(yàn)證等。

1.4.5 批量生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備

樣車試制完成后，工藝人員開始要為批量生產(chǎn)做準(zhǔn)備。在這個(gè)階段的主要工作是：生產(chǎn)線的建設(shè)（包括焊接生產(chǎn)線、裝配生產(chǎn)線等）、根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)提報(bào)人員需求、原材料的采購(gòu)以及批量生產(chǎn)需要的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。

1.4.6 工裝樣車的試制和驗(yàn)收

進(jìn)入大批量生產(chǎn)之前，必須完成工裝樣車的驗(yàn)收。這個(gè)階段的主要工作就是工裝樣車的試制和評(píng)審、驗(yàn)收。

1.5 工藝同步工程實(shí)施的條件

圖3 縱向管理型組織結(jié)構(gòu)

目前絕大多數(shù)公司的組織機(jī)構(gòu)是按照功能來(lái)劃分的，實(shí)行縱向管理（如圖3所示），而工藝同步工程的實(shí)施要求組織結(jié)構(gòu)是矩陣管理（如圖4所示）。由于觀念和組織結(jié)構(gòu)管理體制要求上的不一致，因此在現(xiàn)有體制的情況下按同步工程來(lái)開發(fā)駕駛室必然會(huì)出現(xiàn)不如意的地方，常常變成形式上是按同步工程，實(shí)際操作上還是按順序工程。

圖4 矩陣管理型組織結(jié)構(gòu)

在公司的組織結(jié)構(gòu)無(wú)法改變的情況下，駕駛室開發(fā)過程實(shí)行項(xiàng)目化推進(jìn)管理。也就是說把整個(gè)開發(fā)過程看作是一個(gè)復(fù)雜的過程鏈，其間連接是通過輸入和輸出，只要對(duì)輸入和輸出的內(nèi)容、時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行控制，在現(xiàn)有體制下就能實(shí)現(xiàn)真正的工藝同步工程。

具體的步驟如下：

1）駕駛室開發(fā)之初，要成立一個(gè)項(xiàng)目組，設(shè)立一名總負(fù)責(zé)人?？傌?fù)責(zé)人下面設(shè)立產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目經(jīng)理和工藝項(xiàng)目經(jīng)理。產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)駕駛室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工藝項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)駕駛室整個(gè)開發(fā)過程的工藝評(píng)審、協(xié)調(diào)其他工藝人員階段性參與項(xiàng)目等。

2）項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人召集與項(xiàng)目有關(guān)的人員共同對(duì)項(xiàng)目全過程進(jìn)行仔細(xì)的研究，最后提出一份包含作業(yè)內(nèi)容、時(shí)間節(jié)點(diǎn)的項(xiàng)目全過程推進(jìn)計(jì)劃。該計(jì)劃要能正確的表達(dá)各類工作開始和結(jié)束的時(shí)間，以及各類工作先后的次序，便于掌握各類工作介入的時(shí)間和并行工作的時(shí)間。

3）項(xiàng)目推進(jìn)計(jì)劃完成后，項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人不間斷的跟蹤進(jìn)行，檢查執(zhí)行情況，一旦發(fā)現(xiàn)偏離計(jì)劃需要糾正時(shí)，或者需要修改計(jì)劃時(shí)，由項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人再次召集有關(guān)人員（可以是項(xiàng)目成立之初的那些人，也可以隨著項(xiàng)目的進(jìn)展增減人員，總之參加人員一定是與修改事項(xiàng)有關(guān)的人員）進(jìn)行研究。重復(fù)上述步驟，糾正方案或者修改后的計(jì)劃即可實(shí)現(xiàn)。

工藝項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)該具備的素質(zhì)有：

1）具備較強(qiáng)的組織能力和協(xié)調(diào)能力；

2）對(duì)整個(gè)駕駛室的開發(fā)流程有全面的了解；

3）對(duì)駕駛室開發(fā)過程中的工藝有比較全面的了解；

4）對(duì)公司的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)能力有比較全面的了解。

2 結(jié)論

在駕駛室開發(fā)過程中應(yīng)用工藝同步工程，能為公司產(chǎn)生巨大的效益。筆者對(duì)公司今后新款駕駛室的開發(fā)過程中應(yīng)用工藝同步工程提出幾點(diǎn)建議：

1）加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，協(xié)調(diào)控制，有效的提高駕駛室設(shè)計(jì)效率，提高駕駛室品質(zhì)，縮短開發(fā)周期；

2）加強(qiáng)工藝同步工程流程建設(shè)和相關(guān)制度的完善；

3）加強(qiáng)高級(jí)人才特別是專業(yè)SE人才的培訓(xùn)以及后備人才的培養(yǎng)，形成人才梯隊(duì)，提升工藝人員的分析能力。

總之，在駕駛室的開發(fā)過程中，各個(gè)區(qū)域都需要發(fā)展同步工程。工藝同步工程強(qiáng)調(diào)改進(jìn)產(chǎn)品的開發(fā)過程和改變企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)，要盡可能全面的考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的所有因素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品成本、開發(fā)進(jìn)度、制造技術(shù)以至客戶的要求等。只有這樣，工藝同步工程才能發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

[1] 常思勤.同步工程在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J].世界汽車,1996,4.

[2] 喬曉勇.沖壓同步工程在汽車開發(fā)中的運(yùn)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2010,12.

[3] 李儉.淺談汽車車身制造工藝同步工程[J].汽車工藝與材料,2010,8.

[4] 李黎.同步工程在長(zhǎng)安汽車開發(fā)中的應(yīng)用[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,2005,5.