客車制造企業(yè)工藝裝備的管理

姚 娥，鄭卜祥

（1.陜西歐舒特汽車股份有限公司，西安 710117；2.西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院，西安 710049）

客車制造企業(yè)工藝裝備的管理

姚 娥1，鄭卜祥2

（1.陜西歐舒特汽車股份有限公司，西安 710117；2.西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院，西安 710049）

從工裝的計劃、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化與系列化、資產(chǎn)化、臺賬信息化和使用與考核等五個方面的管理對多品種、小批量生產(chǎn)模式的客車制造企業(yè)的工裝管理的關(guān)鍵過程進行分析，指出工裝管理應(yīng)加強計劃管理的分解與強化、體系的信息化系統(tǒng)建設(shè)。

工藝裝備（工裝）；客車制造企業(yè)；工裝管理；工裝計劃

對客戶個性化需求的滿足和客車安全性的社會性關(guān)注，客車制造企業(yè)面臨著日益嚴(yán)峻的產(chǎn)品質(zhì)量挑戰(zhàn)與威脅。工藝裝備（簡稱工裝）是指在加工過程中，為實現(xiàn)工藝規(guī)程所需的各種刀具、夾具、量具、模具、輔具、工位器具等的總稱，其科技含量、創(chuàng)新程度、專業(yè)程度、標(biāo)準(zhǔn)化與系列化等對保證產(chǎn)品加工質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、改善勞動條件等具有重要作用。車身骨架是客車的“主心骨”，覆蓋件則是客車的“臉面”，其質(zhì)量需要靠專用工裝保證[1]。因此，工裝在客車制造企業(yè)中占有舉足輕重的地位。客戶個性化需求帶來客車產(chǎn)品多品種、小批量生產(chǎn)模式，使得其工裝也呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)變化頻繁的特點。如何有效管理日益繁雜的各種專用工裝，對提高客車制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率非常關(guān)鍵。所以，必須建立行之有效的管理辦法，對工裝進行系統(tǒng)化管理，使之充分發(fā)揮作用。

1 客車制造企業(yè)工裝及其管理概述

客車制造企業(yè)的專用工裝一般有組焊夾具、玻璃鋼模具、樣板、樣架等，具有體形大、易變形、移動不便等特點。工裝的主要作用是為了保證加工質(zhì)量、提高加工精度、減小變形、減輕勞動強度、提高生產(chǎn)效率、提供產(chǎn)品造型檢驗等。擁有一套精良而完整的工裝，可極大地提升客車產(chǎn)品的制造質(zhì)量。

組焊夾具是用于實現(xiàn)車身骨架焊裝、定位的專用工裝，焊接精度要求較高，可隨產(chǎn)品的系列化而實現(xiàn)模塊化與組合化。小批量生產(chǎn)模式要求工裝夾具系統(tǒng)盡可能具備一定的柔性，才能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的條件下，方便、快速地適應(yīng)產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝的調(diào)整。另外，近年來加工技術(shù)和設(shè)備的改進，如大量加工中心和焊裝機器人的應(yīng)用，以及模塊化組合工裝夾具的技術(shù)改進（如安裝使用的效率改進、零部件精度的大幅提高等）也都促進了組合夾具的應(yīng)用和普及。模塊化組合夾具通過使用標(biāo)準(zhǔn)化的裝夾元件具有較好的柔性，有助于減少多品種、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)時間和制造成本[2]。

玻璃鋼模具是客車制造中的重要工裝。玻璃鋼是一種新型結(jié)構(gòu)材料，可使車身零部件輕量化；耐沖擊，可減輕傷亡；耐疲勞、耐腐蝕；成型工藝好，特別適宜于大面積整體成型、外形復(fù)雜（凹凸型）的薄壁型零部件，可設(shè)計制造流線型極佳的客車車身，可減少零部件及緊固件數(shù)目。采用手糊玻璃鋼工藝，模具開發(fā)簡單，成本費用僅為鋼模的1/20。對于小批量生產(chǎn)和新產(chǎn)品開發(fā)，其優(yōu)越性更加突出。現(xiàn)用于客車車身的玻璃鋼制件仍以手工為主，所以僅適于小批量生產(chǎn)[3]。隨著客車向輕量化方向發(fā)展與玻璃鋼優(yōu)良的成型工藝性、安全性、耐用性、成本低等諸多優(yōu)良性能，玻璃鋼在客車制造中的應(yīng)用日益廣泛。

工裝管理的主要內(nèi)容是將工裝設(shè)計、制造過程中涉及到的人力、物力等聯(lián)系在一起，協(xié)同工作并將業(yè)務(wù)流程納入規(guī)范的流程控制中，實現(xiàn)工裝資源的全生命周期管理[4]。工裝管理是生產(chǎn)準(zhǔn)備的重要環(huán)節(jié)，是為了實現(xiàn)與生產(chǎn)的緊密銜接，在保證產(chǎn)品質(zhì)量與精度的前提下，工裝管理整個過程中的人力、物力、財力等成本最小化。

2 工裝管理關(guān)鍵過程的實踐

客車制造企業(yè)的產(chǎn)品總體呈現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)模式，使得工裝品種較多、結(jié)構(gòu)變化頻繁。在企業(yè)前期的工裝設(shè)計、生產(chǎn)和管理水平等非常有限的前提下，工裝設(shè)計不規(guī)范、工裝隨意投產(chǎn)和重復(fù)生產(chǎn)、工裝出入庫與現(xiàn)場管理極其混亂、工裝經(jīng)常變形等現(xiàn)象非常普遍，造成資源的極大浪費，工裝的管理已成為限制企業(yè)發(fā)展與產(chǎn)品生產(chǎn)的重要瓶頸。為了突破這種困境，企業(yè)以工裝計劃管理牽頭建立起了符合實際的工裝管理體系，整個體系將計劃管理貫穿始終，目前進展有條不紊，工裝管理的整個混亂局面得到了明顯改善。工裝管理的主要框架如圖1所示，圖中形成了工裝管理中物料流、信息流、資金流的有效集成與反饋系統(tǒng)，各環(huán)節(jié)均得到了有效控制。

2.1 以工裝計劃統(tǒng)領(lǐng)整個工裝管理過程

在整個工裝管理過程中，以工裝計劃為牽頭和主線展開工裝的一系列工作，嚴(yán)格控制工裝隨意設(shè)計、制造的行為，嚴(yán)格控制資源浪費和車間工裝無人管理的狀態(tài)。每年年初，根據(jù)企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)計劃與生產(chǎn)訂單計劃，結(jié)合現(xiàn)有的工裝資源，工裝管理部門制定詳細(xì)的年度工裝需求計劃與預(yù)算。如果開發(fā)新產(chǎn)品，則根據(jù)試制車型，需制定工裝新開發(fā)計劃；如果為滿足訂單生產(chǎn)，則需制定工裝維修、校正計劃，并按照以上計劃制定工裝預(yù)算。這樣，在計劃和預(yù)算兩方面從源頭上對工裝管理進行詳細(xì)規(guī)劃，保證工裝管理的順利開展。

生產(chǎn)過程中，根據(jù)需要下發(fā)具體的工裝生產(chǎn)計劃，并對每個計劃進行編號，以作為后期工裝材料采購、核價、入庫、建賬等的依據(jù)，堅持無計劃不開展工裝制造的原則。

2.2 工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化與系列化的實現(xiàn)

在工裝設(shè)計極其不規(guī)范、工裝圖紙的審核與校對無標(biāo)準(zhǔn)可參照的情況下，緊密結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)制定了一系列的工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，如《工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范》、《車身骨架組焊夾具設(shè)計規(guī)范》、《樣板樣架設(shè)計規(guī)范》、《工裝驗證標(biāo)準(zhǔn)》等，并對工裝設(shè)計人員加強培訓(xùn)學(xué)習(xí)，以便熟知工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，提高工裝設(shè)計人員的設(shè)計規(guī)范性，保證產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性。

設(shè)計人員在工裝底圖歸檔時，需將工裝明細(xì)清單等工藝文件按照標(biāo)準(zhǔn)格式同步歸檔。工裝明細(xì)清單包括工裝的材料用量、工時定額、工藝路線等詳細(xì)工裝信息。根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)和工藝路線，由圖檔室將工裝藍(lán)圖與明細(xì)清單等統(tǒng)一發(fā)往相關(guān)車間與部室，這樣就實現(xiàn)了工裝設(shè)計輸出（圖紙與明細(xì)）的同步標(biāo)準(zhǔn)化。在工裝設(shè)計的通用化與系列化方面，特別是針對組焊夾具的設(shè)計，不同車型（如10m城市客車系列、9m旅游車系列等）的組焊夾具可以在同一組焊平臺上通過調(diào)整定位塊即可實現(xiàn)通用，這樣逐步通過工裝的通用化形成了不同系列車型的工裝，大大減少了工裝的制造成本與庫存。

在滿足使用要求的前提下，努力提高工裝的標(biāo)準(zhǔn)化、組合化、系列化水平，制定夾具典型結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)[5]，不斷擴大工裝通用范圍。積累設(shè)計資料，最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)圖紙和典型工藝，大力發(fā)展組合工裝。對于可以互相利用的零部件和標(biāo)準(zhǔn)件，盡量重復(fù)利用，這樣，既能加快工裝設(shè)計速度，減少工裝的重復(fù)設(shè)計與工藝文件的重復(fù)編制，減少工裝品種與重復(fù)生產(chǎn)，也可減少庫存，降低庫存成本。尤其對于系列產(chǎn)品的設(shè)計，在設(shè)計之初就應(yīng)該做好標(biāo)準(zhǔn)化工作[6]。

2.3 工裝的資產(chǎn)化管理

為減少生產(chǎn)費用浪費與儲備資金的占有量，強調(diào)工裝在客車制造企業(yè)中的重要性，企業(yè)將單價在1000元以上的工裝納入固定資產(chǎn)進行管理，將工裝提高到固定資產(chǎn)的高度，與設(shè)備管理類似，需要定期保養(yǎng)、維護等，并將其成本進行分期攤銷。作為企業(yè)的重要產(chǎn)出之一，其制造過程中消耗了大量的人力、物力、財力等成本，占用資金多，需要各種資源之間的聯(lián)合協(xié)同。據(jù)統(tǒng)計，工裝成本占總研制成本的20%～30%[7]。因此，從產(chǎn)品實現(xiàn)角度與成本角度考慮，將其列為企業(yè)固定資產(chǎn)進行管理是非常必要的。

2.4 工裝臺賬的信息化管理

為實現(xiàn)工裝臺賬信息更新的同步性，解決工裝管理總臺賬與各車間分賬經(jīng)常出現(xiàn)不一致的問題，以及工裝信息在企業(yè)范圍內(nèi)的共享，企業(yè)結(jié)合實際，建立了專用的工裝管理臺賬數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，不僅方便了各車間的工裝信息檢索與查閱，而且避免了建立手工臺賬的麻煩，減少了建立工裝臺賬的工作量。

工裝臺賬系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新與維護由工裝主管部門統(tǒng)一管理。新增加的工裝由工裝管理部門統(tǒng)一錄入，復(fù)制、報廢、盤點等的工裝信息由工裝使用部門自行錄入，但必須經(jīng)過工裝管理部門審核后才能正式生效。這樣，由一個部門與數(shù)據(jù)庫進行對接，以保證工裝數(shù)據(jù)的時效性與準(zhǔn)確性。

2.5 工裝的使用與考核管理

新車型的工裝由主管部門負(fù)責(zé)設(shè)計開發(fā)、制造檢驗、驗證合格后，入庫建賬并交付工裝使用部門使用。復(fù)制、維修、報廢的工裝由各車間負(fù)責(zé)，但需將結(jié)果匯報給工裝主管部門。工裝使用部門負(fù)責(zé)工裝的安全使用與妥善保管，實行"誰使用、誰管理"的原則。對于組焊夾具、玻璃鋼模具、樣板、樣架等工裝，需按照工裝類型與車型進行分區(qū)定置、定期涂油噴漆，各工裝上面都打刻有銘牌標(biāo)識。對于需修理或報廢的工裝，需作特殊標(biāo)記并與完好工裝隔離放置。對于客車制造企業(yè)的多品種、小批量生產(chǎn)模式來說，產(chǎn)品上下線頻繁，工裝下線清理和上線準(zhǔn)備的組織工作非常復(fù)雜，工作量很大。工裝使用部門需結(jié)合生產(chǎn)安排，制定詳細(xì)的作業(yè)計劃，及時清理下線工裝，并進行工裝鑒定，分情況安排修復(fù)、報廢等，保證產(chǎn)品再次上線前做好工裝的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作。

工裝實物的完好情況直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，特別是對于組焊夾具等易變形的工裝需采取有效措施，妥善保管。對各車間工裝的使用和保管情況，應(yīng)作為工裝的關(guān)鍵控制點進行不定期檢查，并對工裝使用人員進行考核，以加強工裝使用人員的責(zé)任感意識，確保工裝精度與產(chǎn)品質(zhì)量。針對檢查結(jié)果，對未按操作規(guī)定使用工裝或因保管不力造成工裝變形、損壞的，下發(fā)整改通知單和落實責(zé)任人。

3 對改進工藝裝備管理的思考

3.1 工裝計劃管理的分解與強化

工裝計劃管理的目的是將工裝生產(chǎn)與產(chǎn)品的需求相聯(lián)系，保證工裝的準(zhǔn)時交付，改變工裝與生產(chǎn)脫節(jié)的現(xiàn)狀。工裝生產(chǎn)基本上都是單件或小批量生產(chǎn)方式，在實際生產(chǎn)過程中，如果計劃制定得不切實際，不但沒有起到相應(yīng)的管控作用，還會對產(chǎn)品生產(chǎn)周期帶來不利影響。因此，在整個工裝管理過程中，涉及生產(chǎn)、技術(shù)、工藝、財務(wù)等多個部門間的信息交流與反饋，僅僅有生產(chǎn)計劃是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)將工裝生產(chǎn)的總計劃詳細(xì)分解為多個子計劃，具體落實到工裝制造的每個小環(huán)節(jié)中，并對計劃進度進行實時跟蹤與掌控，通過計劃監(jiān)控來實現(xiàn)這些信息的及時溝通與協(xié)調(diào)，加強工裝管理部門與生產(chǎn)部門的信息交流與反饋，以保證工裝的準(zhǔn)時交付。

編制工裝生產(chǎn)進度計劃，必須掌握工裝設(shè)計制造的標(biāo)準(zhǔn)流程和時間。工裝屬于單件或小批量生產(chǎn)，應(yīng)把工裝按相似程度分成不同類型，針對每種類型的工裝分別制定出設(shè)計、制造的流程、周期和勞動定額[8]，形成一個參考標(biāo)準(zhǔn)，然后依據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)制定計劃，以提高工裝計劃的準(zhǔn)確性與可執(zhí)行性。在此基礎(chǔ)上確定生產(chǎn)能力，實現(xiàn)資源的合理配置[7]。據(jù)統(tǒng)計，工裝的設(shè)計、制造周期一般占新產(chǎn)品研制開發(fā)周期的40%左右[7]，特別是在新產(chǎn)品試制過程中，如果計劃安排合理，能縮短工裝制造周期，則新產(chǎn)品試制周期將大大縮短，加快新產(chǎn)品的開發(fā)。

3.2 工裝管理體系的信息化系統(tǒng)建設(shè)

隨著企業(yè)中工裝數(shù)量和品種的逐漸增多與工裝管理的復(fù)雜化，工裝管理體系的信息化是工裝管理發(fā)展的必然階段，信息化程度也代表了一個企業(yè)發(fā)展水平的高低。工裝管理系統(tǒng)應(yīng)集成工裝管理的各個子過程，包括工裝的需求申請與計劃編制、工裝編號與設(shè)計、圖紙的審核與標(biāo)準(zhǔn)化、工裝的制造、檢驗、驗證、入庫、臺賬建立、使用及修復(fù)、維護等過程信息都應(yīng)在系統(tǒng)中實現(xiàn)，進行工裝全生命周期的信息化管理。工裝信息系統(tǒng)主要包括業(yè)務(wù)流程模塊、工裝臺賬模塊和用戶信息模塊三大部分。其中，業(yè)務(wù)流程模塊包括與企業(yè)使用的相關(guān)系統(tǒng)集成和銜接，如CAD/CAM/CAE/CAPP系統(tǒng)及Office系統(tǒng)等[9-10]。通過搭建信息化平臺，可極大地減少工作量，支持多任務(wù)、多用戶的并行協(xié)同工作，精簡業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、檢索與查閱，以降低成本。

工裝作為企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的重要工具，從設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造、檢驗合格到驗證入庫、建賬使用、修復(fù)維護的各個環(huán)節(jié)都需要消耗大量的人力、物力、財力。針對工裝單件或小批量生產(chǎn)特點開發(fā)的工裝管理信息系統(tǒng)，既能避免因工裝數(shù)量不足而使整個生產(chǎn)線停產(chǎn)，又能減少工裝的庫存數(shù)量，盡可能地降低生產(chǎn)成本[11]。因此，工裝管理體系的信息化系統(tǒng)建設(shè)，是實現(xiàn)企業(yè)工裝管理的重要途徑。

針對大型裝備制造企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量少、品種多、生產(chǎn)周期長、成本高等特點，以工藝路線為出發(fā)點，以最短生產(chǎn)準(zhǔn)備為目標(biāo)，文獻[12]提出了建立快速動態(tài)實時反饋的全壽命周期工裝管理信息系統(tǒng)；其研究結(jié)果對屬于典型的大型裝備制造業(yè)的客車制造企業(yè)的工裝管理信息化建設(shè)能夠起到指導(dǎo)作用。

4 結(jié)束語

本文針對客車制造企業(yè)的工裝管理，結(jié)合工裝管理的相關(guān)研究與企業(yè)工裝管理實踐，從工裝計劃管理、工裝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化與系列化、工裝的資產(chǎn)化管理、工裝臺賬的信息化管理、工裝的使用與考核管理五個方面對客車制造企業(yè)工裝管理的關(guān)鍵過程進行了實踐分析，提出了工裝管理的優(yōu)化思路與方法，指出了工裝管理過程中應(yīng)加強工裝計劃管理的分解與強化、工裝管理體系的信息化系統(tǒng)建設(shè)。

[1]馬言詩，肖際生.客車企業(yè)工藝裝備管理模式的研究與應(yīng)用[J].客車技術(shù)與研究，1999，21（1）：53-54.

[2]余建軍，任治軍，王輝.先進焊接工裝夾具及其在機械裝備制造業(yè)中的應(yīng)用[J].機床與液壓，2011，39（12）：115-121.

[3]劉波.玻璃鋼在汽車上的應(yīng)用及發(fā)展[J].橡塑資源利用，2007，（5）：13-16.

[4]裴麗，田錫天，許建新，等.基于PDM的航空企業(yè)工裝管理系統(tǒng)研究[J].機械與電子，2006，(9)：54-57.

[5]姜亞生，武佩華.企業(yè)工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)化新思路[J].企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，2006，（11）：26-28.

[6]崔麗娟.發(fā)展專業(yè)化工藝裝備是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的必由之路[J].磚瓦，2011，（6）：58-60.

[7]魏法杰，周艷，邢軍.航空企業(yè)工裝管理分層計劃方法研究[J].航空學(xué)報，2001，22（1）：78-82.

[8]任國棟.工藝裝備勞動定額標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與應(yīng)用[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2012，（2）：54-56.

[9]鞠曉華，張振明，田錫天，等.航空企業(yè)工裝管理系統(tǒng)的研究[J].機械與電子，2006，（10）：11-14.

[10]侯偉，何衛(wèi)平，殷銳，等.面向航空企業(yè)的工裝快速準(zhǔn)備研究[J].機床與液壓，2007，35（2）：39-42.

[11]范衛(wèi)峰，許光輝，孔祥健，等.單件小批量生產(chǎn)企業(yè)工裝信息系統(tǒng)研究及開發(fā)[J].經(jīng)濟研究導(dǎo)刊，2011，（33）：197-198.

[12]范衛(wèi)峰，楊曉英，呂鋒，等.大型裝備制造企業(yè)工裝信息系統(tǒng)的研究[J].礦山機械，2012，40（1）：111-114.

修改稿日期：2012-12-01

Fixture Management in Bus/Coach M anufacturing Enterprise Technology

Yao E1,Zheng Buxiang2

(1.Shaanxi Eurostar Automobile Co.,Ltd,Xi'an 710117,China;2.School of Mechanical Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)

The authors analyze the key procedures of the fixture's planning, design standardization and systematization, assets, account's in for matization using and examination for the bus / coach manufacturing enterprise of multi-types and small-lot production mode. They further point out that the fixture management should strengthen decomposingthe planning management and information system construction.

fixture; bus / coach manufacturing enterprise; fixture management; fixture planning

U 46；F273

C

1006-3331（2013）02-0057-04

姚 娥（1986-），女，碩士；助理工程師；研究方向：工業(yè)工程、供應(yīng)鏈管理、企業(yè)管理等。