單件小批產(chǎn)品工藝標(biāo)準(zhǔn)化及其應(yīng)用的探討

何宇清 盧登第

【摘要】本文就工藝標(biāo)準(zhǔn)化及其在勞動(dòng)定額方面的應(yīng)用進(jìn)行了探討，分析了工藝標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)工藝工作過(guò)程的作用，探討了工藝標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，以及在勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)方面的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】標(biāo)準(zhǔn)化；勞動(dòng)定額；模塊化

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.04.057

Discussion on Process Standardization and Application of Single and Small Batch Products

HE Yuqing， LU Dengdi

（ShaanxiAerospace Power High Technology Co.， Ltd.， Xian 710100， China）

Abstract： This article discusses process standardization and its application in labor quota standards， analyzes the role of process standardization in process work， discusses the realization process of process standardization， and discusses its application in labor quota standards.

Key words： standardization； labor quota； modularization

產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造的橋梁，是制造系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。公司主要生產(chǎn)消防泵、加油泵、輸油化工泵等產(chǎn)品，屬于定制化的單件小批量生產(chǎn)。當(dāng)前，買方市場(chǎng)情況下，大規(guī)模批量生產(chǎn)模式需求逐漸減少，工藝技術(shù)人員應(yīng)設(shè)計(jì)出最優(yōu)的工藝路線，制造出合格的產(chǎn)品，以適應(yīng)交貨周期緊、產(chǎn)品多樣化的市場(chǎng)需求。

工藝工作包括產(chǎn)品系統(tǒng)的工藝管理工作和工藝技術(shù)工作，其貫穿于產(chǎn)品研究、試制、生產(chǎn)、試驗(yàn)、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)的全過(guò)程。鉆研國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，統(tǒng)籌規(guī)劃，合理利用資源，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、組合化，力求以高效適用的工藝布局、工藝方法、工藝設(shè)備及條件，研制生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)要求，質(zhì)量穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品。主要環(huán)節(jié)為：審簽設(shè)計(jì)圖紙—分析設(shè)計(jì)圖紙、確定工藝方案—編制材料定額—編制勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)等。其中，“編制零件加工工藝、裝配工藝、檢驗(yàn)規(guī)范、設(shè)計(jì)工裝”環(huán)節(jié)是決定工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)也是影響生產(chǎn)質(zhì)量、加工效率、制造成本的重要環(huán)節(jié)。在企業(yè)信息化建設(shè)前期，研究如何在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中貫徹標(biāo)準(zhǔn)化，提高工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量和工作效率是非常有價(jià)值的。

1工藝標(biāo)準(zhǔn)化的意義

工藝標(biāo)準(zhǔn)化，是在企業(yè)研制生產(chǎn)過(guò)程中，工藝技術(shù)人員貫徹工藝技術(shù)工作原則，降低材料消耗和制造成本，科學(xué)化管理的重要途徑，它對(duì)工藝技術(shù)水平迭代提高，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性，提高綜合收益有著至關(guān)重要的作用。

將人工閱讀的規(guī)范文檔，轉(zhuǎn)化成為結(jié)構(gòu)化、參數(shù)化的表達(dá)方式，便于建立數(shù)字模型，為用計(jì)算機(jī)剛性控制、減少人為執(zhí)行差錯(cuò)的數(shù)字化設(shè)備制作奠定基礎(chǔ)。

分析各類產(chǎn)品在工藝方法和描述上的相似性，轉(zhuǎn)變工藝的表格化表達(dá)方式為結(jié)構(gòu)化的表達(dá)方式，實(shí)現(xiàn)工藝內(nèi)容不變部分與變化部分的分離，實(shí)現(xiàn)工藝內(nèi)容的模塊化表達(dá)。

細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范粒度加強(qiáng)工藝的針對(duì)性，將部分工藝轉(zhuǎn)變成為標(biāo)準(zhǔn)化工藝，在每次新工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)化工藝的不變量，提升工藝設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化程度和效率。同時(shí)將工藝的形式化內(nèi)容，比如：格式固化到信息系統(tǒng)中，提升工藝形式的標(biāo)準(zhǔn)化能力。

企業(yè)建立起以大量標(biāo)準(zhǔn)化工藝為堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的快速響應(yīng)、敏捷制造系統(tǒng)，使生產(chǎn)管理過(guò)程不受或少受人為因素的影響，就能一次穩(wěn)定合格產(chǎn)出，成本低、周期短的趨勢(shì)必定能呈現(xiàn)。

2工藝標(biāo)準(zhǔn)化的主要內(nèi)容

工藝標(biāo)準(zhǔn)化包括工藝文件規(guī)范化（統(tǒng)一化）、工藝要素標(biāo)準(zhǔn)化、典型化工藝和模塊化劃分。

工藝文件規(guī)范化，指各類工藝文件（工藝規(guī)程、更改單、關(guān)鍵工藝文件等）格式及填寫(xiě)的統(tǒng)一、規(guī)范，正確傳遞工藝要求，為企業(yè)PLM、ERP、MES信息化系統(tǒng)建設(shè)打好基礎(chǔ)。

工藝要素標(biāo)準(zhǔn)化，是與工藝過(guò)程有關(guān)的主要因素的標(biāo)準(zhǔn)化，涉及范圍很廣，在初始階段只進(jìn)行工藝參數(shù)、工藝尺寸和工藝余量方面的標(biāo)準(zhǔn)化研究。

典型化工藝指的是將典型零件，比如葉輪、誘導(dǎo)輪、殼體、軸、底座等的加工工藝定為典型工藝，并標(biāo)準(zhǔn)化。

模塊化劃分指的是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊化劃分，分解出典型化模塊，并標(biāo)準(zhǔn)化典型模塊的裝配工藝。

3工藝標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

本文以公司系列化程度比較高的消防泵產(chǎn)品為例進(jìn)行工藝標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)過(guò)程的研究。

3.1工藝文件統(tǒng)一化

工藝文件的統(tǒng)一化就是制定標(biāo)準(zhǔn)的工藝文件格式模板、填寫(xiě)要求，將要求固化在模板中。我們采用CAXA工藝圖表編制工藝文件，它支持將格式模板固化，編制工藝文件時(shí)只需在對(duì)應(yīng)的文件模板中填寫(xiě)即可，固化部分為不可編輯狀態(tài)，保證了工藝文件統(tǒng)一性；定義需要匯總提取的單元格，工藝輸出時(shí)自動(dòng)完成匯總提取，保證工藝輸出的一致性。

3.2工藝要素的標(biāo)準(zhǔn)化

我們研究的工藝要素主要包括工藝參數(shù)、工藝尺寸以及工藝余量。

工藝參數(shù)是指為了達(dá)到預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)，在工藝過(guò)程中需要選用、控制的有關(guān)量，分兩類，一類是有明確數(shù)值的，比如切削進(jìn)給量、焊接電流、熱處理溫度、保溫時(shí)間、打壓時(shí)間的確定等；另一類是具有限選擇區(qū)間的非數(shù)值要求的，如刀具材料、刀具類型，設(shè)備工裝型號(hào)，需要通過(guò)參數(shù)選擇的方式納入工藝文件描述。

工藝參數(shù)的確定要通過(guò)產(chǎn)品驗(yàn)證來(lái)證實(shí)其正確性、適宜性，也應(yīng)與企業(yè)當(dāng)前生產(chǎn)條件、設(shè)備條件、加工對(duì)象和作業(yè)條件相適應(yīng)。比如，用棒料立銑加工誘導(dǎo)輪時(shí)，不但要確定分度頭及頂尖仰角，還要總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)并通過(guò)計(jì)算確定銑床主軸角度、加工掛輪、包角起始位置、進(jìn)口減薄掛輪的選擇，整個(gè)方法及步驟都可以用數(shù)學(xué)模型方式固化下來(lái)，輸入不同參數(shù)立即得到結(jié)果，方便快捷并準(zhǔn)確。工藝參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化積累是工藝技術(shù)積累的關(guān)鍵所在。

工藝尺寸是指工件由毛坯到成品加工過(guò)程中各工序間的加工尺寸。工藝過(guò)程中，各工藝技術(shù)人員工作經(jīng)驗(yàn)不同，理念不同，或工藝編制依據(jù)不統(tǒng)一，選擇的工藝方法、工藝路徑會(huì)有所不同，類似零件的半成品狀態(tài)同一工序工藝尺寸也會(huì)不同，這樣工序中所需配置的工裝、量具將難以重復(fù)利用，比如鑄件腔體打壓，通過(guò)工藝尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，可以減少打壓工裝的配置和管理，可以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，也可減少量具的品種和規(guī)格，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

工藝余量是為保證下道工序加工的尺寸裕度，根據(jù)各道加工工序的需要確定的，是毛坯余量和工序余量的總稱，比如不同材料、不同加工方法、不同尺寸精度，各自企業(yè)給出的工藝余量是不同的。余量過(guò)大，材料消耗大，工時(shí)延長(zhǎng)；余量小，增加后工序難度，選擇企業(yè)當(dāng)前最經(jīng)濟(jì)的余量是非常重要的。

3.3典型工藝標(biāo)準(zhǔn)化

產(chǎn)品工藝包括零件加工工藝和裝配工藝，對(duì)于零件加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化首先需要確定典型零件，再對(duì)典型零件確定標(biāo)準(zhǔn)的加工工藝。裝配工藝的標(biāo)準(zhǔn)化首先需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模塊化劃分，再根據(jù)劃分的模塊分別制定標(biāo)準(zhǔn)的裝配工藝。

3.3.1典型零件工藝標(biāo)準(zhǔn)化

對(duì)于消防泵產(chǎn)品典型零件很多，主要是工藝過(guò)程相同，工藝基準(zhǔn)一致的零件，比如葉輪、殼體、密封座、進(jìn)出口管、箱體、法蘭等零件，大都屬于結(jié)構(gòu)、大小類似，整個(gè)工藝過(guò)程及加工方法可以提取出通用部分，采用總結(jié)提取—編制—評(píng)審的方法，固化形成某類零件的標(biāo)準(zhǔn)化工藝。

比如，不同鑄鋁葉輪工藝過(guò)程為：鑄造—車—?jiǎng)澗€（鉆孔）—插槽—打磨進(jìn)口邊—?jiǎng)悠胶狻獧z，工序過(guò)程、方法與基準(zhǔn)的選擇都一樣，變動(dòng)的只有尺寸參數(shù)和不平衡量要求。除去尺寸參數(shù)等變動(dòng)部分形成標(biāo)準(zhǔn)化的葉輪加工工藝，這樣，在葉輪標(biāo)準(zhǔn)化工藝中添加葉輪尺寸參數(shù)和不平衡量要求，一份高質(zhì)量的葉輪加工工藝就能很快完成編制。

由于總結(jié)了以往同類零件加工工藝的經(jīng)驗(yàn)，這樣的工藝準(zhǔn)確性、適用性、先進(jìn)性等各方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)PDCA的方法不斷優(yōu)化改進(jìn)，工藝文件不再因?yàn)閭€(gè)人技術(shù)水平的參差不齊而導(dǎo)致質(zhì)量差異，對(duì)于技術(shù)人員流動(dòng)相對(duì)頻繁的企業(yè)保證工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量尤為重要。

3.3.2結(jié)構(gòu)模塊化和裝配工藝的標(biāo)準(zhǔn)化

依據(jù)設(shè)計(jì)裝配圖和明細(xì)表，劃分部件、組件，將產(chǎn)品裝配過(guò)程劃分為相對(duì)獨(dú)立的裝配單元。獨(dú)立的裝配單元一般應(yīng)滿足兩個(gè)條件：一是裝配單元中各零件的裝配特性相同或者相似，裝配過(guò)程中有關(guān)聯(lián)性，能夠成為獨(dú)立子結(jié)構(gòu)；二是裝配單元可整體參與工藝流程規(guī)劃而不受其他裝配單元影響。典型裝配單元確定后編制標(biāo)準(zhǔn)化工藝，標(biāo)準(zhǔn)化工藝通過(guò)專家組評(píng)審后可加入標(biāo)準(zhǔn)化工藝庫(kù)，建立裝配工藝的標(biāo)準(zhǔn)化工藝知識(shí)庫(kù)。

比如將齒輪箱作為一個(gè)裝配單元，可作為獨(dú)立的子結(jié)構(gòu)存在，整體參與泵的裝配，不受其他裝配單元的影響。確定了獨(dú)立的裝配單元后，編制齒輪箱的裝配工藝，經(jīng)過(guò)專家組評(píng)審后納入工藝知識(shí)庫(kù)，供后期檢索使用。企業(yè)知識(shí)庫(kù)是個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，當(dāng)知識(shí)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，其價(jià)值才能得到更好的體現(xiàn)。

4標(biāo)準(zhǔn)化工藝的組成

標(biāo)準(zhǔn)化工藝由兩部分要素組成，一是固定要素，二是可變要素，固定要素作為標(biāo)準(zhǔn)工藝的識(shí)別要素，要易于識(shí)別，通過(guò)提取共有工藝過(guò)程特征建立，不可替代。可變要素作為標(biāo)準(zhǔn)工藝具體運(yùn)用中工藝人員賦值的部分，不作為典型裝配單元的識(shí)別依據(jù)。

此外，要建立標(biāo)準(zhǔn)化工藝命名規(guī)則，根據(jù)固定要素提取出便于識(shí)別檢索的關(guān)鍵詞，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工藝進(jìn)行命名，這樣才能在使用過(guò)程中，通過(guò)高的檢索成功率和簡(jiǎn)便的操作使標(biāo)準(zhǔn)化工藝得到更好的推廣使用，而使用頻次的增加又進(jìn)一步使得標(biāo)準(zhǔn)工藝知識(shí)庫(kù)的質(zhì)量進(jìn)一步提升。

5工藝標(biāo)準(zhǔn)化在勞動(dòng)定額中的運(yùn)用

當(dāng)交付進(jìn)度成為主要矛盾，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效能是我們必須追求的目標(biāo)，在此過(guò)程中，勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)化也是我們必經(jīng)之路。開(kāi)展勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)化工作，建立勞動(dòng)環(huán)境公平，可以消除無(wú)效勞動(dòng)、降低人工成本、提高勞動(dòng)效率，促進(jìn)企業(yè)勞動(dòng)定額管理技術(shù)創(chuàng)新和綜合管理能力提升。

工藝標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程為勞動(dòng)定額編制提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，建立符合企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)特色的分工序、分產(chǎn)品的勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)，有利于提高企業(yè)科學(xué)管理水平，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。在工藝標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，注重提取工藝參數(shù)、工藝尺寸以及工藝余量數(shù)據(jù)，識(shí)別固定要素和可變要素，建立數(shù)學(xué)模型，以基礎(chǔ)（操作工序?yàn)閱卧C合（以工步、工序?yàn)閱卧湫停ㄒ粤憬M件為單元）的三層構(gòu)型的勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)編制技術(shù)，能夠有效解勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)編制的難題，滿足企業(yè)不同層次的工時(shí)需求。

將工藝標(biāo)準(zhǔn)化成果運(yùn)用在勞動(dòng)定額標(biāo)準(zhǔn)編制過(guò)程中，全面、科學(xué)地測(cè)定勞動(dòng)定額，使勞動(dòng)定額工作由經(jīng)驗(yàn)管理向科學(xué)管理轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步走向智能管理的道路。

6結(jié)束語(yǔ)

不斷改進(jìn)完善的技術(shù)系統(tǒng)，對(duì)企業(yè)發(fā)展有著非常重要的意義，標(biāo)準(zhǔn)化工藝知識(shí)庫(kù)就是這樣的系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)化工藝是企業(yè)工藝信息化建設(shè)的基礎(chǔ)。本文通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化工藝應(yīng)用的研究探討，提出了標(biāo)準(zhǔn)化工藝的內(nèi)容組成、標(biāo)準(zhǔn)化工藝知識(shí)庫(kù)的組建方式。通過(guò)工藝標(biāo)準(zhǔn)化，工藝技術(shù)人員實(shí)踐總結(jié)形成企業(yè)知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)知識(shí)能夠得到有效傳承和利用，保證了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)直接提取采用，能有效地縮短工藝編制時(shí)間，快速核定勞動(dòng)定額；使高水平工藝人員有精力投入創(chuàng)新改進(jìn)中，保證企業(yè)在快速變化的市場(chǎng)環(huán)境中持續(xù)發(fā)展。

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【作者簡(jiǎn)介】

何宇清，女，1972年出生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)闄C(jī)械制造工藝與設(shè)備質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)管理。

盧登第，男，1985年出生，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)楸弥圃旃に嚰夹g(shù)及工藝標(biāo)準(zhǔn)化、信息化。

（編輯：謝飛燕）