產品制造現場知識管理方法

王藝霖

摘 要：知識管理和重用是企業加速新產品開發和提升產品開發能力的關鍵環節，分析了目前產品開發知識的管理和使用狀況，提出了產品開發過程中制造現場知識的重要性，以及制造現場知識的內容、分類、組織和管理方法，為企業新產品開發過程中制造現場知識管理提供了有效途徑。

關鍵詞：產品開發；知識管理；制造現場

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.207

產品個性化需求的增加和更新換代速度加快，要求企業在最短時間內開發出滿足用戶要求的新產品，這就對企業的產品研制開發能力提出了極大挑戰。信息化條件下，產品開發知識的管理和重用已經成為加速產品開發和產品開發能力持續提升的關鍵環節，知識重用是應對市場挑戰的重要方法，將企業在產品開發和生產過程中積累的知識應用于新產品研制，可以最大程度地利用成熟的設計，減少試制和試驗環節，提高產品的通用化程度，縮短開發過程，加速新產品上市的周期。

1 產品開發知識的重用現狀

目前，產品開發過程中的運用的知識主要來源于領域專家知識獲取、成熟產品實例總結和產品數據庫知識挖掘，主要包括產品設計知識（如結構方案設計和詳細工程設計）、制造工藝知識（如產品工藝方案和零部件工藝過程）和生產操作知識（如加工、裝配、處理和檢驗等具體操作的方法、工具、設備、步驟、參數、規范以及實踐經驗、竅門等），通常是針對具體使用部門一次性地建立支持產品開發過程的知識庫，供產品設計人員、工藝規劃人員及現場操作人員選用和借鑒，知識庫中的產品開發知識一般是靜態的、各個知識庫之間是獨立的。產品開發過程中，由于部門之間的分工，產品的設計和工藝規劃分別由設計部門和工藝部門完成，生產部門根據產品和工藝設計的結果，按照生產計劃組織生產，重點關心當前產品的制造質量和進度，雖然在新產品的研制開發過程中不同部門（如市場部門、設計部門、工藝部門、生產部門、質量部門和采購部門等）在制造現場要針對產品制造、檢驗和調試等環節進行大量的協調，但包括試制在內的制造現場由于缺乏相應的機制和手段，只滿足于現場質量問題的解決，而沒有進行知識的收集和分類，沒有實現產品開發過程的知識閉環管理。其后果是，一方面，制造現場的知識隨著新產品開發過程結束而流失于知識庫之外，無法重用；另一方面，產品知識庫難以隨著新產品開發案例的增加和產品系列開發過程的推進而不斷擴充和更新。

2 現場制造知識的內容及作用

產品制造現場知識，主要包括產品設計知識、工藝知識和操作知識，以沖壓模具為例，設計知識包括模具結構方案，各種功能機構和系統，模架類型，零件的材料、性能、結構、形狀、尺寸與公差，凸凹模間隙，標準件選用等；工藝知識包括自制零件的加工處理、裝配連接、檢測調試等工藝過程和方法，操作知識包括工作零件和輔助零件的機械加工、特種加工、熱處理、表面處理操作，裝配和連接操作，幾何尺寸和理化性能檢驗操作，模具安裝調試操作等。制造現場不但完成零件制造和產品裝配，而且進行安裝調試，可以全面地驗證產品的功能、性能對設計要求的符合性，以及產品的生產性和經濟性，在產品制造現場要對不滿足設計要求和不符合工藝性的產品設計和工藝設計進行的協調、改進和處理，直到獲得合理可行的工程方案，其方法和結果是生產一線最直接、最寶貴的產品研制知識，不但給出了經過驗證的合理解決方案，而且記錄了不合理的方案及其原因，可以看作是一種新產品由不成熟到成熟的進化過程。其中合理的方案可以為以后新產品開發借鑒；而不合理的方案可以作為禁忌，避免不必要的重復試錯，針對產品設計對象（如結構設計、系統設計、零件設計、部件裝配工藝、零件加工工藝，特定工序操作等）建立最終合理方案和之前的不合理方案之間的關聯，可以使產品開發人員在借鑒成熟的設計方案時，深刻理解所選擇案例的原因，達到既知其然，又知其所以然。這部分知識對于經驗不足的產品開發人員非常關鍵，可以減少設計和工藝上的不合理和差錯的發生，但沒有得到足夠的重視。

3 現場制造知識的管理和重用

為了有效地重用制造現場知識，減少試制和試驗成本，提高產品開發的效率，需要將現場制造知識納入產品開發知識庫之中，并且在知識庫建立之處就規劃產品制造現場知識的添加和維護的接口工具，方便后續新產品開發過程中制造現場知識的入庫。其具體方法為：現場制造人員提交協調、改進和處理記錄；產品開發相關人員（如方案設計人員、零件設計人員、工藝規劃人員、質量檢驗人員等）總結歸納，形成產品開發知識；知識庫維護人員根據知識的分類屬性自動編碼，并添加至知識庫系統。其中產品開發知識組織方法如下：將產品開發知識按照層次劃分為產品、部件（如導向裝置、壓料裝置、出件裝置等）、零件（如成形零件和各類輔助零件）和結構要素（如孔、槽、筋、圓角、表面等）；將產品開發知識按照使用過程劃分為設計知識、工藝知識和操作知識；將產品開發知識按照產品類型（如沖切模具、彎曲模具、成形模具等）和系列（如沖切模具可以按照凸凹模形狀和尺寸細分）進行歸類，從以上三個維度進行產品開發知識的組織，定義每個維度的屬性，并賦予每個屬性值以特定的編碼。這樣，一則知識根據其三個維度的屬性值對應一個特定的編碼，便于產品知識的計算機存儲和檢索。

4 結論

新產品開發中制造現場知識是產品開發過程的自然增值，是企業最有價值的資源，有效地管理和利用產品開發知識是企業產品開發能力的提升的關鍵。

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