液壓啟閉機數字化制造研究

嚴興松

摘要：液壓啟閉機作為公司的主大產品，因產品結構復雜，往往以合同來組織生產，企業面臨跨越式發展，提出必須通新計算機技術使用企業各個環節必須同時提升能力。液壓啟閉機制造的數字化就是從設計到工藝到施工以及采購、營銷、財務以至售前、售后服務廣泛應用信息技術，使得管理模式與信息技術相融合，運用信息技術促進企業技術創新、機制創新、管理創新，實現設計過程數字化、管理過程數字化，達到設計制造管理一體化目標。

關鍵詞：設計數字化；管理數字化；液壓啟閉機

1研究背景及目標

公司是全國最大的液壓啟閉機生產基地，用于三峽永久性船閘的世界第一大啟閉機成為中船重工集團的產品驕傲。現在啟閉機作為公司的支柱產品被廣泛應用于堤壩、電站、水庫、灌溉、防洪排澇等水利工程中啟閉閘門，是實現水利電力化關鍵設備之—。它是一種集機、電、液、儀為一體系統設備，也是我國處于世界技術前列新型工程機械設備，以液壓缸為主體，油泵、電動機、油箱、濾油器、液壓控制閥組合的總成系統。

啟閉機因其產品的精度等級要求高，加工過程質量要求高，產品結構組成復雜，同時每項產品基本是按用戶合同要求進行獨立設計和生產，種種原因導致作為公司的主大產品之一的啟閉機的生產加工過程難以控制。根據日本、韓國等先進制造企業的經驗，企業要想做大做強，實現跨越式發展，必須走設備密集、信息密集的技術路線，也就是說造機企業各個環節必須同時提升能力，單純投資廠房設備是不夠的，信息化是更重要的方面，即各方面的管理必須適應硬件能力的提高，實現造機模式的轉換，而造機模式轉換的核心管理技術即是信息技術。

2啟閉機的設計生產特點

2.1生產組織特點

液壓啟閉機的生產組織是典型的大型單件小批生產模式，主要有如下特點

（1）裝配型單件小批量

機械產品制造業，產品設計和制造周期長；按訂單設計生產，多品種小批量；生產上以機械加工、裝配為主；

（2）企業主要進行工藝設計和文檔管理，技術圖紙版本變更影響生產。

（3）難以在產品技術資料全部準備完成后才開始生產，而是設計過程中有可能生產同時面臨設計院的修改情況。

（4）產品種類多，生產數量少，規格多變。

（5）結構復雜，零、配件較多，人工分類管理非常困難。

（6）深孔加工特征，結構復雜，零部件數量較多；規格多變，同系列結構中可通用的零件多。

（7）部分物料在圖紙中進行了指定，物料需要從指定的廠家進口。

（8）企業的技術準備、物料計劃、生產安排、核算均以工程為對象來組織，在組織生產過程對象任務明確。

（9）對關主件的進度都較關注，往往會因為一些不起眼的小零件缺件影響裝配，從而影響交貨期。

（10）技術部門提供的外購或配套清單往往會考慮余量，造成某些物料未使用而被積壓。

（11）手工對物料的有效期、位置、通用信息不能準確及時反映而未被利用。

（11）某機型一段時間不生產，則相應的物料管理無法及時處理。

2.2主要面臨的問題

液壓啟閉機產品通常為大型單件小批訂單，產品結構復雜、加工周期較長。在生產組織過程中，設計、生產、采購、銷售等部門協調困難，造成各部門之間互相埋怨的局面。在啟閉機生產組織過程中，常見的問題分析如下。

（1）銷售環節

市場變化快，使預測困難、企業計劃不穩定，為生產的安排、物料的計劃添加了難度；客戶要求交貨期短，銷售部門不能清楚的了解目前產品的加工進度、計劃產品的節點計劃。

（2）設計環節

技術資料借用件多，技術管理版本控制困難；采用并行工程，邊設計、邊生產、邊修改為后面的生產組織帶來了很大困難；

（3）生產環節

“計劃沒有變化快”是目前生產系統計劃管理面臨的最主要的問題；對于計劃多變的現象，不可能通過一套功能強大的管理軟件就能解決問題，沒有從銷售與主生產計劃兩個關口，從源頭上處理好。

（4）采購環節

主要表現為供應商的品質與交貨期不能滿足生產的需要，導致企業不能及時的組織生產。

3啟閉機的數字化系統設計

3.1技術設計數字化

以工廠設計生產流程為主線，統籌管理設計工藝過程中的模型數據、圖紙數據、屬性信息數據、BOM信息數據、版本數據以及編碼信息數據等，充分發揮產品數據管理系統在流程管理、文檔管理、BOM報表管理、版本數據管理、編碼管理等方面的功能。通過對流程管理功能的定制和擴展，實現設計工藝在產品數據管理過程中的自動化和智能化，優化工廠數據管理方式，提高設計工藝效率。

3.2生產管理數字化

基于造機企業生產組織等的特點，數字化造機ERP系統需要以經營管理為龍頭，以技術管理為基礎，以交貨期控制、質量控制和成本控制為中心，以提高經濟效益為目標進行系統分析、系統設計和系統實施。通過與CAPP＼PDM的緊密結合，圍繞成本與交貨期控制兩個中心進行企業流程再造，使系統的總體目標得以實現。

4總結與展望

隨著我國機械加工行業推行“現代企業管理模式，深化生產設計，強化工程管理”的改革，企業利用先進制造技術提高企業設計效率和生產效能已經成為發展的主流動態。本文首先通過對企業管理模式下的生產設計與工程管理的研究，在分析液壓啟閉機生產制造過程的基礎上提出了以中間為導向的工程分解方式，并對數字化設計生產過程的分解進行深入研究。根據工程管理以及物資管理等系統的對生產設計的數據需求，得出設計制造接口規范的數據格式，采取基于中間產品的增量式接收技術進行增量式接收，可得到所需的生產設計數據。最后對生產設計數據在工程管理中的工程計劃、生產物流以及車間作業計劃等功能模塊所起的技術支撐作用進行探討。

由于時間和各方面的客觀原因，本文的研究局限于企業技術管理的現狀，隨著企業“全面深入建立企業現代化管理模式”十一五發展戰略目標的逐步實現，將對企業技術管理以及工程管理工作提出更高的要求，因此在實際應用中還有待于進一步完善，主要是以下方面需進一步研究：

（1）設計制造（CAM）接口數據的規范化及集成應用；

（2）生產設計信息在工程管理、物料管理以及成本管理中的應用。

由于論文撰寫時間有限，以及本人能力的不足，論文中難免存在一些錯誤，敬請各位專家學者批評指正，我將虛心接受并認真改進。

參考文獻

[1]余菁.企業再造：重組企業的業務流程[M].廣東：廣東經濟出版社，2000.10

[2]李俊華，朱英富等.船舶工業新的驅動力——協調產品電子商務（CPC）[M].船海工程，2002（2）：16-21

[3]梁濱.企業信息化的基礎理論與評價方法[M].北京：科學出版社，2000

[4]魯君尚.關于“制造業信息化”的幾個問題[M].CAD/CAM與制造業信息化，2002（8）：1-4

[5]楊海成.實施制造業信息化工程提高制造業競爭能力[M].CAD/CAM與制造業信息化，2006（8）

[6]汪海軍，張玉柱.信息技術與企業再造之間的關系[M].微型機與應用，2002（6）：4-6

[7]陳榮秋.生產計劃與控制——概念、方法與系統[M].武漢：華中理工大學出版社，1995

[8]楊逢真.企業ERP實施與業務流程重組[M].中國會計電算化，2001（9）：13-15

[9]饒艷超.從ERP實施的角度看企業業務流程重組的重要性[M].上海會計，2001（3）：44-45

（作者單位：中船重工中南裝備有限責任公司）