作為專業(yè)的駕駛室生產(chǎn)廠家，我司業(yè)務(wù)范圍覆蓋農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械、掃地機(jī)等各個(gè)行業(yè)。隨著新工廠的順利驗(yàn)收投產(chǎn)，駕駛室業(yè)務(wù)也得到了較大的擴(kuò)張，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)徐工、柳工、廈工、宇通等國(guó)內(nèi)重大企業(yè)的產(chǎn)品配套，后續(xù)業(yè)務(wù)也在逐步開(kāi)展。
駕駛室業(yè)務(wù)的逐步壯大最直接的影響就是型材類零件品種和生產(chǎn)量的增加，與板材相比，型材類零件的生產(chǎn)效率相對(duì)較低，再加上品種多，這就對(duì)相關(guān)零部件的交付提出了考驗(yàn)。
過(guò)程探討
結(jié)合我司實(shí)際運(yùn)行方式和現(xiàn)場(chǎng)改善案例，以下將從工藝流程優(yōu)化、現(xiàn)場(chǎng)定制、MES系統(tǒng)引用幾方面，對(duì)提高型材類零件的生產(chǎn)效率的方式進(jìn)行探討。
工藝流程優(yōu)化
針對(duì)型材類零件，我司主要的零件種類及其對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)流程有如下幾種。
⑴直接下料成品，工藝流程為備料成品，如圖1 所示。

⑵在直接下料成品的基礎(chǔ)上增加孔；即下料后需要鉆孔或者鉆孔攻絲，工藝流程為備料→鉆孔或者備料→鉆孔→攻絲，如圖2 所示。

⑶具有一定形狀，無(wú)法采用下料的方式進(jìn)行加工，需要采用模具壓彎或者數(shù)控彎管的零件，由于成形過(guò)程中需要工藝余料，因此成形后需將該工藝余料去除，其工藝流程為：備料→彎管→鋸切端頭，如圖3 所示。

⑷在彎管類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加規(guī)則圓孔，在零件外形加工完成后，需要額外增加鉆孔工序，其工藝流程為：備料→彎管→鋸切端頭→鉆孔，如圖4所示。

⑸在彎管類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上增加不規(guī)則孔，無(wú)法使用鉆床進(jìn)行加工的，需要增加三維激光切割工序，其工藝流程為：備料→彎管→鋸切→三維激光（端頭豁口），如圖5 所示。

上述5 種零件是我司目前常見(jiàn)的零件類型，除直接下料成品類型零件外，其余幾種均需要進(jìn)行轉(zhuǎn)序，零件轉(zhuǎn)序就會(huì)涉及工序件儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)運(yùn)，工裝更換，設(shè)備更換等因素，這些因素最直接的影響就是零件加工流程延長(zhǎng)，從而使成品件的出件時(shí)間延長(zhǎng)。
針對(duì)此類問(wèn)題，結(jié)合我司現(xiàn)有設(shè)備能力，利用通快激光設(shè)備，對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化，以減少零件轉(zhuǎn)序和工序件的產(chǎn)生，具體舉例如下。
針對(duì)下料后鉆孔類型零件，直接使用激光進(jìn)行生產(chǎn)，通快激光作為專業(yè)的直管下料類激光設(shè)備，具有生產(chǎn)速度快，尺寸穩(wěn)定性高等特點(diǎn)，適用于生產(chǎn)直管類異型材、型材零件的外形加工。下料后鉆孔類型的零件可以在一序中實(shí)現(xiàn)從原材料到成品零件。
針對(duì)彎管后加工孔的零件，對(duì)零件展開(kāi)尺寸進(jìn)行計(jì)算，使用通快激光進(jìn)行下料，之后將下料的半成品進(jìn)行彎管，實(shí)現(xiàn)兩序出成品，大大減少生產(chǎn)過(guò)程中的物流轉(zhuǎn)運(yùn)和等待時(shí)間，以我司生產(chǎn)的某駕駛室用輪罩加強(qiáng)梁為例，零件圖見(jiàn)圖6。

優(yōu)化前工藝流程為：備料→彎管→鋸切→三維激光（端頭豁口）。整個(gè)工藝過(guò)程需要4 序，流程較為繁瑣，需要更換3 次加工設(shè)備，各工序間均可能出現(xiàn)等待的情況，勢(shì)必會(huì)影響成品件的出件時(shí)間。
借助通快加工設(shè)備對(duì)上述流程進(jìn)行優(yōu)化后，流程為：下料→彎管。僅需兩序即可完成零件的加工，具體過(guò)程如下。
工序1：下料。將零件展開(kāi)后所需長(zhǎng)度和端頭異形面通過(guò)通快設(shè)備加工出來(lái)，與三維管件激光設(shè)備相比，通快激光下料由于是在直管上進(jìn)行加工，其激光加工效率和基準(zhǔn)確定均要大幅快于傳統(tǒng)的三維管件激光設(shè)備，如圖7 所示。

工序2：彎管。使用數(shù)控彎管機(jī)對(duì)下料后的毛坯進(jìn)行加工，直接出成品，如圖8 所示。

從上述可以看出，優(yōu)化后工藝流程大幅縮短，僅需2 序即可完成零件的加工，說(shuō)明借助現(xiàn)有資源對(duì)工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，可以對(duì)零件的快速實(shí)現(xiàn)起到促進(jìn)作用。
現(xiàn)場(chǎng)定制
在制造類企業(yè)中，加工費(fèi)中的30%左右是搬運(yùn)費(fèi)，工程時(shí)間中80%是搬運(yùn)和停滯產(chǎn)生的，因此減少搬運(yùn)所耗費(fèi)的時(shí)間，將對(duì)零件生產(chǎn)效率的提升起到重要作用，而搬運(yùn)時(shí)間的減少就要求科學(xué)進(jìn)行最初的工藝和設(shè)備布局，不能一蹴而就。
與板件類零件不同，大多數(shù)型材類零件均需要三序或者四序才能實(shí)現(xiàn)原材料到成品的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)場(chǎng)定制是否合理，設(shè)備與設(shè)備之間的配置是否適用，對(duì)零件的生產(chǎn)同樣有著直接影響。
借助多年現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，工藝布局和設(shè)備定制需遵循以下基本原則：最短距離原則、物流順暢原則、統(tǒng)一原則、安全滿意原則；接下來(lái)作逐一說(shuō)明。
⑴最短距離原則：減少物料在現(xiàn)場(chǎng)的搬運(yùn)距離，從而減少物料轉(zhuǎn)移所花費(fèi)的時(shí)間。
⑵物流順暢原則：現(xiàn)場(chǎng)物料或者工序件，實(shí)現(xiàn)一個(gè)流的生產(chǎn)，避免不同物料或者工序件間的物流交叉，從而減少物料或者工序件的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間。
⑶統(tǒng)一原則：就是“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”幾大要素要有機(jī)統(tǒng)一起來(lái)，各個(gè)要素之間互相平衡協(xié)調(diào)，最終實(shí)現(xiàn)作業(yè)內(nèi)容的有序進(jìn)行，沒(méi)有割裂。
⑷安全滿意原則：在進(jìn)行工藝和設(shè)備布局時(shí)，要以人機(jī)工程為基礎(chǔ)，充分考慮作業(yè)人員的作業(yè)強(qiáng)度和作業(yè)步驟是否合理以及作業(yè)人員的人身安全。
在滿足上述原則的基礎(chǔ)上，依據(jù)實(shí)際需求對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工藝、設(shè)備布局，最終目的是減少搬運(yùn)和物流轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間，在保證作業(yè)人員權(quán)益的前提下，從硬件層面縮短零件從原材料到成品的時(shí)間。
從圖中可以看出，整個(gè)生產(chǎn)車間依據(jù)材料存放→下料→彎管→鋸切→鉆孔的流程進(jìn)行排布，不存在物流交叉，彎管加工后經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)進(jìn)行端頭鋸切，之后再進(jìn)行檢驗(yàn)，然后進(jìn)行鉆孔，加工工位依據(jù)“一個(gè)流”的理念進(jìn)行布置，盡可能的減少零件工序間的等待、轉(zhuǎn)儲(chǔ)和物流轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間。
MES 系統(tǒng)引用
MES 系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，包含制造數(shù)據(jù)管理、計(jì)劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫(kù)存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、工作中心/設(shè)備管理、工具工裝管理、采購(gòu)管理、成本管理、項(xiàng)目看板管理、生產(chǎn)過(guò)程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，實(shí)現(xiàn)從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化管理。針對(duì)我司型材類零件生產(chǎn)，設(shè)計(jì)用到的MES功能模塊如圖10 所示。

目前我司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)MES 與PLM、ERP系統(tǒng)的對(duì)接，可以將ERP、PLM 中的信息在MES 系統(tǒng)中直接調(diào)用整合，并且實(shí)現(xiàn)了與后序使用單位的MES 接口對(duì)接和與后序總成隊(duì)列主機(jī)號(hào)進(jìn)行綁定。
⑴與后序使用單位接口對(duì)接：通過(guò)系統(tǒng)操作、在后續(xù)總裝隊(duì)列基礎(chǔ)上，生產(chǎn)送貨條碼，與總成隊(duì)列主機(jī)綁定，可以實(shí)現(xiàn)物料的一對(duì)一，避免出錯(cuò)，提高交付及時(shí)率，如圖11 所示。

⑵MES 與PLM 系統(tǒng)對(duì)接：通過(guò)接口實(shí)現(xiàn)MES 系統(tǒng)（下料材料投入、下料完工產(chǎn)出）工藝文件在線瀏覽，在PLM 系統(tǒng)通過(guò)接口操作，將PLM 系統(tǒng)工藝文件提取、自動(dòng)上傳至PLM／MES 文件柜下，默認(rèn)生成的是PDF 文件，文件名為物料編碼，如圖12 所示。

⑶MES 與ERP 系統(tǒng)對(duì)接：通過(guò)實(shí)現(xiàn)物料主數(shù)據(jù)、生產(chǎn)訂單抬頭、組件、工序等接口連接，最終實(shí)現(xiàn)物料主數(shù)據(jù)、BOM 接口、生產(chǎn)訂單接口、AVI 系統(tǒng)接口的統(tǒng)一調(diào)配和信息發(fā)布，整個(gè)生產(chǎn)鏈中管中間、物料數(shù)據(jù)、BOM 信息、計(jì)劃獲取及拆分、相關(guān)報(bào)表修改、報(bào)工等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理或者少量的人工干預(yù)，在大量減少人工操作量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)制造鏈信息的統(tǒng)一自動(dòng)調(diào)配，對(duì)最大化利用現(xiàn)有資源，提高資源利用率有著重要作用。
目前MES 系統(tǒng)正在我司內(nèi)部逐步深化應(yīng)用，仍有許多功能模塊正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)試，但是目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的模塊已經(jīng)對(duì)我司生產(chǎn)產(chǎn)生了積極影響。
結(jié)束語(yǔ)
型材零件由于其本身的特殊性，相對(duì)于板件來(lái)說(shuō)，加工效率相對(duì)較低，但是通過(guò)對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化、合理的進(jìn)行生產(chǎn)布局以及引入適宜的管理工具，對(duì)型材零件生產(chǎn)效率的提升起到了積極作用。