板式家具零部件的相似程度
按標準化程度,板式家具零部件可以分為標準件、相似件、復(fù)雜件,其中相似件有不同的相似程度。
按相似的級別和使用的頻數(shù),可將相似件分為主要類型、基本類型、單一類型[3】。相似級別主要由基本形狀、功能要素、功能要素排列等特征確定�;拘螤钪傅氖橇慵笾碌膬�(nèi)外形狀;功能要素指的是零件上各種功能部位如孔、槽等;功能要素排列指的是各種功能要素(如各種孔)在零部件上的排列方式。
主要類型零部件,其相似特征除了基本形狀、功能要素、功能要素排列外,還包括原輔材料種類、加工精度、工藝標準(切削速度、膠壓溫度、表面質(zhì)量)、設(shè)備標準(走刀量、設(shè)備性能等)、工具標準(專用工裝、刀具、夾具、量具)等。
基本類型零部件的相似特征不包括功能要素排列,適當?shù)匾紤]原材料的種類、設(shè)備標準、加工精度、表面質(zhì)量、專用工裝、夾具�;绢愋土悴考墙M織成組加工的基礎(chǔ)。對于鉆孔作業(yè)來說,同一零件組內(nèi)的零部件有著相同的孔要素(種類、數(shù)量),相似的孔的仃效組合,功能要素排列略有不同(無須選裝鉆頭,但需要鉆座定位)。
單一類型零部件的相似特征包括功能要素、原材料種類以及一些與典型的工藝有關(guān)的加丄標準、專用工裝和通用工具,如一些異型有孔板件》
要取得一定時期內(nèi)的統(tǒng)計資料和各類零部件的重復(fù)率,需要結(jié)合系列產(chǎn)品、加工設(shè)備和生產(chǎn)計劃或流程表等進行進一步的調(diào)查研究。
板式家具零部件分類方法探討
產(chǎn)品或零件的分類就是把相似的產(chǎn)品或零件分配到預(yù)先制定的零件族、類或等級中去。成組技術(shù)的基礎(chǔ)是對零部件進行分類、分組。其中對零部件進行分類有兩個要求:
必須使產(chǎn)品或零部件有良好的結(jié)構(gòu)工藝性,以保證在統(tǒng)一化、標準化和保持繼承性的基礎(chǔ)上,用最簡單經(jīng)濟的方法予以制造;
與生產(chǎn)線的工藝專門化有關(guān),在以統(tǒng)一的生產(chǎn)路線制造零件時,成組生產(chǎn)線的毎一個工作地上應(yīng)當完成同一道工序內(nèi)容。
其中工作地可以是成組加工單機,也可以是成組加工單元*同一道工序內(nèi)容是指合理劃分的零件組(族)。
在板式家具中,有些簡單零部件不需要鉆孔,而有的復(fù)雜零部件需要同一排鉆進行多個工步的鉆孔。如一件W2110隔板(共52孔)或W8100-5左隔板(共56孔),除需要三排鉆用往返鈷孔法加工外,僅六排鉆加工就需要4次調(diào)機5個工步完成,顯得工序過于集中、加工專業(yè)化不夠、作業(yè)轉(zhuǎn)換頻繁,零部件分類也比較困難。
按照對零部件進行分類的第二個要求,本文試圖采取并行鉆孔即“成組加工單元+工序合理分化”的辦法解決作業(yè)轉(zhuǎn)換頻繁和零部件分類難題。例如需要六排鉆多個工步加工的零件可以使用3個六排鉆組成成組加工單元對鉆孔工序進行分化•工序分化是使工序中所包含的工作內(nèi)容合理地減少,即把復(fù)雜的工序分成一系列簡單的工序。所謂合理地減少是使工序所包含的工步種類、數(shù)量有利于零部件的分類。工序分化后,作業(yè)任務(wù)可按工步專業(yè)化分配,不是按零部件專業(yè)化生產(chǎn),各個排鉆都可以優(yōu)先加工特定的零部件或工步。這樣,作業(yè)更加專業(yè)化,相應(yīng)設(shè)備與夾具的操作和調(diào)整工作都比較簡單,便于適應(yīng)產(chǎn)品的更換,減少作業(yè)轉(zhuǎn)換的頻率和時間,便于對零部件進行分類,但是需要的設(shè)備數(shù)量多,操作人員多,生產(chǎn)用面積大[4]»
在機械加工作業(yè)中,零件的分類特征是原材料的類型、零件結(jié)構(gòu)與工藝的相似性、被加工表面的組成、加工尺寸及精度、所用設(shè)備的特點、機床調(diào)整的一致性等•對各個分類特征依次精確化,就形成了有統(tǒng)一的工藝路線和相同工序結(jié)構(gòu)的零件組[5】。
要對板式家具零部件進行分類,關(guān)鍵是各種孔的結(jié)構(gòu)、工藝特征的相似性。對于方形有孔板件,可以根據(jù)有無側(cè)孔、有無邊孔及各種孔的有效組合(不同的孔的有效組合對應(yīng)不同的工步,參見第九章鉆孔作業(yè)時間研究實例)等進一步找出分類特征并進行定義,但需要在調(diào)査各種鉆孔設(shè)備及銑床的基礎(chǔ)上進行。由于這種分類方法與企業(yè)所應(yīng)用的制造設(shè)備有關(guān),如果直接將其分類結(jié)果應(yīng)用于別的企業(yè)是不一定合適的,需要做適當?shù)男薷摹?/span>
在裁板工序?qū)α悴考M行分類,與原材料的種類、零部件的規(guī)格及加工精度、機器加工性能及調(diào)整、齊邊工件等因素有關(guān);而在封邊工序?qū)α悴考M行分類,跟工件種類、規(guī)格及裁板精度、機器加工性能(預(yù)洗、自動切斷等)與調(diào)整、封邊條的種類和規(guī)格等因素有關(guān)。在栽板工序應(yīng)用成組技術(shù),對提高材料利用率、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率及維持在制品數(shù)量都具有重要意義。雖然封邊工人對零件或圖紙容易識別和判斷,調(diào)機次數(shù)和調(diào)整內(nèi)容都比較少,更換封邊條也比較容易,所消耗的工時比較短,但成組技術(shù)對封邊作業(yè)效率和質(zhì)量的影響仍然十分重要。
將零部件按工藝路線、加工設(shè)備類型和加工方法進行分類之后,需要進一步劃分零件組(族),即按其工藝和結(jié)構(gòu)形狀等的相似性把多種產(chǎn)品的不同零部件劃分成組(族)。
根據(jù)不同的使用目的,零件組表現(xiàn)為由設(shè)計特征(如幾何形狀、尺寸和材料、功能要素及其排列方式等)相似的設(shè)計組(族)、制造工藝(工藝流程、工序內(nèi)容、機床、工裝)類似的加工組(族)和順序族之分。順序族是加工族經(jīng)過作業(yè)排序的一種具體形式•
在生產(chǎn)中,影響零件組劃分的主要因素有三個方面:
(1)材料、零部件形狀尺寸、功能要素及其排列方式等的標準化、系列化狀況、加
工精度要求等;
加工設(shè)備及成組單元、工藝流程及工序內(nèi)容等;
生產(chǎn)線平衡,拉式生產(chǎn)中零件組劃分更容易受到批量與時間的制約。
零件組的劃分有以下三種方法:
生產(chǎn)過程分析法
分析全部零部件的工藝路線,找出各零部件在工藝上的相似性,從而劃分出零件組,
這種方法建立在己經(jīng)確立的工藝流程之上,則劃分比較粗略。若在流程分析與改進后進行,則效果較佳。若結(jié)合操作分析,分析零部件的加工過程,并與零部件的結(jié)構(gòu)、工藝特征相聯(lián)系f則效果更好。
目測法或視檢法、名稱/功能法
由負責分組的人員直接查閱零件圖紙或觀察實物,憑經(jīng)驗和目測把形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和工藝方法與過程等相似的零件歸在一起,先按加工設(shè)備將零部件分成幾大類,再按工序相似性劃分成組。與此法近似且經(jīng)常結(jié)合在一起應(yīng)用的還有名稱/功能法,即根據(jù)零件的名稱或功能,憑經(jīng)驗進行零件分組。
視檢法比較簡單,但有很大的局限性,即涉及的零件數(shù)不能過多;而名稱/功能法,也被證明不能賴以實現(xiàn)有效的分族[6】,
編碼法
采用編碼法劃分零部件組時,應(yīng)檢查材料名稱、家具及零部件名稱、設(shè)備名稱、結(jié)構(gòu)與工藝名稱是否已經(jīng)標準化。必要時還要調(diào)查企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備、刀具以及五金連接件、加工方法等,建立相關(guān)的企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。然后參考和分析現(xiàn)有的零件分類編碼系統(tǒng)進行編碼。
分類是編碼的基礎(chǔ),編碼必須建立在分析結(jié)構(gòu)與工藝特征的基礎(chǔ)上。編碼就是按照特定的規(guī)則,用字符描述、標識零件的過程[7],零件編碼分組是“以數(shù)代形,按數(shù)歸組”,利用適合于本企業(yè)生產(chǎn)特點的零件分類編碼系統(tǒng),對零部件進行編碼,然后按一定的準則把代碼相似的零部件歸并成組。
對編碼的零部件進行分組時可以利用計算機,這需要預(yù)先設(shè)計好若干個加工組,并相應(yīng)地設(shè)計出零件組的特征矩陣表并輸入計算機,然后把每個零件的代碼也以零件特征矩陣表的形式輸入計算機,通過計算機的邏輯判斷即可輸出某零件屬于哪個零件組。
成組技術(shù)的編碼不僅要考慮生產(chǎn)的組織與管理,而且應(yīng)盡可能地同時考慮產(chǎn)品設(shè)計、圖紙管理、工作研究、條形碼技術(shù)(BCT),企業(yè)資源計劃(ERP)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等方面,這將為計算機輔助工時管理等信息化技術(shù)提供基礎(chǔ)。
板式零部件的結(jié)構(gòu)工藝特征并不簡單,生產(chǎn)過程分析法比編碼法更容易實施。