郭 旭 王鳳君 趙 曦

（中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司技術(shù)中心機(jī)電所,遼寧 沈陽 110043）

引言

工位器具隸屬于工裝范疇，是企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中用以存放生產(chǎn)對(duì)象或工具的各種裝置。而模塊這是構(gòu)成產(chǎn)品的一部分，是具有獨(dú)立功能，具有一致端口的單元體。在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，各企業(yè)紛紛進(jìn)行設(shè)計(jì)革新，航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造也不例外，隨著各種新型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷研制，專用工位器具的設(shè)計(jì)周期與制造經(jīng)費(fèi)也逐漸增加，為此，開展工位器具模塊化設(shè)計(jì)勢(shì)在必行。

1 工位器具的概念

工位器具是企業(yè)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中用以存放生產(chǎn)對(duì)象或工具的各種裝置。是生產(chǎn)過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)所不能缺少的輔助性器具。而專用工位器具是指儲(chǔ)運(yùn)特定產(chǎn)品的器具，根據(jù)每種產(chǎn)品的具體外形、重量等參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的工位器具，它不能儲(chǔ)運(yùn)其它種類的零件。航空發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線常用的專用工位器具主要包括：裝配車、運(yùn)輸車、工作臺(tái)、零件存放架、分裝臺(tái)等。

1.1 工位器具的作用

工位器具在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，其設(shè)計(jì)的是否合理、適用，在很大程度上影響了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝流水的正常進(jìn)行。因此，提高工位器具的設(shè)計(jì)水平，使工位器具在生產(chǎn)過程中應(yīng)用更加合理、適用是十分必要的，同時(shí)也對(duì)保證發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量、消除無效勞動(dòng)和浪費(fèi)、提高工作效率及改進(jìn)工作環(huán)境都具有一定的積極作用。在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配現(xiàn)場(chǎng)，工位器具的作用可概括為以下幾個(gè)方面：

1.1.1 整體性、功能性強(qiáng)，適應(yīng)零件裝配需要；

1.1.2 防止零件在裝配過程中磕、碰，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量；

1.1.3 滿足工人取拿零件，減少工人無效勞動(dòng)，提高工作效率；

1.1.4 有利于安全文明生產(chǎn)，防止各類事故發(fā)生。

1.2 工位器具的標(biāo)準(zhǔn)體系

關(guān)于工位器具的模塊化設(shè)計(jì)，目前還沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為了使工位器具能夠達(dá)到專業(yè)化、通用化，我們必須結(jié)合自己產(chǎn)品和生產(chǎn)的具體情況，制定工位器具的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在公司內(nèi)部貫徹實(shí)施。

2 工位器具模塊化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

工位器具模塊開發(fā)和設(shè)計(jì)是兩個(gè)不同的階段，開發(fā)過程是在PDM/ERP環(huán)境下，不針對(duì)某個(gè)機(jī)種或使用車間；而設(shè)計(jì)過程是在平臺(tái)的基礎(chǔ)上針對(duì)具體用戶要求開展的。因此，模塊化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)新模塊的開發(fā)和已有模塊的固化。

2.1 系列化工位器具開發(fā)過程

系列化工位器具是具有相同的功能、工作原理和盡可能相同的制造方法的產(chǎn)品集合，它們具有多種參數(shù)和性能指標(biāo)，以滿足不同用戶的需求，這些參數(shù)和性能指標(biāo)間具有一定的公比級(jí)差。系列產(chǎn)品的開發(fā)步驟首先是確定基本型，然后確定相似類型、參數(shù)和尺寸級(jí)比，計(jì)算導(dǎo)出產(chǎn)品尺寸，最后調(diào)整尺寸，形成產(chǎn)品的主結(jié)構(gòu)和各種主文檔（見圖1）。

圖1

2.2 組合化工位器具開發(fā)過程

組合化工位器具是用不同的結(jié)構(gòu)塊通過合理的組合而實(shí)現(xiàn)不同功能的技術(shù)對(duì)象（整機(jī)、部件或零件）。組合化工位器具的開發(fā)步驟首先是明確要求、劃分功能結(jié)構(gòu)，然后確定分功能的作用原理、選擇方案和評(píng)價(jià)，最后計(jì)算導(dǎo)出產(chǎn)品尺寸，調(diào)整尺寸，形成工位器具的主結(jié)構(gòu)和各種主文檔（見圖2）。

圖2

2.3 已有工位器具的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化過程

除了新工位器具的系列化和組合化開發(fā)過程外，公司已有工位器具的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化工作也很重要，基于ERP/PDM的開發(fā)技術(shù)包括前期工作和產(chǎn)品建模兩個(gè)階段的工作，前期工作包括建立編碼體系、零件分析、零件分類、零部件名稱分析；產(chǎn)品建模包括產(chǎn)品幾何形狀分析、參數(shù)分析、建立主模型、主文檔和主結(jié)構(gòu)。

3 工位器具模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

由于公司工位器具模塊方案的制定是依賴于各車間要求的不同而變化的，同時(shí)模塊的劃分必須考慮不同車間的生產(chǎn)、環(huán)境等特點(diǎn)，所以模塊化設(shè)計(jì)必須結(jié)合實(shí)際情況，沒有一成不變的解決方案。因此，理解模塊的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是十分重要的。

3.1 模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

3.1.1 模塊具有獨(dú)立的功能；

3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)的幾何連接和一致的輸入、輸出接口；

3.1.3 模塊是依賴平臺(tái)的存在而存在的；

3.1.4 模塊是有層次的，并且受觀察角度和范圍的影響。

3.2 模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

3.2.1 為工位器具研發(fā)提供便利條件；

3.2.2 節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率；

3.2.3 可有效得控制工位器具成本；

結(jié)束語

總之，開展模塊化設(shè)計(jì)是解決工位器具專用化與通用化之間矛盾的可行方案。而模塊化目前正在從企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)技術(shù)，向一個(gè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的必備技術(shù)轉(zhuǎn)變，是企業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)，也勢(shì)必會(huì)對(duì)在未來市場(chǎng)中的產(chǎn)業(yè)細(xì)化帶來深遠(yuǎn)的影響。三流的企業(yè)賣產(chǎn)品，二流的企業(yè)賣技術(shù)，一流的企業(yè)賣服務(wù)，而一個(gè)超級(jí)企業(yè)賣的則是標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)中的模塊化實(shí)際就是行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，誰在競(jìng)爭(zhēng)中取得了制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的能力，誰就會(huì)首先成為超級(jí)企業(yè)。

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