魏 良 王 娜 石 強(qiáng) 康麗齊 李 杰 孫 英

(1.中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，130062，長(zhǎng)春；2.吉林省航測(cè)遙感院，130021，長(zhǎng)春//第一作者，工程師)

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，客戶需求成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造的重要導(dǎo)向。軌道交通制造企業(yè)需遵循“自主創(chuàng)新、深度掌控、正向設(shè)計(jì)、根在企業(yè)”的技術(shù)發(fā)展路線，其工藝部門需圍繞產(chǎn)品項(xiàng)目工藝策劃與執(zhí)行過(guò)程，秉承“工程實(shí)現(xiàn)、技術(shù)進(jìn)步、質(zhì)量提升”的工作思路，扎實(shí)開(kāi)展各軌道交通產(chǎn)品項(xiàng)目工藝策劃工作,力求做到過(guò)程規(guī)范、策劃充分、標(biāo)準(zhǔn)明確、指導(dǎo)有效，從而全面強(qiáng)化工藝基礎(chǔ)管理，為提升企業(yè)制造能力和產(chǎn)品質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 軌道交通車輛工藝策劃總體概述

1.1 軌道交通車輛工藝策劃原則與目標(biāo)

以滿足“工藝保物流、工藝保生產(chǎn)、工藝保質(zhì)量、工藝保安全、工藝促精益”為總體原則,以實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化制造、自動(dòng)化生產(chǎn)、信息化管理、精益化策劃”為根本目標(biāo)。企業(yè)的總體運(yùn)營(yíng)目標(biāo)如圖1所示。

圖1 企業(yè)的總體運(yùn)營(yíng)目標(biāo)

1.2 搭建設(shè)計(jì)與工藝一體化平臺(tái)

搭建軌道交通車輛設(shè)計(jì)與工藝一體化平臺(tái),以快速響應(yīng)為終極目標(biāo)，以系統(tǒng)策劃為指導(dǎo)思想，以項(xiàng)目管理和并行工程為主要手段，以工藝信息化為依托，以技術(shù)交底為核心，參與過(guò)程設(shè)計(jì)的工藝策劃，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與工藝協(xié)同進(jìn)行。一體化平臺(tái)架構(gòu)見(jiàn)圖2。

1.3 搭建技術(shù)管理信息系統(tǒng)

圍繞設(shè)計(jì)與工藝制造一體化平臺(tái)，建設(shè)技術(shù)管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維與工程化設(shè)計(jì)協(xié)同。圍繞數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造，利用PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)虛擬與物理制造映射,以及物理制造的虛擬驗(yàn)證。圍繞產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，利用SAP(System Applications and Products)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)代碼唯一性和產(chǎn)品成本核心鏈條管理。技術(shù)管理信息系統(tǒng)見(jiàn)圖3。

工藝經(jīng)理應(yīng)制定詳細(xì)的項(xiàng)目總體工藝策劃流程，明確各個(gè)環(huán)節(jié)目標(biāo)和職責(zé)。應(yīng)將產(chǎn)品項(xiàng)目按時(shí)間節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一劃分為準(zhǔn)備、首車試制、批量生產(chǎn)、車輛到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)至完成預(yù)驗(yàn)收、產(chǎn)品售后等8個(gè)階段；明確每個(gè)階段工藝所需開(kāi)展的工作及輸入輸出條件，形成輸出證明材料，應(yīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全壽命周期工藝技術(shù)管理。

圖2 軌道交通車輛設(shè)計(jì)與工藝一體化平臺(tái)架構(gòu)

圖3 技術(shù)管理信息系統(tǒng)

1.4 開(kāi)展項(xiàng)目工藝風(fēng)險(xiǎn)前移式管理

全面引入工藝風(fēng)險(xiǎn)前移式管理機(jī)制，重點(diǎn)針對(duì)技術(shù)合同分解、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成、運(yùn)行工況條件風(fēng)險(xiǎn)、“三新”技術(shù)應(yīng)用等方面進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，制定工藝要求及保證措施，提升產(chǎn)品項(xiàng)目可靠性。在項(xiàng)目產(chǎn)品工藝總體實(shí)施方案中應(yīng)進(jìn)行工藝風(fēng)險(xiǎn)分析，落實(shí)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)點(diǎn)，根據(jù)項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)點(diǎn)表單，預(yù)判在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中是否存在表單中所列的風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)專業(yè)落實(shí)負(fù)責(zé)人，在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中實(shí)時(shí)跟蹤，直到風(fēng)險(xiǎn)落實(shí)。落實(shí)項(xiàng)目制造過(guò)程中所需的新設(shè)備、新技術(shù)和新工藝等項(xiàng)點(diǎn)，以及各專業(yè)在制造過(guò)程中存在的重點(diǎn)難點(diǎn)。

1.5 建立工藝策劃“三評(píng)”機(jī)制

工藝“三評(píng)”機(jī)制，即在產(chǎn)前工藝技術(shù)準(zhǔn)備階段、首列試制階段及批量生產(chǎn)階段等3個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行工藝評(píng)審。工藝經(jīng)理編制評(píng)審計(jì)劃，按照計(jì)劃節(jié)點(diǎn)，兌現(xiàn)各工藝評(píng)審項(xiàng)點(diǎn)；進(jìn)行產(chǎn)品項(xiàng)目工藝總結(jié)管理，明確產(chǎn)品項(xiàng)目工藝總結(jié)編制內(nèi)容及過(guò)程管理，使項(xiàng)目工藝總結(jié)全面、規(guī)范,并為模塊化設(shè)計(jì)、后續(xù)生產(chǎn)或相似項(xiàng)目提供借鑒；提升工藝策劃質(zhì)量，形成工藝成果，進(jìn)一步改善產(chǎn)品工藝，保證工藝策劃的全面性與合理性。

1.6 規(guī)范工藝類輸出文件編制標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)產(chǎn)品項(xiàng)目的投標(biāo)文件、工藝方案、工藝文件、工藝流程、技術(shù)工時(shí)、消耗工具定額、輔助材料定額、MBOM(制造物料清單)搭建框架等8類工藝輸出文件,應(yīng)明確工藝類文件編制標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)編制典型項(xiàng)目工藝文件范例，提升工藝類文件的指導(dǎo)性和可操作性。編制《公司級(jí)各專業(yè)車輛制造工藝手冊(cè)》，進(jìn)行工藝知識(shí)的總結(jié)與傳承。編制大量通用工藝守則，新編工藝安全施工、吊裝及品牌特性、物料施工等通用工藝守則，以實(shí)現(xiàn)通用工藝守則對(duì)施工作業(yè)的全覆蓋。

1.7 通過(guò)制造技術(shù)提升工作效率

為有效提升作業(yè)效率，適應(yīng)“小批量、多品種、多批次、短周期”的常態(tài)化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)形式，由工藝部門組織開(kāi)展“以制造技術(shù)為手段，提高生產(chǎn)效率、經(jīng)營(yíng)效益”的系列工作。該項(xiàng)工作重點(diǎn)圍繞先進(jìn)制造技術(shù)推廣與應(yīng)用、工藝系統(tǒng)支撐力提升、工藝工作質(zhì)量改善等3方面策劃開(kāi)展,分為現(xiàn)狀調(diào)研、建議征集、方案制定、推進(jìn)實(shí)施、優(yōu)化固化等5個(gè)階段,通過(guò)改良制造技術(shù)有效提升工作效率。

2 工作策劃及措施

2.1 完成系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)，再造運(yùn)營(yíng)管理體系

工藝策劃要考慮車輛運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，搭建軌道交通車輛檢修技術(shù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，以提升檢修業(yè)務(wù)技術(shù)支撐。制造企業(yè)應(yīng)聯(lián)合優(yōu)秀的地鐵運(yùn)營(yíng)公司共同開(kāi)發(fā)城市軌道交通車輛大數(shù)據(jù)分析平臺(tái),并基于標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)完成交互式電子手冊(cè)開(kāi)發(fā),按照工程研究中心及數(shù)據(jù)監(jiān)控中心的建設(shè)技術(shù)方案，建立工作數(shù)據(jù)中心,建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理體系。運(yùn)營(yíng)管理體系架構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖4 運(yùn)營(yíng)管理體系架構(gòu)

2.2 強(qiáng)化海外戰(zhàn)略布局，支撐“走出去”發(fā)展戰(zhàn)略

依據(jù)市場(chǎng)項(xiàng)目本地化需求和公司戰(zhàn)略布局需求，開(kāi)展海外制造基地的調(diào)研論證、規(guī)劃布局和建設(shè)實(shí)施。以投資換市場(chǎng)，為公司市場(chǎng)開(kāi)拓提供強(qiáng)力支持。通過(guò)海外制造基地建設(shè)，為公司國(guó)際化運(yùn)營(yíng)建立基礎(chǔ)。

通過(guò)海外投資項(xiàng)目的執(zhí)行，逐步建立完善國(guó)際投資信息資源庫(kù)，為公司全球化統(tǒng)籌規(guī)劃、戰(zhàn)略布局提供支撐。海外戰(zhàn)略總體布局見(jiàn)圖5。

圖5 海外戰(zhàn)略總體布局

2.3 項(xiàng)目工藝管理

項(xiàng)目工藝管理的總體思路為“一個(gè)中心，兩條主線，三大支撐。”以全面提升技術(shù)支撐力為中心，一方面加強(qiáng)技術(shù)管理，另一方面深化技術(shù)掌控,從而實(shí)現(xiàn)一體化、信息化和企業(yè)文化管理。

依托設(shè)計(jì)產(chǎn)品型號(hào)和設(shè)計(jì)系譜，進(jìn)行項(xiàng)目平臺(tái)化管理。依托平臺(tái)，按照系譜進(jìn)行設(shè)計(jì)工藝性審查、工藝方案編制、工藝文件編制及質(zhì)量控制方案制定等工作，從而實(shí)現(xiàn)集中優(yōu)勢(shì)資源，合理調(diào)配各種資源組織。只做差異性分析，對(duì)差異項(xiàng)進(jìn)行特殊工藝方案的編制和管控,不僅避免了額外重復(fù)工藝設(shè)計(jì)工作，還可充分利用產(chǎn)品工藝的可傳導(dǎo)性，縮短工藝策劃周期。

2.4 設(shè)計(jì)工藝協(xié)同工作

以設(shè)計(jì)過(guò)程各階段的輸出文件和模型圖紙為基礎(chǔ),進(jìn)行設(shè)計(jì)與工藝的協(xié)同工作。研發(fā)各階段需將相應(yīng)的文件和模型圖紙?zhí)峤还に嚥块T。工藝部門需提前介入設(shè)計(jì)過(guò)程,以進(jìn)行工藝分析準(zhǔn)備。

2.4.1 文件交互

在研發(fā)各階段由設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)，根據(jù)《設(shè)計(jì)過(guò)程文件協(xié)同清單》和《研發(fā)計(jì)劃》在質(zhì)量評(píng)審前向工藝部門輸出文件。

工藝部門在接收到圖紙后,根據(jù)《圖紙輸出計(jì)劃》完成審簽或反饋工藝意見(jiàn)。

2.4.2 模型交互

在研發(fā)各階段,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)依據(jù)成熟度定義確定的《設(shè)計(jì)模型圖紙協(xié)同清單》,將三維模型及圖紙?zhí)峤唤o工藝部門。工藝部門提出工藝意見(jiàn),并進(jìn)行工藝分析準(zhǔn)備。

在概念設(shè)計(jì)階段、方案設(shè)計(jì)階段、系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)提供帶有主要尺寸和特殊工藝要求(包含特殊的焊接符號(hào)、焊接方法、特殊化工材料需求等)標(biāo)注的三維模型。

在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)提供帶有完整設(shè)計(jì)尺寸、公差及技術(shù)要求等標(biāo)注的三維模型或圖紙。

2.5 平臺(tái)產(chǎn)品典型項(xiàng)目結(jié)構(gòu)工藝性分析

為應(yīng)對(duì)產(chǎn)品種類多、客戶定制化需求明顯、項(xiàng)目準(zhǔn)備周期緊張等情況，提升工藝策劃對(duì)生產(chǎn)操作和質(zhì)量管控的支撐力，應(yīng)積極開(kāi)展典型項(xiàng)目典型結(jié)構(gòu)差異性分析系列工作。通過(guò)編制《平臺(tái)產(chǎn)品典型項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與工藝制造要點(diǎn)分析匯總表》，對(duì)各項(xiàng)目有效進(jìn)行差異性分析，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性應(yīng)對(duì)，切實(shí)達(dá)到壓縮工藝準(zhǔn)備周期、提升工藝策劃質(zhì)量的目的。

2.6 強(qiáng)化技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的深度掌控

2.6.1 基礎(chǔ)技術(shù)管理

實(shí)施單車BOM(物料清單)技術(shù)方案，可解決車輛生產(chǎn)配置問(wèn)題、項(xiàng)目與項(xiàng)目共用物料的借用問(wèn)題;通過(guò)單車MBOM的專屬性，可實(shí)現(xiàn)售后維保和全壽命周期物料配屬管理。這可極大地增強(qiáng)制造物料的追溯性，且可直觀顯示出制造BOM的物料變化過(guò)程，為延續(xù)項(xiàng)目的售后、檢修及銷售等業(yè)務(wù)提供參考和數(shù)據(jù)來(lái)源。

深入開(kāi)展工藝工程圖應(yīng)用研究，建立實(shí)現(xiàn)面向工序的結(jié)構(gòu)化工藝制造圖體系。完整規(guī)劃車型項(xiàng)目的工藝工程圖整體上線，將車間指導(dǎo)生產(chǎn)的圖紙全部由工藝工程圖替換。建立設(shè)計(jì)三維模型及二維圖紙同工藝工程圖之間的信息傳遞規(guī)范，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)變更后的信息下達(dá)。

開(kāi)展工藝技術(shù)裝備三維化及資源管理數(shù)字化研究，規(guī)范工藝技術(shù)裝備設(shè)計(jì)流程，制定工藝技術(shù)裝備設(shè)計(jì)三維標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)工藝技術(shù)裝備設(shè)計(jì)上線PDMlink系統(tǒng)；三維圖紙實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，梳理通用工藝技術(shù)裝備，建立通用工藝技術(shù)裝備模塊化體系，建立基于PLM(產(chǎn)品生命周期管理)系統(tǒng)管控的工藝技術(shù)裝備資源庫(kù)，實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)裝備三維資源庫(kù)與工藝技術(shù)裝備實(shí)物的數(shù)據(jù)同步管理。

2.6.2 前沿技術(shù)研究

(1) 激光焊技術(shù)。開(kāi)展軌道交通車輛激光焊制造技術(shù)及原理研究，構(gòu)建激光焊應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。拓展軌道交通車輛激光焊技術(shù)(如不銹鋼車體側(cè)墻激光焊工藝)應(yīng)用的研究，并在側(cè)墻、端墻及車頂?shù)炔考卣箲?yīng)用，以提高整車激光焊技術(shù)使用率。開(kāi)展激光焊新衍生技術(shù)(如激光熔釬焊技術(shù)、手動(dòng)激光焊技術(shù))的研究。

(2) 攪拌摩擦焊技術(shù)。開(kāi)展軌道交通車輛攪拌摩擦焊制造技術(shù)及基礎(chǔ)研究，構(gòu)建攪拌摩擦焊應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。引進(jìn)攪拌摩擦焊大厚板專用和中型部件設(shè)備，建設(shè)1條鋁合金車體部件生產(chǎn)線。研究攪拌摩擦焊新技術(shù)，如空間曲線、T型/搭接接頭、填絲焊等攪拌焊工藝。持續(xù)推廣攪拌摩擦焊技術(shù)在動(dòng)車組及城際鐵路鋁合金車體的應(yīng)用。

2.7 工藝技術(shù)交底

不僅要設(shè)計(jì)部門向工藝部門進(jìn)行技術(shù)交底，明確產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方案、產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品工藝難點(diǎn)，工藝部門也要向設(shè)計(jì)部門交底，從設(shè)計(jì)源頭進(jìn)行工藝策劃。工藝人員應(yīng)參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的討論、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行機(jī)械加工、熱處理、焊接、表面處理等工藝技術(shù)能力、設(shè)備能力、原材料采購(gòu)周期等工藝技術(shù)交底。

在保證設(shè)計(jì)功能前提下，應(yīng)盡可能不新增工藝資源，保證產(chǎn)品良好的工藝性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的較小變動(dòng)，不涉及工藝資源的變動(dòng)，盡可能降低工藝難度，保障工藝性。工藝部門也要向操作者進(jìn)行工藝方案的講解、工藝規(guī)程的培訓(xùn)和關(guān)鍵特殊工序質(zhì)量控制計(jì)劃的講解等工藝技術(shù)交底。

2.8 工藝信息化

工藝信息系統(tǒng)要與產(chǎn)品的全壽命周期管理結(jié)合。企業(yè)利用SAP系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成本管控。工藝MBOM編制、工藝文件編制與審核、工藝方案編制與審核、工藝流程編制與審核和設(shè)計(jì)圖紙的審簽等工作應(yīng)全面應(yīng)用信息化手段，以節(jié)省人力資源。為工藝策劃構(gòu)架1條信息化通道，從而實(shí)現(xiàn)工藝策劃快速響應(yīng)。

3 結(jié)語(yǔ)

軌道交通車輛項(xiàng)目工藝管理的核心任務(wù)是：合理進(jìn)行軌道車輛工藝策劃，利用信息化、智能化和機(jī)械化手段,設(shè)計(jì)與工藝協(xié)同工作，制定合理的工藝標(biāo)準(zhǔn)，深度掌控先進(jìn)工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)PDM平臺(tái)化工藝管理。工藝策劃模式和質(zhì)量已成為軌道交通車輛產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素。