现代工艺管理技术和评价过程

1现代工艺管理技术（《现代工艺管理技术与工艺标准化培训班》用）

王秀伦

产品开发阶段的工艺工作工艺知识及其管理工艺设计及其管理售后工艺服务及其管理生产现场的工艺管理工艺定额及其管理工艺装备设计与管理工艺发展规划2006.62第一章工艺管理总论1.1系统的概念1.1.1系统的定义系统是由若干个具有相互联系，又可识别的诸单元的集合。在一定的外部环境下得到输入，再把输入转变为输出，转变过程是由许多彼此有关的阶段组成的，每个阶段均完成一定的工作。通过接连地完成与各个阶段有优先关系的工作，将输出交付周围环境，能达到规定的一个或多个目标，并力图使转变目标达到TQCSE最佳值。31.1.2系统的概念模型输入输出

约束/控制外部环境资源转换机制41.1.3制造系统的概念模型生产经营性转换功能产品服务创造客户政策法规标准规范售后服务产品分销生产制造物料供应技术准备研究开发市场开拓战略决策人财物信…

硬件软件体制机制……5系统的组成要素——输出输出是制造系统的基本要素，也是制造系统存在的前提条件。输出至少应包括以下四种类型：（1）产品包括硬件产品和软件产品，这是常规认识。实际上，现代产品已扩大到无形产品如决策咨询、战略规划等等。（2）服务是指一般的售前售后服务到高级的技术输出、人员培训、咨询服务等。（3）创造客户企业的生存在于是否拥有客户，如何留住老客户、创造新客户，是企业的一项基本任务，也是企业系统的重要业绩。（4）企业系统的发展受所在社会环境的支撑，必须对整个社会承担责任，如环境保护、公共建设、人文环境等。6系统的组成要素——输入资源输入是实现转换功能的必备和前提条件，传统的输入资源主要是指物质和能量资源，也有信息资源和技术资源，但不占主导地位。而今，对于信息时代和知识经济时代，信息、技术、知识等无形资源将逐渐占主导地位。成为企业系统可持续发展的主要资源。总的看，资源输入有两大类：（1）有形资源如土地、厂房、机器、设备、能源、动力、各种自然资源和人力资源等。（2）无形资源主要有管理、市场、技术、信息、知识、智力资源以及企业形象、产品品牌、客户关系、公众认可等。7系统的组成要素——资源转换这是企业系统最本质的功能。目前，资源转换主要依据物理的和化学的原理。衡量转换的优劣主要有五大指标，即时间（T）短、质量（Q）优、成本（C）低、服务（S）好、环境（E）清洁。为使这五大指标最优，企业必须在管理体制、运行机制、产品结构、技术结构、组织结构等方面进行不断的革新和创造。8系统的组成要素——机制主要是支撑企业实现资源转换的各种平台，如：（1）硬件平台主要指生产设施、设备和系统等，如生产线、工艺系统、试验系统、信息网络等基础设施，是企业系统的最基本的物质平台。（2）软件平台除计算机软件外，还泛指管理思想、管理模式、管理规范、政策法规、规章制度等。（3）战略平台指采用的竞争的战略、制造战略，如敏捷竞争战略及其相应的敏捷制造模式。（4）知识平台在知识经济时代，企业更加重视人的作用，更加重视知识的生产、分配和使用，建立一套全新的知识供应链和知识管理系统。（5）文化平台知识时代，企业间的较量更多地表现为企业的整体科技素质和更深刻的文化内涵上，企业文化建设的重要作用越来越突显出来。9系统的组成要素——控制或约束主要是指企业系统的外部约束，如国家的方针政策、法规法律、规范标准以及其它的有关要求和约束，如环境保护、社区要求等。101.1.4制造系统统的本质质特征1.转换特征征这是系统统最主要要的特征征。从企企业系统统的基本本模型可可以看出出，资源源转换是是贯穿系系统的一一条主线线。由此此可见，，资源问问题是制制造系统统的核心心问题。。其主要要任务就就是：科科学、合合理、充充分、有有效地开开发利用用各种资资源，高高效、优优质、低低耗、廉廉价、灵灵活、清清洁地进进行资源源转换即即生产制制造，提提供客户户需要的的产品、、服务和和相关的的社会责责任。转换特性性的优劣劣与制造造理念和和模式、、管理思思想和水水平、先先进制造造技术和和系统等等制造系系统的综综合素质质有着密密切的关关系，同同时也与与周围的的大环境境有着密密切的关关系，即即主要取取决于五五大要素素的综合合作用。。11制造系统统的本质质特征2过程特性性系统的资资源转换换本质上上是一个个过程，，是一个个面向客客户需求求、不断断适应环环境变化化、不断断改善和和进化的的动态过过程。这这一大过过程又由由若干子子过程和和子子过过程组成成，如经经营决策策子过程程、生产产制造子子过程、、产品分分销子过过程、售售后服务务子过程程等。在系统资资源转换换大过程程中，有有五种要要素在流流动，极极大地影影响着系系统运行行的质量量和发展展的活力力，这就就是物质质流、资资金流、、价值流流、信息息流和工工作流。。12制造系统统的本质质特征3系统特性性企业制造造系统是是一个复复杂的非非线性大大系统，，它的各各个环节节是不可可分割的的，需要要统一考考虑；通通过各种种流把各各个环节节有机地地联结起起来，协协同运行行，发挥挥系统效效应。对对内而言言，要实实现各分分系统、、子系统统的集成成，任何何局部的的、条块块的利益益要服从从整体的的利益，，追求系系统效益益。对外外而言，，企业制制造系统统又是全全球生产产系统的的一个子子系统，，通过与与全球制制造系统统的联结结与协调调，冲破破企业之之间的壁壁垒，充充分利用用外界的的技术、、知识、、人力、、资金等等各种资资源，获获得更大大的系统统效益。。13制造系统统的本质质特征4开放特性性企业系统统是环境境的产物物，从环环境输入入资源，，向环境境输出经经加工增增值的资资源。根根据耗散散结构理理论，现现代制造造系统是是一个典典型的开开放系统统，其开开放性表表现为：：（1）企业间间的共生生关系。。企业要要生存、、发展必必须开放放，要处处理好企企业间的的关系，，既竞争争又合作作，取得得双赢。。面对动动态变化化的市场场机遇，，实施企企业间的的动态联联盟，敏敏捷地响响应市场场机遇，，将是企企业制造造系统开开放性的的重要特特征。（2）对社会会资源的的“无限限”利用用。企业业系统的的发展要要依靠资资源，但但企业系系统自身身的资源源是有限限的，如如何变““有限””为“无无限”，，根本一一条就是是充分发发挥企业业系统的的开放性性。即内内部的充充分挖潜潜，外部部的大力力拓展。。只有这这样，企企业才能能实现可可持续发发展。14制造系统统的本质质特征5进化特性性企业系统统既有自自身发展展的全生生命周期期的规律律，又有有随外界界环境变变化而进进化的能能力。制制造模式式的变迁迁、管理理理念的的发展、、人员素素质的提提高、经经营生产产技术的的进步，，都表明明企业系系统具有有进化特特性。进进化特性性是通过过企业系系统的学学习功能能实现的的。信息息时代，，企业系系统将向向敏捷企企业、学学习的组组织和智智能系统统等方向向发展。。151.1.5系统研究究的基本本问题1.系统分析析：弄清清转换、、输入和和输出的的内容。。2.系统运行行：给定定转换和和输入，，求输出出。3.系统转向向：给定定转换和和输出，，求输入入。4.系统综合合或识别别：给定定输入和和输出，，确定一一个适当当的转换换。5.系统的优优化：取取输入、、输出或或转换，，确定一一个最优优的评价价标准。。161.1.6系统的设设计1.系统设计计的目的的是，在在规定的的评价标标准下，，应用有有关系统统的科学学原理和和经验法法则，组组成一个个新的有有用的系系统（静静态结构构和操作作程序））。2.系统设计的基基础是“操作作性”。在在考虑系统设设计的问题时时，系统的组组成部分可分分为两类：一一类是能按设设计者意愿控控制的可控变变量（称可控控系统）；另另一类是设计计者不能控制制的不可控参参数。通过适适当地选定可可控变量值，，就可达到系系统的优化目目标。运用系统模型型（包括：实实物、图式、、数学和模拟拟模型）和相相应的优化方方法来实现。。171.1.4系统的设计3.系统设计的基基本方法有两两种：归纳设设计法和演义义设计法。4.模型分析最优优设计法。该该设计方法是是系统设计的的一般方法，，它包括下面面三个阶段和和十个步骤，，如表1所示。此方法法对解决一般般问题和进行行最优决策都都是有效的，，这时便可从从几个计划方方案中选出一一个最好的方方案。18表1.1利用模型分析析进行最优设设计

阶段说明步骤项目I问题分析过程123问题认识要素分析信息收集II问题解决过程456模型制作模型验证决定分析III评价过程78910预测分析运用效果评价修改与再设计19第一阶段问问题分析析过程[步骤1]问题认识。系系统设计者运运用创造思维维能力、直觉觉认识和判断断能力来鉴别别设计问题范范围，从而明明确设计的技技术要求。[步骤2]要素分析。识识别并列出设设计问题中的的要素。在这这一步骤中，，区分可控要要素与不可控控要素、定性性要素和定量量要素。可控控要素和定量量要素在最优优系统设计中中起着重要作作用。[步骤3]信息收集。这这是为下一阶阶段解决问题题所需要的数数据和信息进进行收集工作作。收集“客客观的”、““可计量的””数据和信息息是很重要的的，这些数据据和信息应和和尽可能多的的与系统相关关的事件有关关。20第二阶段问问题解决过过程[步骤4]模型制作。制制作一个适当当的模型，用用于表示上阶阶段已明确了了的问题，从从而在“模型型世界”里有有助于最优设设计和最优决决策的进行（（参见下页图图）。模型仅仅包括“现实实世界”中实实际事物的主主要事项（要要素及它们之之间的关系））。好的模型型能使最优设设计和最优决决策顺利完成成，这样，当当系统一旦建建立和运行时时，就能达到到预期的目标标，也能对系系统的未来状状态加以预测测。[步骤5]模型验证。用用归纳法或演演绎法，对上上一步骤中所所制作的模型型进行效能的的测试和验证证。[步骤6]决定分析。通通过分析系统统模型来得出出满足系统设设计目标的解解（系统结构构和运行程序序）。根据优优化判据得出出最优解。如如果得不到最最优解，可根根据满意判据据，探求其近近似最优解。。21最优系统设计计和最优决策策过程的模型型图现实评价运用效果预测决定分析模型制作模型世界现实世界22第三阶段评评价过程[步骤7]预测分析。预预测系统的状状态和效能。。如结果不令令人满意时，，就得返回到到第4或第6步骤，重新考考虑问题（见见上图）。[步骤8]运用。根据第第6步骤所得的最最优方案，建建立新系统，，并按程序运运行。[步骤9]效果评价。评评价第8步骤中的实际际运用结果，，其评价标准准为：可靠靠性、响应性性、稳定性、、适应性（系统统保持最优性性的能力）、、经济性。[步骤10]修改与再设计计。当实际效效能与计划阶阶段中建立的的标准两者相相差超过一定定限度时，就就得进行修改改。若简单地地修改仍不能能满足，则重重新返回到前前面的步骤，，进行再设计计。23制造系系统的的功能能图市场需求产品运销实施阶段工艺过程计划阶段产品设计阶段产品检验研究和发展确定产品技术规格功能设计最终产品设计制定工艺路线机床选择夹具选择确定作业顺序工具选择确定切削条件领取材料零件制造产品装配241.2工艺管管理1.2.1工艺管管理的的基本本任务务工艺管管理的的基本任任务是在一一定的的生产产条件件下，，应用用现代代管理理科学学理论论，对对各项项工艺艺工作作进行行计划划、组组织和和控制制，使使之按按一定定的原原则、、程序序和方方法协协调有有效地地进行行。它贯穿穿于产产品制制造的的全过过程（（产品品全生生命周周期）），是是制造造企业业最重重要、、最基基础的的一项项工作作。251.2.2工艺管管理的的主要要内容容编制工工艺发发展规规划工艺试试验研研究与与开发发产品生生产的的工艺艺准备备生产现现场工工艺管管理工艺纪纪律管管理工艺知知识管管理制定各各种工工艺管管理制制度售后工工艺服服务等等261.2.3工艺管管理系系统工艺管管理系系统作作为一一种信信息流流，它它的功功能是是对全全面工工艺工工作进进行技技术管管理和和控制制，以以保证证工艺艺活动动按照照事先先设计计的路路线、、流程程、规规程等等技术术要求求进行行，达达到产产品制制造的的TQCSE要求。。工艺艺活动动必须须在工工艺管管理系系统的的控制制之下下，才才能有有效的的工作作。工工艺系系统赖赖以运运行的的各种种软件件（技技术指指令等等）是是由工工艺管管理系系统提提供的的。271.2.4工艺管管理系系统与与企业业制造造系统统的关关系企业管管理系系统是是由生生产、、经营营两大大系统统组成成。企企业经经营系系统涉涉及的的主要要是企企业的的外部部活动动和生生产前前的各各项活活动。。而企企业生生产系系统涉涉及的的是企企业的的内部部活动动，主主要包包括生生产计计划和和作业业计划划管理理、工工艺管管理、、物资资供应应管理理、设设备与与工艺艺装备备管理理、质质量控控制与与管理理、劳劳动管管理、、成本本与财财务管管理等等。因因此，，工艺艺管理理系统统是生生产系系统中中最基基本、、最重重要、、涉及及面最最广的的子系系统，，也是是企业业技术术研究究开发发子系系统与与生产产系统统结合合的桥桥梁，，是技技术信信息指指导生生产的的主要要信息息源。。而直接接指导导、服服务于于制造造过程程的工工艺管管理像像一条条纽带带纵向向融会会贯通通于生生产过过程始始终，，将生生产系系统中中的各各项工工作有有机地地联系系在一一起；；横向向与有有关环环节相相协调调，以以形成成完整整的制制造系系统（（如下下页所所示））。因因此，，工艺艺管理理系统统（图图中虚虚框内内）在在生产产系统统中起起着维维系全全局、、举足足轻重重的作作用。。28售后服务质量管理成本与财务管理劳动管理市场研究经营决策企业技术发展规划（产品与工艺）

产品与工艺技术的研究开发产品设计与工艺过程的宏观决策产品生产工艺准备现场工艺管理设备与工装管理物资管理生产计划管理产品销售均衡生产车间布置工艺成本工序加工质量控制

工时定额工艺纪律执行设备精度工装设计

材料消耗定额原材料技术条件图1-1企业生产活动中工艺管理过程及其与其它工作的关系（虚框内为工艺管理主要过程）工艺管理291.3国内外外工艺艺管理理发展展概况况1.3.1国外工工艺管管理发发展概概况（1）工艺艺管理理已从从传统统的生生产技技术准准备为为主扩扩大到到产品品的全全生命命周期期，并并形成成制造造系统统工程程。（2）信息息化、、计算算机化化、数数字化化、知知识化化是工工艺管管理必必然发发展趋趋势。。（3）工艺管管理与企企业其它它管理工工作的并并行化、、集成化化、智能能化是现现代工艺艺管理水水平的重重要标志志。（5）工艺管管理大量量采用先先进的技技术，如如生产现现场的6S管理、看看板管理理、QFD、BPR、人因工工程等等等。（6）工艺知知识管理理，包括括工艺情情报、工工艺标准准、大型型工艺数数据库的的开发、、数据仓仓库及其其挖掘技技术，以以及工艺艺知识的的分类、、检索、、发布和和共享等等。301.3.2国内工艺艺管理发发展概况况（1）解放初初期到60年代中期期基本上照照搬了前前苏联的的管理模模式，编编制了工工艺文件件、工艺艺标准和和经济定定额。建建立了有有明确职职责的工工艺组织织系统，，有的还还设立了了工艺试试验室。。（2）60年代末到到70年代末期期这段时期期工艺工工作受到到了很大大干扰，，生产基基本上是是在没有有严格的的工艺管管理和工工艺纪律律的状态态下进行行的。（3）70年代末到到80年代末在这段时时期，企企业通过过恢复性性整顿，，工艺体体系逐步步建立，，但工艺艺混乱、、工艺纪纪律松弛弛未能根根本解决决，对产产品质量量的稳定定产生了了很大影影响。同同时，忽忽视了管管理和制制造技术术方面的的基础性性建设。。1986年5月，机械械工业部部提出了了“以加加强工艺艺管理，，严格工工艺纪律律为突破破口，提提高工艺艺水平，，推行全全面质量量管理，，打一场场提高产产品质量量的硬仗仗”的方方针，于于当年12月，进一一步提出出了“管管理、纪纪律、水水平”三三为一体体的思想想，从而而形成了了加强工工艺工作作较为完完整的指指导方针针，开创创了我国国工艺工工作的新新时期。。（4）90年代到现现在积极采用用国外工工艺管理理技术，，工艺管管理水平平有很大大提高，，但还存存在许多多问题。。311.3.3国内工艺艺管理存存在的问问题片面强调调工艺过过程的特特殊性，，忽视了了工艺数数字化的的基础是是工艺标标准化。。只要求工工艺数字字化系统统的输出出格式标标准化，，不重视视其内容容的规范范和标准准，重复复人工设设计时的的工艺内内容因人人因事而而异的弊弊病。把工艺管管理系统统与产品品数据管管理（PDM）系统的的一部分分功能相相混淆，，指望用用产品数数据管理理系统来来完成工工艺管理理的问题题。系统没有有面向产产品全生生命周期期，大多多只注重重工艺设设计，忽忽视了工工艺管理理功能。。集成性差差，如与与CAD、PDM、ERP系统的集集成度不不够，不不适应先先进制造造模式的的需求。。忽视工艺艺知识管管理工作作。321.4全生命周周期工艺艺管理数数字化系系统1.4.1建立全生生命周期期工艺管管理数字字化系统统的意义义1.由于产品品品种不不断增多多，寿命命周期越越来越短短，产品品的工艺艺工作量量繁重，，传统的的手工工工艺管理理不仅效效率低下下，而且且质量也也不高，，不能适适应新形形式的要要求。2.整个工艺艺管理的的需求。。“孤岛岛”式的的计算机机辅助技技术，如如CAPP、工装CAD等，不能能满足全全生命周周期工艺艺管理系系统信息息集成化化的需要要。3.企业管理理的需求求。企业业的工艺艺工作与与企业许许多部门门发生密密切联系系，要求求与其它它部门的的信息集集成，如如与生产产管理信信息的集集成。4.随着企业业不断采采用新的的生产模模式，如如现代集集成制造造系统CIMS、并行工工程CE、敏捷制制造AM等，要求求信息在在企业间间、地域域间、国国与国之之间实现现集成。。所谓面向向产品全全生命周周期的工工艺管理理数字化化系统就就是在工工艺标准准化的基基础上，，从制造造企业工工艺工作作的计划划、组织织和控制制等几个个方面来来进行数数字化，，从而达达到TQCSE目标。331.4.2工艺数字字化系统统体系结结构一个产品品从需求求调研、、设计成成功到设设计工艺艺、工装装，从加加工制造造到售后后服务，，其中间间要涉及及到很多多工艺设设计与管管理方面面的工作作，我们们把它划划分为四四个阶段段：工艺艺基础规规划研究究阶段、、产品生生产技术术准备阶阶段、制制造过程程管理与与控制阶阶段和售售后工艺艺服务阶阶段，每每个阶段段又涉及及到很多多有关的的工作内内容，其其主要内内容如图图1-6所示。34图1-6工艺数字化化系统体系系结构35图1-7全生命周期期工艺数字字化系统模模型参加新产品开发（或老产品改造）设计调研参加新产品设计方案或老产品改进方案的讨论进行产品的结构工艺性审查设计工艺方案设计工艺路线设计工艺规程编制工艺定额小批试制中工艺、工装验证服务工艺总结工艺整顿售后服务中的拆卸、维修、回收处理工艺服务批量生产中现场工艺管理支持环境计算机系统理论技术基础计算机硬件计算机软件

工艺理论决策技术管理理论网络技术……操作系统、应用软件……数据仓库、多媒体技术……定位原理、精度分析、尺寸链……优化、模糊数学神经元、人工智能……PDMMISCAD工艺管理数字化系统工作流……361.4.3系统功能分分析工艺方案、路线、规程设计与管理工艺定额制定生产现场工艺管理售后服务阶段的工艺工作产品工艺信息M1M2MIS材料定额、工时定额质量物流工装管理考核结果市场信息反馈DCDCDCM1M2M1M2M1M2产品设计阶段的工艺管理用户需求产品CAD产品规划DC关键件工艺决策方案及产品结构工艺性审查结果等产品CADM1M2M1：计算机系统M2：工艺技术管理团队DC：控制指令工艺装备设计与管理理DC工艺方案、工艺路线、工艺规程等工装设计图样等DCM1M2371.产品设计阶阶段工艺管管理模块根据输入的的CAD信息、用户户需求信息息和产品规规划信息了了解设计类类型及其新新产品的特特点，进行行工艺调查查与研究。。了解设计计者的构思思以及设计计中可能存存在的问题题与解决方方法，了解解该产品的的标准化、、系列化、、通用化的的要求，搜搜集、整理理和分析有有关的工艺艺技术和工工艺管理的的资料，提提出工艺可可行性分析析报告。根据输入的的信息，进进行产品结结构工艺性性审查。分分析产品结结构方案的的合理性，，产品结构构的继承性性，产品结结构的标准准化与系列列化程度，，产品主要要组成部分分是否便于于装配、调调整和维修修，主要材材料选用是是否合理及及主要件加加工的可行行性。此外外，还要审审查产品各各组成部件件进行平行行装配和检检查的可行行性，总装装配的可行行性，工艺艺关键件在在本厂制造造的可行性性，特殊零零件外协加加工的可行行性。产品品及零部件件维修、拆拆卸、回收收及处理的的合理性。。输出关键键件决策方方案和结构构工艺性审审查结果。。382.工艺设计与与管理模块块该模块根据据CAD信息、产品品生产类型型、及上一一级模块审审查结果进进行工艺方方案、工艺艺路线设计计。为每种种工艺方案案、工艺路路线设计出出多个可供供选择的方方案，根据据评价指标标体系分别别进行评价价，优选出出一种最佳佳方案并输输出。根据优化的的工艺方案案和工艺路路线，采用用CAPP进行工艺规规程的设计计，输出工工艺设计与与管理的有有关工艺文文件。3.工艺装备设设计与管理理模块。根据专用工工装设计任任务书，进进行总体方方案设计，，技术设计计，工作图图设计。提提出几种设设计方案，，根据评价价指标进行行论证与评评价，选出出最佳方案案。394.工艺定额制制订与管理理模块根据设计好好的工艺路路线及加工工参数、生生产类型，，计算每个个工件所需需的材料定定额，每个个部件所需需的材料定定额和每产产品所需的的材料定额额，直至整整个产品所所需的每种种材料的定定额等。根据设计好好的工艺路路线及加工工参数、生生产类型，，计算每个个工步、工工序所需的的时间定额额，每个工工件所需的的时间定额额及包括装装配时间在在内的每产产品所需的的时间定额额，批量生生产中，每每批产品所所需的时间间定额等。。2.3.4模块还包括括：产品工工艺方案验验证、工艺艺规程验证证、工艺标标准及工艺艺守则验证证、工艺装装备验证和和工艺定额额验证。将将验证过程程中采集到到的信息逐逐级反馈给给有关部门门，有关部部门根据反反馈信息进进行修改、、完善。405.现场工艺管管理模块根据工艺文文件及工艺艺定额等，，在工艺纪纪律的监督督下进行现现场工艺纪纪律管理，，工序质量量控制点的的工艺管理理，车间布布局管理和和物流管理理。各个部部分均可以以根据评价价指标进行行评价与优优化。6.售后工艺服服务模块：产品销售售出去以后后，使用或或维修过程程中与工艺艺有关（故故障诊断、、拆卸、维维修、回收收及处理））的服务信信息管理，，将市场信信息逐级反反馈给各个个部门，以以便在新产产品开发过过程中加以以完善。最终输出各各种所需要要的指定格格式的工艺艺文件及工工艺管理文文件等。411.4.4工艺管理水水平的评价价1.衡量工艺管管理水平的的主要标志志（1）建立起健健全、统一一、有效的的工艺管理理体系；（2）有一套能能充分发挥挥工艺人员员作用的办办法；（3）完善工艺艺文件和规规章制度，，严格考核核办法，执执行“三按按”（按标标准、按设设计、按工工艺）、““三定”（（定机、定定人、定工工种），工工艺纪律有有明显好转转；（4）建立起文文明生产秩秩序；（5）消除因工工艺管理不不善而造成成的产品质质量问题。。近年来，随随着信息技技术、计算算机技术及及现代管理理技术等在在工艺管理理中普遍应应用，售后后工艺服务务的需求，，以及工艺艺知识管理理的需求（（详见第8章）等，衡衡量工艺管管理水平的的标志不断断增加，对对工艺管理理提出了更更高要求。。422.工艺管理水水平评价指指标体系（1）管理体系系二级级指标3项，三级指指标6项。（2）工艺文件件二级级指标3项，三级指指标13项。（3）工艺纪律律二级级指标6项，三级指指标16项。（4）现场工艺艺管理二二级指标标5项，三级指指标21项。（5）售后工艺艺管理有有二级指指标4项，三级指指标8项。（6）计算机辅辅助工艺管管理二二级指标4项，三级指指标11项。（7）工艺人员员/工人素质二二级指指标3项，三级指指标7项。（8）工艺管理理成效二二级指标标5项，三级指指标13项。43图1-2面向产品全全生命周期期工艺管理理水平的评评价指标体体系443.计算机辅助助工艺管理理水平评价价原型系统统图1-4企业工艺管管理水平网网上专家评评价界面453.计算机辅助助评价原型型系统（续续）图1-5企业工艺管管理水平模模糊综合评评价界面461.5工艺管理业业务流程再再造1.5.1工艺管理业业务流程再再造（BPR）的意义生产工艺对对TQCSE的需求并行工程的的需求精良生产的的需求工艺合理化化、数字化化、智能化化的需求等等。1.5.2适用范围适用于所有有工艺技术术与管理的的一切业务务活动。471.5.3工艺管理业业务流程再再造步骤N企业业务流程调查满意否？业务流程重组业务流程重构方案满意否？满意否？绘制业务流程图组织结构重构组织结构重构方案工艺数字化系统逻辑设计总体设计数据库设计详细设计……逻辑结构方案NNYYY图1-23基于BPR的工艺数字字化系统开开发步骤481.5.4案例.工艺管理现现状分析分厂三总厂技术中心分厂一总厂工艺部分厂四分厂二产品图各类通知单新产品划分新工艺审查编制新工艺材料定额制定审查待审工艺文件试行工艺分厂三分厂一分厂四分厂二试行工艺审查执行工艺定型申请书工艺定型确定、存档定型工艺文件材料定额图1-22某厂原工艺管理业务流程再造

外购件明细表49图1-24重组后的工艺艺管理业务流流程总厂技术中心产品开发小组产品需求定型工艺申请定型工艺审核，下发501.6通用制造工艺艺分类原则1.6.1国外通用机械械制造工艺分分类情况简介介1.按制造过程中中必需的材料料成形的方式式、加工所需需能量形式、、能量传递介介质及加工过过程所处的环环境及其组合合的分类方法法这种分类方法法是20世纪70年代末，英国国伯明翰大学学制造系统教教授皮克伦尼尼克（J.Peclenic）来华讲学时时介绍过的一一种方法。51（1）材料成形的的方式①有切屑的加工工，如车、铣铣、钻等②变形，指材材料塑性变形形，如弯曲、、冲压等③添加材料，，如结晶生长长④无屑加工，，如电火花加加工、电化学学加工等⑤材料性质的的改善，如加加热切削等52（2）加工所需能能量形式①机械能②热能③电磁能④化学能⑤核能53（3）能量传递介介质①固体②液体③气体④混和相，如如固体和气体体的混合⑤颗粒材料⑥电磁波⑦声波54（4）加工过程所所处的环境①在气体中②在液体中③在混和相（（如气体加液液体）中④在真空中⑤在固体中55编码情况该分类系统采采用4位数字编码来来表示各种不不同的加工方方法，其中每每位数字的含含义为：第1位数字——表示材料成形形的方式，例例如“1”代表有切屑的的加工；第2位数字——表示加工所需需能量形式，，例如“1”代表机械能，，“2”代表热能；第3位数字——表示能量传递递介质，例如如“1”代表固体；第4位数字——表示加工过程程所处的环境境，例如“1”代表在气体中中。56编码组合情况况1111442241加工方法编码含义1111有切屑的加工；机械能；固体传能；在气体（如CO2）中1122有切屑的加工；机械能；液体传能；在液体（如加冷却液）中1113有切屑的加工；机械能；固体传能；在混和相（气体加液体）中11/211与1111相同，只是在过程中增加了热能，即在局部加热条件下进行切削加工。11/21/21/2有切屑的加工；热能和机械能的组合；液体和固体传能；在气体和液体中11/21/61在1111的基础上，增加了热能，增加了电磁波传能11/41/31有切屑的加工；机械能和化学能的组合，即在切削过程中增加了化学剂；固体和气体传能；在气体中4312电火花加工43/422电化学加工4112超声加工4554电子束加工4221/2火焰加工4121液流喷射切削411/21带有固体磨粒的液流喷射切削57一些传统工艺艺的编码举例例切削：1111，属于有切屑屑的加工，加加工过程利用用机械能，由由固体传递能能量，在气体体环境中进行行加工。热处理：5222，属于材料性性质的改善，，处理过程利利用热能，由由液体传递能能量，在液体体环境中进行行处理。焊接：3223，属于有添加加材料的加工工，加工过程程利用热能，，由液体传递递能量，在气气体加液体环环境中进行加加工。58该方法的基本本特点1.利用4要素及其组合合的相似性对对工艺进行分分类，分类方方法比较科学学，由于只提提供了宏观的的大分类，更更深层次分类类没有提供。。2.如果某一类编编码的工艺，，找不到现实实工艺与之对对应，则提供供了工艺创新新的可能性。。3.便于工艺方案案、加工方法法的选择和工工艺路线的优优化；考虑绿绿色制造的能能量因素。4.便于计算机处处理，为工艺艺的信息化、、数字化奠定定了基础。592.按能量和成形形速度的分类类方法这种分类方法法也是20世纪70年代末，英国国伯明翰大学学制造系统教教授皮克伦尼尼克（J.Peclenic）来华讲学时时介绍过的另另一种方法。。按工件表面成成形速度的水水平，以声速速为界，可把把加工方法归归纳为两大类类。按制造过程所所需的能量水水平，又可分分成三级：熔熔化能量级（（Ⅰ级）、气化能能量级（Ⅱ级）及原子结结合力全部破破坏能量级（（Ⅲ级）。60附图61该方法的基本本特点1.传统的切削加加工方法及塑塑性成形方法法，大部分都都在第Ⅰ能量级内，只只有铰削和磨磨削等加工方方法在第Ⅱ能量级。而上上世纪中后期期以后发展起起来的一些较较新的加工方方法，如激光光加工、电子子束加工、超超声波加工、、电化学加工工，基本上都都在第Ⅲ能量级内。虽虽然对传统工工艺方法描述述得比较粗糙糙，但适用新新工艺的发展展需求。2.便于工艺方案案、加工方法法的选择和工工艺路线的优优化；考虑绿绿色制造的能能量因素。623.日本教授人见见胜人介绍的的一种方法这种分类方法法是20世纪70年代末提出，，将机械制造造工艺分为7大类：（1）变态加工。通过改变性性质或从矿石石中提炼生产产原材料，如如铁、钢、塑塑料等供制造造厂使用。（2）变形加工。在不使原材材料产生量变变的情况下，，而使之产生生形态、形状状或结构的变变化来生产零零件或产品的的工艺过程，，如铸造、锻锻造、模压、、挤压、金属属成形、压力力加工、高能能成形等。（3）连接加工。使原工件与与其它材料结结合在一起，，来生产零件件或产品的工工艺过程，如如焊接、粘结结、电镀、涂涂层和油漆等等。633.日本教授人见见胜人介绍的的一种方法（4）切除加工。从原工件上上去掉一部分分材料，使之之成为切屑，，从而减小了了工件的体积积和重量，以以便制成零件件或产品，例例如金属切削削、磨削、冲冲裁、精密加加工（研磨、、超精加工、、电蚀加工、、超声波加工工、电子束加加工和激光加加工等）、气气割、电弧切切割、等离子子切割和手工工挫削等等。。（5）处理加工。例如经过热热处理、表面面处理等进行行硬化、淬火火，或对材料料表面进行清清洗。（6）装配加工。通过把产品品的分离零件件或部件组装装在一起来生生产产品，这这样便于产品品分解。（7）辅助加工。这是指一些些附加的作业业，如质量检检验、试验、、包装等。64该方法的基本本特点1.分类方法涉及及的工艺面比比较广，如（（1）、（6）、（7）。2.与目前国内的的分类方法比比较接近，容容易被国内有有关单位接受受。3.但分类树形成成的系统性体体现不明显。。651.6.2国内工艺分类类情况简介1.JB/T5992机械制造工艺艺方法分类与与代码该标准将工艺艺方法按大类类、中类、小小类三个层次次划分，每层层至少留出一一个空位，以以备安排以后后出现的新工工艺。中类按按由热到冷、、由一般到特特殊安排。小小类按由一般般到特殊的顺顺序安排。形形成10×10矩阵。系统实实用性较强、、便于计算机机处理。但它它也存在一些些缺欠：（1）随着科学技技术的不断进进步和发展，，出现了很多多新工艺如：：“摆碾”、、“光刻”、、“快速原型型”、“微微细加工”和和“纳米加工工”、绿色制制造等，系统统未能反映。。给新工艺的的进一步推广广带来了不便便。（2）系统的划分分缺乏系统性性缺点，很多多小类的划分分无明确分类类原则。66JB/T5992-1992分类与代码大类中类小

类

代

码代码名称代码名称01234567890铸

造01砂型铸造

湿型铸造干型铸造表面干型铸造自硬型铸造

其他1压

力

加

工11锻造

自由锻胎模锻模锻平锻镦锻辊锻

其他2焊

接21电弧焊

无气体保护电弧焊埋弧焊熔化极气体保护电弧焊非熔化极气体保护电弧焊等离子弧焊

其他电弧焊

3切削加工31刃具切削砂轮磨削铣削刨削插削钻削镗削拉削刮剃削

其他4特种加工41电物理加工

电火花加工电子束加工离子束加工等离子加工

激光加工超声加工

其他5热处理51整体热处理

退火正火淬火淬火与回火调质稳定化处理固溶处理时效

6覆盖层61电镀

镀单金属镀合金镀复合层镀复合材料层

8装配与包装81装配

部件装配总装

9其他91粉末冶金

轴向压实轴向压实等静压压实挤压和轧制

672.大连交大拟定定的分类（DJD）方案68DJD分类方案的特特点（1）运用现代代成形学的观观点进行第一一层次的划分分（见下图）），然后在此此基础上进行行第二、第三三、第四层的的细化，层与与层均有明确确的分类原则则，系统有较较好的科学性性。通用机械制造工艺方法去除成形工艺生成成形工艺

其他工艺堆积成形工艺受迫成形工艺机械加工工艺钳工加工工艺其他铸造工艺压力加工工艺其他焊接工艺覆层工艺装配与包装工艺其他特种加工工艺热处理工艺拆卸与回收工艺纤维细胞种植工艺微制造工艺再生制造工艺其他其他69DJD分类方案的特特点（2）系统纳入新新的生成成形形方法，纳入入许多新的工工艺方法（快快速原型制造造、微型加工工、纳米加工工、绿色制造造等），适应应了21世纪制造业的的发展需求。。（3）系统的工艺艺术语描述严严格采用国际际、国内有关关标准及其它它规范，中英英文对照。（4）系统采用一一套完整的分分类编码方法法，并将开发发计算机辅助助分类编码系系统，适应了了机械制造业业信息化的需需求。70系统的概貌1.去除成形工艺艺：(DislodgeForming)运用分离的办办法，把一部部分材料（裕裕量材料）有有序地从基体体中分离出去去而成形的办办法。1.1机械加工工艺艺：(MachiningProcess)利用机械力对对各种工件进进行的加工方方法。1.1.1刃具切削：(Cutting)利用切削工具具从工件上切切除多余材料料的加工方法法。1.1.1.1车削：(Turning)工件旋转作主主运动，车刀刀作进给运动动的切削加工工方法。71系统的概貌2.受迫成形工艺艺：（ForcedForming）利用材料的的可成形性（（如塑性等）），在特定外外围约束（边边界约束或外外力约束）下下成形的方法法。2.1铸造工艺：(CastingProcess)将熔融金属浇浇注、压射或或吸入铸型型型腔中，待其其凝固后而得得到一定形状状和性能铸件件的方法。2.1.1砂型铸造：(SandCastingProcess)用型砂紧实成成型的铸造方方法。2.1.1.1湿型铸造：(GreenSandMoldCasting)造好的砂型不不经烘干，直直接浇入高温温金属液体的的铸造方法。。72系统的概貌3.堆积成形工艺艺：（StackingForming）运用合并与与连接的方法法，把材料（（气、液、固固相）有序地地合并堆积起起来的成形方方法。3.1焊接工艺：(WeldingProcedure)借助加热或加加压，或同时时实施加热和和加压，以实实现原子结合合的工艺方法法。3.1.1电弧焊：(ArcWelding)[30]利用气体介质质中放电过程程所产生的电电弧热能作为为焊接热源的的熔焊方法。。3.1.1.1无气体保护电电弧焊：(NoGasMetalArcWelding)焊接过程中没没有特定气体体作为保护介介质的电弧焊焊方法。73系统的概貌4.生成成形工艺艺：（GrowthForming）利用材料的的活性进行成成形的方法。。4.1纤维细胞种植植工艺：(FiberCellPlanting)将可生长材料料作为种子植植入基体，从从而实现材料料按照特定要要求生长，以以达到特定形形状及性能的的方法。4.2微制造工艺：：(Micro-process)微制造技术指指制作微米量量级的三维结结构、器件和和系统的技术术，包括微机机械结构和微微电子电路的的集成技术。。4.3再生制造工艺艺：(Reprocess)使报废产品经经过拆卸、清清洗、检验、、进行翻新修修理和再装配配后而恢复到到或者接近于于新产品的性性能标准的一一种资源再利利用方法。4.4其他74系统的概貌5.其它：无法单单一地划归为为以上四种成成形方法之一一的剩余工艺艺方法。5.1特种加工工艺艺：(Non-traditionalManufacture)特种加工是直直接借助电能能、热能、声声能、光能、、电化学能、、化学能以及及特殊机械能能等多种能量量或其复合应应用以实现材材料切除的加加工方法。5.1.1电物理加工：：(Electro-physicalProcess)将电能和物理理能相结合的的复合加工方方法。5.1.1.1电火花加工：：(ElectricalDischargeMachining)在一定的介质质中，通过工工具电极之间间的脉冲放电电的电蚀作用用，对工件进进行加工的方方法。75第2章产品开发发的工艺工作作2.1产品的工艺工工作产品的工艺工工作应由新产产品技术开发发阶段的设计计工艺调研开开始，直至产产品包装入库库结束，贯穿穿于产品生产产的全过程。。甚至到销售售至用户手中中。2.1.1产品工艺工作作程序按下页页图76产品工艺工作作程序注：①可根据需要反馈到设计工艺方案、设计工艺路线、设计工艺规程和设计专用工艺装备。图2-1产品工艺准备工作程序有关工艺人员提供资料设计工艺方案提出关键试验项目工艺试验设计工艺路线（或车间分工明细表）提出专用关键设备和工艺装备购置计划或设计任务书工艺关键明细表设计工艺规程专用工装设计任务书各种有关明细表编制工艺定额复核底图（稿）描图描图小批试制中工艺、工艺装备验证服务工艺总结进行工艺整顿批量生产中现场工艺管理工艺调研（含引进考察、用户访问）参加老产品改进设计方案讨论参加新产品设计方案讨论进行产品结构工艺性审查1设计专用工装（专用设备）售后工艺服务发放存档晒图77各程序段主要要工作内容1.参加新产品开开发（或老产产品改进）设设计调研，包包括引进产品品（或技术））的出国考察察了解和用户（（或市场）对对该产品的需需求。了解该产品的的使用条件。。了解国内外同同类产品或类类似产品的工工艺水平。收集有关工艺艺标准和资料料。78各程序段主要要工作内容2.参加新产品设设计方案或老老产品改进方方案的讨论从从制造观观点分析结构构方案的合理理性、可行性性。3.进行产品结构构工艺性审查查（见JB/T9169.3）。4.设计工艺方案案（见JB/T9169.4）。5.设计工艺路线线编制工工艺路线表（（或车间分工工明细表）、、工艺关键件件明细表、外外协件明细表表，必要时需需提出铸件明明细表、锻件件明细表等。。6.设计工艺规程程根据工工艺方案要求求，设计各专专业工种的工工艺规程和其其它有关工艺艺文件（见JB/T9169.5）。79各程序段主要要工作内容7.设计专用工艺艺装备按按专用工装设设计任务书的的要求，设计计出全部专用用工装（见JB/T9167）。8.编制工艺定额额计算各各种材料消耗耗工艺定额，，编制材料消消耗工艺定额额明细表和汇汇总表（见JB/T9169.6）；计算劳动动消耗工艺定定额（工时定定额）。9.复核各种工艺艺文件底图（（稿）核对对各种工艺文文件底图（稿稿）有无描描错之处。80各程序段主要要工作内容10.工艺装备和工工艺规程验证证参加专用用工艺装备验验证（见JB/T9167）；做好小批批试制中工艺艺验证服务工工作。11.进行工艺总结结总结工艺艺准备阶段工工作；总结工工艺、工装在在小批试制中中验证情况；；对下一步改改进工艺、工工装的意见和和对批量生产产的建议。12.进行工艺整顿顿根据小批批试制工艺验验证的结果和和工艺总结、、修改有关工工艺规程和工工艺装备。13.批量生产中现现场工艺管理理（见JB/T9169.10）812.2产品结构工艺艺性审查结构工艺性是是指所设计的的产品和零、、部件的结构构，在一定的的条件下制造造、装配、拆拆卸、维修、、回收（有关关拆卸、维修修和回收部分分详见第七章章）和检验的的可行性和经经济性。产品品结构工艺性性审查，就是是工艺人员对对产品和零、、部件的结构构工艺性进行行分析和评价价，进而做全全面审查、并并提出意见和和建议，最后后进行修改和和签字。822.2.1产品结构工艺艺性审查的对对象（1）采用新原理理、新技术、、新结构、新新材料自行创创新设计的具具有新功能、、新用途的产产品。（2）根据国内外外引进的产品品样本、样机机或专利而测测绘仿制且企企业首次生产产的产品。（3）根据企业某某种科研成果果或生产经验验积累而进行行局部改进的的老产品或系系列产品。只要是创新产产品、零部件件都要进行结结构工艺性审审查，引进产产品也不能忽忽视这项工作作。由于新毕业的的工程设计人人员缺乏实际际知识和对企企业资源不够够熟悉，所以以也必须引起起重视。832.2.2产品结构工艺艺性审查的任任务其任务是使新新设计（或改改进设计）的的产品，在满满足使用功能能的前提下，，应符合一定定的工艺性指指标要求，求求得产品设计计合理、工艺艺可行、成本本低、便于加加工、装配、、检验、使用用、拆卸、维维修和回收处处理等。具体体为：（1）早期发现产产品设计中的的工艺性问题题，并及时解解决。防止或或减少在生产产中可能发生生的重大技术术问题，为编编制最佳工艺艺方案等奠定定基础。（2）及早预见制制造新产品中中的主要件、、关键件所需需关键设备或或特殊工艺装装备，以便提提早安排设计计或订货。同同时尽量与其其它产品的工工艺装备通用用，从而加速速工艺准备速速度，缩短工工艺准备周期期，扩大工艺艺装备的利用用率。842.2.3工艺性分类及及产品结构工工艺性审查时时应考虑的主主要因素1.工艺性分类（1）生产工艺性性是指其制制造的难易程程度和经济性性。（2）使用工艺性性是指其在在使用过程中中维护保养和和修理等的难难易程度与经经济性。2.评定产品结构构工艺性应考考虑的主要因因素（1）产品种类及及复杂程度。。（2）产品的产量量或生产类型型。（3）企业现有的的生产条件。。3.工艺性的评价价形式（1）定性评价根根据经验概概括地对产品品结构工艺性性给以评价。。（2）定量评价根根据工艺性性主要指标数数值进行评价价。852.2.4产品结构工艺艺性主要指标标项目1.产品制造劳动动量2.单位产品材料料用量3.材料利用系数数（Km）4.产品结构装配配性系数（Ka）5.产品的工艺成成本6.产品的维修劳劳动量7.加工精度系数数（Kac）8.表面粗糙度系系数（Kr）9.结构继承性系系数（Ks）10结构标准化系系数（Kst）11.结构要素统一一化系数（Ke）862.2.5产品结构工艺艺性审查的内内容1.初步设计阶段段的审查内容容①从制造的观观点分析结构构方案的合理理性。②分析结构的的继承性。③分析结构的的标准化与系系列化程度。。分析产品各各组成部分是是否便于装配配、调整和拆拆卸、维修及及回收处理。。④分析主要材材料选用是否否合理。⑤主要件在本本企业或外协协加工的可能能性。872.2.5产品结构工艺艺性审查的内内容2.技术设计阶段段的审查内容容①分析产品各各组成部件进进行平行装配配和检验的可可行性。②分析总装的的可行性。③分析装配时时避免切削加加工或减少切切削加工的可可行性。④分析高精度度复杂零件在在本企业加工工的可行性。。⑤分析主要参参数的可检查查性和主要装装配精度的合合理性。特殊零件外协协加工的可行行性。882.2.5产品结构工艺艺性审查的内内容3.工作图设计阶阶段的审查内内容①各部件是否否具有装配基基准和正确的的位置、尺寸寸联系（可利利用装配尺寸寸链进行验算算），采用装装配方法是否否合理（互换换法、选配法法、修配法及及调整法等）），装卸是否否方便。②各大部件拆拆成平行装配配的小部件可可行性。③审查零件的的铸造、锻造造、冲压、焊焊接、热处理理、切削加工工等的工艺性性（见JB/T9169.3附录C）。892.2.6产品结构工艺艺性审查方式式与程序1.初步设计和技技术设计阶段段的工艺性审审查（或分析析）一般采用用会审方式进进行。对结构构复杂的重要要产品，主管管工艺师应从从制定设计方方案开始就经经常参加有关关研究该产品品设计工作的的各种会议和和有关活动，，以便随时对对其结构工艺艺性提出意见见和建议。2.对产品工作图图样的工艺性性审查应由产产品主管工艺艺师和各专业业工艺师（员员）分头进行行。进行工艺艺性审查的产产品图样应为为原图并需有有设计、审核核人员签字。。审查者在审审查时对发现现的工艺性性问题应填写写在“产品结结构工艺性审审查记录”。。全套产品图图样审查完后后，对无大修修改意见的，，审查者应在在“工艺”栏栏内签字，对对有较大修改改意见的，暂暂不签字，把把产品设计图图样工艺性性审查记录一一起交设计部部门。设计者者根据工艺性性审查记录上上的意见和建建议进行修改改设计，修改改后对工艺未未签字的图样样再返回到工工艺部门复查查签字。若设设计员和工艺艺员意见不一一致，由双方方协商解决。。若协商中仍仍有较大分歧歧意见，由厂厂技术负责人人进行协调或或裁决。902.3零件件快快速速原原型型制制造造2.3.1快速速原原形形制制造造的的基基本本原原理理离离散散/堆积积成成形形原原理理快速速原原型型制制造造的的一一般般过过程程：：（1）用用三三维维造造型型软软件件在在计计算算机机中中生生成成一一个个产产品品的的三三维维CAD实体体模模型型或或曲曲面面模模型型；；（2）将将其其转转换换成成STL文件件格格式式，，然然后后运运用用分分层层切切片片软软件件从从STL文件件中中““切切””出出设设定定厚厚度度的的一一系系列列层层片片，，或或者者直直接接从从CAD文件件切切出出一一系系列列层层片片；；（3）将上上述每每一层层片的的信息息传到到快速速成型型机；；（4）通过过材料料逐层层添加加法，，依次次将每每一层层做出出来并并同时时粘接接各层层，直直到完完成整整个零零件；；（5）去除除废料料、固固化、、烧结结、渗渗透、、打磨磨和抛抛光等等后处处理。。912.3.2快速原原形制制造的的特点点（1）其突突出特特点是是能以以最快快的速速度将将设计计思想想转变变为具具有一一定功功能的的产品品零件件