陜西柴油機重工有限公司工藝研究所副所長 曹利平先生
大家好!今天非常感謝e-works提供這樣的交流平臺。我從事船用柴油機工藝制造二十多年了,從我的角度談一下自己的觀點,也歡迎各位領導和專家對我進行指導和建議。我演講的題目是《大功率中高速柴油機制造技術進步之我見》。
一、必要性
中高速大功率柴油機是國防軍工的戰略需求,無論是登陸艦、輔助艦、大噸位海船都需要應用。柴油機技術向高度強化、高性能、高可靠性等方向不斷發展,這種發展對多品種、變批量的船用柴油機生產制造技術提出更高要求。
二、工藝設計內容的增加
先進制造技術使整個產品生產制造過程用數字化連成一個完整的信息鏈,從設計CAD、工程分析CAE、工藝CAPP、加工CAM、設備DNC、MDC到車間MES等,信息高度集成準確可控。CAPP是工藝設計的重要軟件工具,由于工藝設計的需求CAPP也不斷發展,從檢索式、派生式、創成式、專家系統、工具化一直到三維模型工藝應用,其集成應用可支撐產品設計、工藝制造的全生命周期。
CAPP技術的發展
工藝設計的全過程是利用三維模型的各個階段的數模關聯起來。 從工藝規劃的方案制定、工藝設計、工裝設計到車間數字化應用,其中冷加工、熱加工及裝配的仿真技術應用更為實用。
CAPP是CAD和CAM的紐帶,需與PDM、MES和ERP緊密集成,是計算機集成制造系統(CIMS)中不可缺少的一環。
CAPP與PDM/MES/ERP緊密集成
數字化車間的網絡基礎DNC系統需要和其它管理系統如PDM、MES等系統進行有機集成,為CAPP提供統一完整的數據支持。
車間DNC/PDM/MES集成示意圖
信息化技術的應用使工藝設計內容可覆蓋生產全過程,快速得到各類正確信息,是提高工藝工作準確性很重要的一點。
工藝設計涉及生產全過程
三、制造過程的改變
接下來談一下制造過程的改變。一是工藝工作重點的轉移,以前到車間實物驗證,驗證不合適的時候返回來修改,F在增加了虛擬仿真等技術,如機加工工藝,在虛擬環境下對加工過程中工件與刀具、刀具與夾具、刀具與工作臺的干涉碰撞進行驗證,選擇合理的加工參數充分發揮數控機床的潛能。工藝設計重點已轉移到應用多種軟件進行虛擬仿真驗證的環節,使得工藝設計的流程發生較大改變。這樣,對工件的可加工性進行預測和評價,可大大縮短產品設計與制造周期。二是制造過程的車間工作重點也在轉移:車間數字化建設勢在必行,如DNC、MDC和MES的應用。
車間數字化建設
車間注重加工過程各類信息的監控。舉個例子,通過將ToolScope的硬件部分與機床控制系統連接,相應能讀取數據和發送控制命令,可用于監控銑削、鏜削、車削、等多種加工方法,如對刀具磨損行報警,避免機床碰撞,還可以提取各種參數供我們分析。
加工過程動態監控
三是工藝與生產的信息高度集成,從工藝設計開始到數控設備加工的全過程的每個單元都有數據收集,形成的數據庫是企業的重要資源。
工藝與生產的信息高度集成
四、制造技術管理提升
工藝技術的變化、生產過程的變化肯定會導致管理發生變化,而對企業的管理即是對企業的人的管理。在企業管理中會產生一些矛盾關系:
一是企業管理者和新技術應用的矛盾關系,企業管理者觀念進步是數字化智能化的關鍵,這是企業發展的戰略方向和生存命脈。明白數字化智能化的作用,還得有實際效果,不能為應用新技術而應用新技術。
二是技術管理者和新技術應用的矛盾關系。聽從使命召喚,具有緊迫感,不斷加強自我學習。比我們先進的歐美日制造技術的不斷前進,落后的我們如何應對?信息化技術是實現企業最優管理有效辦法,是科學管理框架與企業現實問題相結合的橋梁。以計算機網絡、大型數據庫系統為技術基礎覆蓋總體工藝設計,先進制造技術流程決定了組織的管理結構。制造技術管理要最大限度地利用企業的設備、技術和信息資源,使其信息化、集成化,實現工藝規范化、生產標準化,以提高企業的經濟效益和市場競爭能力為最終目標。
三是企業員工和新技術應用的矛盾關系。員工的惰性和舊觀念是阻力,新技術的實施一定要有制度鼓勵。對專業技術人員需積極與大學與研究所合作,對其再培訓,雙方人員的連續、穩定性影響新技術的學習和應用效果。
四是設備數控和技術進步的矛盾關系。對數控設備的深度認知、功能學習和有效利用,將是數字化車間的一大障礙。數控設備是的機械、電子、液壓、光學、計算機等技術高密度集成體,體現時代最高技術,特別是發達國家進口設備,高效利用難度更大!我認為日本全員生產維護制度比較好,它強調的是“三全”,全效率、全系統及全員。同時還要利用社會專業資源,保證數控設備的全效率。
五、制造技術進步任重道遠
制造技術進步任重道遠,只有堅持以下幾個方面,才可能看到希望。一是制造技術的進步緊迫性,包括生產模式的轉變;二是技術集成的專業性,多項技術集成到一起,也不是一蹴而就的;三是組織模式改變的穩妥性,要關心技術隊伍的穩定;四是配備軟硬件的時候注意系統兼容性和經濟性;五是最終達到效果的實效性,目標是要達成效果。感謝各位專家同仁!
本文根據陜西柴油機重工有限公司工藝研究所副所長曹利平先生在“第十一屆中國制造業產品創新數字化國際峰會”上的發言整理而成,已經本人確認。
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本文標題:大功率中高速柴油機制造技術進步之我見