提高工艺水平 控制生产成本 增进企业效益

资源类型:pdf 资源大小:199.00KB 文档分类:经济 上传者:安林雪

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【作者】 刘俊利  韩洪成  单联洁 

【关键词】工艺 成本 效益 

【出版日期】2005-04-25

【摘要】论述了加工工艺与产品生产成本的关系,分析了影响产品成本的工艺因素,并结合新产品研发和批生产的不同特点,对如何控制工艺成本进行了探讨。旨在呼吁重视和提高工艺技术与工艺管理水平,加强成本控制,增进企业效益。

【刊名】航天制造技术

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1引言工艺是产品研制过程中的关键环节之一,是维系产品设计和制造过程的纽带,它与产品的质量、成本,进而与企业的效益密切相关。工艺对产品质量的保证论述很多,本文着重从工艺与成本的关系入手,研究工艺对企业生命工程的影响,旨在呼吁重视和提高工艺技术与工艺管理水平,以加强成本控制,降低产品的制造成本,提高合格率和生产效率,从而增进企业效益。2影响产品成本的工艺因素工艺文件是指导生产全过程的法规性文件,其合理性、经济性、协调性和可操作性是实现产品性能的可靠保证,也是评价工艺技术自身水平高低的重要标志。工艺对产品成本的影响因素很多,而且贯穿产品的整个生产过程,从投产前的工艺性审查到工艺流程的安排、工艺方法的选择等等都直接影响到产品的质量和成本。2.1设计文件的工艺性审查设计文件的工艺性审查是工艺人员直接参与设计过程的一个关键环节,是产品投产前对结构工艺性、精度可保证性、元器件及原材料的可获得性等进行评价的最重要环节,也是工艺影响成本的开端。因为产品设计的工艺性将直接决定生产设备、刀具、工装、原材料的选用,加工和装配的难度、周期等,进而影响生产成本。工艺性审查过程中,要对以往研制阶段或同类产品的检验和测试数据进行统计分析,在保证最终质量的前提下,与设计协商确定合理的技术指标和结构方案。技术指标高,结构复杂,制造难度大,则成本会大大提高,生产合格率低;技术指标低,虽然零件、组件生产难度减小,但是会影响选配的成功率和装配的合格率。再有,由于目前不同型号之间设计的标准化、系列化、通用化程度不够,增加了对生产资源的投入,如复杂形状孔、槽的尺寸多样性增加了专用刀具类型,这些非优选系列的刀具往往需要单独定做,周期长,成本高。2.2工艺路线和工艺规程工艺路线是保证产品质量的根本,也是影响产品成本的重要方面。综合考虑粗加工、半精加工、精加工、热处理等的顺序和安排流程,要涉及到不同的工种、工位甚至不同的车间、不同的生产厂,合理安排工艺路线才能保证生产顺畅。如采用数控机床进行零件加工,可以实现工序有效集中,减少周转次数,减少检验点,减少入库手续,与合理的生产批次数量规模结合,可有效地降低成本。再如热处理工序,往往按炉收费,工序合理、细化,再配合计划安排的周到、细致,使同种类型产品工序安排优化组合,将会大大降低生产成本。2.3工艺方法单工序的制造成本包括人工、机床折旧、刀具、准备时间等费用成本。在制造技术迅速发展的今天,49可供选择的加工工艺方法有多种,这对工艺方法选择的经济性提出了较高的要求,也是工艺直接降低成本的关键。要深入调查和比较不同工艺方法之间的优势,针对不同类型、不同材料、不同批量的产品采用不同的工艺方法,体现工艺的柔性和灵活性。要综合考虑合格率、周期和成本,用统筹规划的方法,选择最优的加工方法。要综合考虑企业资源的整体利用率,合理分配加工设备,做到能力均衡,资源优化。举例来说,在选择加工设备方面,是采用数控机床还是一般机床,是采用普通机械加工还是特种加工方法,将直接关系到加工质量和成本。如惯性器件电机、力矩器、传感器等的叠片加工,在生产数量大的战术型号中,采用精密模具冲压成型较合理,加工效率高,单件的成本随生产数量的增加而减少,而在试制阶段和战略型号中,由于生产数量少,采用线切割的方法则更经济和合理。也就是说,在保证最终产品精度的前提下,在满足工序能力指数的前提下,应尽量采用精度低、运行和折旧费用低的设备加工。积极引进新工艺,解决制造难度大、合格率低的“瓶颈”问题。因为关键工序一般在最后的精密加工,此时零件已经基本成型,半成品件的价值随着前期加工工时的投入,成本大幅度提高,不合格品的报废将导致巨大的经济和周期损失。同时,引进新技术可以降低精密加工和装配对工人技能的依赖性,提高产品质量和合格率的稳定性,对成本的降低也是十分有用的。如在某些关键仪表的装配过程中,采用激光焊接、特种焊接替代手工焊接,大大提高了仪表的合格率和可靠性,设备的投资在短期就能得到补偿。2.4工装和刀具工装和刀具是实现设计指标,保证产品质量的重要措施,是对设备加工能力和精度的补充和延伸,是提高生产效率和合格率的重要手段,同时也是生产成本的重要组成部分。减少工装和刀具品种,降低刀具磨损和报废,将直接降低加工成本。生产中,要合理分配专用工装和通用工装的数量,专用工装制造和维护的成本高,但可以重复使用,其成本随生产批次和数量的增加而降低;简易工装制造简单,可重复利用性差,数量增加实际上造成成本的增加,有些工装的加工成本甚至超过零件本身的加工成本。提高设计产品的“三化”水平,可以提高简易工装的利用率,从而降低成本。在机加过程中,除个别精度十分高的工序外,要推广使用组合夹具,降低工装成本。2.5检验和计量检验和计量是验证产品符合图纸和工艺要求的关键环节,检验和计量的频度、方法是保证产品质量,控制生产周期和成本的一个重要方面。检验点的设置、检验方法、检验抽样方法、检验量具的选用等决定了检验成本。航天型号生产中普遍采用“三检制”,“全数检验”甚至“全数计量”等。这些质量管理方法在航天型号研制前期和初期,在制造技术落后,设计、工艺和操作技术不成熟等情况下,为提高和保障产品的质量与可靠性,发挥了巨大的作用。但在型号批生产过程中和研制周期日益缩短的情况下,这种质量管理模式就暴露出一些新的问题,如对于一些批量大、尺寸一致性好、可靠性高的工序,实施“全数检验(计量)”就会大大增加成本,影响生产周期。如在机械加工中,目前广泛采用数控机床,加工精度的一致性完全可以靠机床保证,可以通过采取“首件三检”,过程中抽检、巡检等方式达到控制质量的目的。检验过程中推荐使用通用量具,在批量较大时采用简易的专用量具(如塞规等),尽量避免使用贵重的计量设备,以降低检验和计量的直接成本。另外,通过减少检验和计量的次数,可以减少专业的检验、计量人员和工时,降低产品的附加成本。2.6工艺标准化工艺标准化是工艺技术自身发展和进步的结果,也是提高工艺水平,减少重复技术投入,保证产品质量的重要手段之一。工艺方法和工艺装备的标准化同样也是降低企业生产成本的重要途径。专业化、标准化的工艺方法提高了制造水平和生产效率,也促进了标准化设备的诞生和发展。在工艺过程的安排中,尽可能采用标准化的工艺方法和设备,不仅技术可靠,质量有保证,而且可以降低对工人操作能力的要求,降低人力资源管理成本。往往非标准设备的提出和制造周期、成本都很高,尤其对于批量不大的产品型号更是投入高、利用率低,所以对于非标设备的提出要慎重和充分论证,而且还要尽可能考虑多个型号的通用性,以多方面降低其成本。2.7工艺管理工艺管理本身与生产成本关系不大,但其管理过程和导向却影响着工艺对成本的观念和思想。首先是工艺评审。当前有些工艺评审拘泥于技术的可行性和对设计的可实现程度,这当然是工艺评审50的主要内容,但对于工艺路线的安排是否合理、高效、经济却评价较少,而且新技术、新工艺的采用往往作为评价工艺水平的一个重要指标,这样做的负面效应就是工艺人员在编制工艺时不考虑传统、简单工艺方法就可以满足使用要求,而是想方设法去靠用先进技术。当然先进技术并不是全都成本高于传统技术,但是大量传统设备和操作人员闲置不用,也是企业资源的很大浪费。其次是工艺课题研究与攻关。勿庸置疑课题研究一般是瞄准技术难度高的项目,对于提高生产率和劳动效率的题目立题难度很大,成果应用更是甚微,对于降低工艺成本的项目自然就更少了,所以在这方面还要加强引导。再有工艺执行过程中的制度落实和完善。工艺文件制定的再好、再合理,但执行力度不足,落实不彻底也是现实。很多产品在生产过程中随意更换加工设备和操作人员的情况经常出现,这不仅对产品质量存在隐患,而且也会使成本控制难以落实。当然,这也可能因为工艺自身安排不好,所以工艺人员要经常深入现场,了解实际情况,不断完善工艺文件,使之更加合理,具备可操作性。3新产品研发和批生产中工艺对成本控制的不同作用航天产品生产与民用行业如汽车制造业的大规模机械化生产模式具有很大的不同,主要体现在品种多、数量少、精度高、制造难度大、研制周期长。产品的生产成本主要由原材料成本、制造成本和管理成本组成,产品在不同的研制阶段成本的来源也大大不同,如新产品研发和批生产过程中,工艺对成本控制的影响因素也不同,但工艺对成本控制的作用却不容忽视。3.1新产品研发过程中工艺成本控制现代研发体制是一种在技术更新快、市场需求紧、研制周期短的情况下进行的新技术、新产品开发模式。是适应新时期既满足短、平、快项目开发要求,又实现高质量、高可靠性技术保障的一种新的生产模式。现代研发体制的特点有以下几点:a.技术综合性高,人才需求跨度大。属于多学科、多门类的共同体,涉及专业面宽,更需要新型结构层次的人才;b.配套产业链薄弱,基础支撑技术的研究相对不足,需要开展大量前瞻性和攻关性课题研究,先期投入大;c.文献资料少,关键技术的保密性大,可借鉴的技术成果少;d.周期紧,市场需求急迫,研制压力大;e.开发过程中挫折多,对技术不能短期完全吃透,有些问题只能在一定批量、用户使用一定期限后才能暴露。从以上可以看出,在新产品研发过程中,可变因素多,设计技术和工艺技术都处于不成熟的阶段,为了缩短研制周期,要求工艺与设计并行开展工作,重复、反复和目的性不强等问题往往增加工艺工作成本,增加工艺难度。在这个阶段设计成本(包括设计投入、大量试验验证和技术保障措施等)是关键因素,但工艺技术也应控制好成本,主要是以下几方面:a.做好设计文件的工艺性审查工作,降低加工难度,协助设计人员优化设计方案,处理好产品质量与成本的关系;b.把好产品批量与设计、工艺方案的脉搏,合理利用技术指标的冗余度,在保证可靠性、精度指标要求的前提下,尽可能降低成本;c.充分调研,使工艺路线安排和工艺方法选择合理,慎重选择新工艺、新方法;d.认真贯彻工艺标准化要求,对于非标准工具、工装、设备的提出要进行充分论证;e.工艺技术攻关的同时贯穿成本概念,成本和先进性同样是现代科技产品的市场竞争力。3.2批生产过程中工艺成本控制航天型号批生产的特点与民用产品大批量生产不同,批量小、可靠性要求高,不可能具备大型专业化生产线,所以其质量和成本的控制更多地依赖工艺技术的水平和生产过程计划的合理性,因而在批生产前一定要认真评审设计和工艺文件,认真考查工艺路线和计划调度的合理性,把成本控制纳入管理重要项目。但在航天产品批生产中经常有这种现象,经过飞行试验和定型评审后技术文件往往被固化下来,前期研制阶段为了确保飞行试验成功,对成本考虑较少,从设计到工艺的冗余度都很大,到批生产时再设计和再编制的可能性很小,所以技术成本很难得到再次降低,这时管理因素就多于技术因素的影响。如何合理利用资源,在保证可靠性、周期和质量的前提下,控制生产成本,确实是一个很大的课题,需要得到各领导的重视和思考。为了适应批生产要求,尤其是既保证产品质量可靠性要求,又降低生产成本,在批生产工艺文件形成过程中,要将成本因素纳入每一个环节,使成控制得到最大可能发挥。主要应从以下几方面着手a.深入了解加工单位现状,掌握人员、设备情况充分利用现有资源,最大限度发挥企业的潜能;b.不影响技术状态的前提下,重新编排工艺路线,去掉一些试验性、验证性工序,使工艺路线更合理、经济;c.严格控制原材料、元器件质量,充分利用现资源,合理安排计划,减少多次复验、筛选成本;d.采用成熟技术,把降低成本和生产效率作为艺攻关的重点;e.降低设备和人力成本,把尽可能多的加工内放在经济的设备上,由较低技能的人员进行;f.整合工序,优化工艺,缩短流程,加快周转4结论众所周知,航天产品风险大、可靠性要求高,但这并不意味着成本一定要高,只要研制生产的每一个环节认真发掘,总能找到降低成本的好途径和好方法,做出对成本控制的贡献。从事工艺工作的技术和管理人员更是与成本控制密切相关,应努力提高工艺技术和管理水平,提高产品性能和生产效率,降低成本,从而提高企业效益和自身价值。提高工艺水平 控制生产成本 增进企业效益@刘俊利$北京兴华机械厂 @韩洪成$淄博市环保供

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