板式家具零部件的相似程度
按標準化程度,板式家具零部件可以分為標準件、相似件、復雜件,其中相似件有不同的相似程度。
按相似的級別和使用的頻數,可將相似件分為主要類型、基本類型、單一類型[3】。相似級別主要由基本形狀、功能要素、功能要素排列等特征確定。基本形狀指的是零件大致的內外形狀;功能要素指的是零件上各種功能部位如孔、槽等;功能要素排列指的是各種功能要素(如各種孔)在零部件上的排列方式。
主要類型零部件,其相似特征除了基本形狀、功能要素、功能要素排列外,還包括原輔材料種類、加工精度、工藝標準(切削速度、膠壓溫度、表面質量)、設備標準(走刀量、設備性能等)、工具標準(專用工裝、刀具、夾具、量具)等。
基本類型零部件的相似特征不包括功能要素排列,適當地要考慮原材料的種類、設備標準、加工精度、表面質量、專用工裝、夾具。基本類型零部件是組織成組加工的基礎。對于鉆孔作業來說,同一零件組內的零部件有著相同的孔要素(種類、數量),相似的孔的仃效組合,功能要素排列略有不同(無須選裝鉆頭,但需要鉆座定位)。
單一類型零部件的相似特征包括功能要素、原材料種類以及一些與典型的工藝有關的加丄標準、專用工裝和通用工具,如一些異型有孔板件》
要取得一定時期內的統計資料和各類零部件的重復率,需要結合系列產品、加工設備和生產計劃或流程表等進行進一步的調查研究。
板式家具零部件分類方法探討
產品或零件的分類就是把相似的產品或零件分配到預先制定的零件族、類或等級中去。成組技術的基礎是對零部件進行分類、分組。其中對零部件進行分類有兩個要求:
必須使產品或零部件有良好的結構工藝性,以保證在統一化、標準化和保持繼承性的基礎上,用最簡單經濟的方法予以制造;
與生產線的工藝專門化有關,在以統一的生產路線制造零件時,成組生產線的毎一個工作地上應當完成同一道工序內容。
其中工作地可以是成組加工單機,也可以是成組加工單元*同一道工序內容是指合理劃分的零件組(族)。
在板式家具中,有些簡單零部件不需要鉆孔,而有的復雜零部件需要同一排鉆進行多個工步的鉆孔。如一件W2110隔板(共52孔)或W8100-5左隔板(共56孔),除需要三排鉆用往返鈷孔法加工外,僅六排鉆加工就需要4次調機5個工步完成,顯得工序過于集中、加工專業化不夠、作業轉換頻繁,零部件分類也比較困難。
按照對零部件進行分類的第二個要求,本文試圖采取并行鉆孔即“成組加工單元+工序合理分化”的辦法解決作業轉換頻繁和零部件分類難題。例如需要六排鉆多個工步加工的零件可以使用3個六排鉆組成成組加工單元對鉆孔工序進行分化•工序分化是使工序中所包含的工作內容合理地減少,即把復雜的工序分成一系列簡單的工序。所謂合理地減少是使工序所包含的工步種類、數量有利于零部件的分類。工序分化后,作業任務可按工步專業化分配,不是按零部件專業化生產,各個排鉆都可以優先加工特定的零部件或工步。這樣,作業更加專業化,相應設備與夾具的操作和調整工作都比較簡單,便于適應產品的更換,減少作業轉換的頻率和時間,便于對零部件進行分類,但是需要的設備數量多,操作人員多,生產用面積大[4]»
在機械加工作業中,零件的分類特征是原材料的類型、零件結構與工藝的相似性、被加工表面的組成、加工尺寸及精度、所用設備的特點、機床調整的一致性等•對各個分類特征依次精確化,就形成了有統一的工藝路線和相同工序結構的零件組[5】。
要對板式家具零部件進行分類,關鍵是各種孔的結構、工藝特征的相似性。對于方形有孔板件,可以根據有無側孔、有無邊孔及各種孔的有效組合(不同的孔的有效組合對應不同的工步,參見第九章鉆孔作業時間研究實例)等進一步找出分類特征并進行定義,但需要在調査各種鉆孔設備及銑床的基礎上進行。由于這種分類方法與企業所應用的制造設備有關,如果直接將其分類結果應用于別的企業是不一定合適的,需要做適當的修改。
在裁板工序對零部件進行分類,與原材料的種類、零部件的規格及加工精度、機器加工性能及調整、齊邊工件等因素有關;而在封邊工序對零部件進行分類,跟工件種類、規格及裁板精度、機器加工性能(預洗、自動切斷等)與調整、封邊條的種類和規格等因素有關。在栽板工序應用成組技術,對提高材料利用率、加工質量和生產效率及維持在制品數量都具有重要意義。雖然封邊工人對零件或圖紙容易識別和判斷,調機次數和調整內容都比較少,更換封邊條也比較容易,所消耗的工時比較短,但成組技術對封邊作業效率和質量的影響仍然十分重要。
將零部件按工藝路線、加工設備類型和加工方法進行分類之后,需要進一步劃分零件組(族),即按其工藝和結構形狀等的相似性把多種產品的不同零部件劃分成組(族)。
根據不同的使用目的,零件組表現為由設計特征(如幾何形狀、尺寸和材料、功能要素及其排列方式等)相似的設計組(族)、制造工藝(工藝流程、工序內容、機床、工裝)類似的加工組(族)和順序族之分。順序族是加工族經過作業排序的一種具體形式•
在生產中,影響零件組劃分的主要因素有三個方面:
(1)材料、零部件形狀尺寸、功能要素及其排列方式等的標準化、系列化狀況、加
工精度要求等;
加工設備及成組單元、工藝流程及工序內容等;
生產線平衡,拉式生產中零件組劃分更容易受到批量與時間的制約。
零件組的劃分有以下三種方法:
生產過程分析法
分析全部零部件的工藝路線,找出各零部件在工藝上的相似性,從而劃分出零件組,
這種方法建立在己經確立的工藝流程之上,則劃分比較粗略。若在流程分析與改進后進行,則效果較佳。若結合操作分析,分析零部件的加工過程,并與零部件的結構、工藝特征相聯系f則效果更好。
目測法或視檢法、名稱/功能法
由負責分組的人員直接查閱零件圖紙或觀察實物,憑經驗和目測把形狀、尺寸、結構和工藝方法與過程等相似的零件歸在一起,先按加工設備將零部件分成幾大類,再按工序相似性劃分成組。與此法近似且經常結合在一起應用的還有名稱/功能法,即根據零件的名稱或功能,憑經驗進行零件分組。
視檢法比較簡單,但有很大的局限性,即涉及的零件數不能過多;而名稱/功能法,也被證明不能賴以實現有效的分族[6】,
編碼法
采用編碼法劃分零部件組時,應檢查材料名稱、家具及零部件名稱、設備名稱、結構與工藝名稱是否已經標準化。必要時還要調查企業現有設備、刀具以及五金連接件、加工方法等,建立相關的企業基礎數據庫。然后參考和分析現有的零件分類編碼系統進行編碼。
分類是編碼的基礎,編碼必須建立在分析結構與工藝特征的基礎上。編碼就是按照特定的規則,用字符描述、標識零件的過程[7],零件編碼分組是“以數代形,按數歸組”,利用適合于本企業生產特點的零件分類編碼系統,對零部件進行編碼,然后按一定的準則把代碼相似的零部件歸并成組。
對編碼的零部件進行分組時可以利用計算機,這需要預先設計好若干個加工組,并相應地設計出零件組的特征矩陣表并輸入計算機,然后把每個零件的代碼也以零件特征矩陣表的形式輸入計算機,通過計算機的邏輯判斷即可輸出某零件屬于哪個零件組。
成組技術的編碼不僅要考慮生產的組織與管理,而且應盡可能地同時考慮產品設計、圖紙管理、工作研究、條形碼技術(BCT),企業資源計劃(ERP)、產品數據管理(PDM)等方面,這將為計算機輔助工時管理等信息化技術提供基礎。
板式零部件的結構工藝特征并不簡單,生產過程分析法比編碼法更容易實施。