陕西柴油机重工有限公司工艺研究所副所长 曹利平先生
大家好!今天非常感谢e-works提供这样的交流平台。我从事船用柴油机工艺制造二十多年了,从我的角度谈一下自己的观点,也欢迎各位领导和专家对我进行指导和建议。我演讲的题目是《大功率中高速柴油机制造技术进步之我见》。
一、必要性
中高速大功率柴油机是国防军工的战略需求,无论是登陆舰、辅助舰、大吨位海船都需要应用。柴油机技术向高度强化、高性能、高可靠性等方向不断发展,这种发展对多品种、变批量的船用柴油机生产制造技术提出更高要求。
二、工艺设计内容的增加
先进制造技术使整个产品生产制造过程用数字化连成一个完整的信息链,从设计CAD、工程分析CAE、工艺CAPP、加工CAM、设备DNC、MDC到车间MES等,信息高度集成准确可控。CAPP是工艺设计的重要软件工具,由于工艺设计的需求CAPP也不断发展,从检索式、派生式、创成式、专家系统、工具化一直到三维模型工艺应用,其集成应用可支撑产品设计、工艺制造的全生命周期。
CAPP技术的发展
工艺设计的全过程是利用三维模型的各个阶段的数模关联起来。 从工艺规划的方案制定、工艺设计、工装设计到车间数字化应用,其中冷加工、热加工及装配的仿真技术应用更为实用。
CAPP是CAD和CAM的纽带,需与PDM、MES和ERP紧密集成,是计算机集成制造系统(CIMS)中不可缺少的一环。
CAPP与PDM/MES/ERP紧密集成
数字化车间的网络基础DNC系统需要和其它管理系统如PDM、MES等系统进行有机集成,为CAPP提供统一完整的数据支持。
车间DNC/PDM/MES集成示意图
信息化技术的应用使工艺设计内容可覆盖生产全过程,快速得到各类正确信息,是提高工艺工作准确性很重要的一点。
工艺设计涉及生产全过程
三、制造过程的改变
接下来谈一下制造过程的改变。一是工艺工作重点的转移,以前到车间实物验证,验证不合适的时候返回来修改。现在增加了虚拟仿真等技术,如机加工工艺,在虚拟环境下对加工过程中工件与刀具、刀具与夹具、刀具与工作台的干涉碰撞进行验证,选择合理的加工参数充分发挥数控机床的潜能。工艺设计重点已转移到应用多种软件进行虚拟仿真验证的环节,使得工艺设计的流程发生较大改变。这样,对工件的可加工性进行预测和评价,可大大缩短产品设计与制造周期。二是制造过程的车间工作重点也在转移:车间数字化建设势在必行,如DNC、MDC和MES的应用。
车间数字化建设
车间注重加工过程各类信息的监控。举个例子,通过将ToolScope的硬件部分与机床控制系统连接,相应能读取数据和发送控制命令,可用于监控铣削、镗削、车削、等多种加工方法,如对刀具磨损行报警,避免机床碰撞,还可以提取各种参数供我们分析。
加工过程动态监控
三是工艺与生产的信息高度集成,从工艺设计开始到数控设备加工的全过程的每个单元都有数据收集,形成的数据库是企业的重要资源。
工艺与生产的信息高度集成
四、制造技术管理提升
工艺技术的变化、生产过程的变化肯定会导致管理发生变化,而对企业的管理即是对企业的人的管理。在企业管理中会产生一些矛盾关系:
一是企业管理者和新技术应用的矛盾关系,企业管理者观念进步是数字化智能化的关键,这是企业发展的战略方向和生存命脉。明白数字化智能化的作用,还得有实际效果,不能为应用新技术而应用新技术。
二是技术管理者和新技术应用的矛盾关系。听从使命召唤,具有紧迫感,不断加强自我学习。比我们先进的欧美日制造技术的不断前进,落后的我们如何应对?信息化技术是实现企业最优管理有效办法,是科学管理框架与企业现实问题相结合的桥梁。以计算机网络、大型数据库系统为技术基础覆盖总体工艺设计,先进制造技术流程决定了组织的管理结构。制造技术管理要最大限度地利用企业的设备、技术和信息资源,使其信息化、集成化,实现工艺规范化、生产标准化,以提高企业的经济效益和市场竞争能力为最终目标。
三是企业员工和新技术应用的矛盾关系。员工的惰性和旧观念是阻力,新技术的实施一定要有制度鼓励。对专业技术人员需积极与大学与研究所合作,对其再培训,双方人员的连续、稳定性影响新技术的学习和应用效果。
四是设备数控和技术进步的矛盾关系。对数控设备的深度认知、功能学习和有效利用,将是数字化车间的一大障碍。数控设备是的机械、电子、液压、光学、计算机等技术高密度集成体,体现时代最高技术,特别是发达国家进口设备,高效利用难度更大!我认为日本全员生产维护制度比较好,它强调的是“三全”,全效率、全系统及全员。同时还要利用社会专业资源,保证数控设备的全效率。
五、制造技术进步任重道远
制造技术进步任重道远,只有坚持以下几个方面,才可能看到希望。一是制造技术的进步紧迫性,包括生产模式的转变;二是技术集成的专业性,多项技术集成到一起,也不是一蹴而就的;三是组织模式改变的稳妥性,要关心技术队伍的稳定;四是配备软硬件的时候注意系统兼容性和经济性;五是最终达到效果的实效性,目标是要达成效果。感谢各位专家同仁!
本文根据陕西柴油机重工有限公司工艺研究所副所长曹利平先生在“第十一届中国制造业产品创新数字化国际峰会”上的发言整理而成,已经本人确认。
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本文标题:大功率中高速柴油机制造技术进步之我见