随着机械制造的行业升级，竞争不断加剧，尤其是笔者所在企业，其产品制造以单件小批量为主，这就要求我们从产品设计制造过程出发，加强源头控制，提高生产效率和工艺质量，降低产品制造成本。本文结合工作实际，对应用精细化工艺管理、降低产品成本上所采取的方法、手段进行一些探讨。
1 利用成组技术降低工艺消耗
根据统计分析，统计出产品中的相似件，在加工中以群体为基础集中对待，将相似零件组织在一起进行生产。以相似产品零件的“叠加批量”取代原来的单件小批量，采用近似中等批量生产的高效工艺、设备以及生产组织形式来进行生产。
具体的实施过程是按照产品的零件形状、材料，加工工艺、加工设备、工艺装备按规则进行分类成组，分类规则是相似性原理，找出结构相似、材料相似、工艺相似、设备以及工艺装备相似的零件进行加工制造。例如在产品的下料阶段，将相似零件按规则拼图可有效减少板材、圆料和型材的浪费；在锻造、铸造以及热处理阶段，可降低对模具、能源的消耗；在零件的粗、精加工阶段则可减少操作工对工艺的熟悉时间以及产品周转物流时间。通过成组加工，可有效降低生产成本并提高生产效率。
2 制定典型工艺，确定工艺规范
根据设备生产能力及产品系列工艺特点进行综合分析，以通用性较强的早期基础工艺（其中大部分工序卡为同机型所通用）为蓝本，结合经济性分析，选取最佳工艺路线，确定最合理的工艺方案，并形成标准工艺文件，规范工作（其他同系列机型只需根据订单要求，在此基础上进行个性化修订）。根据典型工艺建立与各类产品相对应的典型工艺规范（包括流程图和对应的工序卡，其中工序卡为结构化式，可供不同机型配置选用）。其步骤如下：
1)工艺设计人员需分析产品加工（冷、热）、装配特征，确定产品范围，编制各系列产品典型工艺清单。
2)通过编制工序卡，精细化工序内容满足操作及检验人员的工艺需求。
3)通过制定工艺规范（包括典型工艺和基于订单的工艺规范）编制和使用工作流程图。使普通工艺技术人员加快对工艺过程的熟悉，方便分厂管理者、生产组织者对产品制造流程的了解，并满足操作及检验人员的工艺需求。
4)结合PLM系统要求，制定工序卡编码规则，实现工序结构化。
5)工艺设计人员应建立针对专用工序进行说明的差异表，用于专用工序卡的编制和典型工艺的改进升版。
3 开拓工艺创新，降低制造成本
为降低产品成本，应找出影响优化工艺的瓶颈问题，重点进行现有的工艺改进，不断淘汰耗时耗力的落后工艺方法，更新高耗落后的设备，采用高效低耗的工艺方案，在促进工艺创新的同时，能够有效降低产品制造成本。
具体来说可通过调整工艺步骤、降低加工条件、采用新的加工手段、设计工艺装备利用现有设备，以及在满足产品设计要求的前提下改变产品结构等方法合理优化工艺方案，并采用粗加工外包等方式降低本企业机床加工精度的耗损。
例如对承载较小，表面精度要求相对较低的齿轮(Ra1.6)，可用硬齿面刮削的手段代替数控磨齿的磨削工艺；如尺寸较大的铆焊件需要焊后整体加工，可在分析的基础上采用组件初焊加工，组焊后再精加工的方式降低对设备的要求；又如深长孔异型零件，部分内孔表面精度要求较高Ra1.6，合理设计工装即可用普通卧车代替大型镗床加工内孔。同时，新工艺的使用同样可以极大降低产品成本，例如重载齿轮一般采用渗碳淬火的热处理工艺手段来提高齿面硬度，并产生合理硬度梯度。利用激光淬火工艺手段同样可以达到以上目的，但无论是工时还是费用都相对要低。又以焊接工艺为例，中小型零件的焊接逐渐朝自动焊方向发展，笔者所属企业正在进行高频电阻焊、摩擦焊以及电子柬焊的应用研究，通过新焊接手段的应用，可降低工作强度、提高焊接质量并减少环境污染。
4 规范化工装，刀具和工具的使用
精细化工艺管理同样要合理的选用刀具、设计工装，规范化工具的使用，并在工艺过程控制中加以推广。这些工艺手段可有效降低劳动强度、提高加工效率和质量，从而降低产品成本。具体如下：
1)针对设备加工特征，结合要加工的金属材料切削特性以及经济性合理选型刀具，列制刀具选用推荐清单，使现有设备充分发挥作用。
2)从保证加工装配精度出发，并以体现在部件上的零件力学性能为依据加强工位器具的应用研究与推广，减轻劳动强度，确保加工装配品质。
3)根据产品特点加强工装设计，提高工作效率与产品质量。
5 合理优化工间布局，减少物流耗损
制造系统中，布局不是孤立的，精细化工艺管理就要根据各零部件的产品原则、工艺原则以及成组原则，结合原料进厂、存储、加工、制造、装配、面漆以及包装发运过程中产生的物料流转，对制造资源（操作人员、机具和物料）合理设计物流系统，在空间上密切有机配合，时间上适当连接、减少搬运，减少自制件和外购件的损坏，降低运输成本，加快生产流程（见图1）。
图1 作业计划排序甘特图
在实践上应根据所加工产品的工艺流程、各类产品加工所需工时以及设备能力测算分析包括现有设备相应能力工时、主要零件及按计划产能所需配件数量，计算各工艺环节的产能情况，确定各工序能力工时等输入条件，结合各类零件的流转过程进行分析，确定额外产生的物流。根据机床布置原则将工艺能力相同的机床组合成机床组，为工件选择合适的机床来完成相应的工序，并根据不同的优先规则对工件加工进行排序，如右侧甘特图所示，最后根据资源选择问题和优先调度问题进行重组（见图2）。
图2 重组后工间布局图
6 完善评估方法，创新工作机制
精细化工艺管理需要在工艺实施一段时间后，再次做出评估，分析成效得失。对不完善的地方加以改进，做到循环递进，螺旋上升，最终形成持续改进、不断创新的工作机制。具体方法如下：
1)总结实施过程中暴露的问题，对典型工艺进行升版。
2)工艺流程的优化。
3)进一步通用化。一是通过工艺设计的改进，将典型工艺中的专用工序卡转换为通用工序卡，最终实现典型工艺通用化（为同系列所有机型通用）。二是部分工序卡实现跨系列产品通用。
4)增质提效。一是根据质量情况修订完善检验控制点。二是统计分析各工序耗时耗资情况，寻找改进空间，为生产组织管理提供支持。
7 加强工艺检查，宣贯精细化理念
工艺检查是精细化工艺管理的必要手段，是衡量工艺设计水平高低和车间执行情况，考核试样和实际差距的手段。通过工艺检查，发现问题，采取措施，及时解决，促进工艺水平和管理水平的提高。将精细化思想和作风贯穿于各个工艺环节是精细化管理的必要补充，向员工灌输精细化工艺的意识，从思想源头培养员工追求精细化的文化氛围。具体就是用一种认真负责的态度、一种精益求精的文化，转变员工的工作态度和工作方法，使精细化成为企业全体成员的自觉行为。
实现和深化精细化工艺管理是一项复杂而长期的工作。但在市场竞争的压力下，迫使企业要苦练内功，挖掘内耗，提升经济效益，而工艺管理各方面工作的精细与否，都直接影响了企业成本。因此，我们必须在保证产品质量的同时，重视并充分考虑经济性，从降低成本的角度细化工艺管理工作，才能使企业效益迈上新台阶成为可能，实现打造一流企业的目标。
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本文标题：加强精细化工艺管理控制产品成本
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