客车制造企业工艺装备的管理

姚 娥，郑卜祥

（1.陕西欧舒特汽车股份有限公司，西安 710117；2.西安交通大学机械工程学院，西安 710049）

客车制造企业工艺装备的管理

姚 娥1，郑卜祥2

（1.陕西欧舒特汽车股份有限公司，西安 710117；2.西安交通大学机械工程学院，西安 710049）

从工装的计划、设计标准化与系列化、资产化、台账信息化和使用与考核等五个方面的管理对多品种、小批量生产模式的客车制造企业的工装管理的关键过程进行分析，指出工装管理应加强计划管理的分解与强化、体系的信息化系统建设。

工艺装备（工装）；客车制造企业；工装管理；工装计划

对客户个性化需求的满足和客车安全性的社会性关注，客车制造企业面临着日益严峻的产品质量挑战与威胁。工艺装备（简称工装）是指在加工过程中，为实现工艺规程所需的各种刀具、夹具、量具、模具、辅具、工位器具等的总称，其科技含量、创新程度、专业程度、标准化与系列化等对保证产品加工质量、提高劳动生产率、降低成本、改善劳动条件等具有重要作用。车身骨架是客车的“主心骨”，覆盖件则是客车的“脸面”，其质量需要靠专用工装保证[1]。因此，工装在客车制造企业中占有举足轻重的地位。客户个性化需求带来客车产品多品种、小批量生产模式，使得其工装也呈现出结构变化频繁的特点。如何有效管理日益繁杂的各种专用工装，对提高客车制造企业的产品质量和生产效率非常关键。所以，必须建立行之有效的管理办法，对工装进行系统化管理，使之充分发挥作用。

1 客车制造企业工装及其管理概述

客车制造企业的专用工装一般有组焊夹具、玻璃钢模具、样板、样架等，具有体形大、易变形、移动不便等特点。工装的主要作用是为了保证加工质量、提高加工精度、减小变形、减轻劳动强度、提高生产效率、提供产品造型检验等。拥有一套精良而完整的工装，可极大地提升客车产品的制造质量。

组焊夹具是用于实现车身骨架焊装、定位的专用工装，焊接精度要求较高，可随产品的系列化而实现模块化与组合化。小批量生产模式要求工装夹具系统尽可能具备一定的柔性，才能在保证产品质量的条件下，方便、快速地适应产品和生产工艺的调整。另外，近年来加工技术和设备的改进，如大量加工中心和焊装机器人的应用，以及模块化组合工装夹具的技术改进（如安装使用的效率改进、零部件精度的大幅提高等）也都促进了组合夹具的应用和普及。模块化组合夹具通过使用标准化的装夹元件具有较好的柔性，有助于减少多品种、小批量产品的生产时间和制造成本[2]。

玻璃钢模具是客车制造中的重要工装。玻璃钢是一种新型结构材料，可使车身零部件轻量化；耐冲击，可减轻伤亡；耐疲劳、耐腐蚀；成型工艺好，特别适宜于大面积整体成型、外形复杂（凹凸型）的薄壁型零部件，可设计制造流线型极佳的客车车身，可减少零部件及紧固件数目。采用手糊玻璃钢工艺，模具开发简单，成本费用仅为钢模的1/20。对于小批量生产和新产品开发，其优越性更加突出。现用于客车车身的玻璃钢制件仍以手工为主，所以仅适于小批量生产[3]。随着客车向轻量化方向发展与玻璃钢优良的成型工艺性、安全性、耐用性、成本低等诸多优良性能，玻璃钢在客车制造中的应用日益广泛。

工装管理的主要内容是将工装设计、制造过程中涉及到的人力、物力等联系在一起，协同工作并将业务流程纳入规范的流程控制中，实现工装资源的全生命周期管理[4]。工装管理是生产准备的重要环节，是为了实现与生产的紧密衔接，在保证产品质量与精度的前提下，工装管理整个过程中的人力、物力、财力等成本最小化。

2 工装管理关键过程的实践

客车制造企业的产品总体呈现多品种、小批量生产模式，使得工装品种较多、结构变化频繁。在企业前期的工装设计、生产和管理水平等非常有限的前提下，工装设计不规范、工装随意投产和重复生产、工装出入库与现场管理极其混乱、工装经常变形等现象非常普遍，造成资源的极大浪费，工装的管理已成为限制企业发展与产品生产的重要瓶颈。为了突破这种困境，企业以工装计划管理牵头建立起了符合实际的工装管理体系，整个体系将计划管理贯穿始终，目前进展有条不紊，工装管理的整个混乱局面得到了明显改善。工装管理的主要框架如图1所示，图中形成了工装管理中物料流、信息流、资金流的有效集成与反馈系统，各环节均得到了有效控制。

2.1 以工装计划统领整个工装管理过程

在整个工装管理过程中，以工装计划为牵头和主线展开工装的一系列工作，严格控制工装随意设计、制造的行为，严格控制资源浪费和车间工装无人管理的状态。每年年初，根据企业的新产品开发计划与生产订单计划，结合现有的工装资源，工装管理部门制定详细的年度工装需求计划与预算。如果开发新产品，则根据试制车型，需制定工装新开发计划；如果为满足订单生产，则需制定工装维修、校正计划，并按照以上计划制定工装预算。这样，在计划和预算两方面从源头上对工装管理进行详细规划，保证工装管理的顺利开展。

生产过程中，根据需要下发具体的工装生产计划，并对每个计划进行编号，以作为后期工装材料采购、核价、入库、建账等的依据，坚持无计划不开展工装制造的原则。

2.2 工装设计标准化与系列化的实现

在工装设计极其不规范、工装图纸的审核与校对无标准可参照的情况下，紧密结合国家标准与行业标准，企业制定了一系列的工装设计标准与规范，如《工装设计标准与规范》、《车身骨架组焊夹具设计规范》、《样板样架设计规范》、《工装验证标准》等，并对工装设计人员加强培训学习，以便熟知工装设计标准，提高工装设计人员的设计规范性，保证产品生产的一致性。

设计人员在工装底图归档时，需将工装明细清单等工艺文件按照标准格式同步归档。工装明细清单包括工装的材料用量、工时定额、工艺路线等详细工装信息。根据生产任务和工艺路线，由图档室将工装蓝图与明细清单等统一发往相关车间与部室，这样就实现了工装设计输出（图纸与明细）的同步标准化。在工装设计的通用化与系列化方面，特别是针对组焊夹具的设计，不同车型（如10m城市客车系列、9m旅游车系列等）的组焊夹具可以在同一组焊平台上通过调整定位块即可实现通用，这样逐步通过工装的通用化形成了不同系列车型的工装，大大减少了工装的制造成本与库存。

在满足使用要求的前提下，努力提高工装的标准化、组合化、系列化水平，制定夹具典型结构标准[5]，不断扩大工装通用范围。积累设计资料，最大限度地采用标准图纸和典型工艺，大力发展组合工装。对于可以互相利用的零部件和标准件，尽量重复利用，这样，既能加快工装设计速度，减少工装的重复设计与工艺文件的重复编制，减少工装品种与重复生产，也可减少库存，降低库存成本。尤其对于系列产品的设计，在设计之初就应该做好标准化工作[6]。

2.3 工装的资产化管理

为减少生产费用浪费与储备资金的占有量，强调工装在客车制造企业中的重要性，企业将单价在1000元以上的工装纳入固定资产进行管理，将工装提高到固定资产的高度，与设备管理类似，需要定期保养、维护等，并将其成本进行分期摊销。作为企业的重要产出之一，其制造过程中消耗了大量的人力、物力、财力等成本，占用资金多，需要各种资源之间的联合协同。据统计，工装成本占总研制成本的20%～30%[7]。因此，从产品实现角度与成本角度考虑，将其列为企业固定资产进行管理是非常必要的。

2.4 工装台账的信息化管理

为实现工装台账信息更新的同步性，解决工装管理总台账与各车间分账经常出现不一致的问题，以及工装信息在企业范围内的共享，企业结合实际，建立了专用的工装管理台账数据库系统，不仅方便了各车间的工装信息检索与查阅，而且避免了建立手工台账的麻烦，减少了建立工装台账的工作量。

工装台账系统数据的更新与维护由工装主管部门统一管理。新增加的工装由工装管理部门统一录入，复制、报废、盘点等的工装信息由工装使用部门自行录入，但必须经过工装管理部门审核后才能正式生效。这样，由一个部门与数据库进行对接，以保证工装数据的时效性与准确性。

2.5 工装的使用与考核管理

新车型的工装由主管部门负责设计开发、制造检验、验证合格后，入库建账并交付工装使用部门使用。复制、维修、报废的工装由各车间负责，但需将结果汇报给工装主管部门。工装使用部门负责工装的安全使用与妥善保管，实行"谁使用、谁管理"的原则。对于组焊夹具、玻璃钢模具、样板、样架等工装，需按照工装类型与车型进行分区定置、定期涂油喷漆，各工装上面都打刻有铭牌标识。对于需修理或报废的工装，需作特殊标记并与完好工装隔离放置。对于客车制造企业的多品种、小批量生产模式来说，产品上下线频繁，工装下线清理和上线准备的组织工作非常复杂，工作量很大。工装使用部门需结合生产安排，制定详细的作业计划，及时清理下线工装，并进行工装鉴定，分情况安排修复、报废等，保证产品再次上线前做好工装的生产准备工作。

工装实物的完好情况直接影响产品质量，特别是对于组焊夹具等易变形的工装需采取有效措施，妥善保管。对各车间工装的使用和保管情况，应作为工装的关键控制点进行不定期检查，并对工装使用人员进行考核，以加强工装使用人员的责任感意识，确保工装精度与产品质量。针对检查结果，对未按操作规定使用工装或因保管不力造成工装变形、损坏的，下发整改通知单和落实责任人。

3 对改进工艺装备管理的思考

3.1 工装计划管理的分解与强化

工装计划管理的目的是将工装生产与产品的需求相联系，保证工装的准时交付，改变工装与生产脱节的现状。工装生产基本上都是单件或小批量生产方式，在实际生产过程中，如果计划制定得不切实际，不但没有起到相应的管控作用，还会对产品生产周期带来不利影响。因此，在整个工装管理过程中，涉及生产、技术、工艺、财务等多个部门间的信息交流与反馈，仅仅有生产计划是远远不够的，应将工装生产的总计划详细分解为多个子计划，具体落实到工装制造的每个小环节中，并对计划进度进行实时跟踪与掌控，通过计划监控来实现这些信息的及时沟通与协调，加强工装管理部门与生产部门的信息交流与反馈，以保证工装的准时交付。

编制工装生产进度计划，必须掌握工装设计制造的标准流程和时间。工装属于单件或小批量生产，应把工装按相似程度分成不同类型，针对每种类型的工装分别制定出设计、制造的流程、周期和劳动定额[8]，形成一个参考标准，然后依据此标准制定计划，以提高工装计划的准确性与可执行性。在此基础上确定生产能力，实现资源的合理配置[7]。据统计，工装的设计、制造周期一般占新产品研制开发周期的40%左右[7]，特别是在新产品试制过程中，如果计划安排合理，能缩短工装制造周期，则新产品试制周期将大大缩短，加快新产品的开发。

3.2 工装管理体系的信息化系统建设

随着企业中工装数量和品种的逐渐增多与工装管理的复杂化，工装管理体系的信息化是工装管理发展的必然阶段，信息化程度也代表了一个企业发展水平的高低。工装管理系统应集成工装管理的各个子过程，包括工装的需求申请与计划编制、工装编号与设计、图纸的审核与标准化、工装的制造、检验、验证、入库、台账建立、使用及修复、维护等过程信息都应在系统中实现，进行工装全生命周期的信息化管理。工装信息系统主要包括业务流程模块、工装台账模块和用户信息模块三大部分。其中，业务流程模块包括与企业使用的相关系统集成和衔接，如CAD/CAM/CAE/CAPP系统及Office系统等[9-10]。通过搭建信息化平台，可极大地减少工作量，支持多任务、多用户的并行协同工作，精简业务流程，实现数据共享、检索与查阅，以降低成本。

工装作为企业产品生产的重要工具，从设计开发、生产制造、检验合格到验证入库、建账使用、修复维护的各个环节都需要消耗大量的人力、物力、财力。针对工装单件或小批量生产特点开发的工装管理信息系统，既能避免因工装数量不足而使整个生产线停产，又能减少工装的库存数量，尽可能地降低生产成本[11]。因此，工装管理体系的信息化系统建设，是实现企业工装管理的重要途径。

针对大型装备制造企业产品产量少、品种多、生产周期长、成本高等特点，以工艺路线为出发点，以最短生产准备为目标，文献[12]提出了建立快速动态实时反馈的全寿命周期工装管理信息系统；其研究结果对属于典型的大型装备制造业的客车制造企业的工装管理信息化建设能够起到指导作用。

4 结束语

本文针对客车制造企业的工装管理，结合工装管理的相关研究与企业工装管理实践，从工装计划管理、工装设计标准化与系列化、工装的资产化管理、工装台账的信息化管理、工装的使用与考核管理五个方面对客车制造企业工装管理的关键过程进行了实践分析，提出了工装管理的优化思路与方法，指出了工装管理过程中应加强工装计划管理的分解与强化、工装管理体系的信息化系统建设。

[1]马言诗，肖际生.客车企业工艺装备管理模式的研究与应用[J].客车技术与研究，1999，21（1）：53-54.

[2]余建军，任治军，王辉.先进焊接工装夹具及其在机械装备制造业中的应用[J].机床与液压，2011，39（12）：115-121.

[3]刘波.玻璃钢在汽车上的应用及发展[J].橡塑资源利用，2007，（5）：13-16.

[4]裴丽，田锡天，许建新，等.基于PDM的航空企业工装管理系统研究[J].机械与电子，2006，(9)：54-57.

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[6]崔丽娟.发展专业化工艺装备是提高企业经济效益的必由之路[J].砖瓦，2011，（6）：58-60.

[7]魏法杰，周艳，邢军.航空企业工装管理分层计划方法研究[J].航空学报，2001，22（1）：78-82.

[8]任国栋.工艺装备劳动定额标准体系的建立与应用[J].航空标准化与质量，2012，（2）：54-56.

[9]鞠晓华，张振明，田锡天，等.航空企业工装管理系统的研究[J].机械与电子，2006，（10）：11-14.

[10]侯伟，何卫平，殷锐，等.面向航空企业的工装快速准备研究[J].机床与液压，2007，35（2）：39-42.

[11]范卫峰，许光辉，孔祥健，等.单件小批量生产企业工装信息系统研究及开发[J].经济研究导刊，2011，（33）：197-198.

[12]范卫峰，杨晓英，吕锋，等.大型装备制造企业工装信息系统的研究[J].矿山机械，2012，40（1）：111-114.

修改稿日期：2012-12-01

Fixture Management in Bus/Coach M anufacturing Enterprise Technology

Yao E1,Zheng Buxiang2

(1.Shaanxi Eurostar Automobile Co.,Ltd,Xi'an 710117,China;2.School of Mechanical Engineering,Xi'an Jiaotong University,Xi'an 710049,China)

The authors analyze the key procedures of the fixture's planning, design standardization and systematization, assets, account's in for matization using and examination for the bus / coach manufacturing enterprise of multi-types and small-lot production mode. They further point out that the fixture management should strengthen decomposingthe planning management and information system construction.

fixture; bus / coach manufacturing enterprise; fixture management; fixture planning

U 46；F273

C

1006-3331（2013）02-0057-04

姚 娥（1986-），女，硕士；助理工程师；研究方向：工业工程、供应链管理、企业管理等。