基于工裝設計標準化的航空制造效率提升研究

張帥

【摘 要】目前航空制造業(yè)自動化程度普遍不高，工裝設計質量差，工裝的利用率低，這與工裝設計的標準化工作有著極其密切的關系。為了解決航空制造業(yè)由于標準化工作開展緩慢導致的產品性能可靠性差、工作效率低等問題，本文介紹一種在航空制造業(yè)中工裝設計標準化應用的方法。通過在工裝設計部門進行設計模塊標準化、管理標準化、工裝設計工作流程標準化、管理設計工具標準化、設計模板標準化等一系列標準化改造，對工裝設計部門設計質量、設計效率有了大幅提升，取得了很好的經濟效益和社會效率。

【關鍵詞】航空制造 標準化 工裝設計

1 引言

目前航空制造業(yè)自動化程度普遍不高，標準化工作相對其他行業(yè)進展偏慢，尤其是工裝設計普遍停留在人工設計階段，工裝設計質量差，設計周期長，工裝的利用率低，這與工裝設計的標準化工作有著極其密切的關系。工裝設計標準化不僅可簡化很多繁雜的設計工作量，還可以提高工裝設計水平和工裝設計質量，提高標準化程度，從而保證了航空產品質量，提高航空產品的穩(wěn)定性，降低勞動生產成本。航空工裝設計標準化工作是航空企業(yè)一項必須抓好的基礎工作。

為了解決航空制造業(yè)由于標準化工作開展緩慢導致的產品性能可靠性差、工作效率低等問題，我們在大力開展全面質量管理工作的同時，狠抓了工裝設計的標準化工作。首先在工裝設計部門小范圍開展工裝設計標準化性能提升，經過一年的工裝設計標準化實驗，工裝設計質量提升了15%，工裝設計效率提升了25%。

2 工裝設計標準化系統(tǒng)設計

工裝設計標準化整套流程主要包括：

①設計模塊標準化。結合工作實際，對工裝設計所涉及到的設計模塊進行標準化改造，形成一整套標準化設計模塊，大大提升設計效率。

②管理標準化。對工裝設計部門制定一系列管理規(guī)范文件，對日常管理進行標準化規(guī)范，提升管理效率，啟動六西格瑪管理提升，對工裝設計各項日常工作進行六西格瑪改進，使之達到精益管理。

③工裝設計工作流程標準化。對日常設計工作流程進行規(guī)范化改進，使設計有規(guī)矩可循。

④管理設計工具標準化。對設計工具標準化，統(tǒng)一工裝設計軟件及版本，減少不同設計軟件兼容性問題。

⑤設計模板標準化。對工裝設計中不同模具、夾具等不同的組件進行設計模板標準化，減少設計步驟，大幅減少設計工作量，提升設計效率及設計質量。

具體的工裝設計標準化系統(tǒng)框圖如圖1：

圖1 工裝設計標準化系統(tǒng)框圖

3 各標準化部分介紹

3.1 設計模塊標準化

目前，針對航空業(yè)各種常用CAD設計軟件，大多主流的均為國外廠商，價格十分昂貴，市場上都能夠買到國標及一些行業(yè)標準的設計模塊，安裝到工作站上后使得系統(tǒng)變得非常龐大，但是適合工裝設計人員的標準模塊卻并不多，不僅浪費資源，而且非常不實用。為此，我們采取了在工裝設計部門內部開展設計模塊標準化工作，根據(jù)實際工作需要，對已有的模塊進行標準化適應性設計，然后交由標準化模塊專家評審小組進行評審，當評審通過后直接錄入到標準化模塊工作庫中，供設計人員在日后工裝設計中直接調用，大大提高設計質量及設計效率，根據(jù)實際試用測算，設計效率提升25%左右。

3.2管理標準化

對工裝設計部門制定一系列管理規(guī)范文件，對日常管理進行標準化規(guī)范，提升管理效率，啟動六西格瑪管理提升，對工裝設計各項日常工作進行六西格瑪改進，使之達到精益管理。通過六西格瑪管理改造，運用 DMAIC（改善）或DFSS（設計）的過程進行流程的設計和改善。對工裝設計質量提升，工藝控制，質量控制有不小的提升。

3.3工裝設計工作流程標準化

為了使每個工裝設計人員能夠掌握設計流程標準化，為此我們開發(fā)了工裝設計工作流程，要求每個設計人員嚴格按照標準化的工作流程進行設計，這樣減少設計中的差錯及質量事故，大大提升了設計質量及設計效率。

工裝設計工作流程的標準化，使其變成創(chuàng)造高附加值的無間斷流程，盡力把所有工裝計劃中閑置或等候他人工作的時間減少到零。建立快速傳送信息的流程，使流程與人員緊密地連接在一起，在工裝設計部門內部形成有條不紊的整個工作。

3.4管理設計工具標準化

在工裝設計部門主要對管理設計工具進行標準化改進，由工裝設計標準化工作小組進行統(tǒng)一部署，對工裝設計工具進行標準化改造。

設計工具統(tǒng)一采用CATIA V5設計軟件，對設計工具進行標準化統(tǒng)一，便于不同設計單元的整合、交互操作。在工裝設計部門內部統(tǒng)一設計軟件品牌、以及軟件版本，禁止員工安裝其它非標軟件，減少不同軟件不同版本兼容性問題，提高工裝設計質量和效率。充分利用CATIA V5技術的全參性，盡可能實現(xiàn)建模自動化，設計標準化成都最大化，從設計零件、到設計模塊、到BOM表自動生成設計，相關參數(shù)通過程序設計形成相互的關聯(lián)，貫穿整個工裝設計始終。目的是規(guī)范工裝設計模型參數(shù)，減少設計人員人工參與程度，提高工作效率。

3.5設計模板標準化

根據(jù)工裝設計的實際情況，提出對日常設計模板進行標準化，先固化再優(yōu)化。對工裝設計中不同模具、夾具等不同的組件進行設計模板標準化。標準化模板一旦通過工裝設計標準化流程工作小組評審后，正式加入到工裝設計模板庫中，供設計員進行設計調用，減少設計步驟，大幅減少設計工作量，提升設計效率及設計質量。

4 結語

在工裝設計中開展設計模塊標準化、管理標準化、工裝設計工作流程標準化、管理設計工具標準化、設計模板標準化等一系列標準化應用，對工裝設計部門設計質量、設計效率有了大幅提升。設計質量提升15%，設計效率提升25%，大大提升企業(yè)的競爭力。

參考文獻：

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