卡車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)通用化標(biāo)準(zhǔn)化

黃中央

摘 要：多數(shù)人兒時(shí)都有幾套玩具，如積木，變形金剛等。幾塊圓柱體、長(zhǎng)方體、正方體、三棱柱體等，可以堆積出若干不同的作品;同樣的，幾種變形金剛部件，可以組合成千姿百態(tài)的武士。這是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用化標(biāo)準(zhǔn)化的玩具表現(xiàn)形式。

關(guān)鍵詞：卡車產(chǎn)品;結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì);通用化;標(biāo)準(zhǔn)化

0 引言

在實(shí)際應(yīng)用中組合機(jī)床行業(yè)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用化標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用比較成功的例子。組合機(jī)床行業(yè)由于具有完備通用部件、通用夾具機(jī)構(gòu)和高效的標(biāo)準(zhǔn)件體系，在針對(duì)不同零件機(jī)械加工工藝方案，具體開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)組合機(jī)床或者自動(dòng)線時(shí)，效率非常高。在手工繪圖時(shí)代，設(shè)計(jì)一條100個(gè)加工工位的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體機(jī)械加工自動(dòng)線，只需900人◆日，就能交出可以供車間生產(chǎn)的全套圖紙;在CAD時(shí)代，這樣規(guī)模的工作量只需200人◆日，這就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用化標(biāo)準(zhǔn)化的魅力。

1 卡車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用化標(biāo)準(zhǔn)化

汽車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通用化標(biāo)準(zhǔn)化工作整體推進(jìn)的較好，新車型推出的速度不斷加快，特別是乘用車每年都有新款推出，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化通用化技術(shù)支撐根本辦不到。卡車行業(yè)由于產(chǎn)品更新?lián)Q代速度相對(duì)較慢，通用化水平局限于大部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、車橋、駕駛室等，對(duì)附機(jī)的設(shè)計(jì)依然比較隨意，看一下下面的實(shí)例。

實(shí)例一? 油箱的出油口、回油口和油量傳感器設(shè)置

例1所示的油箱的出油口、回油口和油量傳感器設(shè)置最流行，管線布置整齊美觀，組裝工作量小、組裝滲漏的風(fēng)險(xiǎn)較小，油箱只用開(kāi)一個(gè)孔制造難度較小，總體成本也會(huì)較低，值得作為標(biāo)準(zhǔn)選用。

例2和例3，管線布置隨意混亂，組裝工作量大、組裝滲漏的風(fēng)險(xiǎn)較大，油箱分別開(kāi)了3個(gè)孔制造難度較大，總體成本也會(huì)較高，不值得作為標(biāo)準(zhǔn)選用。特別是例2，油箱上還要壓形狀，焊3個(gè)安裝座，更增加了制造難度，是設(shè)計(jì)中的敗筆。

實(shí)例二? 車架上的一種橫梁

上圖所示橫梁1、橫梁2、橫梁3形狀和外形尺寸都是相同的，可以說(shuō)實(shí)現(xiàn)了通用化，原則上沒(méi)毛病。但從功能上看，為規(guī)避車輛行駛過(guò)程中傳動(dòng)軸跳動(dòng)發(fā)生干涉，只有橫梁3必須做做成這種結(jié)構(gòu)，橫梁1、橫梁2完全沒(méi)有必要做成這樣。

橫梁3零件狀態(tài)如上圖，需要開(kāi)模具上壓力機(jī)來(lái)制作。模具周期3個(gè)月，模具費(fèi)用42.5萬(wàn)元，壓力機(jī)每個(gè)工序費(fèi)用40元。生準(zhǔn)周期長(zhǎng)，還要投入模具。

橫梁2和橫梁3完全可以做成上圖的形狀，不必新投入模具，用通用的折彎?rùn)C(jī)配通用模具就能完成。生準(zhǔn)周期1周足夠，加工1件需折彎2次，加工費(fèi)20元。比橫梁3結(jié)構(gòu)每件節(jié)約加工費(fèi)20元，關(guān)鍵是生準(zhǔn)周期短，而且梁高可以任意調(diào)整，不必?fù)?dān)心生準(zhǔn)周期問(wèn)題和新增模具投入。

綜上分析，為減少開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作量，最大限度利用已有的開(kāi)發(fā)成果，減少產(chǎn)品工藝投資，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，公司應(yīng)建立《通用件標(biāo)準(zhǔn)體系》。基準(zhǔn)通用件應(yīng)選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，成本低，被廣泛認(rèn)可使用的件作為通用基礎(chǔ)件?；A(chǔ)通用件選取不當(dāng)會(huì)造成零部件成本向產(chǎn)成品傳遞，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品成本上升，生準(zhǔn)周期長(zhǎng)，前期投資大。由于產(chǎn)品的更新迭代，通用件體系中的通用基礎(chǔ)件也需要不斷迭代優(yōu)化，去除過(guò)時(shí)的東西，加入新的東西，保持實(shí)用高效的活力。

2 制造工藝標(biāo)準(zhǔn)化

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能憑工程師個(gè)人喜好，任性為之，必須結(jié)合自己企業(yè)的工藝裝備、常用材料實(shí)際，才能設(shè)計(jì)出生準(zhǔn)周期短、生準(zhǔn)投資少、易于制造的產(chǎn)品。

實(shí)例1? 選用材料

上圖所示零件是個(gè)鈑金件，圖紙要求材質(zhì)：SHGA590-45 t=2.6（鍍鋅），供應(yīng)商沒(méi)有這個(gè)牌號(hào)的材料，供應(yīng)商有材料：SPFH590 t=2.6（沒(méi)有鍍鋅），兩種材料機(jī)械性能相近，工件也是要電泳以后才裝上產(chǎn)品的，完全沒(méi)有必要糾結(jié)鍍鋅問(wèn)題，但為了保持產(chǎn)品與圖紙一致，溝通了幾個(gè)月才解決，浪費(fèi)生準(zhǔn)時(shí)間。

實(shí)例2? 超出設(shè)備能力

某公司折彎?rùn)C(jī)最大壓力為2500kN，折彎下圖所示副車架：材料510L，厚度10mm，長(zhǎng)度1210mm，彎曲力220 kN。

有一個(gè)新產(chǎn)品，工程師設(shè)計(jì)出這樣的副車架，折彎部分長(zhǎng)度變?yōu)?428mm，彎曲力260 kN，超出折彎?rùn)C(jī)的工程能力。為實(shí)現(xiàn)該零件生產(chǎn)，需要投入新設(shè)備，新設(shè)置安裝場(chǎng)地，造成時(shí)間、空間和投資浪費(fèi)。

實(shí)例3? 超出模具能力

仍以橫梁3為例。

對(duì)應(yīng)的模具如下圖，考慮產(chǎn)品變化模具凹模調(diào)整空間270～279mm。

有一個(gè)新產(chǎn)品，工程師設(shè)計(jì)出與橫梁3形狀雷同，但H=263mm的新“橫梁3”，超出已有模具的調(diào)整范圍。重新投資模具，需要周期3個(gè)月，費(fèi)用42.5萬(wàn)元，導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)品延后3個(gè)月投產(chǎn)，損失巨大。

綜上分析，為最大限度利用已有的工藝成果，公司應(yīng)建立《材料及開(kāi)發(fā)工藝標(biāo)準(zhǔn)》，明確材料選擇范圍和已有設(shè)備工裝的加工范圍，供設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)遵循使用，遇有特別情況要充分評(píng)估是否有突破必要，確有必要時(shí)在新增。產(chǎn)品投產(chǎn)前應(yīng)做好工藝審查，保障公司《材料及開(kāi)發(fā)工藝標(biāo)準(zhǔn)》落實(shí)，盡可能避免新增工藝投資，降低成本，提高生準(zhǔn)效率。

3 建立并不斷完善標(biāo)準(zhǔn)件體系

卡車產(chǎn)品上，標(biāo)準(zhǔn)件（包括：緊固件、管接頭、接線端子、堵蓋堵頭等）大約占零部件總點(diǎn)數(shù)的50～60%，生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常遇到缺幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)就不能正常進(jìn)行的情況。新產(chǎn)品投產(chǎn)時(shí)，經(jīng)常遇到因?yàn)樾庐a(chǎn)品上幾個(gè)沒(méi)有采購(gòu)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)件，到處找供應(yīng)商，關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)件還要進(jìn)行性能評(píng)價(jià)、供應(yīng)商質(zhì)量保證能力和產(chǎn)能評(píng)價(jià)，給采購(gòu)增加了工作量。還經(jīng)常因?yàn)椴少?gòu)量少，供應(yīng)商不愿開(kāi)發(fā)，采購(gòu)價(jià)虛高。因此，用好管好標(biāo)準(zhǔn)件可以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，可以節(jié)約生準(zhǔn)時(shí)間，并不斷降低標(biāo)準(zhǔn)件采購(gòu)成本和管理成本。

如何用好管好標(biāo)準(zhǔn)件呢？

首先，統(tǒng)計(jì)整理公司還在生產(chǎn)的產(chǎn)品，都用到哪些標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格有哪些，都有哪些供應(yīng)商供貨，產(chǎn)品實(shí)際使用量多少。

其次，歸類整理。

規(guī)格整理，相近的規(guī)格，考慮合并。

同一規(guī)格，有多個(gè)供貨商供貨，合并到一個(gè)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的供應(yīng)商。

根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際使用量，確定選用優(yōu)先等級(jí)。

將歸類整理結(jié)果，編制成《標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》。寫(xiě)入《標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》的標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格比原來(lái)少了，供應(yīng)商相對(duì)集中，采購(gòu)管理和議價(jià)能力更強(qiáng)。《標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》作為以后新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的選用依據(jù)，杜絕新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)設(shè)計(jì)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件選取的隨意性，選擇少了開(kāi)發(fā)效率自然提高。

為確?！稑?biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中得到執(zhí)行，新產(chǎn)品投產(chǎn)前要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化審查。保證新產(chǎn)品上不新增或最大限度減少新增超出《標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》的標(biāo)準(zhǔn)件，減少標(biāo)準(zhǔn)件供應(yīng)商開(kāi)發(fā)和管理成本。

4 結(jié)論

（1）為減少開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作量，最大限度利用已有的開(kāi)發(fā)成果，減少產(chǎn)品工藝投資，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，公司應(yīng)建立《通用件標(biāo)準(zhǔn)體系》。

（2）為最大限度利用已有的工藝成果，公司應(yīng)建立《材料及開(kāi)發(fā)工藝標(biāo)準(zhǔn)》，明確材料選擇范圍和已有設(shè)備工裝的加工范圍，供設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)遵循使用，遇有特別情況要充分評(píng)估是否有突破必要，確有必要時(shí)在新增。

（3）為管好用好標(biāo)準(zhǔn)件，公司應(yīng)編制《標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》。

（4）《通用件標(biāo)準(zhǔn)體系》、《材料及開(kāi)發(fā)工藝標(biāo)準(zhǔn)》和《標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)》都是開(kāi)放的東西，不能一蹴而就，要隨著產(chǎn)品迭代不斷更新迭代。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁學(xué)輝.卡車企業(yè)如何迎戰(zhàn)歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)？[J].物流技術(shù)與應(yīng)用（貨運(yùn)車輛），2018（01）.

[2]于占波.卡車企業(yè)：如何留住你的用戶？[J].商用汽車，2015（01）.

[3]余春瑜.目前以組裝為主看好未來(lái)前景卡車企業(yè)海外設(shè)廠小范圍“探路”[J].商用汽車新聞，2017（Z3）.