現(xiàn)代制造技術(shù)在石油機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用探索

欒忠實

（哈爾濱精銳工貿(mào)有限公司， 黑龍江 哈爾濱 150060）

引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，市場競爭日益激烈，石油機(jī)械制造業(yè)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。石油機(jī)械制造業(yè)應(yīng)積極開展技術(shù)創(chuàng)新，應(yīng)用現(xiàn)代制造技術(shù)，提高石油開采效率及開采質(zhì)量，提升其綜合競爭力，實現(xiàn)石油機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 成組技術(shù)

對具有相似信息的事物集合進(jìn)行處理，使得小批量生產(chǎn)獲得較高生產(chǎn)效益的高效率生產(chǎn)管理技術(shù)即為成組技術(shù)。該技術(shù)包含多方面的內(nèi)容，如系統(tǒng)工程、經(jīng)營科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)管理技術(shù)、勞動心理學(xué)技術(shù)及社會學(xué)技術(shù)等，綜合性較強(qiáng)。在車間生產(chǎn)單元的建設(shè)中，成組技術(shù)發(fā)揮著重要作用。隨著技術(shù)逐漸向外拓展，工業(yè)發(fā)展需求日益增加，該技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)管理及工藝設(shè)計領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。在工藝及刀具設(shè)計中運用成組技術(shù)，可以有效提高產(chǎn)品設(shè)計的速度和質(zhì)量。成組技術(shù)可以有效改善生產(chǎn)系統(tǒng)的管理結(jié)構(gòu)模式，完成單件或者小批量生產(chǎn)的任務(wù)，提高生產(chǎn)效率。

2 計算機(jī)集成制造技術(shù)

計算機(jī)集成制造技術(shù)一直以來備受重視，國家專門設(shè)立了CIMS 重點應(yīng)用工廠，并投入巨資，希望在國內(nèi)盡快實施，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。當(dāng)前，CIMS 的應(yīng)用進(jìn)程已經(jīng)取得了十分顯著的效果。通過計算機(jī)技術(shù)完成信息集成，可以提高生產(chǎn)制造的現(xiàn)代化程度，為企業(yè)謀取更多經(jīng)濟(jì)效益[1]。

CIMS 可以提高企業(yè)生產(chǎn)過程的靈活性，有效解決企業(yè)生產(chǎn)時間較長、對市場變化響應(yīng)滯后的問題，切實提高企業(yè)的綜合競爭水平。CIMS 主要由2 個支撐系統(tǒng)和4 個功能系統(tǒng)組成。

1）支撐系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)支撐分系統(tǒng)。

2）功能系統(tǒng)主要包括管理信息系統(tǒng)、工程信息系統(tǒng)、自動化制造系統(tǒng)和計算機(jī)輔助質(zhì)量保證系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)主要包括物料需求計劃及制造資源計劃，可以有效控制生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)管理過程，提高生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率。工程信息系統(tǒng)主要包括計算機(jī)輔助制造、計算機(jī)輔助設(shè)計及輔助工藝等幾個關(guān)鍵子系統(tǒng)。自動化制造系統(tǒng)主要包括數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、加工機(jī)器人設(shè)備、自動流水線系統(tǒng)及立體倉庫等物料系統(tǒng)，還包括多種底層制造設(shè)備。計算機(jī)輔助質(zhì)量保證系統(tǒng)包括從設(shè)計產(chǎn)品到生產(chǎn)及售后的全過程跟蹤系統(tǒng)，能夠完成質(zhì)量檢測、數(shù)據(jù)搜集、產(chǎn)品評價及報表統(tǒng)計等多項任務(wù)。

3 并行工程

并行工程的生產(chǎn)效率較高，已經(jīng)引起了制造業(yè)的關(guān)注。并行工程即一體化并行設(shè)計產(chǎn)品及各種相關(guān)模式的系統(tǒng)化工作模式。該系統(tǒng)在設(shè)計初期會充分考慮產(chǎn)品的生命周期，即從生產(chǎn)到報廢過程所耗費的時間，探尋其影響因素，如成本、質(zhì)量、工作進(jìn)度及用戶需求等。并行工程重點強(qiáng)調(diào)組織下的協(xié)同工作，需要將工藝、生產(chǎn)制造、物料供應(yīng)及銷售服務(wù)等各類的生產(chǎn)專業(yè)人員聚集在一起，形成一體化的多功能組織團(tuán)隊，完成統(tǒng)一決策任務(wù)，提高生產(chǎn)工作的協(xié)調(diào)性。

并行工程本質(zhì)上是一種管理與經(jīng)營模式，能夠克服串行工作模式下存在的缺點。反復(fù)修改的過程是相對滯后的，需要在并行模式下完成設(shè)計產(chǎn)品、技術(shù)準(zhǔn)備及生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，減少生產(chǎn)時間投入，使得生產(chǎn)的產(chǎn)品能夠滿足供應(yīng)市場的基本需求，以最快的速度進(jìn)入市場。成組技術(shù)需要在產(chǎn)品及工藝設(shè)計、制造等環(huán)節(jié)完成分組管理與信息共享任務(wù)，是實現(xiàn)并行工程的重要保障。

4 精益生產(chǎn)

第二次世界大戰(zhàn)之后，精益生產(chǎn)技術(shù)在汽車行業(yè)逐漸發(fā)展起來，是汽車行業(yè)占據(jù)主導(dǎo)性地位的生產(chǎn)模式。二戰(zhàn)之后的經(jīng)濟(jì)較為落后，生產(chǎn)資金嚴(yán)重不足，精益生產(chǎn)概念應(yīng)運而生。通過對人員組成、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點、運行方式及市場供應(yīng)關(guān)系等各個方面進(jìn)行變革，可以使生產(chǎn)系統(tǒng)滿足用戶的基本需求，精簡生產(chǎn)過程中的冗余部分，提高供銷成果。該技術(shù)的重點在于全面科學(xué)管理生產(chǎn)及技術(shù)體系，刪減不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率[2]。

成組技術(shù)也是精益生產(chǎn)的重要保障，準(zhǔn)時生產(chǎn)及全面質(zhì)量管理系統(tǒng)是實現(xiàn)精益生產(chǎn)的重要前提。自動化技術(shù)在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用，但生產(chǎn)過程同樣重視人發(fā)揮的巨大價值。

5 工藝決策

為了對工藝生產(chǎn)問題做出科學(xué)決策，需要建立完善的數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)、邏輯推理系統(tǒng)及智能思維決策系統(tǒng)，在主觀、經(jīng)驗角度判斷工藝問題，將其與計算機(jī)技術(shù)有機(jī)組合起來，提高決策過程的科學(xué)性。

建立數(shù)學(xué)模型并求解是解決決策問題的關(guān)鍵所在。數(shù)學(xué)模型是由數(shù)學(xué)公式、方程式等構(gòu)成的基本算法，主要分為隨機(jī)性數(shù)學(xué)模型、模糊性數(shù)學(xué)模型和系統(tǒng)性數(shù)學(xué)模型三個類型。

在做出工業(yè)決策時，還可以運用邏輯性決策的方式，從確定的邏輯推理思路出發(fā)，做出科學(xué)合理的推測，主要可以運用決策表及決策樹兩種形式，通過樹狀結(jié)構(gòu)及表格結(jié)構(gòu)描述，并處理動作與條件之間的關(guān)系[3]。另外，智能思維決策需要人工智能技術(shù)及工作人員以往的經(jīng)驗及智力。智能及運用知識解決問題的能力，主要具備推理、學(xué)習(xí)與聯(lián)想三個主要因素。專家系統(tǒng)、模糊邏輯判別系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法等都屬于智能思維決策的體系，能夠提高工業(yè)決策的有效性與系統(tǒng)性。

6 石油企業(yè)應(yīng)用現(xiàn)代制造技術(shù)的有效策略分析

石油企業(yè)需要多種機(jī)械設(shè)備共同參與，形成大批量的生產(chǎn)模式，流水線作業(yè)生產(chǎn)效率有待提高。例如，南陽石油機(jī)械廠多種型號的機(jī)械設(shè)備年產(chǎn)量較少，最多只能達(dá)到上百臺。為了有效提高生產(chǎn)效率，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，需要將現(xiàn)代制造技術(shù)與成組制造工藝有效結(jié)合起來，改革石油機(jī)械制造業(yè)的傳統(tǒng)制造模式，完成對小批量生產(chǎn)的組織生產(chǎn)任務(wù)，提高管理效率，創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益。

當(dāng)前，企業(yè)資金有限，開啟重大科研項目的難度較高，需要在國家的扶持之下實施。石油制造企業(yè)需要根據(jù)自身的實際需要及經(jīng)濟(jì)水平，積極開展力所能及的科研工作，提高石油企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益。

6.1 積極引進(jìn)新經(jīng)驗與新技術(shù)

在石油企業(yè)機(jī)械制造行業(yè)中，需要深入研究計算機(jī)集成技術(shù)、精益化生產(chǎn)技術(shù)、并行工程等先進(jìn)技術(shù)，掌握其基本思想內(nèi)涵，給企業(yè)生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)與經(jīng)驗支撐，使其能夠順利完成技術(shù)改革、生產(chǎn)經(jīng)營及科技經(jīng)營管理任務(wù)。此外，石油企業(yè)需要不斷了解國內(nèi)外的最新科研成果及應(yīng)用狀況，適時將各類新技術(shù)引入到企業(yè)生產(chǎn)之中。

6.2 增強(qiáng)模塊化設(shè)計強(qiáng)度

隨著現(xiàn)代化水平不斷提高，用戶的需求逐漸分散，產(chǎn)品向著小批量、多種類的方向不斷發(fā)展。為了減少資金占用，用戶往往在使用之前開始訂貨，對于交貨期的要求較高。因此，為了滿足用戶對于生產(chǎn)周期的需求，供應(yīng)方需要對生產(chǎn)過程開展全新的設(shè)計，做好生產(chǎn)組織與技術(shù)準(zhǔn)備工作，有效縮短交貨周期，以滿足用戶的基本需求。實現(xiàn)該目標(biāo)的有效方法之一即進(jìn)行模塊化設(shè)計，為產(chǎn)品及工藝設(shè)計、生產(chǎn)作業(yè)制造及工具裝配等過程制定相應(yīng)章程，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題并加以解決，有效控制設(shè)計產(chǎn)品及制定工藝、采購新刀具、制造新裝備等過程的耗費成本。

6.3 開展對CAD、CAM及CAPP 的研究與應(yīng)用

計算機(jī)輔助制造的基本組成即計算機(jī)輔助工藝設(shè)計及計算機(jī)輔助設(shè)計，是現(xiàn)代制造不可缺少的子系統(tǒng)。為了使得軟件及硬件均能夠滿足企業(yè)生產(chǎn)的基本需求，需要做好推廣與應(yīng)用工作。

隨著計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的普及，計算機(jī)輔助設(shè)計逐漸發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于電子工程、航空航天及機(jī)械生產(chǎn)等領(lǐng)域。同時，應(yīng)用CAD 軟件可以完成計算、設(shè)計及繪圖等工作。

變異設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計過程中占據(jù)的比例較大，只有在變異設(shè)計不可行時，才進(jìn)行創(chuàng)造性設(shè)計。當(dāng)前，以成組技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)出的CAD 應(yīng)用軟件對于變異設(shè)計具有重要作用，可以在標(biāo)準(zhǔn)圖庫中儲存多種樣品部件，在調(diào)出樣件之后，只需要修改部分參數(shù)即可完成設(shè)計工作。用戶可以根據(jù)自己的需求建立圖庫，提高設(shè)計的多樣性。

CAD 技術(shù)能夠有效減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，提高產(chǎn)品設(shè)計水平，滿足用戶的基本需求，從而得到了廣泛的應(yīng)用。

6.4 優(yōu)化營銷管理模式，增強(qiáng)行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)交流

優(yōu)化企業(yè)的營銷管理模式，可以提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。要明確企業(yè)營銷管理過程中存在的問題，根據(jù)企業(yè)實際情況，制定人性化的營銷管理方案，滿足市場及營銷需求。要做好生產(chǎn)技術(shù)溝通工作，增強(qiáng)行業(yè)內(nèi)部發(fā)展的活力，不斷升級并完善技術(shù)系統(tǒng)，研發(fā)新產(chǎn)品，占據(jù)國內(nèi)石油機(jī)械市場。

6.5 提升石油機(jī)械制造工藝技術(shù)的自動化與智能化水平

在目前的工業(yè)生產(chǎn)中，企業(yè)的機(jī)械設(shè)備是否已實現(xiàn)自動化、智能化是體現(xiàn)該企業(yè)技術(shù)水平、衡量生產(chǎn)質(zhì)量、判斷其市場競爭力的重要參考依據(jù)。因此，在工業(yè)生產(chǎn)中不斷提高機(jī)械設(shè)備的自動化、智能化水平，針對新型技術(shù)開展研究，充分發(fā)揮創(chuàng)新技術(shù)在石油機(jī)械制造中的作用，是當(dāng)前石油機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的趨勢。為了提升石油機(jī)械制造行業(yè)的自動化與智能化水平，在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮應(yīng)有優(yōu)勢，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)不斷學(xué)習(xí)、引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，招募專業(yè)型人才，并為技術(shù)人員提供良好的學(xué)習(xí)機(jī)會，提供定期培訓(xùn)和充足的技術(shù)研究基金，以技術(shù)創(chuàng)新、提高自動化智能化水平、轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)石油機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)理念為目的，促進(jìn)我國石油機(jī)械制造行業(yè)的自動化、智能化發(fā)展，盡力減少與國際生產(chǎn)技術(shù)水平標(biāo)準(zhǔn)的差距。

7 結(jié)語

當(dāng)前，石油企業(yè)的機(jī)械技術(shù)水平有待提高，并面臨著多方面的挑戰(zhàn)。因此，需要摒棄原有的生產(chǎn)技術(shù)及營銷觀念，通過技術(shù)創(chuàng)新，開展嶄新的營銷模式，提高企業(yè)的綜合競爭力，確保石油機(jī)械制造行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展。