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作者：鄭曉敏

1  生產(chǎn)過程分析

    生產(chǎn)流程卡在生產(chǎn)過程中隨著本批產(chǎn)品一起在各個(gè)工序間流轉(zhuǎn)。該卡能夠記錄鑄件現(xiàn)場生產(chǎn)、操作、質(zhì)量信息，追溯鑄件生產(chǎn)進(jìn)度，同時(shí)也作為鑄件生產(chǎn)憑證存檔以供后期查詢。生產(chǎn)流程卡是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)、實(shí)施工藝、提供服務(wù)、控制質(zhì)量等過程中不可缺少的可追溯性檔案。

    由于航空熔模精密鑄件的結(jié)構(gòu)與尺寸日益復(fù)雜化與整體化，技術(shù)難度愈來愈大，使用生產(chǎn)流程卡管理方案存在以下主要問題。

    (1)車間現(xiàn)場鑄件生產(chǎn)進(jìn)度追溯困難  鈦合金精密鑄造工藝難度大、生產(chǎn)工序多、返工返修頻繁、生產(chǎn)周期長；多種鑄件同時(shí)生產(chǎn)，數(shù)據(jù)管理不統(tǒng)一、信息傳遞不夠及時(shí)，導(dǎo)致現(xiàn)場鑄件復(fù)雜混亂，難以將生產(chǎn)流程卡與現(xiàn)場具體實(shí)物對(duì)應(yīng)起來，生產(chǎn)狀況無法實(shí)時(shí)掌控。

    (2)批次管理單件追溯難以實(shí)現(xiàn)  由于鈦合金生產(chǎn)企業(yè)的軍品訂單多為單件小批量，軍品以及航空訂單對(duì)于鑄件的要求非常嚴(yán)格，需要追溯單個(gè)鑄件的生產(chǎn)過程。鈦合金熔模鑄件存在生產(chǎn)工序多、返工返修頻繁等問題，由于熔模鑄造的特殊性，使鑄件追溯困難加大。

    (3)循環(huán)子卡難以管控  精鑄鈦合金件作業(yè)路線復(fù)雜，主作業(yè)路線描述每一種鑄件的主要生產(chǎn)步驟和過程。它由許多工序組成，子作業(yè)路線是工藝人員為某些問題鑄件制定的工序組合。主作業(yè)路線中嵌套子作業(yè)路線。子作業(yè)路線分為子循環(huán)路線、返工返修路線兩種。對(duì)子作業(yè)路線描述如下：①子循環(huán)路線：鈦合金鑄件對(duì)于關(guān)鍵工序的合格率要求非常高，在進(jìn)行X光／熒光等檢驗(yàn)工序時(shí)，鑄件需進(jìn)入子循環(huán)，保證該工序滿足合格要求后，再流轉(zhuǎn)到下游工序。②返工返修路線：對(duì)于返工返修的鑄件，需要按照工藝人員制定的返工返修路線進(jìn)行作業(yè)，直到該批鑄件符合要求后，再回到主作業(yè)路線繼續(xù)流轉(zhuǎn)。

    由于鈦合金精密鑄造生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，目前還沒有適用于鈦合金精密鑄造的生產(chǎn)流程卡方案。通過筆者在企業(yè)信息化實(shí)施了解到：企業(yè)鈦合金精密鑄造需要進(jìn)行嚴(yán)格的批次管理。對(duì)鑄件批次、質(zhì)量情況、熔煉爐號(hào)等記錄需清晰明了，同時(shí)要求鑄件應(yīng)分批投產(chǎn)、分批加工、分批委外。對(duì)實(shí)物批次的嚴(yán)格要求需要一個(gè)能夠嚴(yán)格管控鑄件批次生產(chǎn)的生產(chǎn)流程卡方案，準(zhǔn)確記錄、管控批次生產(chǎn)情況、平衡生產(chǎn)資源、實(shí)時(shí)追溯到現(xiàn)場生產(chǎn)進(jìn)度。

    因此本課題提出了鑄件生產(chǎn)流程主子卡方案，該方案匯總了鑄件信息、生產(chǎn)信息、質(zhì)量信息，既能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)時(shí)追溯，也能夠解決企業(yè)中遇到的混組混爐以及拆分批次的問題。將生產(chǎn)流程卡主子卡方案應(yīng)用到信息化軟件華鑄ERP中，通過從系統(tǒng)中打印流程卡、利用系統(tǒng)進(jìn)行各工序報(bào)工的方式，規(guī)范了企業(yè)生產(chǎn)流程卡管理流程。使得鑄件生產(chǎn)追溯更加便捷，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場與軟件中的數(shù)據(jù)同步。

2  生產(chǎn)流程主子卡方案

2.1理論基礎(chǔ)

    產(chǎn)品生命周期管理，是從產(chǎn)品最初到報(bào)廢處理的概念。借鑒產(chǎn)品生命周期的理念，鑄鈦企業(yè)生產(chǎn)流程主子卡方案能夠?qū)�單件小批量鑄件的整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制追蹤，做到對(duì)單個(gè)鑄件生產(chǎn)進(jìn)度的實(shí)時(shí)管控。

    企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)敏捷制造與精益生產(chǎn)管理，需要在生產(chǎn)信息與質(zhì)量信息之間建立良好的協(xié)作關(guān)系，產(chǎn)品現(xiàn)場生產(chǎn)組織規(guī)劃必須全面和精準(zhǔn)，要實(shí)現(xiàn)單個(gè)鑄件生立可追溯，就是要求精細(xì)化管理，圍繞每個(gè)批次鑄件，以單件小批量的全生產(chǎn)過程為線索，要求細(xì)化到由誰、在什么時(shí)候、完成了某個(gè)產(chǎn)品的某個(gè)生產(chǎn)工序、檢驗(yàn)工序，使用了哪些工藝文件、重點(diǎn)關(guān)注生產(chǎn)過程中的各種質(zhì)量信息。

2.2方案設(shè)計(jì)

    生產(chǎn)流程主子卡方案通過華鑄ERP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在華鑄ERP中使用生產(chǎn)流程卡是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息實(shí)時(shí)共享、產(chǎn)品生命周期全程追蹤的重要方式。生產(chǎn)流程主子卡方案包括主卡、子卡兩種。主卡又分為主卡一卡、主卡二卡：主卡一卡主要涵蓋型殼制備作業(yè)，包括壓蠟至熔煉澆注之前的工序；主卡二卡主要涵蓋熔煉精整作業(yè)，包括熔煉澆注之后的所有工序。模擬鑄件的生產(chǎn)流程主卡一卡見圖1、生產(chǎn)流程主卡二卡見圖2。

    針對(duì)子循環(huán)路線的問題，采用生產(chǎn)流程子卡的方式來解決。子卡是從主卡中派生出來以處理、管控循環(huán)作業(yè)、返工返修等分卡場景的，一張主卡可以派生出多個(gè)子卡。根據(jù)子循環(huán)路線的種類，又將生產(chǎn)流程子卡細(xì)分為循環(huán)子卡和返工返修子卡。如果企業(yè)的精鑄生產(chǎn)管

控節(jié)點(diǎn)不是特別多，則一卡就涵蓋所有的生產(chǎn)過程。一卡可以按某鑄件一個(gè)模組或者同一批壓蠟為一份，二卡可以按某鑄件同一爐水澆注為一份，一份二卡可能會(huì)對(duì)應(yīng)多份一卡。該鑄件循環(huán)子卡見圖3、返工返修子卡見圖4。

生產(chǎn)流程主子卡包含的主要信息見圖5。

    圖6為華鑄ERP中打印出的生產(chǎn)流程卡在車間現(xiàn)場的流轉(zhuǎn)示意圖。

3  方案應(yīng)用

3.1  批次管理實(shí)現(xiàn)方案

    根據(jù)上文描述的現(xiàn)場批次管理的需求，使用生產(chǎn)流程主子卡方案的解決方法如下。

    在壓蠟計(jì)劃時(shí)，華鑄ERP系統(tǒng)會(huì)在壓蠟計(jì)劃時(shí)為每一批鑄件分配一個(gè)批次號(hào)，該批次號(hào)由蠟?zāi)Ｓ?jì)劃日期加流水號(hào)組成，最大可達(dá)14位。當(dāng)蠟?zāi)Ｓ?jì)劃結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)該批次號(hào)生成一個(gè)固定長度的主卡編號(hào)，該施工編號(hào)在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)都是唯一的，能夠唯一追溯到對(duì)應(yīng)的鑄件批次，解決組焊工序遇到的混組問題。

    為了方便現(xiàn)場工人記憶識(shí)別模組，在壓蠟工序提供了一列模組號(hào)，工人可將該組蠟?zāi)��?duì)應(yīng)的現(xiàn)場模組編號(hào)錄入，該現(xiàn)場模組編號(hào)同時(shí)也會(huì)體現(xiàn)在打印出的主卡一卡中。為了避免不同批次鑄件模組使用同一現(xiàn)場模組編號(hào)而混淆，系統(tǒng)為該批鑄件自動(dòng)生成了唯一的模組號(hào)。通過該模組號(hào)現(xiàn)場工人可以快速識(shí)別該批次鑄件的編碼、類型、批次，結(jié)合現(xiàn)場模組號(hào)即能快速對(duì)應(yīng)到現(xiàn)場鑄件實(shí)體。

    該批鑄件壓蠟驗(yàn)收后，可打印出主卡一卡，見圖1，再傳遞到下段工序。當(dāng)生產(chǎn)流程卡流轉(zhuǎn)到熔煉澆注工序時(shí)，情況與混組類似，同樣以施工編號(hào)來識(shí)別該批鑄件。此時(shí)施工編號(hào)的編碼方式與主卡一卡中基本一致。同樣的，在熔煉澆注驗(yàn)收的任務(wù)區(qū)讓工人填寫相應(yīng)的爐號(hào)，系統(tǒng)此時(shí)生成與其對(duì)應(yīng)的編號(hào)，該編號(hào)截取了模組號(hào)中的企業(yè)內(nèi)部鑄件編號(hào)和鑄件類別。該編號(hào)既能幫助工人快速獲取鑄件信息，同時(shí)也起到對(duì)應(yīng)前段流程卡的功能。熔煉驗(yàn)收后打印出的后段流程卡見圖2。

  3.2主卡報(bào)工操作

    為了方便工人操作、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程卡與實(shí)物對(duì)應(yīng)，對(duì)生產(chǎn)流程卡采用條形碼進(jìn)行報(bào)工，企業(yè)會(huì)在現(xiàn)場適當(dāng)?shù)奈恢冒仓肞OS機(jī)，并在POS上安裝好華鑄ERP系統(tǒng)并為其配置好條碼槍，系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)流程卡主卡報(bào)工界面，見圖7。

    工人拿到系統(tǒng)打印出的某批鑄件的生產(chǎn)流程卡后，點(diǎn)擊左上角生產(chǎn)編號(hào)，使用條碼槍掃描生產(chǎn)流程卡上對(duì)應(yīng)的條形碼，系統(tǒng)將自動(dòng)獲取該條形碼所對(duì)應(yīng)的該批鑄件的生產(chǎn)流程卡，并在流程跟蹤卡分頁中顯示出來。

    左側(cè)工序一欄中會(huì)顯示將要報(bào)工的工序，對(duì)應(yīng)的操作人員將該工序完成情況錄入到系統(tǒng)中后，點(diǎn)擊保存即可完成報(bào)工。

    每個(gè)操作工已經(jīng)有相應(yīng)的條形碼工號(hào)，通過掃描操作人的工號(hào)能夠快速錄入該操作人的信息。對(duì)于需要檢驗(yàn)的工序，則需要掃描相應(yīng)的檢驗(yàn)員工號(hào)，對(duì)于多個(gè)工人一起完成的工序，則在操作人一欄掃描工段長的編號(hào)，并在班組一欄中選擇對(duì)應(yīng)的班組。

3.3虛擬報(bào)工實(shí)現(xiàn)方案

    在實(shí)行鑄件批次管理時(shí)，生產(chǎn)現(xiàn)場會(huì)遇到一批鑄件在某些工段出現(xiàn)某幾件由于尺寸、外形超差等不符合要求、但卻不需要返工或者報(bào)廢處理的情況。此時(shí)企業(yè)希望對(duì)出現(xiàn)問題的鑄件增加一些矯形檢驗(yàn)工序，合格的鑄件則正常流轉(zhuǎn)到下一工序。

    為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)嚴(yán)格批次管理的需求，在現(xiàn)場報(bào)工界面增加虛擬報(bào)工一列。首先在鑄件工藝路線設(shè)計(jì)時(shí)將  矯形、檢驗(yàn)工序考慮進(jìn)來，對(duì)于該批鑄件，需要正常繼續(xù)流轉(zhuǎn)到下一工序的則在虛擬報(bào)工中填寫數(shù)目，屬于空?qǐng)?bào)工；而需要進(jìn)行矯形工序的鑄件則在合格數(shù)一欄填寫，屬于正式報(bào)工，當(dāng)相應(yīng)工序結(jié)束后，再將正常鑄件與經(jīng)過矯形、檢驗(yàn)后匯總到一起，繼續(xù)流轉(zhuǎn)到下一工序。

  3.4循環(huán)子卡實(shí)現(xiàn)方案

    當(dāng)鑄件流轉(zhuǎn)到需要進(jìn)行子循環(huán)的關(guān)鍵工序時(shí)，該批鑄件內(nèi)所有的件應(yīng)該首先進(jìn)入循環(huán)子卡進(jìn)行作業(yè)。子循環(huán)作業(yè)路線由工藝人員在工藝設(shè)計(jì)時(shí)制定，此時(shí)操作人員在生產(chǎn)子卡模塊中填寫相應(yīng)的主卡施工編號(hào)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將主卡頭區(qū)信息帶出來，隨后填寫該子卡類型、鑄件數(shù)量、子循環(huán)路線，最后簽名保存即生成一條子卡。

    系統(tǒng)為每一張子卡生成唯一的子卡條形碼，方便其報(bào)工。循環(huán)子卡生成后，即可打印出來，根據(jù)子循環(huán)子卡中的作業(yè)路線，對(duì)應(yīng)工序的操作人員在完成本工序作業(yè)后，進(jìn)入子卡報(bào)工模塊，通過循環(huán)子卡報(bào)工界面在value值一欄掃描子卡條碼或者手工輸入子卡號(hào)，即可顯示相應(yīng)的子循環(huán)子卡（見圖3）。

    圖3中顯示了循環(huán)子卡的每一道作業(yè)工序，操作人員將對(duì)應(yīng)工序的相應(yīng)信息錄入系統(tǒng)中保存，即可完成本工序的報(bào)工。對(duì)于關(guān)鍵工序的子循環(huán)路線，一般是以檢驗(yàn)工序作為該子循環(huán)的最后一道工序，通過該檢驗(yàn)工序能夠確定該批鑄件是否符合主卡中關(guān)鍵工序合格要求，如果符合要求。則子循環(huán)子卡結(jié)束，回到主卡對(duì)該關(guān)鍵工序報(bào)工，隨后按照主卡繼續(xù)流轉(zhuǎn)；如果不符合要求，則在循環(huán)子卡最后一道工序報(bào)工時(shí)填寫返工數(shù)，然后回到生產(chǎn)子卡中點(diǎn)擊增加循環(huán)次數(shù)按鈕，子卡循環(huán)次數(shù)會(huì)增加，隨后再次對(duì)其進(jìn)行報(bào)工，至到該批鑄件符合要求或報(bào)廢后，再回到主卡中。

  3.5  返工返修子卡實(shí)現(xiàn)方案

    在主卡中某工序出現(xiàn)返工返修，則需要生產(chǎn)、質(zhì)量、工藝三方相關(guān)人員共同對(duì)該返工返修件進(jìn)行診斷，從而設(shè)計(jì)出合適的返工返修路線。返工返修子卡的操作與子循環(huán)子卡大致相同，生成的返工返修子卡見圖4。

    對(duì)于出現(xiàn)返工返修件的該批鑄件，合格的鑄件應(yīng)該 等待返工返修子卡報(bào)工結(jié)束后，再與返工返修件匯合，一同流轉(zhuǎn)到主卡中的下一道工序。

  3.6  生產(chǎn)流程主卡子卡間對(duì)應(yīng)方案

    同一批次鑄件分卡后在現(xiàn)場必然存在主卡、子卡難以對(duì)應(yīng)的問題。為了方便操作人員更好地對(duì)應(yīng)主卡一卡、主卡二卡，在主卡二卡下端加上一卡二卡的對(duì)應(yīng)信息。

    由于生產(chǎn)流程卡子卡中包括主卡編號(hào)、子卡編號(hào)以及主卡等待作業(yè)等信息，因此根據(jù)子卡可以快速對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的主卡。為了嚴(yán)格批次管理，在生產(chǎn)現(xiàn)場需要嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)流程卡隨鑄件一起流轉(zhuǎn)的要求，主卡中出現(xiàn)了循環(huán)子卡，則將主卡、子卡裝訂在一起共同隨著該批鑄件流轉(zhuǎn)，對(duì)于返工返修循環(huán)子卡；則將主卡與該批鑄件合格件放置在一起，返工返修子卡隨著返工返修件進(jìn)行子循環(huán)，子循環(huán)結(jié)束后再將主卡與返工返修子卡裝訂在一起；進(jìn)入到后段流程后，將前段所有生產(chǎn)流程卡與后端流程卡裝訂在一起。

4  結(jié)  論

    (1)分析了鑄鈦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場現(xiàn)狀和對(duì)嚴(yán)格批次管理的需求。

    (2)結(jié)合該鑄鈦企業(yè)的實(shí)際情況，提出了生產(chǎn)流程卡主子卡方案，解決了生產(chǎn)現(xiàn)場批次管理與單件追溯的問題。

(3)在生產(chǎn)流程主卡、子卡中分別使用主卡編號(hào)、子卡編號(hào)對(duì)其進(jìn)行報(bào)工，并添加了現(xiàn)場模組號(hào)、爐批號(hào)，解決了生產(chǎn)現(xiàn)場混組、混爐、拆分批次的問題，實(shí)現(xiàn)了通過生產(chǎn)流程卡對(duì)鑄件生產(chǎn)進(jìn)度實(shí)時(shí)追溯的功能。

5摘要對(duì)某一鈦合金精密鑄造企業(yè)現(xiàn)行生產(chǎn)管理流程存在的問題進(jìn)行了研究，結(jié)合敏捷制造、精益生產(chǎn)、單件管理以及  產(chǎn)品全生命周期管理等思想，提出了一套生產(chǎn)流程主子卡方案。該方案包括了主卡和子卡，主卡分為一卡、二卡兩種，子卡分為循環(huán)子卡和返工返修子卡兩種。將此生產(chǎn)流程主子卡方案應(yīng)用到該企業(yè)現(xiàn)場生產(chǎn)管理流程中，解決了企業(yè)在生產(chǎn)中存在的混爐、混組、批次管理等問題，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)進(jìn)度的實(shí)時(shí)追溯，優(yōu)化了生產(chǎn)管理。