产品结构生产工艺性审查浅析

商玉杰

【摘 要】产品结构工艺性审查就是在产品设计阶段对产品及其零部件工艺性进行全面审查并提出意见或建议，包含生产工艺性和使用工艺性审查，是工艺工作的主要内容，笔者根据理论要求结合实际工作经验，就产品工艺性审查中产品生产工艺性审查应考虑的主要内容进行了分析，可以给从事工艺工作的人员一定的参考和借鉴作用。

【关键词】工艺性审查；生产；经济性

0.引言

工艺是实现产品设计、保证产品质量、节约能源、降低消耗的重要手段。工艺工作涉及面较广泛，工作环节也很多，其中产品结构工艺性审查是重要的一环，它对产品图纸设计在制造时的可行性、难易程度与经济性及在使用过程中的易操作性和维修和保养的可行性、难易程度与经济性进行全面审查并提出意见或建议。同时生产工艺性的审查工作还对工艺工作的后续环节（如制定产品制作工艺方案、划分产品制作工艺路线等）起着关键性的指导作用。

1.产品生产工艺性审查

产品结构的生产工艺性是指其制造的可行性、难易程度与经济性。工艺人员通过对产品图纸设计结构的工艺性分析及审查，提出产品在制造的可行性、难易程度与经济性方面的意见或建议。其总体审查原则为：使产品在满足质量和用户要求的前提下符合工艺性要求，在现有生产条件下能用比较经济、合理的方法将其制造出来，并降低制造过程中对环境的负面影响，提高资源利用率，改善劳动条件，减少对操作者的危害。为了保证所设计的产品具有良好的工艺性，在产品设计的各个阶段均应进行工艺性审查。需要注意的是所有新设计的产品和改进设计的产品，在设计过程中均应进行生产工艺性审查，同时对于外来产品图样，由于无法在设计过程中进行生产工艺性审查，但由于地区之间存在设备、技术及工艺水平等的差异，所以必须在试生产前结合企业及国内实际情况进行工艺性审查。

2.产品生产工艺性审查的主要内容

产品生产工艺性审查分别在在产品初步设计阶段、产品技术设计阶段和产品工作图设计阶段进行审查，每个阶段审查的内容和重点有所区别，主要包括以下几个内容：①从制造观点分析产品结构方案的合理性。②分析结构的继承性。③分析结构的标准化、模块化、通用化、系列化程度。④分析产品各组成部分的装配以及拆成平行装配零部件可行性、经济性。⑤分析主要材料选用是否合理。⑥分析主要参数的可检查性和主要装配精度的合理性。⑦分析主要件、高精度复杂零件、特殊零件加工的可能性。⑧审查零件的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理、切削加工、特种加工及装配等的工艺性。一般在产品初级设计阶段对整体设计方案、产品结构和重点材料、工序等进行审查，随着设计的深入，逐步细化至各个零件及工序，完成整个审查。笔者根据实际工作中遇到的情况就产品工作图设计阶段生产工艺性审查部分内容进行分析、讨论。

（1）产品及零部件的表面粗糙度、尺寸及形位公差等制作精度是否合理。要考虑各项制造精度要求应与产品结构及使用功能的一致性，否则会增加零部件的制造难度和成本，如某零件中6-∮26孔位置度设计要求为∮0.2mm，在审查过程中发现，此部位孔只是起紧固作用的螺栓孔，无定位作用，故提出修改意见将此部位孔位置度要求放宽至∮1mm，加工设备也由镗床调整为摇臂钻床，降低了制造成本。

（2）材料选用方面，在审查过程中经常遇到因材料选用不合理导致产品结构经济性比较差的情况，使制造成本增加，生产周期延长等。如：某产品设计时有一零件材质为Q235B，厚度20mm，内径∮1800mm，长度4800mm的圆筒，设计人员设计时考虑到4500mm宽板幅材料无法制作，故将此圆筒设计为由3段长度1600mm的圆筒进行焊接制作，在审查过程中发现，实际现有此种材料可以采购宽幅为2500mm材料，而且现有滚制设备也可以满足2400mm幅宽材料的滚制工序，故建议对此设计进行修改，设计修改后，不但大幅提高了材料利用率，同时减少了焊接量和焊缝接头数量，降低了零件制造成本的同时，还有利于产品质量的保证。由于现在大部分钢厂可以根据客户的需要进行定尺寸轧制钢板，虽然价格比常规尺寸的价格稍高，但是对于大批量产品制作的时候，根据产品的需要进行钢板定轧，或者根据钢板的尺寸要求设计进行修改，都可以大幅提高材料利用率，降低制造成本，这是审查时必须要考虑的事项。

（3）产品及零部件结构制作时各工序环节的工艺性，如铸造零件结构的壁厚应合适、均匀，不得有突然变化，加强筋的厚度和分布要合理，以避免冷却时铸件变形或产生裂纹；拔模斜度要合理，便于起模等；冲压零件结构应力求简单对称，外形和内孔应尽量避免尖角，圆角半径大小应利于成形等；需要进行热处理的零件热处理零件应尽量避免尖角、锐边、盲孔，截面要尽量均匀、对称，零件材料应与所要求的物理、力学性能相适应等；这些是非常细致且对专业经验要求较丰富的工作，如果这个环节做不好，很容易在实际制作时出现质量、效率低下的问题，影响到整个产品制作的周期和成本。

（4）产品及零部件加工制作所需的设备能力、技术及工艺水平是否满足需要。如某外来产品图样中需要材质为JFE780S（相当于国内标准Q690D），厚度为50mm，外径∮800mm，长度为1200mm圆筒，此零件在国外制作时，采用冷卷制工艺，在进行工艺性审查时发现，受当时我厂及周边设备能力限制，冷卷制工艺无法完成，若在国内可以制作的工厂进行外协，则运输成本太高，如果在国外采购，除成本较高外，手续也比较繁琐，经过论证，我司向客户提出图纸设计修改，将此零件冷卷制要求修改为热卷制完成后进行热处理恢复其性能的工艺，通过试制样件，得到客户的认可并对图纸进行了修改，使我厂顺利完成了此产品的制造。

3.新型设备及能力、材料、技术、工艺的应用在产品结构经济性审查的作用

在进行产品生产工艺性审查的时候，掌握或了解新型设备及能力、材料、技术、工艺的应用与发展，是非常重要的。如：①上述（4）中提到的零件，现在我厂周边就已经具有能够进行冷卷制的设备了，改用冷卷制后，虽然卷制成本增加了一些，但是减少了热处理、检查的工序和运输的成本，总制作成本还是降低的。②早期接触的外来图纸由于设计材料要求较高，国内因没有对应材料或采购较困难、质量不稳定等因素，而国际采购又存在价格高、周期长、配额少等问题，影响到产品的制作，但随着近几年国内材料行业的发展，很多国外牌号材料已经可以使用国内材料进行替代，大幅降低了制造成本和周期。虽然国内很多行业水平已经步入世界先进水平，但仍然有很多行业处于落后阶段，随着国内市场的开放与科技水平的发展，各行各业都会不断的有新技术、材料、工艺等出现，这就需要工艺性审查人员，不断的学习、了解、掌握这些内容，并结合工厂、国内的实际情况，充分利用，才能更好的做好工艺性审查工作。

4.结束语

产品结构生产性工艺审查，是一项专业性、经验比较强的工作，既要求审查人员熟练掌握各方面设备、制造技术及工艺知识，又要了解产品的设计结构。传统的生产工艺性审查只注重怎样才能更好地将产品制造出来，即产品生产的可行性，而往往忽略产品制造的难易程度和经济性，这样就造成了产品制造成本的增加。而在如今产品市场和制造业市场竞争日益激烈的环境下，尤其是近些年国外一些先进的技术及企业进入中国市场，忽略产品制造难易程度和经济性工艺性审查已经不能适应市场的发展，这就需要工艺审查人员在进行审查时要重视并充分考虑经济性，并且要不断学习并及时掌握先进的生产设备、技术和工艺，合理利用，做到制造质量和成本科学合理，使制造工艺能恰到好处保证产品质量的同时，又能最大限度降低制造成本，才能使企业适应市场的发展，提高企业的核心竞争力。

【参考文献】

[1]GB/T 24737.3-2009.工艺管理导则第三部分：产品工艺性审查.