關于重型機械產品裝配工藝設計的研究與思考

劉虎剛 黃鐘弟

摘要：重型機械產品裝配需設計人員合理設計各個裝配環節，按照裝配技術要求，設計好圖紙，注重滿足客戶合理的特殊要求，完善裝配設計。但是，在重型機械產品裝配過程中，工藝設計較復雜，且專業性突出，稍有不當就可能引發嚴重問題。故提出對相應裝配工藝設計的研究，找到重型機械產品裝配設計的理想技術路線。

關鍵詞：重型機械;產品;裝配;工藝設計;方式

重型機械產品其自身功能強大，且構件尺寸大、裝配時不易移動，故裝配為固定裝配，裝配需考慮重型機械茶品的特殊性。各個產品裝配由不同部件構成，必須按照合理順序，分單元完成裝配 [1]。裝配可先將重型機械產品逐層分解，設置不同的獨立裝配構件，再以自底向上的順序，逐一組裝成整體。

1.關于重型機械

重型機械產品眾多，在電力、交通、航空、環保、化工、軍事方面都有廣闊應用。而重工行業的技術也較為先進，例如，現代化的微電子技術在重工行業得到廣泛推廣應用，將重工和高新技術結合，可大大提高重工生產設備質量。

在生產工藝方面，一些重型機械的產品生產較為復雜，其工藝流程較為特殊 [2]。例如，生產產品的零部件較多，其相應的工藝流程也就較長，對應的系統管理工作也就更復雜。此外，部分產品涉及焊接、鍛造、熱處理、防塵、防靜電保護等，設計需企業提供各種專業性資料，生產中不同工藝涉及不通過變更，導致產品均衡生產受到嚴重影響 [3]?，F階段的重型機械產品生產管理有待進一步深入落實，其各個生產車間的生產過于自由，不能保證生產的穩定性。

2.重型機械產品裝配工藝

產品裝配都是由零件組合完成，裝配需按照固定層次、單元有序開展。各個零件組合需滿足裝配工藝順序設計要求，按照后期使用需要合理裝配[4]。裝配過程中，先按照產品結構，將產品分解為可獨立裝配的小構件，之后自底部向上有序裝配，先裝配好基本結構，再由內向外組裝各個零部件。

重型機械產品裝配往往涉及到上千個零部件，需描述好各個零件的組裝操作，并示意各個零件的組裝要求。為全面反映組裝細節，裝配的圖紙多分為總裝配圖、組件裝配圖及分組件裝配圖等，圖紙設置有配套的明細表，通過各式各樣的資料及裝配結構要求，采取對應的組裝方式，完成產品裝配[15]。在指導裝配及生產過程中，設計部門需提供全面的圖紙及明細，在此基礎上，設置針對重型機械產品裝配的設計規程，確保裝配的各項工作都有明確的標準規定，保障昀終的裝配質量。

3.重型機械產品裝配工藝設計分析

要了解重型機械產品裝配工藝，就需要在固有的生產條件大背景下，注重以較少的成本裝配中符合要求的機械化設備 [6]。裝配工藝可采取文字的形式記錄下來，并以圖文并茂的方式設置好裝配的規程。重型機械產品的單個部件較小，且成批存在，裝配應以訂單方式開展設計、生產、裝配等各項活動。故不同的產品其對應的裝配工藝也并不相同，裝配過程極為復雜。

當下重型機械產品的裝配工作中，工作人員在對裝配工藝進行規劃設計過程中，主要依賴相關設計部門提供的圖紙展開設計，積極查閱對應資料，分析裝配產品的結構、運作、原理，進而確定裝配后的設備整體尺寸、外形、重量以及工藝等。裝配應在專業的裝配場所完成，要求裝配場地有專門吊裝重型機械設備的起吊設備，滿足裝配要求。之后，需查閱工藝設計手冊，結合自身裝配經驗及裝配工藝支持，將裝配技術融入到整體的產品裝配中，做好組件的劃分工作，再將零部件組裝，昀終裝配完成，進行試運行分析。

以上就是重型機械產品裝配的整個步驟，在裝配的過程中，各個步驟都必須有對應的基準零件，以基準零件和需要裝配的零件關聯起來，也保證裝配零件和零件乃至設備的位置精度在允許范圍內，避免出現裝配誤差過大的問題。此外，裝配零件在具體的生產過程中，避免不了出現精度誤差，故每一步的裝配都必須確定好零件位置，保障裝配的昀終質量。對于已經出現的零件位置誤差或者由于操作人員考慮不缺面熬制出現的誤差，應及時返工，做好修配及調整。

產品的昀終質量是否滿足要求，都是由各個零部件的標準安裝匯總而來的，熱模鍛產品其安裝誤差是否可控在裝配環節顯得尤為重要。按照上述裝配過程，在設計好對應的裝配工藝流程文件之后，將文件及時下發到裝配車間中去，讓裝配人員按照規范完成重型機械產品各個階段的裝配工作。編制的裝配文件，需以文字形式清楚描述，對于一些比較羞澀難懂的地方，可以配置圖片，便于裝配人員理解，必要情況下還可以由專業的工藝服務人員到裝配的現場予以科學指導。若重型機械產品的裝配沒有得到工藝庫、知識庫支撐，則專家、設計人員總結出來的經驗也就無法傳承下去，會導致一些試驗階段和歷史裝配中出現的問題重復出現，導致重型機械產品裝配的技術準備耗費大量時間，還會導致前面犯過的錯誤在后面持續重復出現，影響裝配的穩定開展。

此外，重型機械產品裝配中若裝配人員缺乏整體性概念，在裝配中僅僅考慮單方面的裝配完成，而裝配中一些實際操作往往是串行完成的，其裝配作業整體開展較為緩慢，實際生產周期漫長。

綜上所述，重型機械產品裝配工藝設計存在多方面的問題及難點，如：

裝配效率不理想：重型機械產品裝配對設計、裝配人員專業性要求較高，相關操作人員需熟悉具體生產實踐的各個步驟，在重型機械產品裝配中閱讀相關圖紙，了解工藝規程及生產綱領，這個過程必然耗時巨大，且工作人員的工作負擔較大，無法大幅度簡化操作，導致昀終裝配效率并不理想。

裝配設計信息不精確：傳統重型機械產品裝配其設計的信息及裝配信息以圖紙方式傳遞給裝配人員，而圖紙由專業設計人員繪制，一些信息表述是否合理全憑設計人員對圖紙的理解，若設計人員對圖紙理解不當，就導致圖紙的細節問題展示不合理。此外，若裝配人員專業知識有限，對圖紙細節設計不理解，就會導致圖紙出現：“雙重錯誤”，造成裝配信息理解出現歧義或理解不完整。

無法適應多變性市場需求：當下社會經濟迅速發展，各行各業的競爭逐漸激烈，一些產品的實際生命周期不斷縮短。而對于重型機械產品裝配而言，其工藝的特殊性決定其裝配過程緩慢、生產及裝配需投入大量成本，一定程度上制約了企業自身迅速發展。

機械產品結構復雜：傳統重型機械產品裝配工藝設計不能為操作人員及管理部門提供有效且這個提醒的信息。在日益激烈的市場需求驅動下，重型機械產品的生產及裝配也許積極優化，加快步伐，盡快適應制造業高效、高柔和性及信息集成的要求。

4.重型機械產品裝配工業設計的關鍵分析

針對重型機械產品裝配的特性以及其裝配工藝設計中容易出現的問題，需采取與之對應的解決措施，把握好重型機械產品裝配的關鍵，分層次、有序的開展重型機械產品裝配工藝規劃，重視 BOM的轉化，做好裝配網絡規劃，也積極整理重型機械產品生產制造的經驗教訓，在裝配過程中融入虛擬模擬操作，提前把握好裝配關鍵，在保障昀終的裝配效果基礎上，也提高裝配效率。

4.1優化重型機械產品裝配工藝設計方式

要先對傳統的是重型機械產品裝配工藝設計方式進行優化，采取多種措施，有效提高裝配效果：首先，要對對應生產的產品結合相關裝配工藝專家經驗整理，在資料和經驗整理的基礎上構建實例庫、工藝知識庫，為今后查找資料、參考生產奠定堅實基礎;再者，需劃分好不同的裝配單元，將需要轉配的產品都劃分為各個部件，統一好組件裝配、總裝配單元，以便制定好科學的裝配工藝規程;然后，可以在各個裝配環節中應用信息技術，融入虛擬件，便于裝配試驗操作，以便在裝配過程中及時發現存在的問題?？梢詫⒘悴考?、虛擬件及各項工藝資源全部都通過箭頭的方式聯系在一起，昀終形成全面、系統化的裝配網絡圖，為裝配人員標準裝配提供參考依據;再然后，可以將時代前沿的先進技術，如網絡計劃技術融入到裝配指導中去，真正優化裝配的成本、時間、資源等方面控制;昀后，需由技術人員和裝配人員溝通之后，制作出雙方都可以清楚理解的裝配工藝文件，設置好各個審簽流程。等裝配工藝整體設計完成之后，可以將工藝文件優化為典型工藝，為處理其他的重型機械產品裝配工作提供文件支持，將典型工藝收錄到裝配工藝的線上知識庫內，便于日后使用。

2重型機械產品裝配工藝設計的關鍵性的技術分析

2.1分層開展裝配規劃

重型裝備其產品結構較為復雜，裝配對操作人員專業性水平要求較高，單個產品涉及到大量的零件數量，裝配較繁瑣。故在具體的裝配工藝設計階段就需考慮到這一問題，對產品開展細節部位的剖析，按照產品的功能不同，有序開展分層裝配規劃，為操作人員提供科學指導。

4.2.2BOM的變換

若重型機械產品的裝配工藝設計構建針對產品的新工藝，則應在工藝庫內部選擇和新產品可參照的工藝，考慮到設計的功能結構及制作過程中的工藝結構可能存在不同程度的差異，在虛擬件及結構調整操作導致零件歸屬位置發生變化的情況，可以通過調整裝配工藝很好把握這一情況。編制裝配工藝需考慮到設計明細及制造明細方面粗在的差異，產生的制造明細主要為設備制造生產階段提供切實可靠的制造信息。

5.結束語

對重型機械產品裝配過程、工藝設計進行分析，發現其工藝設計方面存在一些不足，故提出對重型機械產品裝配工藝設計方法的研究，主要對其裝配設計方法闡述，找到優化重型機械產品裝配工藝的技術路線。通過積極研究重型機械產品裝配工業設計方式，有助于提高工藝設計的規范化程度，從而將早期重型機械產品裝配開展的經驗和教訓傳承下去，提高生產裝配階段的效率和質量，促進相關生產企業可持續發展。

參考文獻

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