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“专用夹具”通用化的作用及义意浅析姓名：钟佛金身份证号：441621198201155310单位：东风本田汽车零部件有限公司申报工种名称：数控车床申报等级：二级申报时间：2014年10月“专用夹具”通用化的作用及义意浅析【摘要】随着公司事业的飞速发展，在确保安全、品质的前提下，一方面要提高效率，另一方面要降低成本。我们公司自成立以来均以一个部品一条线的专线生产模式。随着市场经济的需求,各式各样的新机种出现，专线生产的应变能力已经不能满足多部品的互换生产。原因主要为专线设备上大多采用了专用夹具，而专用夹具主要是为零件的某一道工序某一部品加工而专门设计制造的，因此在生产中有较多的局限性，从而增加了夹具制作成本，同时也大大的降低了转产效率。我们在实践中发现了一些规律性的东西,这些经验能指导我们的工作,从而提高了改善的活力,下面总结一下我们是怎样在夹具的专用与通用之间巧妙设计，从而提高效率、降低成本的。本文通过现场实际的改善课题对专用夹具存在的不足及其改善后通用化的作用进行阐述。【关键词】提效率降成本专线生产专用夹具通用化我国改革开放前走的是苏联的路子，所有生产线均以专线为主，生产一根轴，就建一个专用生产线，用多台专用机床，好处是批量很容易上去，但一旦这根轴的参数发生了变化，这条线就报废了，生产人员也就没事做了。在1960－1980年代，国营工厂一个产品生产几十年不变样。因此其设备及设备上的夹具基本都是专用的，到了1980年代后，搞商品经济，这些厂不能迅速适应市场，经营困难，到了90年代就大量破产，大量职工下岗。原因是专用设备及专用夹具所导致的，专用设备及专用夹具在使用过程中，因不能满足产品变更要求，就会无法使用而报废。在现代化的工厂中仍然有很多专用生产线，我们公司也在逐步的用数控车及数控加工中心代替专用设备，我们前盘生产线也是如此，目的就是能更灵活，更有效的生产。在现场，我们对安全、品质、成本、效率等一系列进行改善，大部分是针对夹具来改善的，而现场所用的夹具几乎都是专用夹具，专用夹具的最大优点是比较适合在产品相对稳定、批量较大的生产中使用，而且在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。然而专用夹具最大的缺点就是不灵活多变、适应范围狭窄，一方面，在产品变更时，夹具常常因无法使用而报废，大大的浪费成本。另一面，现场所用的夹具往往是一台机一个部品一组夹具，这就增大了存放专用夹具的库房面积，还给公司造成较大的夹具制作费用支出。在日新月异的今天，不变的时代已经过去，因此，如果能将专用夹具通用化，不管在成本，还是在效率上都有很大的收获。前盘精加工生产线，主要从事前盘毂合件的精车滚挤及测量。在08年以前共有6台滚挤设备，各台滚挤设备上的专用夹具孔位置由于没有统一，不能互换使用（共有3种规格的孔位置），而前盘加工部品多，转产频繁，同一个部品的夹具至少要有两种规格的孔位置各备一套，夹具数量多，同时给生产组织造成了一定的困难。因此重新设计一个与主轴连接的通用过渡座，各个部品的夹具孔位置统一设计，使各个部品的夹具根据生产需要能在6台滚挤上都能安装使用。改善前如图（一）所示由于各台滚挤主轴过渡座上的夹具孔位置不一样，导致同一个部品的夹具至少要有两种规格。一方面导致了夹具数量的增多，成本增加。另一方面，夹具数量的增多，夹具保存的库房面积也增加。改善后如图（二）所示由于各台滚挤主轴过渡座上的夹具孔位置统一后，一个部品只需配备一种规格的夹具，并且能在6台滚挤上通用。夹具数量减少一半，成本节约一半，保存夹具的库房面积也减少一半，同时也简化了管理工作。由此可见专用夹具通用化在节约成本方面是相当显著的。那么专用夹具通用化在效率方面是否也能有所提高呢？本班所生产的CIVIC、GBI、FIT、2SO、2WR、2PQ、2EE等部品均使用专用夹具,在部品转换时需更换夹具及调整跳动等等,总共需要耗时73分钟。转产步骤如下图所示：将过渡夹具统一安装孔位置为φ75㎜3等分M6螺纹孔，班组6台滚挤设备通用。安装孔位置为φ90㎜3等分M6螺纹孔安装孔位置为φ75㎜3等分M6螺纹孔图（一）图（二）准备工、夹具（5分钟）折下旧夹具（10分钟）装上新夹具（10分钟）夹具跳动调整（30分钟）对刀/调程序（8分钟）试加工（5分钟）测量/调整（5分钟）从上图可以看出，从拆夹具到夹具跳动调整这三个步骤就需要50分钟，大大的降低了转产效率。那么能否在这个环节做改善呢？从实际情况出发，本班所加工的CIVIC、GBI、FIT部品为共线生产，而2SO、2WR、2PQ、2EE部品也是共线生产。那为什么部品转产时需要更换夹具呢？为此，我们对零件与夹具进行调查。（如图所示）发现，当零件定位外径大于夹具定位内径时就会产生干涉，无法加工。而每个部品零件定位面的直径及宽度是不一样的，因此不同部品的零件装上去夹具就会产生干涉。而受整个前盘合件的结构限制，零件的加工定位面是无法改变的，那我们只能从各部品的专用夹具入手了，从中找出它们的共通性。从共线生产的CIVIC、GBI、FIT部品的零件定位面调查发现，零件最小定位面直径为62.3MM，最大定位面直径为66.5MM。而共线生产的2SO、2WR、2PQ、2EE部品最小定位面直径为72.5mm，最大定位面直径为78mm。（如表所示）部品名CIVICGBIFIT2SO2PQ2EE2WR定位面内径66.564.362.372.578.078.078.0针对上述调查结果，我们将夹具作成两种，一种是CIVIC、GBI、FIT、2CG部品的通用夹具，夹具定位内径为67mm；另一种是2SO、2WR、2PQ、2EE部品的通用夹具，夹具定位内径为78mm；这样一来，共线生产的各个部品转产时就无须更换夹具，效果如下图所示：φ154mmφ154mm夹具定位内径零件定位外径改善后，由于不用寻找夹具,不用更换夹具,也不用调整精度。每次转产时间如原来的73分钟，降到了现在的18分钟，大大的提高了转产效率。那么，各部品夹具通用后对品质有没有影响呢？共线生产的各部品夹具通用后，转产时无须反复拆装夹具，因拆卸而导致夹具变形的机率就变小，夹具本身的精度就更有保障，因无拆卸，夹具的调整精度也就跟原来保持一致。经过实践证明，各部品夹具通用后无论是在品质保证方面还是在成本方面，以及效率方面都起到很大的作用。1.对品质保证的作用。各个部品夹具通用后，转产无须更换夹具，减少了拆调夹具的过程，一定程度上降低了因更换夹具而产生的品质风险。降低了不良品的产生。部品转换时夹具因拆装调整精度在发生变化，首批加工出来的合格率往往不稳定，经常需要反复的调整，期间就会产生较多的跳动不合格品。不合格品需要二次返修，大大的浪费人力物力，同时也降低了日产能力。每月因转产导致夹具跳动精度不高，加工出来零件跳动超差需返修的有160多件，因返修不合格报废的零件将近10件。通过将各部品夹具通用后，部品转换时无需更换夹具，转产前后夹具的精度保持一致，品质也得到了稳定，因夹具精度不高而产生的不良品几乎为零。2.对提高效率的作用。专用夹具通用化能有效的提高转产效率，大大缩短生产准备周期。改善前，部品转换需要寻找夹具，拆装夹具，调整夹具等等一系列过程。大大的增加了转产步骤，大大的增加转产时间。改善后通过计算，每次转产对刀/调程序（8分钟）试加工（5分钟）测量/调整（5分钟）可节约55分钟，按每个零件加工节拍98秒/件，每次转产可多生产33件零件。一个月下来，根据生产计划要求这样的转产需要数十次，那么可以增加数百件的加工能力，直接有效的补充了我们的生产能力。3.对降低成本的作用。降低了夹具制作成本，缩小了保存夹具的库房空间。专用夹具未通用化前，一个部品一种夹具，实际现场都是双线或多线同时加工同一个部品，因此每种部品的夹具必须佩备两套以上，夹具数量多至几十套，夹具制作投入成本相当的高，保存夹具的空间相当大。同时也增加了管理夹具的工作。各部品夹具通用化后，夹具规格由原来的七种变成现在的两种，夹具数量也减少至三分之一，保存夹具的空间也随之缩小。同时还简化了管理工作。综上所述，专用夹具通用化，是一种创新型的工艺装备，能既有效、又快速提高效率降低成本，进一步将通用化的夹具规格化、系列化和标准化，使之更好的服务于现场；通过将专用夹具通用化，使我们的工作更加有效，为企业的可持续发展注入动力；通过将专用夹具通用化，培养我们从“三现”中找规律，从规律中找创新，从创新中找发展。