陜西柴油機重工有限公司工藝研究所副所長 曹利平先生
大家好！今天非常感謝e-works提供這樣的交流平臺。我從事船用柴油機工藝制造二十多年了，從我的角度談一下自己的觀點，也歡迎各位領(lǐng)導和專家對我進行指導和建議。我演講的題目是《大功率中高速柴油機制造技術(shù)進步之我見》。
一、必要性
中高速大功率柴油機是國防軍工的戰(zhàn)略需求，無論是登陸艦、輔助艦、大噸位海船都需要應(yīng)用。柴油機技術(shù)向高度強化、高性能、高可靠性等方向不斷發(fā)展，這種發(fā)展對多品種、變批量的船用柴油機生產(chǎn)制造技術(shù)提出更高要求。
二、工藝設(shè)計內(nèi)容的增加
先進制造技術(shù)使整個產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程用數(shù)字化連成一個完整的信息鏈，從設(shè)計CAD、工程分析CAE、工藝CAPP、加工CAM、設(shè)備DNC、MDC到車間MES等，信息高度集成準確可控。CAPP是工藝設(shè)計的重要軟件工具，由于工藝設(shè)計的需求CAPP也不斷發(fā)展，從檢索式、派生式、創(chuàng)成式、專家系統(tǒng)、工具化一直到三維模型工藝應(yīng)用，其集成應(yīng)用可支撐產(chǎn)品設(shè)計、工藝制造的全生命周期。
CAPP技術(shù)的發(fā)展
工藝設(shè)計的全過程是利用三維模型的各個階段的數(shù)模關(guān)聯(lián)起來。 從工藝規(guī)劃的方案制定、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計到車間數(shù)字化應(yīng)用，其中冷加工、熱加工及裝配的仿真技術(shù)應(yīng)用更為實用。
CAPP是CAD和CAM的紐帶，需與PDM、MES和ERP緊密集成，是計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）中不可缺少的一環(huán)。
CAPP與PDM/MES/ERP緊密集成
數(shù)字化車間的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)DNC系統(tǒng)需要和其它管理系統(tǒng)如PDM、MES等系統(tǒng)進行有機集成，為CAPP提供統(tǒng)一完整的數(shù)據(jù)支持。
車間DNC/PDM/MES集成示意圖
信息化技術(shù)的應(yīng)用使工藝設(shè)計內(nèi)容可覆蓋生產(chǎn)全過程，快速得到各類正確信息，是提高工藝工作準確性很重要的一點。
工藝設(shè)計涉及生產(chǎn)全過程
三、制造過程的改變
接下來談一下制造過程的改變。一是工藝工作重點的轉(zhuǎn)移，以前到車間實物驗證，驗證不合適的時候返回來修改�，F(xiàn)在增加了虛擬仿真等技術(shù)，如機加工工藝，在虛擬環(huán)境下對加工過程中工件與刀具、刀具與夾具、刀具與工作臺的干涉碰撞進行驗證，選擇合理的加工參數(shù)充分發(fā)揮數(shù)控機床的潛能。工藝設(shè)計重點已轉(zhuǎn)移到應(yīng)用多種軟件進行虛擬仿真驗證的環(huán)節(jié)，使得工藝設(shè)計的流程發(fā)生較大改變。這樣，對工件的可加工性進行預測和評價，可大大縮短產(chǎn)品設(shè)計與制造周期。二是制造過程的車間工作重點也在轉(zhuǎn)移：車間數(shù)字化建設(shè)勢在必行，如DNC、MDC和MES的應(yīng)用。
車間數(shù)字化建設(shè)
車間注重加工過程各類信息的監(jiān)控。舉個例子，通過將ToolScope的硬件部分與機床控制系統(tǒng)連接，相應(yīng)能讀取數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令，可用于監(jiān)控銑削、鏜削、車削、等多種加工方法，如對刀具磨損行報警，避免機床碰撞，還可以提取各種參數(shù)供我們分析。
加工過程動態(tài)監(jiān)控
三是工藝與生產(chǎn)的信息高度集成，從工藝設(shè)計開始到數(shù)控設(shè)備加工的全過程的每個單元都有數(shù)據(jù)收集，形成的數(shù)據(jù)庫是企業(yè)的重要資源。
工藝與生產(chǎn)的信息高度集成
四、制造技術(shù)管理提升
工藝技術(shù)的變化、生產(chǎn)過程的變化肯定會導致管理發(fā)生變化，而對企業(yè)的管理即是對企業(yè)的人的管理。在企業(yè)管理中會產(chǎn)生一些矛盾關(guān)系：
一是企業(yè)管理者和新技術(shù)應(yīng)用的矛盾關(guān)系，企業(yè)管理者觀念進步是數(shù)字化智能化的關(guān)鍵，這是企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向和生存命脈。明白數(shù)字化智能化的作用，還得有實際效果，不能為應(yīng)用新技術(shù)而應(yīng)用新技術(shù)。
二是技術(shù)管理者和新技術(shù)應(yīng)用的矛盾關(guān)系。聽從使命召喚，具有緊迫感，不斷加強自我學習。比我們先進的歐美日制造技術(shù)的不斷前進，落后的我們?nèi)绾螒?yīng)對？信息化技術(shù)是實現(xiàn)企業(yè)最優(yōu)管理有效辦法，是科學管理框架與企業(yè)現(xiàn)實問題相結(jié)合的橋梁。以計算機網(wǎng)絡(luò)、大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為技術(shù)基礎(chǔ)覆蓋總體工藝設(shè)計，先進制造技術(shù)流程決定了組織的管理結(jié)構(gòu)。制造技術(shù)管理要最大限度地利用企業(yè)的設(shè)備、技術(shù)和信息資源，使其信息化、集成化，實現(xiàn)工藝規(guī)范化、生產(chǎn)標準化，以提高企業(yè)的經(jīng)濟效益和市場競爭能力為最終目標。
三是企業(yè)員工和新技術(shù)應(yīng)用的矛盾關(guān)系。員工的惰性和舊觀念是阻力，新技術(shù)的實施一定要有制度鼓勵。對專業(yè)技術(shù)人員需積極與大學與研究所合作，對其再培訓，雙方人員的連續(xù)、穩(wěn)定性影響新技術(shù)的學習和應(yīng)用效果。
四是設(shè)備數(shù)控和技術(shù)進步的矛盾關(guān)系。對數(shù)控設(shè)備的深度認知、功能學習和有效利用，將是數(shù)字化車間的一大障礙。數(shù)控設(shè)備是的機械、電子、液壓、光學、計算機等技術(shù)高密度集成體，體現(xiàn)時代最高技術(shù)，特別是發(fā)達國家進口設(shè)備，高效利用難度更大！我認為日本全員生產(chǎn)維護制度比較好，它強調(diào)的是“三全”，全效率、全系統(tǒng)及全員。同時還要利用社會專業(yè)資源，保證數(shù)控設(shè)備的全效率。
五、制造技術(shù)進步任重道遠
制造技術(shù)進步任重道遠，只有堅持以下幾個方面，才可能看到希望。一是制造技術(shù)的進步緊迫性，包括生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變；二是技術(shù)集成的專業(yè)性，多項技術(shù)集成到一起，也不是一蹴而就的；三是組織模式改變的穩(wěn)妥性，要關(guān)心技術(shù)隊伍的穩(wěn)定；四是配備軟硬件的時候注意系統(tǒng)兼容性和經(jīng)濟性；五是最終達到效果的實效性，目標是要達成效果。感謝各位專家同仁！
本文根據(jù)陜西柴油機重工有限公司工藝研究所副所長曹利平先生在“第十一屆中國制造業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化國際峰會”上的發(fā)言整理而成，已經(jīng)本人確認。
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