知識管理在夾具設(shè)計中的應(yīng)用范文

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摘要：

隨著企業(yè)的快速發(fā)展，如何將夾具設(shè)計知識進(jìn)行有效的管理成為制造企業(yè)的一個難題。本文通過知識管理在夾具設(shè)計中的應(yīng)用研究，對夾具設(shè)計知識進(jìn)行搜集、共享、應(yīng)用和創(chuàng)新，建立適合公司特點(diǎn)的夾具設(shè)計知識庫，提升夾具設(shè)計的水平和促進(jìn)設(shè)計人員的成長，實(shí)現(xiàn)設(shè)計知識的繼承和傳遞，提高企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)能力。

關(guān)鍵詞：

知識；知識管理；夾具設(shè)計

隨著機(jī)械加工技術(shù)的快速發(fā)展，給數(shù)控加工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，對起連接工件與機(jī)床作用的夾具也要求越來越高。夾具一般屬于非標(biāo)準(zhǔn)裝置，需要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行設(shè)計制造。在夾具設(shè)計和制作時不但要保證新產(chǎn)品開發(fā)速度，同時要保證質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和降低產(chǎn)品成本等方面的要求。如何避免夾具設(shè)計過程中的問題及缺陷，減少新產(chǎn)品開發(fā)中的風(fēng)險，提高產(chǎn)品試制過程中的質(zhì)量，成為很多制造企業(yè)面臨的難題。由于夾具設(shè)計工作的一次性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，設(shè)計人員在參與具體的產(chǎn)品開發(fā)過程中，積累了豐富的經(jīng)驗和多方面的知識，包含了許多的設(shè)計技巧和試制調(diào)試過程中的問題等。如果這些經(jīng)驗性知識不能及時地在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行傳播，則企業(yè)的這些寶貴財富就難以得到廣泛的利用，并將隨著時間與人員的流失而受到損失。因此對夾具設(shè)計方面的知識管理研究，將設(shè)計人員的經(jīng)驗技巧得以顯性化，使夾具設(shè)計知識能夠得到傳承增值，有助于提高夾具設(shè)計的效率和實(shí)用性，為新產(chǎn)品的開發(fā)提供必要的技術(shù)支持。

一、知識管理概述

隨著信息技術(shù)和知識經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，知識成為一個企業(yè)具有長期競爭力的保證，知識管理受到了廣泛的關(guān)注，而且變得越來越重要。早在1988年，管理大師彼得•德魯克就正式提出用“知識管理”一詞來形容企業(yè)的“知識活動過程”，隨著后續(xù)學(xué)者對知識管理的深入研究，其研究重點(diǎn)已經(jīng)從定義、概念等方面深化到具體應(yīng)用領(lǐng)域之中，細(xì)化到了各個不同的層面和角度。知識管理將知識作為對象的管理，是企業(yè)對知識的獲取、轉(zhuǎn)化、傳播、分享、應(yīng)用及創(chuàng)新的全過程管理，同時也是一種循環(huán)往復(fù)、不斷積累、不斷更新的知識積累過程。知識管理主要可分為4個基本功能：知識積累、知識共享、知識應(yīng)用和知識創(chuàng)新等。知識管理過程如圖1所示。夾具設(shè)計是典型的知識密集型活動，是一個可以繼承和重用設(shè)計知識的過程。企業(yè)在長期的生產(chǎn)過程中積累了大量的設(shè)計經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，但這些夾具知識資源存在分布極其不平衡的現(xiàn)象，主要集中在夾具設(shè)計經(jīng)驗豐富的少數(shù)人手中。結(jié)合知識管理的過程，重點(diǎn)解決知識的積累、共享、應(yīng)用和創(chuàng)新的難題，成為企業(yè)高效、合理并充分發(fā)揮夾具設(shè)計知識的關(guān)鍵。知識積累是對現(xiàn)有夾具設(shè)計進(jìn)行搜集、分類、整理和存儲的過程。由于夾具設(shè)計知識的分散，不僅需要對夾具設(shè)計過程中的工藝、設(shè)備、刀具等多方面的顯性知識進(jìn)行積累，還需要對保存在設(shè)計人員頭腦中的隱形知識進(jìn)行搜集，特別是經(jīng)驗型、技巧型知識，往往是一個企業(yè)夾具設(shè)計知識的精華。

知識共享是通過知識的交流、擴(kuò)展和融合的過程。夾具設(shè)計人員的個體知識是知識創(chuàng)造的基礎(chǔ)，通過知識的共享使企業(yè)內(nèi)部成員間的交流變得無障礙，從而使知識和信息能夠得到最大程度的融合，將最需要的知識在合適的時間傳遞到最需要的人員。知識應(yīng)用主要指共享的夾具設(shè)計知識的使用、挖掘和總結(jié)的過程。在知識共享的基礎(chǔ)上，利用積累的知識去解決新產(chǎn)品開發(fā)中的問題，將以往的夾具設(shè)計經(jīng)驗教訓(xùn)傳遞給新人，避免錯誤的多次重犯，優(yōu)化夾具設(shè)計方案，減少開發(fā)中的風(fēng)險。知識創(chuàng)新的過程就是通過知識積累、知識共享和知識應(yīng)用等過程相互作用，產(chǎn)生夾具設(shè)計各類新知識、新經(jīng)驗、新方法的過程。同時也是新一輪知識獲取搜集的開始，對夾具設(shè)計知識應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行總結(jié)，實(shí)現(xiàn)知識資源庫的動態(tài)更新。

二、夾具設(shè)計知識管理過程

1.設(shè)計過程流程化夾具設(shè)計作為新產(chǎn)品項目開發(fā)中的重要組成部分，與工藝路線設(shè)計、加工設(shè)備等密切相關(guān)，對整個項目開發(fā)周期都有著重要的影響。規(guī)范夾具設(shè)計過程，明確各個環(huán)節(jié)的輸入輸出，規(guī)劃不同階段的重點(diǎn)工作，有助于提高夾具設(shè)計工作效率，實(shí)現(xiàn)設(shè)計過程流程化。首先在項目啟動后，明確夾具設(shè)計任務(wù)，在加工工藝路線評審后輸出《夾具設(shè)計任務(wù)單》，確定項目等級、工裝類型、交付日期、圖紙信息、工藝路線、加工設(shè)備、定位說明、防錯要求等關(guān)鍵信息。同時通過簽字、審核確認(rèn)后的任務(wù)單，實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計信息的有效輸入，避免無效的夾具設(shè)計工作。設(shè)計人員在接收設(shè)計任務(wù)單時，根據(jù)已編制的Checklist項點(diǎn)清單，核實(shí)工藝人員傳遞的設(shè)計任務(wù)是否清晰，夾具設(shè)計準(zhǔn)備工作是否齊備。明確項目啟動日期、工裝交付、試刀件、調(diào)試等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，確認(rèn)加工圖紙、鑄件圖紙、配件圖紙、版本及數(shù)模等圖紙信息，掌握定位方式、刻字打標(biāo)位置、防錯要求、制作數(shù)量等工藝要求。夾具工程師根據(jù)新產(chǎn)品項目開發(fā)要求，結(jié)合共享的夾具設(shè)計知識進(jìn)行夾具方案設(shè)計。在方案設(shè)計完成后，召集工藝工程師、專家委員會等人員進(jìn)行設(shè)計方案評審，輸出評審意見表。重點(diǎn)關(guān)注定位尺寸一致性、機(jī)床接口正確、刀具無干涉等，確認(rèn)點(diǎn)檢夾具設(shè)計問題清單，避免以往問題的重復(fù)發(fā)生。最后根據(jù)方案評審意見，夾具工程師完成設(shè)計方案的優(yōu)化后，進(jìn)行設(shè)計圖紙的輸出、會簽、審核及批準(zhǔn)。在此過程中確認(rèn)夾具編號是否正確、裝配檢測尺寸是否明確、易損備件庫存制作等，提交液壓缸、氣缸等標(biāo)準(zhǔn)外購件采購清單。在完成圖紙的受控、分發(fā)后，夾具設(shè)計工作結(jié)束，進(jìn)入夾具制作階段。

2.夾具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化在對夾具設(shè)計知識積累的基礎(chǔ)上，針對夾具設(shè)計開展標(biāo)準(zhǔn)化工作，以期更有效地進(jìn)行知識的共享與應(yīng)用。由于新產(chǎn)品自身結(jié)構(gòu)的差異，夾具設(shè)計工作也就有各個不同的特點(diǎn)。因此在充分尊重產(chǎn)品差異化的基礎(chǔ)上，開展設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化工作，歸納梳理設(shè)計工作中的共性部分，通過標(biāo)準(zhǔn)化要求規(guī)范設(shè)計人員的設(shè)計，減少重復(fù)性工作。夾具設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化主要從以下3方面開展：（1）夾具編號標(biāo)識標(biāo)準(zhǔn)化：統(tǒng)一夾具編號標(biāo)識，便于維護(hù)、查詢和管理，結(jié)合生產(chǎn)開發(fā)現(xiàn)狀，編制夾具編號規(guī)則，涵蓋產(chǎn)品件號、夾具順序號及工序字母縮寫等。夾具本體上要求制作工裝標(biāo)識牌，填寫零件號、客戶資產(chǎn)號、夾具編號等信息，對工裝標(biāo)識信息尺寸進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化要求。（2）夾具接口、外購器件標(biāo)準(zhǔn)化：在夾具設(shè)計過程中，需要充分考慮與機(jī)床等的連接，便于實(shí)現(xiàn)夾具的快速換型。在設(shè)計知識的整理過程中，統(tǒng)一規(guī)范夾具的接口設(shè)計，避免夾具在應(yīng)用中的連接問題。針對常用的液壓、氣壓元器件等外購件建立優(yōu)先選用清單，指導(dǎo)設(shè)計人員選用，減少備品備件庫存。（3）制定企業(yè)夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫：針對企業(yè)常用通用的工具零件，制定企業(yè)夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫。通過企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫的建立，一方面降低了工裝設(shè)計過程中的工作量，另一方面也便于供應(yīng)商準(zhǔn)備庫存，減少工裝制作周期。隨著工裝夾具應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，企業(yè)夾具標(biāo)準(zhǔn)件庫也進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化、動態(tài)調(diào)整和補(bǔ)充。

3.夾具知識庫的建立在夾具設(shè)計過程流程化、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，對夾具設(shè)計過程中涉及到的大量知識與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行積累、整理，充分利用長期積累的設(shè)計經(jīng)驗，構(gòu)建實(shí)用性強(qiáng)的夾具設(shè)計知識庫，更好地服務(wù)于夾具設(shè)計知識的應(yīng)用和創(chuàng)新。夾具設(shè)計知識庫總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。夾具設(shè)計知識庫主要包括設(shè)計流程、設(shè)計規(guī)范、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和典型案例4個模塊。設(shè)計流程模塊針對夾具設(shè)計過程中從輸入到輸出各個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)要求，是用來指導(dǎo)夾具設(shè)計人員在各個階段開展設(shè)計工作的具體要求。設(shè)計規(guī)范模塊規(guī)定了在夾具設(shè)計中的具體項點(diǎn)設(shè)計和選用規(guī)則，包括夾具編號標(biāo)識規(guī)則、材料選用規(guī)范、定位、夾緊、防錯及接口設(shè)計等方面內(nèi)容。其中重點(diǎn)對以往夾具設(shè)計經(jīng)驗教訓(xùn)進(jìn)行歸納總結(jié)，制定建立夾具設(shè)計Checklist清單，實(shí)現(xiàn)對以往掌握在不同設(shè)計人員手中的知識點(diǎn)的收集，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵知識的共享和應(yīng)用。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊整理了企業(yè)的機(jī)床、刀具信息、轉(zhuǎn)臺及輔助工具等參數(shù)數(shù)據(jù)，建立并定期更新企業(yè)外購件選用清單和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件庫，便于設(shè)計人員知識的查閱和使用。在典型案例模塊，結(jié)合公司產(chǎn)品加工工藝特點(diǎn)，選出具有代表性的設(shè)計結(jié)構(gòu)和夾具實(shí)例，供設(shè)計人員引用及參考，提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周期和避免設(shè)計資源的浪費(fèi)。

三、結(jié)束語

當(dāng)知識逐漸成為企業(yè)的一種重要的資源和競爭力來源時，通過對夾具設(shè)計過程中的知識管理進(jìn)行分析，建立一個適合公司特點(diǎn)的夾具設(shè)計知識庫，實(shí)現(xiàn)對夾具設(shè)計知識的不斷積累、吸收和創(chuàng)新，提高夾具的設(shè)計水平和促進(jìn)設(shè)計人員的快速成長。本文通過知識管理在夾具設(shè)計中的應(yīng)用研究，使夾具設(shè)計知識在公司內(nèi)部實(shí)現(xiàn)共享且具有繼承性，防止夾具設(shè)計技術(shù)知識的流失，提高企業(yè)的新產(chǎn)品開發(fā)能力，推動企業(yè)的持續(xù)快速發(fā)展。

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作者：尚付成 谷春春 單位：中車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司 常州中車汽車零部件有限公司