摘 要：针对目前国内重型数控机床生产制造企业生产系统效率较低，且物流周转量较大等问题，文章通过分析重型数控机床各生产单元间的物流联系，同时结合实践工作经验，给出一种适合重型数控机床生产系统组织架构的解决方案。
关键词：重型数控机床；生产系统；物流分析；平面布置
中图分类号：TB491 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）24-0102-02
重型数控机床生产系统是一种典型的加工——装配式生产系统，其多品种、单件小批量的生产性质决定了其生产系统必须具有足够的柔性，才能够快速响应用户需求的变化。同时，考虑到重型数控机床是一种集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品，其生产制造系统涉及到焊接、机械加工、热处理、涂装、装配等多种复杂工艺流程，其生产系统组织设计的合理、高效与否直接关系到企业的前期投入成本和后期运营成本，对企业的生产和发展起到关键作用。
1 重型数控机床
根据原国家机械工业部机床工具局规定：自身重量在10～30 t范围内的机床属于大型机床，30～100 t范围内的机床属于重型机床，大于100 t范围内的机床属于超重型机床。
而重型和超重型机床根据其产品种类又可分为龙门加工中心、落地铣镗床、数控龙门移动式和台式车铣加工中心、重型数控车床（立、卧车）、重型滚齿机等。
2 重型数控机床生产系统
重大型数控机床生产系统是由许多工段、车间和部门等子系统组成的整体，其生产系统中的产品均具备生产过程周期较长，在制品占用较多，物料周转量大、效率较低、成本较高等特点。同时由于其单件小批的生产性质，相对于多品种大、中等批量生产性质来说，更容易出现质量问题即产品的一致性问题。因此，要想构建合理、科学的重型数控机床生产系统布局方案，首先在设计之初就要充分对生产物流进行必要的分析，其次就是生产系统的空间布置问题，如总平面布置和各厂房内部的单元布置等。
2.1 物流分析
重型数控机床产品主要由大型结构件、铸锻件、中小件及相应配套件组成，其生产制造中涉及到下料、焊接、加工、热处理、涂装和装配等多种工序。
由于重型数控机床的结构件和铸件体积较大，且较重，如床身、立柱、横梁等，按照产品制造流程及生产过程中的物料流程分析，铸件和结构件的流程为产品主流程，中小件及配套件为次要流程。因此可组成以铸件和结构件为分析对象的物流主线和以主轴、盘套类零件、配套件等为分析对象的物流辅线。
2.2 生产系统设置与总平面布置
2.2.1 生产系统设置
完整的重型机床生产系统包括：铸造、焊接、锻造、机械加工、装配、热处理、涂装，以及配套的生产库房（原材料库、毛坯库、半成品库、成品库、外购件库等）。
近年来，随着国家对环境保护的日益重视，重型机床新厂建设时，污染相对较大的铸造、锻造，一般采取异地建厂的模式。许多新兴的重型机床厂，都还采取了将铸造、锻造进行社会化协作的生产模式。目前国内的重型机床生产厂家，除多年未进行过搬迁改造的老企业外，近几年新建的和进行过搬迁改造的企业，除极个别大型机床厂在一个厂区内保留了上述完整的生产系统外，其余的企业均将铸造、锻造异地建厂，或采取社会化协作。基于此，本文研究重型机床生产系统，亦只考虑设置焊接、热处理、机械加工、涂装、装配、生产库房等生产系统，对于铸造和锻造工序，则采取厂外协作的生产方式。
结合前述重型数控机床的物流分析，同时借鉴工作中多个项目的设计经验，可以发现，其生产系统布置通常由工艺专业化和产品专业化两种模式混合组成。其中焊接、热处理工序一般均采取工艺专业化原则，即工艺、设备集中布置的原则；装配工序则采取产品专业化方式，按产品类别分别进行装配；而对于加工和涂装工序，则根据企业产品特点、管理组织架构等的不同而灵活设置。此外，考虑到重型机床单件、小批、工件较大、运输不便等生产特点，最终衍生出以下三种生产系统组织模式。
模式一特点为焊接、热处理工序工艺专业化；装配工序采取产品专业化方式；涂装工序分散到产品的装配车间中去，而将加工全部集中起来，以提高设备利用率，充分发挥重大型设备的效益，如图1所示。
模式二特点为焊接、热处理工序工艺专业化；装配工序采取产品专业化方式；将大件加工分散，与各自的装配车间紧邻，形成产品事业部的模式，而涂装和中小件加工则采用集中的模式，如图2所示。
模式三特点为焊接、热处理工序工艺专业化；装配工序采取产品专业化方式；加工和涂装均采用集中的模式，如图3所示。
以上三种组织模式中，模式二将大件加工与产品装配集中在一起，便于按产品组建事业部，有利于子公司的运作和总厂[图1 生产组织模式一]