标准化、模块化、系列化(4)

方面问题。原来隶属于不同企业的产品很可能有非常不同的零件和工艺。因此，应当在作出这些决定的基本因素表中加入柔性制造因素。 (8)重复的零件。如果产品设计人员不知道已有什么零件，那么，即使已经有完全相同的零件，他们还会常常把“新的”零件“添加”到数据库中。即使他们猜想可能会有所需要的零件，也可能会提出一个新的外购件，甚至设计一个新零件，而不愿花费稍多的时间去查找现有的零件。工程师们经常发现，从使用不方便的数据库里查找一个零件，比设计或购买一个新的零件更困难。

许多企业有成百上千种这样的情况：同一个零件有两三个，甚至多个以不同的零件编号定义的版本，而在可以用一个“相近”零件代替新零件的时候，这种情况就更多了。

根据作者的建议，一个宇航公司对这种情况进行了研究并且发现，它竟有900种垫片!显然，设计第901种垫片比在900种里查找更方便一些。

一家大型机床公司在研究了这种情况后发现，该企业有521种非常相似的齿轮，最后，将它们重新归类成30种标准齿轮，原来的齿轮种类竟比所需的多17倍以上！平均每种齿轮有17个功能或各个方面都相同的“复制件”。

1.4 消除重复的相同零件

相同零件的重复所带来的问题，不仅仅在于造成显而易见的、生

产额外零件所需额外材料的一般性管理成本，很可能要为每个需要相似零件的产品单独订购这些零件，这使得在零件采购时无法获得与订

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货数量有关的折扣和进行统一订货可能带来的及时交货，而且，订货数量太小容易造成零件的短缺。有趣的是，造成生产延误、短缺的零件可能正以不同的零件编号保存在别的零件箱里。

在大规模定制环境下，如果不同的产品使用编号不同的相同零件，这个问题就会更加严重。例如，对印制电路板的装配而言，由于零件箱是根据物料明细表中的零件编号进行安排的，所以可能要用自动装载设备来装载不同零件箱里的相同零件。即使机器的操作者注意到了这一点，但他们既没有时间也没有权力在现场将这些零件进行合并。如果产品族中的零件(包括重复的零件)比设备零件箱可容纳的零件多，那么，单单这种零件的重复就会妨碍柔性操作。在这种情况下，不得不为每个产品进行两次零件装载，而这正是在大规模定制中必须取消的准备工作类型。

避免出现上述情况的一个方法是，让现存零件的查找比采用新零件更加方便。下面的两种技术将做到这一点。

1.4.1零件列表

5—1所示的逻辑J帧序列表的。简单地将所有已

许多零件是以如表

有零件按顺序列表，并把该表交给设计部门，鼓励工程师们尽可能使用现有的零件。后面将说明从这些表中决定首选零件的过程。 表5-1 零件类型排列顺序示例

零件类型 带螺纹的紧固件 垫圈／垫片 齿轮 齿轮箱

排列顺序 螺纹直径、螺距、长度、螺钉头形式、材料／表面处理、等级 外径、内径、厚度、材料、表面光洁度 齿距、齿数、齿宽、材料 速比、功率、轴的方位、轴的直径 17

发电机 泵 电阻 电容 集成电路

功率、电压、相位、轴的直径、安装 压力、流量 欧姆 微法拉 通用编码系统(如74F00) 1.4.2．零件管理软件

对那些未以顺序列表形式提供的零件，或因缺乏计算机管理、数据

库使用不便、描述一致、多数据库、字段中的非结构化数据和其他信息系统复杂性等原因造成的不利情形来说，零件管理软件是必需的。 CADIS-PMX是一个零件管理数据库和“搜索引擎”，它根据零件属性而非企业的零件编号或供货商的类别号，将所有零件按层次分类。该软件可以把分类结果通过友好的图形客户界面传递给工程师，甚至还能简化数据库字段中非结构化数据的提取。

Tektronix公司用这种工具从现行的包括15万种零件的数据库中取消了32 000种零件。Tektronix公司的副总裁兼首席信息官鲍勃·万斯(Bob Vance)是这样总结取消多余零件的效果的：“没有哪个领域能使制造企业只通过这么少的努力，就对其基础产生如此巨大的影响。我们希望在不承担过重的零件库存压力下，将我们的资源投入到产品创新和客户服务中。”

1.5零件种类激增的后果

零件种类激增的最终后果是大多数企业拥有数千甚至数万不同的

零件种类(零件编号唯一)。内部的多样性几乎从来就是不必要的，但零件种类的激增却常常引起这种后果。由于缺乏任何标准化的目标或意识，设计人员只是简单地为新设计选择新零件，却从不考虑优先使

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用相似的零件。

只要简单地查询各类零件现行的零件编码总数，企业就可以了解

到当前零件种类激增的程度。在很多情况下，零件种类的激增似乎是显而易见的，甚至对大多数偶然的观察者也是如此。揭示零件种类激增的另一种方法是，汇总与零件相关的所有一般性管理费用中的“材料”预算。最后，希望这些方法能够推动现有重复零件的消除，以及按照后面讲述的有效方法进行新的设计，从而大大减少零件的种类。

2、零件通用化方法

相对于需要大量工作才能见到成效的减少零件种类的措施而言，

下面这些简单易行的方法更加有效。减少现行的零件编号，如从20 000个减到15 000个，虽然多少能够降低一些材料的一般性管理费用，但还没有达到使得工厂能够柔性地制造产品的程度。

零件的通用化是通过将某些首选零件进行标准化，而减少不同零件(零件种类)数目的非常有效的方法。通常应用于外购零件，但也适用于自制的零件。

零件通用化的方法建立在“从零开始”的原则上，该原则提出一个简单的问题：“何为设计新产品所需的最小的零件表?”如果假设企业(或一个新的竞争者)刚刚进入这个生产领域，正在决定全新的产品系列需要什么零件，那么就比较容易回答上述问题。新竞争者的一个优势在于，能够拥有一个没有过多零件负担的、全新的起点。设想该竞争者在通用零件的基础上同时设计整个产品系列，再设想如何在企业内部做同样的事情。这就是所谓的“从零开始”(zero-based)的方法。

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从字面上理解，“从零开始”的方法就是从“无”开始，只往零件表上增添必需的零件，它与从数量巨大的零件表中删除零件相反。如同清理一个混乱的抽屉、钱包或者工具箱，清除不想要的东西非常费劲，而且效率不高。效率更高的“从零开始”的方法是把所有东西清空后，只把必要的放回去。这两种方法的区另U在于，剩下的“废物”放在何处，是

在抽屉、钱包或工具箱里，还是在垃圾桶里。同样，因为要清除系统中的废物(多余的零件种类)，所以减少零件种类的工作比较困难，而“从零开始”的方法则在开始时就清除了废物。如果产品的设计是在通用零件的基础上进行的，那么，废物就是不会被使用的、没有必要的零件。这些多余零件不仅增加了一般性管理费用，而且降低了工厂的效率和机器利用率，这是因为，设计的产品所需要的零件比能够分发到每个使用地点的零件要多，从而造成了生产系统的准备工作。

通用化方法确定了新设计所需的最小的零件清单，其目的不在于

消除已有产品所用的零件，除非通用零件在所有方面都具有与之相同的功能。在这种情况下，如果新的通用零件比已有产品中的旧零件有更好的性能，则可把这个通用零件作为相同的或更好的零件替换旧零件。

请记住，在产品迅速过时和生命周期缩短的今天，即使只在新产品上实施零件的通用化，所有老产品也会在几年内被淘汰。 下面说明如何运用“从零开始”的方法实施零件的通用化。

2.1 确定零件固有的通用性

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