原型车间生产异常管理的有效策略

发布于2019年12月1日 | 作者：Hazel，WayKen项目经理

生产现场的生产异常管理是指为检测、控制和解决生产过程中的错误、紧急情况和失控状况而制定的一系列措施和管理手段。原型车间主要服务于交期短、小批量生产的常规订单，对生产异常案例有特殊管理以快速响应。

原型车间的生产异常可能出现在材料采购、CNC原型加工、生产延误、质量控制等环节。工作流中任何生产异常都会产生连锁反应，最终影响客户满意度。因此，需要点对点管理以快速及时响应生产异常，防止其再次发生。

原型车间管理生产异常的五个步骤

通常，原型车间按五个步骤管理生产流程中的生产异常，以降低其发生率：准备、发现、行动、原因追踪与跟进、专题预防会议。

步骤1——准备

• 定义每个工序的生产异常，如原材料采购、CNC编程、CNC加工、手工精加工、蚀刻等。

• 制定生产异常问题的法规和程序文件，如8D报告。

步骤2——异常发现

• （找人）及时止损，将异常情况（工序、程度、数量……）通知相关人员和上级；

• （决策者）现场确认异常并指导现场应急响应。

步骤3——行动

• 评估异常损失程度并制定相应解决方案；

• 协调相关部门执行解决方案并在快速截止日期内完成。

步骤4——原因追踪与跟进

• 找出可能原因并采取预防措施避免某些问题发生；

• 长期跟进措施有效性。

步骤5——专题预防会议

• 向全体员工进行专题培训，了解事件发生与恢复过程，更重要的是如何预防。

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原型车间可能出现的生产异常与案例

以下三个案例属于不可恢复生产，供参考：

1. 材料异常

原型车间因订单各异，原材料通常不备库存，而是按订单采购。这种情况下，只能从销售数百种不可追溯材料的材料店购买。这是材料限制导致可能异常。作为生产首道工序，材料采购关乎后续生产运行。一旦出现材料异常且无法第一时间发现，损失至少等于订单价值。

原型车间依靠经验和可用但非专业工具识别材料，如硬度和密度（重量/体积）。有时成品原型被发现材料成分不符合特定规格。

案例

原型常用PE，包括HDPE、LDPE、PE+GF等，性能各异。曾有客户从事海洋行业，需要PE1000制造原型。PE1000密度0.941-0.965 kg/m³，低于水密度，可漂浮水面。然而收到成品原型时，发现零件意外沉入水中，确认绝非PE1000。客户向原型车间反映材料问题，经检查最终得知材料是PE但添加了GF（玻璃纤维）。PE+GF密度高于水，放入水池即沉底。当然，负责任的原型车间最终承担损失并为客户重新制作。

避免异常关键在于加工前将材料放入水中测试。

2. CNC加工异常

大多数原型车间无设计能力，严格按提供的CAD图纸、三维数据和二维图纸编程。根据CNC编程，CNC材料被告知如何逐步加工零件。CNC工程师不仅要编程所需结构，还要设计刀具路线以实现高效加工过程。

常见CNC加工异常包括忽略微小特征、过切、欠切等。有些异常可通过二次加工补救，如过切则不可恢复。

案例

一CNC加工管件在密封圈区域有数个高度0.5mm的凸耳凸台（如下图）。密封圈原加工步骤为在车床将密封圈车至虚线区域，比所需环宽高0.5mm，然后在三轴CNC机床上铣削凸耳凸台。然而因过切0.5mm高度材料，凸耳凸台无法再铣削。工件因0.5mm过切而报废。

避免异常关键在于加工参数应受良好控制，并保留一定切削余量供调整。

3. 后处理异常

如打磨抛光、喷砂拉丝、喷漆印刷、激光蚀刻、阳极氧化、电镀、镀铬、化学处理、粉末喷涂等，原型车间内部表面处理多由手工完成。一方面，手工能通过精细加工满足定制表面处理；另一方面，手工难以像机器一样用标准严格控制，不同人员或工具处理同种表面处理会有差异。

常见后处理异常包括喷漆或粉末喷涂颜色不匹配、阳极氧化/镀铬不均匀、附着污渍/瑕疵等。

案例

阳极氧化铝零件需在零件表面有挂点进行阳极氧化，但挂点压痕不可避免留在表面。通常挂点位于内表面，外部不可见。然而某些情况下，加工零件要求光滑表面包括内部特定区域用于密封或装配，若阳极氧化前未确认，关键区域挂点压痕（即使不可见）可能被客户视为缺陷。更重要的是，压痕因材料减少难以恢复。

避免异常关键在于生产前预先确认允许挂点区域，不可总是想当然。

简要结论

随着原型车间管理体系日趋成熟，以及生产经验日益丰富，生产异常发生率将降低。简而言之，寻找可靠原型车间时，别忘了考察其成立时间，最好三年以上！