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1 1 工业工程的概念 工业工程是一门不断发展和完善的学科,它有效地综合了工程科 学、管理科学、自然科学和社会科学等多学科研究的必威体育精装版成果,逐步 形成了自己独立的科学体系,并且随着科学技术的发展和市场需求的 不断发展而变化,其内涵和外延还在不断丰富和发展。1955 年美国工 业工程师学会给出了工业工程完整的定义,即“工业工程是对有关人 员、物资、设备、能源和信息等组成的整体系统进行设计、改造与实 施的一门学科,它利用数学、物理和社会科学的专门知识和技能,并且 应用工程分析和设计的原理和方法,对该系统可能获得的成果予以确 定、预测和评价” 。可以看出,工业工程是综合运用各种实用的知识和 方法,为把人力、物资、装备、技术和信息组成更加有效和更富于生 产力的综合系统,所从事的规划、设计、评价和创新的活动,它为有效 的组织和管理提供科学依据。　大量生产有其自身规律。因此对于一、二百万件的批量生产，需要在很长的一段时间内始终保持加工的质量标准。首要考虑的是存在多少影响变量。在很多情况下，机床的温度变化可能完全不同，刀具对加工表面的影响无法预测，不同批次的原材料也不可能完全一样等等。每周七天，一年365天，机床的运行状态也是无法控制的。 　　H?ni公司(位于瑞士Arch的一家车削零件制造商)的副总裁Urs Steinemann先生说：“对于大多数零件来说.要求我们达到很高质量标准的响应时间很短。”他说：这就要求我们有一个与之相适应的组织机构，并对整体条件进行规划，以满足这类要求。只有这样，才能将这类复杂要求转化成我们企业的机会。 　　Dihawag公司的区域销售经理Christoph Schlaginhaufen强调：作为刀具供应商，我们的工作就是提供能完成此类工作的刀具，并要达到最佳程度，以适应未来的工艺要求，当然我们不允许改变的变量除外。事实上，直到最近才能实现这一目标，例如在多轴车床上使用经过优化的Horn Supermini车刀在大量生产中的应用。自2008年1月起，该公司的管理工作已移交给下一代人。如今，该公司是由Ralph Hani和Urs Steinemann打理的。 　　图1 H?ni公司(车削零件制造商)拥有回转自动线 、液压机、单轴及多轴车床等完成适用于大量生产的多种加工设备 　　适用于多种大量生产的机床 　　H?ni公司始建于1939年，现有员工120人。该公司曾从事冲压加工，自1971年起.主要从事车削加工业务。此后.这个家族企业的业务蒸蒸日上，每十年生产场地扩大一倍，员工数量也与生产场地的扩大平行增加。 　　Steinemann说，该公司的主要业务是加工直径1～40mm的零件，其中50%以上是汽车零件，30～35%的客户是电器公司，其余是与医疗技术。 　　通常，汽车工业产品都是长线产品.主要是在Arch工厂，用回转自动线、液压机和多轴车床加工;单轴CNC车床主要用于加工批量在5000～20000件之间的零件，这类产品通常为医疗设备，即完全按机床类型组织生产(图1)。据Steinemann说，除使用单轴CNC机床的CNC车削加工车间外.还有一个普通车床车间和一个使用普通及CNC多轴车床的车间，而液压机床则属于一个独立车间。由于很多零件需要进行表面精加工，公司还设有磨削加工车间，由于90%到95%的零件在加工后需要清洗，因此还设有清洗车间。 　　 　　图2 部门主管Andrea Esposito说：批量从20万 到百万件的汽车零部件通常都是用Tornos MultiDeco 20/6多轴车床加工 　　 　　图3 固定销内径用Horn Supermini车刀加工到5.65mm。机床加工效率的提高是因为采用了这种几何形状经过优化，表面光滑并有新型超氮涂层的刀具 　　 　　图4 现在.用Supermini车刀。可加工12000 个固定销，精切表面粗糙度可稳定达到Ra0.08μm～0.14μm.而且刀具使用寿命提高一倍 　　 　　图5 刀具优化完成后。Urs Steinemann(左) 和Christoph Schlaginhaufen不仅对质量检验证明的良好成果表示满意，而且相应地减少了返工量 　　优化使内孔车刀工效提高一倍 　　Andrea Esposito是多轴机床车间主管。主要负责日常(每周7天，每天24小时)生产项目。绝大部分汽车工业用车削零件都是在他负责的机床上生产的，其典型零件是调节排气、排油用的控制阀。据Esposito说.该车间的机床包括Tornos MultiDeco 20/6多轴车床。主要用于加工批量在20万件以上到百万件的产品(图2)。与此同时，该车间还负责加工批量在20000件到50000件的短线产品。但无论何种情况，都必须达到要求的表面质量和公差。这类工件材料主要是钢、不锈钢