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主题:再制造论文写作 时间:2024-02-03

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摘 要:针对工程机械再制造过程信息追溯管理中存在的追溯过程复杂、物料关系信息和其对应加工过程信息不能建立有效的联系等问题,提出了基于活动的物料清单追溯方法,建立了工程机械再制过程活动网络追溯模型.该模型将整个再制造过程的追溯实体划分为产品(物料)、作业和活动,并采用巴克斯—诺尔范式对其进行规范化描述.构建了工程机械再制造过程信息模型,利用符号化追溯活动链和活动网络构建了追溯模型.基于活动的物料清单将物料关系和其对应的加工过程进行有效地融合,在此基础上的活动链和活动网络追溯模型简化了追溯流程.

关键词:工程机械;基于活动的物料清单;追溯模型;再制造

中图分类号:TP301.5文献标识码:A

进入21世纪以后,人口、资源、环境和社会经济发展的矛盾日益突出,以及为了建设资源节约型社会、环境友好型社会和发展循环经济,使得对再制造的需求更加迫切.工程机械具有再制造性强、再制造价值大等特点,使其成为再制造行业典型代表[1].同时,建立完善的信息追溯系统已成为大多数制造型企业处理安全事故,实现产品的可追溯以及快速处理缺陷产品等必不可少的工具[2].工程机械再制造产品由于其特殊的身份,导致人们对其使用性能以及产品质量尤其关注,这就迫切地要求工程机械再制造企业构建面向再制造生产过程的信息追溯系统.

美国生产和物流管理协会(APICS)从物流的角度将可追溯性定义为:“可追溯性有双重含义:一是指能够确定运输中货物的位置,二是通过批号或序列号记录和追踪零部件、过程和原材料[3-5].”随着可追溯性的发展,人们提出了许多针对制造过程的信息追溯方法.例如物料清单(BOM)[6]以及基于批号的物料清单(BOL)[7]等.然而,相对工程机械再制造企业而言,只能追溯组成产品的零部件和原材料的批次信息还远远不够.和原始制造企业(OEM)的制造过程相比,再制造过程具有不确定性强、生产工艺复杂等特点[8].再制造过程涉及的零部件种类繁多,根据拆解后零部件的使用价值可分为修复件、报废件、完好件,而不同的零部件其制造工艺也不同.对修复件而言,相同规格的零部件由于其损伤程度不同其修复工艺也不相同,使得每个零部件都拥有唯一的修复工艺及修复过程.由BOL的特性可知,通过BOL只能追溯构成产品的零部件或原材料的批次信息,不能定位每一个产品,因为利用BOL进行追溯是建立在每一批次零部件的属性信息以及加工过程相同的基础上.然而,在再制造过程中,同一批次的零部件其属性信息和工艺都不完全相同,这就使得追溯再制造产品的批次信息没有实际意义.目前,工程机械再制造行业在国内还处于起步阶段,再制造过程信息追溯方面还没有一套科学、合理的面向整个再制造过程的追溯方法和追溯模型.其追溯深度只停留在对个别具有典型代表的关键零部件的修复过程,覆盖面相对较小,追溯能力有限[1].国外西方发达国家的工程机械再制造行业起步较早,在信息追溯方法和技术方面发展较为成熟,其中具有典型代表的有美国卡特彼勒 [9].其在工程机械再制造过程信息追溯方面,主要利用修复过程卡和关键零部件BOM有效地记录各个零部件的修复过程和其对应的物料关系.但该方法不能将过程信息和其对应的物料关系进行有效地融合,造成“信息孤岛”现象,最终导致追溯流程复杂.因此,为了解决这一问题本文提出了适合工程机械再制造过程追溯的基于活动的物料清单(A-BOM)信息追溯方法,并在该方法的基础上构建工程机械再制造过程信息追溯模型.

1工程机械再制造过程信息追溯分析

工程机械再制造是指将拥有再制造价值的退役工程机械作为再制造企业的原材料,运用现代清洗工艺、先进的检测方法以及高科技的修复工艺,进行批量化和专业化再制造,所获得的工程机械产品在使用性能和质量安全方面可以达到新机的水平.具体再制造过程如图1所示.

工程机械再制造过程涉及的信息种类繁多、而且各信息的联系比较复杂.这使得对该部分信息的追溯相对困难.因此,通过对工程机械再制造过程的分析,将工程机械再制造过程信息分为3大类:再制造过程中的产品(物料)信息、产品所经历的工艺信息以及再制造阶段所产生的过程信息.通过对这3大类信息的追溯,从而实现对整个再制造过程的信息追溯.

1)产品信息是指工程机械再制造过程中涉及的产品或物料的属性信息.如果产品为某一退役机上拆下的零部件,其属性信息则注明该零部件的具体型号以及来自哪台退役整机等.通过对产品信息的追溯可以确定组成总成品各个零部件的具体信息,为后期再制造产品的保养和维护提供指导.

2)工艺信息是指工程机械再制造过程包含的所有工艺如零部件的修复工艺、检验工艺、组装工艺、调试工艺以及涂装工艺.工艺信息属于技术文件,主要用于指导生产.对该信息的追溯可以帮助再制造企业规范再制造过程,实时维护工艺信息,防止不良品的产生.

3)再制造过程信息是指再制造阶段各个再制造活动所产生的信息如修复过程的修复信息、检验过程的检验信息、装配过程的装配信息,调试过程的调试信息以及涂装过程的涂装信息.对再制造企业而言,通过对过程信息追溯可以帮助再制造企业快速地寻找事故原因,准确地定位事故责任,从而提高整个企业的质量管理水平.

以上3类信息不仅包含了再制造过程的产品信息和生产信息,而且还涵盖了生产所对应的工艺信息,从而满足了信息追溯在其深度及宽度上的要求.

2基于活动的物料清单提出

2.1追溯实体描述

在工程机械再制造过程信息追溯过程中不仅需要追溯再制造产品的属性信息还需要追溯再制造过程信息.因此,本文提出了“追溯实体”的概念,追溯实体(Traceable Entity,TE)指在工程机械再制造过程中能够为唯一标识、描述和追溯的实体.根据追溯实体类型不同将追溯实体分为产品、作业和活动,产品经过作业产生“活动”.其中,产品可以是再制造过程中的任意物料如原材料、零部件或最终产品,作业则是再制造过程中各个操作工艺或工序的总称.

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