引言：工艺装备制造主要指的是在夹具、模具、型架、模线样板、各种试验器具、专用工艺设备控制下利用机床设备、减少人力资源使用的高精度、高效率产品生产技术。工艺装备制造经常在装配公差累计等因素下出现超差问题，严重影响了产品质量和精度，为了提高工艺装备制造产品一次交检合格率，必须利用更加先进的管理理念，例如六西格玛管理^[1]。

一、工艺装备制造模式

（一）传统工艺装备制造

传统工艺装备制造主要指分布式装配和集中装配工艺，工艺装备制造产品可以分解为各个零部件，为了降低设备生存成本、提高设备生存效率，需要采用不同机床生产线分别制造质量、精度符合要求的工艺装备制造零部件，最后经过集中装配统一将各个工艺装备制造零部件组装成最终的工艺装备制造产品。该工艺的缺点是采购时间长、制造工艺成本高、数字化覆盖率低、人力资源需求大，不符合科学生存计划的要求。

（二）现代工艺装备制造

现代工艺装备制造主要利用三级生产制度建立专业生产模式，充分利用现有的资源和生产能力，在控制生产成本的同时实现生产效率最大化。工艺装备制造产品在传统工艺装备制造下存在较大误差，容易影响工艺装备制造产品的使用寿命，最重要的是传统工艺装备制造模式在高精尖领域中的适用性较差。汽车、飞机、火箭等现代工艺装备制造产品应该采用现代工艺装备制造工艺，在机械工业基准中确定了结构上的点、线和面之间的相对位置以及组件参考之间的相对位置，减少工艺装备制造产品的装配结构误差，定位技术在现代工艺装备制造模式中比较常见^[2]。

二、工艺装备制造及数据收集

工艺装备制造开始后应该提出要求和技术条件，然后按照要求结合产品结构制定设计方案、设计图纸，并按照设计图纸编制工艺文件领取材料，最后进行零组件切削加工。零组件切削加工合格才能进行热梳理表面处理、总装工艺，若零组件切削加工不合格则应该返修或报废。总装工艺合格才能进行标记、喷漆、投产使用、二次验收，总装工艺不合格则应该进行返修，二次验收合格后才能结束工艺装备制造。以上工艺装备制造模式下超差现象出现的原因主要包括定位检测面不平整、装配后角度或尺寸不一致、热处理后存在形变问题。工艺装备制造生产领域中可以根据返修产品的具体情况收集工艺装备制造超差数据。

三、工艺装备制造超差数据分析

（一）超差数据影响

工艺装备制造超差数据影响因素可以根据六西格玛现代管理理念分别从人员、机器、材料、方法、环境、测量六个方面进行测试，其中机器振动、设定不合理、精度不足、测量位置受限、疲劳作业、经验主义、磨损、精度不够、金属屑处理不当、操作台振动、材料刚性低等因素对超差数据影响较小，而加强精度低于测量精度、操作与检验不一致、技术水平差异大、定位安装孔后无法调整、调整余量困难等因素对超差数据影响较大。

（二）数据分析方法

工艺装备制造超差数据分析主要采用关节臂坐标测量机和激光跟踪仪设备，对按图纸要求装配尺寸实际公差和偏差进行测量，最终出具工艺装备制造超差数据测量报告。

四、工艺装备制造超差控制与改进策略

工艺装备制造超差控制需要先对加工设备精度、测量设备精度进行统计，然后测量工艺装备制造超产品尺寸，并利用测量系统方差和检测值判断其分辨力超差能力是否符合要求，若分辨力较高则该超差控制系统可以投入使用。

工艺装备制造超差控制因素确定可以根据加强精度低于测量精度、操作与检验不一致、技术水平差异大、定位安装孔后无法调整、调整余量困难等因素让不同技术水平的人员对相同经典零部件进行加工，然后收集零部件加工数据查看工艺装备制造产品一次交检合格率是否显著改善，最后根据超差控制结果调整具体改进方向。

六西格玛现代管理理念主要从人员、机器、材料、方法、环境、测量等方向对超差控制策略进行改进，降低零件公差要求、增加装配后补偿加工、装配定位销、多次调整后配作定位孔等超差控制改进措施下工艺装备制造产品合格情况表现良好，达到了高精度、高效率、低成本的现代化工艺装备制造要求。

五、工艺装备制造发展趋势

（一）标准化

工艺装备制造标准化指的是模块化、系列化、通用化，模块化可以将大型工艺装备制造产品拆解为多个零部件，然后通过零部件装配安装即可实现大型工艺装备制造产品的加工；系列化和通用化可以大幅度降低研发成本和研发周期，多个同系列产品可以应用同一条生产线。

（二）柔性化

工艺装备制造柔性化指的是在非刚性可调定位技术实现产品零部件的加工和装配技术下，利用柔性工装结构的开放性和便利性优点，实现工艺装备制造产品自动化生产设备的连接，进而达到提高生产效率的目的。

（三）数字化

工艺装备制造数字化指的是设计、制造、检测等工序的数字化，数字化设计指的是利用三维制图软件直接对产品进行建模；数字化制造指的是按照产品模型进行模拟加工，软件上实现加工目标后转向实际；数字化检测指的是利用在线检测系统对产品生产指标进行监控。

（四）智能化

工艺装备制造智能化指的是在互联网、物联网的支持下生产工艺对人员的需求越来越少，未来各个自动化智能化生产线可以应用智能机器人、机械臂代替人工在复杂环境下进行作业。

（五）技术化

工艺装备制造技术化指的是铆接、实验、总装等传统技术升级为更加先进的自动识别技术、自动选钉送钉技术、双机器人钻铆技术、产品柔性定位装夹技术，技术迭代可以极大提高生产效率、提高产品一次交检合格率。

结论：综上所述，现代工艺装备制造极大地改进了传统工艺装备制造的生存质量，但是仍然存在工艺装备制造超差问题。基于六西格玛方法理论可以通过数据分析超差原因，并根据该理论提出针对性控制与改进策略，这样即可提高工艺装备制造精度，未来工艺装备制造必然向标准化、柔性化、数字化、智能化、技术化的方向发展。

参考文献：

[1]曹富营,张妮.飞机制造工艺装备的标准化设计与管理[J].中国航班,2021(18):52-53.

[2]王德志,白景彬,戴钦,等.运载火箭制造工艺装备的现状与发展趋势[J].装备制造技术,2020(10):247-250.

作者一姓名：刘腾尧；性别：男；出生年月：1974年4月；籍贯：陕西省城固县民族汉；最高学历：本科；目前职称：工程师；研究方向：工艺装备