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1產品、工藝設計一體化的意義

1．1縮短交貨周期，提高市場的反應速度

如果設計和工藝分離，產品設計人員一般注重考慮產品的性能需求，由于工藝經驗不足，對產品的設計工藝性考慮不夠，在產品設計中往往存在工藝性不好的情況，等到產品已經投入到生產加工線上才發現設計的產品沒有可加工性，再返回重新修改產品設計，將嚴重影響生產加工和交貨周期，如果產品設計的同時了解工藝加工，設計的產品具有加工工藝性，產品設計后就能直接生產出來，而不存在反復設計的現象，可以縮短設計周期，提高市場的反映速度。

1．2節約成本，提升產品加工質量

只有了解工藝設計與工藝加工方面的知識，才能在設計過程中考慮產品能否按最少的工藝步驟、加工方式和盡量利用現有工裝加工出合格的產品，下面從牙輪鉆頭設計和加工方面的實例進行分析：

1．2．1鋼齒牙輪保徑齒的設計

在以前的設計過程中，經常存在設計的空間太小，即兩顆排之間空間太小。焊齒時敷焊厚度不容易控制，導致兩顆齒之間寬度變窄，而且齒的根部容易留下焊渣，焊渣主要是含碳化鎢的超硬材料，鉆鉸保徑齒孔時，鉆鉸刀只要碰到焊渣，就會導致刀具崩刃或造成產品廢品，當焊渣太多，刀具崩刃太嚴重時，必須先手工打磨焊渣，這樣不僅增加了操作工的工作量，也影響加工效率，如果在設計時考慮工藝加工，在不改變產品性能的同時，通過改變銑削深度、角度等參數設計，就能有效避免打刀問題的發生。

1．2．2產品設計與工藝工裝相結合

在不影響產品性能的前提下，如果設計產品時盡量考慮選用現有工裝加工，能有效減少新工裝的設計和制造，不僅能節約工裝設計的時間和制造周期，而且能夠節約生產成本。當然，這需要產品設計者了解工藝設計，掌握產品加工時關鍵參數如何控制和檢測，才能判斷是否可以利用現有工裝。

2實現產品、工藝設計一體化的構想

實現產品、工藝設計一體化，需要從“硬件”和“軟件”等方面著手，需要提升機床的加工能力、公司領導自上而下的重視、注重人才的培養以及選擇合適的設計軟件等。

2．1提升機床加工能力

先進的機床是提升產品加工能力的有力保障，如果機床加工能力有限，有的產品可能無法加工，即使能加工，也可能需要設計復雜的工裝，工裝的設計和制造周期長，嚴重影響產品交貨周期。隨著加工中心等先進機床的出現，很多外形復雜的產品都能通過機床轉盤的旋轉和編制程序來實現加工，產品加工對工裝的依賴性也越來越小，設計的專用工裝也相對較少。

2．2自上而下的重視

實現產品、工藝設計一體化與公司和部門領導的大力支持是分不開的，因為制造行業存在一些“重設計、輕工藝”的現象，很多人都希望從事產品設計的工作而不愿意主動承擔工藝設計工作，這將存在人員結構的不合理現象，而這顯然對企業的發展不利，要想成為制造業的龍頭企業，需要改變這一觀點，需要自上而下的重視工藝設計，從管理模式的改變到人力資源的調整，都需要領導的大力支持。

2．3注意人才的培養

企業要想從市場服務、產品設計、工藝設計和加工制造等各方面水平得到提升，則需要這些方面的綜合性人才的培養。從市場對產品的需求和選用到產品設計，從工藝設計到工藝加工都掌握好了的人才，不僅能夠快速地為市場做出反映，為用戶推薦合適的產品，也能及時處理制造現場加工出的不合格品，能準確判斷不合格品是否滿足產品性能，對影響產品性能的不合格品判定報廢，對不影響產品性能的不合格品做一些相應的放行處理，做到既不影響產品質量，也不影響生產加工，還能為公司節約成本。

2．4選擇合適的軟件作為設計平臺

選擇合適的設計平臺至關重要，不僅關系到設計效率，而且關系到設計質量，在當今信息化高速發展的時代，一般引入產品全生命周期管理系統（PLM系統），基于PLM系統，定制開發牙輪鉆頭產品與工藝設計軟件，設計人員按照標準化設計流程就能完成不是很復雜的產品設計和工藝文件的編制，也能根據系統中提供的工裝加工信息，快速判斷設計的產品是否需要設計新的工裝夾具。

3一體化實施后的注意事項

3．1改變觀念，突破認識

隨著PLM系統等設計平臺的搭建，產品設計和工藝設計更加標準化，從而也會隱藏另外的問題，可能有的設計人員對產品設計和工藝設計都停留在軟件的使用上，沒有更深入了理解產品設計原理；工藝設計也可能只是停留在工藝文件的編寫上，如果對工藝設計和加工理解不透徹，即使編寫的工藝文件有錯誤也不能發現，錯誤的工藝文件用于產品加工，可能給公司造成不可估量的損失，因此，不僅要掌握工藝設計的原理，而且需要了解機床加工和編程方面的知識，只有了解工件的加工方式和方法，才能更好地設計出可加工的產品。

3．2增強各部門橫向聯系與配合

設計、工藝及加工制造部門應該緊密結合，有的產品可能會根據市場需求做出一些更改，產品更改后，數控程序、下發到制造部門的工藝文件等都需要更改，有時候存在產品設計更改后沒有及時通知制造車間更改工藝文件的現象，而完整的工藝文件是奠定產品制造質量的基礎，如果工藝文件沒能及時更新和替換，實際加工工藝與工藝文件不符，容易造成加工質量事故。因此，需要加強各部門的橫向聯系與配合，新工藝或產品設計如有更改，都需要立刻更新制造車間工藝文件和程序等。

4結語

實現產品、工藝設計一體化意義重大，不僅能提高市場的反映速度，也能節約設計成本和生產加工成本，而要完全實現一體化，不僅需要自上而下的高度重視、人才的培養和完善軟件平臺，還需要改變思想觀念、增強部門之間的橫向聯系等。

作者:黃建蘭單位:江漢石油鉆頭股份公有限公司技術中心