生产计划准备
在制订和执行生产计划前，企业首先要明确生产什么产品、如何生产、采用什么样的技术及管理方式。
一、生产技术准备
生产技术的引进是实施生产的基础条件。在制订生产计划之前，必须确保企业的生产技术已经准备完善。例如，在轮胎生产企业中，通常要采用较为先进的子午线轮胎生产技术，在钢铁行业中，需要使用和推广薄板坯连铸连轧和带钢连铸连轧技术。
先进制造技术的技术由两部分组成：主体技术群和支撑技术群。其中，主体技术群可细分为两个部分：设计技术群和加工及装配技术群。
（一）设计技术群
面向制造的设计技术群指用于生产准备的工具群和技术群。产品和制造工艺的设计可以采用CAD以及工艺过程建模和仿真等一系列工具。设计技术，具有快速设计、设计准确的特点，对产品研发、生产费用、产品质量及新产品上市时间都有很大影响。
（二）加工及装配技术群
加工及装配技术群指用于产品生产的过程及设备。例如，铸造、模塑成形、冲压、磨削等作业过程及相关设备。随着高新技术的不断发展，数字化、自动化是加工装配技术发展的必然趋势。车身自动化焊接现场如下图所示。
（三）支撑技术群
企业生产需要借助一系列的支撑技术，如测试、检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。支撑技术群是保证和改善主体技术的工具、手段和系统集成的基础技术。在主体技术群和支撑技术群中，有一部分技术已经发展得很成熟，在企业中的应用也较为普遍。这些技术是先进制造技术系中的关键技术，如下表所示。
在市场需求的驱动下，制造业的生产规模正沿着“小批量、品种”的方向发展，制造技术也在沿着“手工→机械化→单机自动化”和 “刚性流水自动化→柔性自动化→智能自动化”的方向发展，从而推动了制造业的不断进步和发展。
先进生产技术在企业中，特别是在装配制造业中的应用，使得企业在制订生产计划时，可以放宽对生产能力的限制：在企业财务预算允许的前提下，可以增加先进生产技术的投入，从而进一步提高企业的生产效率。
#p#副标题#e#
二、产品设计准备
产品设计是将产品构想转变为具体产品的过程。进行产品设计的目的，即寻找实现这些产品性能或要求的方法。
（一）产品设计的原则
由于产品设计要全面确定整个产品策略、结构、生产系统的布局，因此，产品设计具有“牵一发而动全局”的重要意义。在进行产品设计时，设计人员应熟知并遵循产品设计的原则，如下表所示。
许多在市场竞争中占优势的企业都十分注重产品设计的细节，以便设计造价低而又能满足要求的产品，如此一来，对产品设计过程的严谨性要求便被凸显。
（二）产品的设计过程
产品的设计过程可以分为方案设计、技术设计和工作图设计三个阶段。
1. 方案设计
方案设计主要是明确包括市场需求和生产能力在内的设计思想，理性地进行产品规格设计。方案设计的内容由产品的种类及其复杂程度决定。例如，对于一件比较复杂的产品，其方案设计应包括总体方案设计、产品参数设计、性能指标设计、产品简略图设计、传统系统简略图设计和产品原理图设计等内容。
（1）编制设计技术建议书。建议书的编制过程，是全面明确产品设计要求的过程。而技术建议书也是提交评审的主要文件。技术建议书中一般会提供多个设计方案，以便评审选优。设计技术建议书的内容如下表所示。
（2）系统功能分析。在对系统功能进行分析时，要从产品的总功能向下逐级分析，直至分解为不能再分解的功能单元，从而建立起功能和结构之间的关系，确保产品功能的最终实现。
（3）原理方案设计。原理方案设计是产品设计的关键阶段。在这一阶段中，要充分发挥人的创造力，构思各种可行的方案。无级变速器的原理草图如下图所示。
过去，车辆上普遍使用的是机械式脉动无级变速器，因结构设计问题，制约了无级变速器功率范围的扩大。而机械式无级变速从原理和结构设计上作了改进，实现了功能上的创新。
（4）初步结构方案设计。将各分功能原理进行组合，形成完整的功能体系设计。产品的结构方案要能够完整地实现总体功能，并且各分功能的实现次序在原理上都是合适的。
结构方案的设计是原理方案的具体化，但并不能完全展示各组成部分的形状，而只是展示产品功能的示意图。坦克版机箱产品结构草图如下图所示。
（5）方案设计评审。方案设计评审就是对设计技术建议书的评审。在方案设计评审过程中，要把握设计方案的技术要求、经济性要求、约束条件以及对客户需求的满足程度。
2. 技术设计
技术设计是将预想的设计方案具体化为实际的结构方案，并对具体的结构参数进行分析和计算，最终确定产品的材料、尺寸和零部件的空间相对位置。
技术设计的主要内容如下表所示。
技术设计完成后，应对设计结果加以评审。评审的主要依据是设计技术建议书，检验技术设计的结果是否满足技术建议要求。评价指标涉及产品的功能、原理、结构、安全性、人机工程、装配、运输、经济性及环保等方面。
3. 工作图设计
工作图设计又称图样设计，在这一环节要完成对部件和零部件图样的设计，零件明细表、产品说明书的编制等任务。其重点在于规定零件的形状、表面形态及其他技术要求。
只有确定了产品的结构、原理、加工方法等信息，产品的加工过程才能行之有据，产品的生产计划才能真正落到实处。
#p#副标题#e#
三、产品工艺准备
产品工艺准备是解决产品如何制造的问题。在这一阶段中应做好：产品图纸的工艺性分析与审查、拟定工艺方案、编制工艺规程及设计与制造工艺装备等工作。
（一）产品图纸的工艺性分析和审查
产品图纸的工艺性分析与审查，主要是审查产品结构的工艺性，确认其是否符合最佳制造工艺过程的要求——在实现同样功能的同时生产费用最低。产品图纸的审查内容如下表所示。
为避免由于工艺性问题造成的图纸多次返工和修改，对图纸的工艺性分析和审查，应贯穿于设计准备的整个过程。技术人员与工艺人员应协同工作，共同解决结构工艺性方面存在的问题。产品图纸通过工艺性分析和审查以后才能晒印。
（二）拟定工艺方案
科学合理的工艺方案，有助于生产部运用先进的生产经验和新的科学技术成果，制造符合设计要求的产品，同时达到改善劳动条件的目的。
工艺方案的主要内容包括：规定工艺的繁简程度，提出关键工艺的研究课题和解决方案，确定工艺路线，规定产品零件划分给加工车间的原则和具体分配方法。
工艺方案由工艺员编制。在拟定多个工艺方案时，应由相关车间工艺员、工装设计员和有经验的老员工参与方案审核，以确定最合适的工艺方案。
（三）编制工艺规程
工艺规程是指导工人操作的技术文件，也是企业安排生产作业计划、进行生产调度、确定劳动组织及检查质量等的主要技术依据。
制定工艺规程主要依据企业的生产类型、零部件的质量要求、工厂设备运作情况等。按内容详细程度，其表现形式可以分为以下几种。
（1）机械加工工艺过程卡片。该卡片是一种最简单的工艺文件，其内容涉及零件所经过的工艺阶段、每个工艺阶段的工序、每一道工序的加工内容、所需工艺装备、设备和时间定额等。某企业机械加工工艺过程卡片如下表所示。
#p#副标题#e#
（2）机械加工工艺卡片。该卡片通常按照每个零件所处的工艺阶段进行编制，内容包括毛坯种类、尺寸、工艺内容、工艺装备、各工序采用的设备、加工表面、切削用量、工作等级和时间定额等，对主要工序还要设计零件的加工草图。某企业机械加工工艺卡片如下表所示。
（3）机械加工工序卡片。该卡片是按照零件的每道工序加工编制的，内容包括该工序的零件加工草图，工步、走刀的划分，工步使用的刀具、切削用量和时间定额等。某企业机械加工工序卡片如下表所示。
采用何种工艺形式，主要取决于零件的技术特点和生产类型。对于小批量生产的产品和样品试制，一般只编制过程卡，关键零部件编制工艺卡；对于成批生产的零件一般编制工艺卡，主要零部件编制工序卡；对于大批量生产的零件，则需为全部零件编制工序卡。
#p#副标题#e#
（四）设计和制造工艺装备
工艺装备是量具、刃具和辅助工具的总称。按适用范围可以将工艺装备划分为专用和通用两种。专用工艺装备，适用于某种产品、某个零部件、某道工序，属专用资产，且大多单件金额较高；通用工艺装备一般通过外购或者订购准备。所以，工艺准备阶段的主要任务是设计和制造专用工艺装备。
1. 工艺装备的设计
专用工艺装备的设计，可以提高产品质量，降低工艺装备的成本，减少设计和制造费用、时间及劳动量，加快新产品的开发速度。要使这些设计达到要求，可以采取以下策略，设计工艺装备的策略如下表所示。
工艺装备设计程序如下图所示。
其中，确定专用工艺装备的数量、明确设计任务是设计工艺装备的基础工作。专用工艺装备总数的确定，要参考不同类型工艺装备的系数。所谓“工艺装备系数”，是指产品中每一种专用零件平均配备的专用工艺装备数，其公式为：
K工装=N工装/N专件
其中，K工装表示产品的工艺装备系数。
N工装表示产品的专用工艺装备数。
N专件表示产品的专用零件总数。
根据上式，可以计算产品的专用工艺装备总数，即：
N工装= K工装×N专件
不同产品的专用工艺装备系数比较如下表所示。
不同生产类型的专用工艺装备系数比较如下表所示。
2. 工艺装备的制造
除少数简易装备由车间自行生产外，其余工艺装备均由工具科安排制造，工具车间负责生产、制造并检验专用工艺装备。在正式投入使用前，应在现场进行工艺装备的试产验证。
总之，产品的工艺设计是后续生产过程的向导，企业必须根据产品类型和生产类型做好工艺装备。
一份科学合理的工艺装备方案有助于企业消除生产过程中的浪费，加快产品的下线速度，减少对生产计划方案的约束。同时，合理的生产计划组织体系的设计也为生产计划的制订与落实提供了便利。
一、生产技术准备
生产技术的引进是实施生产的基础条件。在制订生产计划之前，必须确保企业的生产技术已经准备完善。例如，在轮胎生产企业中，通常要采用较为先进的子午线轮胎生产技术，在钢铁行业中，需要使用和推广薄板坯连铸连轧和带钢连铸连轧技术。
先进制造技术的技术由两部分组成：主体技术群和支撑技术群。其中，主体技术群可细分为两个部分：设计技术群和加工及装配技术群。
（一）设计技术群
面向制造的设计技术群指用于生产准备的工具群和技术群。产品和制造工艺的设计可以采用CAD以及工艺过程建模和仿真等一系列工具。设计技术，具有快速设计、设计准确的特点，对产品研发、生产费用、产品质量及新产品上市时间都有很大影响。
（二）加工及装配技术群
加工及装配技术群指用于产品生产的过程及设备。例如，铸造、模塑成形、冲压、磨削等作业过程及相关设备。随着高新技术的不断发展，数字化、自动化是加工装配技术发展的必然趋势。车身自动化焊接现场如下图所示。
（三）支撑技术群
企业生产需要借助一系列的支撑技术，如测试、检验、物料搬运、生产计划的控制以及包装等。支撑技术群是保证和改善主体技术的工具、手段和系统集成的基础技术。在主体技术群和支撑技术群中，有一部分技术已经发展得很成熟，在企业中的应用也较为普遍。这些技术是先进制造技术系中的关键技术，如下表所示。
在市场需求的驱动下，制造业的生产规模正沿着“小批量、品种”的方向发展，制造技术也在沿着“手工→机械化→单机自动化”和 “刚性流水自动化→柔性自动化→智能自动化”的方向发展，从而推动了制造业的不断进步和发展。
先进生产技术在企业中，特别是在装配制造业中的应用，使得企业在制订生产计划时，可以放宽对生产能力的限制：在企业财务预算允许的前提下，可以增加先进生产技术的投入，从而进一步提高企业的生产效率。
#p#副标题#e#
二、产品设计准备
产品设计是将产品构想转变为具体产品的过程。进行产品设计的目的，即寻找实现这些产品性能或要求的方法。
（一）产品设计的原则
由于产品设计要全面确定整个产品策略、结构、生产系统的布局，因此，产品设计具有“牵一发而动全局”的重要意义。在进行产品设计时，设计人员应熟知并遵循产品设计的原则，如下表所示。
许多在市场竞争中占优势的企业都十分注重产品设计的细节，以便设计造价低而又能满足要求的产品，如此一来，对产品设计过程的严谨性要求便被凸显。
（二）产品的设计过程
产品的设计过程可以分为方案设计、技术设计和工作图设计三个阶段。
1. 方案设计
方案设计主要是明确包括市场需求和生产能力在内的设计思想，理性地进行产品规格设计。方案设计的内容由产品的种类及其复杂程度决定。例如，对于一件比较复杂的产品，其方案设计应包括总体方案设计、产品参数设计、性能指标设计、产品简略图设计、传统系统简略图设计和产品原理图设计等内容。
（1）编制设计技术建议书。建议书的编制过程，是全面明确产品设计要求的过程。而技术建议书也是提交评审的主要文件。技术建议书中一般会提供多个设计方案，以便评审选优。设计技术建议书的内容如下表所示。
（2）系统功能分析。在对系统功能进行分析时，要从产品的总功能向下逐级分析，直至分解为不能再分解的功能单元，从而建立起功能和结构之间的关系，确保产品功能的最终实现。
（3）原理方案设计。原理方案设计是产品设计的关键阶段。在这一阶段中，要充分发挥人的创造力，构思各种可行的方案。无级变速器的原理草图如下图所示。
过去，车辆上普遍使用的是机械式脉动无级变速器，因结构设计问题，制约了无级变速器功率范围的扩大。而机械式无级变速从原理和结构设计上作了改进，实现了功能上的创新。
（4）初步结构方案设计。将各分功能原理进行组合，形成完整的功能体系设计。产品的结构方案要能够完整地实现总体功能，并且各分功能的实现次序在原理上都是合适的。
结构方案的设计是原理方案的具体化，但并不能完全展示各组成部分的形状，而只是展示产品功能的示意图。坦克版机箱产品结构草图如下图所示。
（5）方案设计评审。方案设计评审就是对设计技术建议书的评审。在方案设计评审过程中，要把握设计方案的技术要求、经济性要求、约束条件以及对客户需求的满足程度。
2. 技术设计
技术设计是将预想的设计方案具体化为实际的结构方案，并对具体的结构参数进行分析和计算，最终确定产品的材料、尺寸和零部件的空间相对位置。
技术设计的主要内容如下表所示。
技术设计完成后，应对设计结果加以评审。评审的主要依据是设计技术建议书，检验技术设计的结果是否满足技术建议要求。评价指标涉及产品的功能、原理、结构、安全性、人机工程、装配、运输、经济性及环保等方面。
3. 工作图设计
工作图设计又称图样设计，在这一环节要完成对部件和零部件图样的设计，零件明细表、产品说明书的编制等任务。其重点在于规定零件的形状、表面形态及其他技术要求。
只有确定了产品的结构、原理、加工方法等信息，产品的加工过程才能行之有据，产品的生产计划才能真正落到实处。
#p#副标题#e#
三、产品工艺准备
产品工艺准备是解决产品如何制造的问题。在这一阶段中应做好：产品图纸的工艺性分析与审查、拟定工艺方案、编制工艺规程及设计与制造工艺装备等工作。
（一）产品图纸的工艺性分析和审查
产品图纸的工艺性分析与审查，主要是审查产品结构的工艺性，确认其是否符合最佳制造工艺过程的要求——在实现同样功能的同时生产费用最低。产品图纸的审查内容如下表所示。
为避免由于工艺性问题造成的图纸多次返工和修改，对图纸的工艺性分析和审查，应贯穿于设计准备的整个过程。技术人员与工艺人员应协同工作，共同解决结构工艺性方面存在的问题。产品图纸通过工艺性分析和审查以后才能晒印。
（二）拟定工艺方案
科学合理的工艺方案，有助于生产部运用先进的生产经验和新的科学技术成果，制造符合设计要求的产品，同时达到改善劳动条件的目的。
工艺方案的主要内容包括：规定工艺的繁简程度，提出关键工艺的研究课题和解决方案，确定工艺路线，规定产品零件划分给加工车间的原则和具体分配方法。
工艺方案由工艺员编制。在拟定多个工艺方案时，应由相关车间工艺员、工装设计员和有经验的老员工参与方案审核，以确定最合适的工艺方案。
（三）编制工艺规程
工艺规程是指导工人操作的技术文件，也是企业安排生产作业计划、进行生产调度、确定劳动组织及检查质量等的主要技术依据。
制定工艺规程主要依据企业的生产类型、零部件的质量要求、工厂设备运作情况等。按内容详细程度，其表现形式可以分为以下几种。
（1）机械加工工艺过程卡片。该卡片是一种最简单的工艺文件，其内容涉及零件所经过的工艺阶段、每个工艺阶段的工序、每一道工序的加工内容、所需工艺装备、设备和时间定额等。某企业机械加工工艺过程卡片如下表所示。
#p#副标题#e#
（2）机械加工工艺卡片。该卡片通常按照每个零件所处的工艺阶段进行编制，内容包括毛坯种类、尺寸、工艺内容、工艺装备、各工序采用的设备、加工表面、切削用量、工作等级和时间定额等，对主要工序还要设计零件的加工草图。某企业机械加工工艺卡片如下表所示。
（3）机械加工工序卡片。该卡片是按照零件的每道工序加工编制的，内容包括该工序的零件加工草图，工步、走刀的划分，工步使用的刀具、切削用量和时间定额等。某企业机械加工工序卡片如下表所示。
采用何种工艺形式，主要取决于零件的技术特点和生产类型。对于小批量生产的产品和样品试制，一般只编制过程卡，关键零部件编制工艺卡；对于成批生产的零件一般编制工艺卡，主要零部件编制工序卡；对于大批量生产的零件，则需为全部零件编制工序卡。
#p#副标题#e#
（四）设计和制造工艺装备
工艺装备是量具、刃具和辅助工具的总称。按适用范围可以将工艺装备划分为专用和通用两种。专用工艺装备，适用于某种产品、某个零部件、某道工序，属专用资产，且大多单件金额较高；通用工艺装备一般通过外购或者订购准备。所以，工艺准备阶段的主要任务是设计和制造专用工艺装备。
1. 工艺装备的设计
专用工艺装备的设计，可以提高产品质量，降低工艺装备的成本，减少设计和制造费用、时间及劳动量，加快新产品的开发速度。要使这些设计达到要求，可以采取以下策略，设计工艺装备的策略如下表所示。
工艺装备设计程序如下图所示。
其中，确定专用工艺装备的数量、明确设计任务是设计工艺装备的基础工作。专用工艺装备总数的确定，要参考不同类型工艺装备的系数。所谓“工艺装备系数”，是指产品中每一种专用零件平均配备的专用工艺装备数，其公式为：
K工装=N工装/N专件
其中，K工装表示产品的工艺装备系数。
N工装表示产品的专用工艺装备数。
N专件表示产品的专用零件总数。
根据上式，可以计算产品的专用工艺装备总数，即：
N工装= K工装×N专件
不同产品的专用工艺装备系数比较如下表所示。
不同生产类型的专用工艺装备系数比较如下表所示。
2. 工艺装备的制造
除少数简易装备由车间自行生产外，其余工艺装备均由工具科安排制造，工具车间负责生产、制造并检验专用工艺装备。在正式投入使用前，应在现场进行工艺装备的试产验证。
总之，产品的工艺设计是后续生产过程的向导，企业必须根据产品类型和生产类型做好工艺装备。
一份科学合理的工艺装备方案有助于企业消除生产过程中的浪费，加快产品的下线速度，减少对生产计划方案的约束。同时，合理的生产计划组织体系的设计也为生产计划的制订与落实提供了便利。
