“工业工程”在德国工业4.0代涂装生产线规划设计中的应用

作者：

XIE

“工业工程”作为一门应用性工程专业技术，起源于上世纪初，在发达国家得到广泛应用。其作用是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统要素进行优化配置，对生产流程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工业生产效率和社会经济效益最大化的综合技术，不断发展，日趋广泛。“工业工程”对德国工业4.0代涂装生产线的规划设计尤为重要。因为涂装生产线是一项不可逆的设备，一旦完成，难以更改，需要“源流管理”，从涂装车间的规划设计开始，以涂装技术为基础，按“工业工程”和“工业管理”理论进行策划，统筹分析，整体优化，合理配置，以期用最小的投入得到最大的收益。

涂装生产线是一种典型的专用非标设备，要达到投资、效率、效益、安全卫生的预期目标，首先取决于用户的目标要求，即布局、流程、配置、控制等，运用最新涂装环保技术，机器人涂装和柔性控制等众多新技术，将以前难以实现的目标要求成为可行，“工业工程”理论成为德国工业4.0代涂装生产线规划设计的理论指导。

通过“工业工程”的组织实施，涂装生产线的设计要求明确，流程布局清晰，配置合理，作业时间、作业标准确定，卫生安全保障，特别是涂装质量、成本、效率得到预期数据，同时，在废水处理、动力供应、物流等方面也可以获得合理的设计依据。整个工作流中，信息流是需要高度重视的部分，来自于用户的生产管理实践和创新试验，决定着预测评估的正确性、改进措施的可行性，直接导致最终的效率和效益。

而德国工业4.0代涂装生产线的设计开发受设计工程师的知识水平、经验能力、供应体系、加工安装能力等各方面条件制约，致使项目在设备功能完善、机械能力、可靠性与可维护性、人机工程学等各个方面满足整个产品开发需求的风险较大，甚至有个别失败的案例。所以在设计工作的全过程，需要采用“DFMEA”，即设计失效模式分析，有效控制新技术风险。
建立DFMEA的组织，编制“潜在失效模式及影响分析”，对设计、工艺、操作使用、设备维护及评估风险所涉及的各种因素进行评价，对风险评价指数高的项目推荐预防措施，纳入可行性方案中，以现有知识技术为基础，在产品开发各阶段中，以“事前的行为”消除风险或将风险减小到可接受的水平。项目结束后，进行总结完善，收集使用维护数据，充实DFMEA数据库。

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德国工业4.0下的涂装生产线的国产化之路

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