什(shí)麼是(shì)模塊化系列化,為什麼要模塊化系列化?
在說模塊化系列化産品設計之前,我們要先強調一點,任何的産品開發及設(shè)計方法的發展最終都(dōu)是由一個因素來驅動的,那就是利潤!所有的技術進步(bù)及發展都是商業行為的産物。沒有利潤及商業行為的驅動都不可能帶來(lái)技術的進(jìn)步。
尤其在液壓行業競争日益激烈(liè)的今(jīn)天,企業的技(jì)術研發都必(bì)須圍繞降低成(chéng)本提高利潤這個主題進行(當然前(qián)提是技術的領(lǐng)先性及市場需求),這才是最根本的驅動力和(hé)提高産品競争力的核心(技術領先(xiān)無可(kě)替(tì)代除外,但明(míng)顯液壓行業絕大部(bù)分産品都可以找到競(jìng)争對手)。那麼如何降(jiàng)低成本(běn)提高利潤呢?無外乎都要(yào)圍(wéi)繞(rào)産品從研發到終端(duān)客戶(hù)這個鍊條(tiáo)進行,這(zhè)其中包括:
研(yán)發設計階段的考慮;
加工(gōng)制造階段的考慮;
物料管理(lǐ)及裝配工藝階段的考慮;
批(pī)量生産的考慮;
産品質量把控的考慮;
售後(hòu)服務的考慮。
所謂模塊(kuài)化系列化(huà)的設計方法,無一不與以上六點挂鈎,其最終目的就是為了實現以上六點(或許還有更多(duō),我畢竟做技(jì)術的,對其他環節或許(xǔ)有疏漏)能在更(gèng)低的成(chéng)本下完成。那麼對于多(duō)路閥産品都可以拆分成那些模塊呢?這些模塊是如何跟(gēn)以(yǐ)上六點挂鈎的呢(ne)?
表一. 多(duō)路閥模塊化組件劃分
模塊一閥體組件
1.相比(bǐ)對整(zhěng)組閥進行裝配(pèi)并做(zuò)出廠實驗,如(rú)果我們獨立的将每一片閥體組件拿出來進行測試,那麼無疑質(zhì)量上得到了更好的控制,比如說洩漏量是否達标,LS梭閥流量是否正(zhèng)常,補(bǔ)償器工作是否異(yì)常等等,這些性(xìng)能(néng)在這個模塊上就可(kě)以達到把控。如(rú)果說測(cè)試是液壓的靈魂,那麼質量就是産品的靈魂。而(ér)對質量的把控都需(xū)要技術的支撐。
2.我們知道多路閥産品的配置根據(jù)客戶(hù)需求都是不一樣的,比如說是否有補償器的(de)選擇,是否帶負載(zǎi)保持功能的選擇,是否(fǒu)帶端口溢流閥,是否帶LS溢流閥(fá)等等。那麼(me)這麼多的需求我是否可(kě)以用(yòng)一個固定的(de)配置來滿足呢(ne),答案是肯定的,但你需要用最全(quán)的配置滿足客戶較低的要求,所以,你的(de)成本高,尤其在大批(pī)量生産過程中影響較明顯。那(nà)麼,就會延申出根(gēn)據(jù)各種不同配置而進行的加工及裝(zhuāng)配。每一種加工和配置就是一個模(mó)塊,這些不同模塊構成了整個(gè)的閥體模塊平台。
那麼在這些制造(zào)環節中,閥體組件模塊化是如何與前述(shù)挂鈎的(de)呢?
閥體(tǐ)組件模塊化;
研發設計階段就需要考慮各種變形模塊(kuài)加工(gōng)制造以實現以合适(shì)的(de)配置滿足客戶的要求,降低(dī)成本;
不同變形結果的模塊夾具和絕大(dà)部分刀具都是通用的,不會帶來成(chéng)本的增加;
标準零件号進行裝配(pèi)後(hòu)模塊的物料管理會更加簡(jiǎn)單;
獨立模塊(kuài)的(de)質量控制能提高整閥組的質量,降低售後費用(yòng),提升産品(pǐn)形象,變相的降(jiàng)低成本。
有了以上的鋪墊(niàn),我們可以給什麼是模塊化下定義了(液壓件):我認(rèn)為,模塊化(huà)是根據一定的産品(pǐn)定位(應用于什麼(me)設(shè)備或什(shí)麼行業(yè))進行的從功能,裝配,質量把控,物料管理,售後服務等活動(dòng)進行的産品(pǐn)平台分解設計(jì),其根本目的是減少成本(běn)或降低以上環(huán)節的(de)複雜度,從而提高産品的競争力。
那麼(me)什麼是系列化:通(tōng)過以上我們已(yǐ)經可以看到,我們閥組有不同的(de)規格,或零件有不同的規格,這就是系列化。系列(liè)化的(de)産品除了(le)滿足工況的需求,一定程度上(shàng)也是降低成本的表現:比如說一組閥由不(bú)同規格的工作塊組成,那麼用合适(shì)規格的工作塊肯定是比用大規格(gé)的工作塊成本更(gèng)低。
産(chǎn)品設計平台模塊化搭建
以上我們說的是某一(yī)型(xíng)号的多路閥元(yuán)件模塊化,那麼在(zài)一個産品平台上,我們肯定不是隻有這麼一個型号,我(wǒ)們還會(huì)有不同規格,比如(rú)說流量規格(gé)從60L,120L,160L,400L等等整個系列, 我們功能會(huì)從後補償,前補償到(dào)開中心負載敏感,那(nà)麼如何把他們合理的串聯起(qǐ)來,如何去(qù)轉接,這就是産品平台的模塊化,這有什(shí)麼優勢呢?在産品平台模(mó)塊化過程中我們需要考慮什麼呢?
優勢:
1.模塊化産品設計平台的搭建核心就是“複用”當然不能(néng)為了複(fú)用而放棄性能。這個複用包括很多加工刀具的複(fú)用,生産設備的複(fú)用,裝配工藝的複用,零部(bù)件的複用(yòng)。這一系列(liè)的複用最終會大幅減低(dī)産品成本。每一(yī)個規格的閥組就是(shì)一個模塊,這些模(mó)塊之間具有很多(duō)的複用,包括工藝(yì)。所以,這是(shì)需要在設計(jì)階段(duàn)完成的,後續很多東西就無能為力了,這是基本的設計思想(xiǎng)。
2.通用(yòng)的模(mó)塊化産品管理方法,測試方法(fǎ),使整個(gè)流程更加的規範與簡單。
産品平台模塊化搭建過程中我們需要考慮什麼?
1.還是“複用”。
2.如何串接不同的功能模塊(kuài)?
大部分情況下我們的後續設計是很(hěn)難實現不同(tóng)規格産品(pǐn)的直接(jiē)串聯的,除非産品設計從一開始就是從整個(gè)平台進(jìn)行考慮的。
3.一個平台多個應用前提還是要專用就不(bú)一一展開了。
電控模塊的系列(liè)化和模塊化
在講(jiǎng)電控(kòng)模塊(kuài)之前我們先(xiān)來看看液壓先導(dǎo)的驅動方式有哪些(xiē)?
(1) 手動;
(2) 氣動;
(3) 液壓驅動;
(4) 電磁直驅(qū);
(5) 電(diàn)液(yè)驅動;
(6) 電液閉環驅動;
(7) 電液閉環驅動具有CAN總線通訊功能。
随着液壓技術的發展及終端客戶的需求提高及整機性能的體現,電(diàn)液閉環驅(qū)動已經是目前行業發(fā)展的主要趨勢了。目前多路閥産品電液比例(lì)驅動的流量滞環都在(zài)20%以上。而電液比例閉(bì)環驅動的流量(liàng)滞換可以做到7%以下。所以性能會有明顯的改善。
目前我們用的電液比例不論開環還是閉環驅動,基(jī)本就(jiù)是兩種形式,三通(tōng)比例減壓閥驅動(dòng)或高(gāo)速開關閥橋路驅動。位移反饋采用霍爾傳感器(qì)或LVDT。不管哪種驅動(dòng)方式,其基本的(de)模塊化平(píng)台方法都(dōu)是一緻的。這個平台有那些東西呢?其實就是以比例(lì)減壓閥或高速開關閥為核(hé)心展開的。
1.就三通電比例(lì)減壓閥而言仿造基(jī)本已經沒什麼(me)難點。從制造角度講由于三通(tōng)閥的(de)工作(zuò)特性,閥芯閥(fá)套的加工要求不高,唯一需要在閥芯熱處理變形上(shàng)下點功夫。從裝配(pèi)角度講,就是幾個主(zhǔ)要的壓裝工藝。那麼在配合好滑(huá)動軸承及公差的前提下,這個産品的質量主要取決于線(xiàn)圈繞線的質量。這就到了決定成本的時候了,好(hǎo)的銅絲價(jià)格較高。
2.那麼抛開線圈,這(zhè)個産品是可以直接複用到閉環模塊裡面的,你需要再加上LVDT和PCB. 所以,這兩個産品是可以(yǐ)一起進行(háng)開發的(de),主要的成本都在線(xiàn)圈這一塊(kuài)。技術(shù)難(nán)度主要在PCB這一塊。由于比例減(jiǎn)壓(yā)閥的複用,成本是(shì)可(kě)以得到降低的。
3.那麼在加上CAN總(zǒng)線通訊功能,是不是就可(kě)以形成目前最高端(duān)的像力士樂丹佛斯一樣的控制模(mó)塊呢?當時(shí)不是了。CAN總線模塊的核心是用(yòng)戶可定義流量曲線(xiàn),并不僅僅是通訊形式而減少線束。那這(zhè)有什麼用呢?除了控(kòng)制精度這主要是對工況複雜抖動厲害(hài)的場合不需要改變硬件(設計新(xīn)閥芯)而通過軟件定義流量曲線,以實現更好的性(xìng)能,這才是優勢,但有的時候,光(guāng)自定義流量曲線還不行,效(xiào)果不理想,我們還想自定義背壓,以達到更(gèng)好的效果,這就是雙閥芯多路閥的産生背景,所以,雙閥芯(xīn)多路閥流量和背壓(yā)都可以自(zì)定義,離開其中一條都沒有意義。至(zhì)于所謂的降低壓力損失等等的說(shuō)法都沒有命中要(yào)點。