优化工件加工工序，采用OEE对生产设备的实际产能和理论产能的比率进行监控，掌握生产过程的瓶颈，是一种实现高效、低成本零部件加工的有益探索。缸体是发动机的重要部件，基础形状比较复杂：壁薄、呈箱型、多空腔和孔系。通常情况下，缸体生产线的加工特点是：先面后孔；先进行易发现零件内部缺陷的工序；先完成深孔加工，避免较大的内应力影响后序精加工；正确合理的安排密封试验、压装、清洗等辅助工序。在国内某汽车企业的缸体生产线优化中，技术人员采用了节拍优化的方法，并利用OEE管理手段，提高了产能，降低了生产成本。优化缸体加工节拍以L4汽油机缸体生产线为例，生产线由国产的4台卧式加工中心和4台立式加工中心组成，工件采用手工装夹，传送采用无动力辊道；辅机（清洗、试漏、压装）采用专机；位置尺寸采用三坐标测量机检测，孔径、孔深、螺纹孔等采用专用量具；刀具以国产硬质合金刀具为主，关键刀具采用国外知名品牌；设计产能80台／日。首先分析一下该生产线的线体平衡率，即构成生产线体的作业者在作业要素中时间上的平衡状态。线体平衡率=（所有工序节拍之和×100%）/（瓶颈工序节拍×人员）假设每台加工中心配置1名操作者，可以计算出该线线体平衡率为43.4%，损失56.6％。通常生产线的生产节拍是由整线中生产时间最长的设备决定。通过对缸体的工艺流程和节拍进行分析（表1），可以看出OP60的加工节拍最长，其次是OP30、OP100。优化过程可以分为单工序优化和整线节拍平衡。1、单工序优化（1）优化工件夹具该生产线是加工中心组成的柔性加工线，因此选择合适的设备参数是非常重要的。目前，高速加工中心的快速移动速度可达80m/min，各移动轴加速度保持10m/s2，换刀时间（刀-刀）3s，主轴转速16000r/min。对于加工中心，节约辅助加工时间的常用方法是采用双工作台和双工位进行加工。图1所示为加工某缸盖进气面的双工位夹具，采用双交换工作台立式结构的加工中心，加工内容为粗、精铣进气面以及进气面螺栓安装孔，该工序共有5种刀具，每只刀具的换刀时间为9s，交换工作台时间为8s。当采用常规的单夹具加工时，整个加工节拍为161s；当采用双工位夹具加工时，加工节拍为135s。该方法受设备的加工范围、刀具长度，特别是工作台的最大承重的约束，在设计时需要进行认真的校核，另外，当采用手工装夹时必须考虑装夹时间，使用双交换工作台加工中心时必须保证加工时间大于人工装夹工件的时间。图1双夹具示意图（2）刀具使用的优化□优化加工路径采用优化设计为面加工刀具选择合理的刀具运动轨迹；对于孔加工刀具，应减小刀具逼近距离。□优化工艺方法在铣削加工中，将多刀加工改为一刀加工，多使用复合刀具，如复合钻、台阶钻等；镗孔和铣削平面时多采用多刃加工。□采用高速加工刀具采用高速加工刀具，可有效地减少纯加工时间。例如，在CICINNATI四轴立式加工中心上粗镗某发动机缸孔，采用的硬质合金镗刀片，切深为1.5mm，v=180m/min，fz=0.17mm/r时，分别采用单刃镗削和4刃镗削，加工节拍相差169s（表2）。(3)生产效率提高20%，总成本下降15%。总成本＝3%＋22%＋75%×(1-20%)＝85%从以上3种降低生产成本的方案中可以清楚地看到，提高生产效率对降低HYPERLINK"http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"\o"点击进入机械加工产品库"加工成本是非常有效的。因此，以表1所示OP10工序优化为例，当改变HYPERLINK"http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"\o"点击进入机械加工产品库"加工刀具参数后，HYPERLINK"http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"\o"点击进入机械加工产品库"加工节拍时间从1446s(24.1min)变为750s，如表3所示。本道工序优化的整体思路有2点，第一是将粗铣底面分解到毛坯供应商处粗HYPERLINK"http://www.mechnet.com.cn/product/26/1.html"\o"点击进入机械加工产品库"加工，第二是合理地提高刀具参数和优化刀具逼近距离。在本道工序使用的钻头采用的是国产硬质合金(v=60～90m/min，fz=0.18～0.22mm/r)，铣刀采用的是涂层硬质合金(v=150～220m/min，fz=0.10～0.22mm/r)，铰刀(v=40m/min，f=0.10mm/r)，丝锥(v=6～12m/min)。通过对其他各工序的优化和节拍平衡后，该生产线不仅