基于模块化设计的 CT 机装配工艺标准化与效率提升研究

1 基于模块化设计的CT 机装配工艺标准化

1.1 装配工艺流程标准化

1.制定标准装配流程：根据CT 机的模块划分和装配要求，制定详细、标准化的装配工艺流程。从基础框架的搭建开始，逐步安装各个功能模块，明确每个装配步骤的先后顺序、操作方法和质量要求。例如，首先安装CT机的机械框架模块，确保其水平度和垂直度符合标准；然后依次安装扫描系统模块、探测器系统模块等，在安装每个模块时，严格按照规定的操作流程进行，如模块的定位、固定、连接等步骤都有明确的规范。

2.引入并行装配理念：利用模块化设计的优势，将传统的顺序装配工艺转变为并行装配工艺。对于相互独立、不存在装配依赖关系的模块，可以同时进行装配，大大缩短装配周期。例如，在装配 CT 机时，计算机系统模块和电源系统模块的装配可以同时进行，这两个模块分别在不同的工作区域由不同的装配小组负责，在各自装配完成后，再与其他已装配好的模块进行集成。

3.设立装配质量控制点：在装配工艺流程中，设置多个质量控制点，对关键装配环节进行严格的质量检测。只有通过质量检测的环节，才能进入下一道装配工序。例如，在安装扫描系统模块后，对 X 射线管的安装位置、高压发生器的输出电压等关键参数进行检测，确保其符合质量标准；在完成探测器系统模块的装配后，对探测器阵列的性能进行测试，检测其对X 射线信号的响应准确性等[1]。

1.2 装配操作规范标准化

1.制定装配操作手册：为装配工人提供详细的装配操作手册，手册中对每个装配步骤的操作方法、使用的工具、装配技巧等进行详细说明，并配以直观的图片和示意图。例如，在安装某个模块的螺栓时，手册中明确规定使用何种规格的扳手、拧紧力矩的大小，以及拧紧的顺序等；对于一些复杂的装配操作，如模块间的电气连接，通过图片展示接插件的正确插拔方式和连接线路的走向。

2.规范装配工具使用：对装配过程中使用的工具进行标准化管理，规定每种装配操作应使用的工具类型和规格。同时，定期对工具进行维护和校准，确保工具的精度和性能符合要求。例如，在进行高精度的机械装配时，使用经过校准的高精度扭矩扳手，保证螺栓的拧紧力矩准确无误；对于电子装配，使用符合防静电要求的焊接工具和装配镊子等。

2 基于模块化设计的CT 机装配效率提升策略

2.1 装配线优化

1.设计模块化装配线：装配线采用流水线式布局，将不同的装配工序分配到各个工位上，每个工位负责完成特定模块或模块组合的装配任务。通过合理规划工位的数量和布局，使装配线的物流顺畅，减少模块在装配过程中的搬运时间和等待时间。例如，在装配线上设置扫描系统装配工位、探测器系统装配工位、计算机系统装配工位等，各工位之间通过自动传输装置连接，模块在装配线上依次经过各个工位，完成整个CT 机的装配。

2.引入自动化设备：在装配线上引入自动化设备，如自动化装配机器人、自动拧紧机、自动检测设备等，提高装配效率和装配精度。自动化装配机器人可以完成一些重复性、高精度的装配任务，如模块的抓取、定位和安装等；自动拧紧机能够按照设定的扭矩值准确地拧紧螺栓，保证装配质量的一致性；自动检测设备可以在装配过程中实时对产品进行质量检测，及时发现和纠正装配缺陷。例如，使用自动化装配机器人将探测器阵列模块准确地安装到探测器系统框架上，其装配精度和速度远高于人工操作；自动检测设备在每个装配工位后对已装配的部分进行实时检测，一旦发现问题，立即发出警报并指示问题位置，便于及时进行调整和修复[2]。

3.优化装配线平衡：通过对装配线上各个工位的作业时间进行分析和优化，使各工位的作业时间尽量接近，实现装配线的平衡。这样可以避免某些工位出现忙闲不均的情况，提高装配线的整体生产效率。因为 CT 机的组装的各个部件太多且多是质量较大的零部件，还有更多线缆的安装工作十分繁琐，不同装配零部件的组装时间相差悬殊，所以均衡集成装配线包括自动化的装配工装系统，并按设定的节拍完成脉动式移动，装配过程流畅和易于掌握，不会产生挤压或脱节，使每个工位的时间是一样的，这样才能最大化的提高工作效率。

2.2 物流与供应链管理优化

1.模块化物料配送：将各个模块所需的零部件进行分类、打包，并按照装配线上的工位需求，定时、定量地配送至相应工位。采用标准化的物料包装和配送容器，便于物料的搬运和管理。例如，为每个功能模块定制专门的物料配送箱，箱内按照装配顺序和零部件的使用频率进行合理布局，配送人员可以根据装配线的生产节奏，准确地将物料配送至对应的工位，减少装配工人寻找和领取零部件的时间。

2.优化库存管理：采用合理的库存管理策略，在保证CT 机装配生产连续性的前提下，尽量降低库存水平，减少库存成本。利用先进的库存管理系统，实时监控零部件的库存数量和使用情况，根据生产计划和实际需求进行精准的库存补货。例如，采用ABC 分类法对零部件进行分类管理，对于关键的、使用频率高的 A 类零部件，保持较低的安全库存水平，并通过与供应商建立快速补货机制，确保在库存不足时能够及时补货；对于使用频率较低的C 类零部件，则适当降低库存数量，以减少库存积压[3]。

3 CT 机脉动生产的节拍控制与协同机制

1.节拍平衡优化：通过工业工程（IE）方法分析各工位作业内容，消除瓶颈工序。例如，工位 4 调试时间较长，通过将部分软件预装工作前移至控制台模块预装配阶段，使工时从 40 分钟压缩至 35 分钟；同时采用并行作业模式，在工位 3 进行电气对接时，工位 4 提前准备调试程序，减少等待时间。

2.异常响应机制：生产线配备Andon 系统（安灯系统），当某工位出现物料短缺、设备故障或质量问题时，操作人员按下报警按钮，系统自动通知相关人员（维修、质检、物流），并在电子看板显示异常信息。小异常（如工具损坏）要求 5 分钟内响应，大异常（如模块接口偏差）启动临时缓冲预案，通过备用工位维持生产线脉动节奏，确保单日产能不受影响。

3.数字化协同平台：基于MES 系统实现生产数据实时交互，平台显示各工位进度、模块库存、设备状态等信息，当某模块库存低于安全阈值（ ⋅≤3 套）时，自动向预装配车间下达补产指令；同时通过数字孪生技术构建生产线虚拟模型，模拟不同订单组合下的产能匹配情况，辅助生产计划调整。

4 结束语

通过合理的模块划分、标准化的设计原则以及装配工艺的标准化和优化，能够有效缩短 CT 机的装配周期，提高装配效率和产品质量，降低生产成本。同时，模块化设计理念也为 CT 机的个性化定制和产品升级提供了便利，增强了企业在市场中的竞争力。在未来的医疗设备制造领域，应进一步推广和深化模块化设计在装配工艺中的应用，不断探索和创新装配技术和管理方法，以适应日益增长的医疗设备需求和不断提高的质量要求。

参考文献：

[1]薛朕. 放射科 CT 机中的剂量管理系统性能评估与改进策略 [J]. 中国仪器仪表, 2025, (07): 57-60.

[2]赵荣庆. CT 机质量控制和计量检测工作研究 [J]. 品牌与标准化,2025, (02): 97-99.

[3]姚圣红. 螺旋 CT 机视角下的维修和管理研究 [J]. 中国医疗器械信息, 2025, 31 (02): 152-154.