精益節(jié)拍化生產(chǎn)運用研究

唐軍軍　蔣新艷

摘 要：HXN5B機車電器柜組裝由于工藝流程不清晰、集中作業(yè)、缺乏作業(yè)標準規(guī)范、物料管理混亂等原因?qū)е律a(chǎn)能力嚴重不足且產(chǎn)品質(zhì)量較低，通過成立節(jié)拍化生產(chǎn)項目小組，通過規(guī)范工藝流程、查找工序瓶頸、工位切分、編制標準化作業(yè)指導書，同時采用精益管理進行改善，最終實現(xiàn)1臺/天節(jié)拍化生產(chǎn)，提升了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：節(jié)拍；工位制；標準化作業(yè)；精益管理

1 引言

DJDQ公司負責HXN5B機車電器柜組裝試驗工作，由于生產(chǎn)任務(wù)量較大、周期較短且相關(guān)設(shè)計工藝方案不夠完善，導致無法立即實現(xiàn)批量化連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)能力。因此，如何優(yōu)化流程，規(guī)范作業(yè)標準，設(shè)計一個有效的生產(chǎn)組織模式，以消除瓶頸，實現(xiàn)生產(chǎn)節(jié)拍化、管理精益化，值得進行分析研究。

2 電器柜組裝生產(chǎn)現(xiàn)狀

HXN5B機車電器柜組裝已于2012及2013年相繼完成1、2號車兩臺試制工作，最初生產(chǎn)組織只是借用HXN5機車作業(yè)場地及其生產(chǎn)模式，未針對HXN5B機車實際產(chǎn)品特點和作業(yè)要求重新進行方案設(shè)計，生產(chǎn)效率較低；由于前兩臺機車給定試制周期較長，對工藝方案優(yōu)化改進和物料供應(yīng)的節(jié)點要求相對較低，因此生產(chǎn)作業(yè)的重心在于產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)能相對較低；按照公司計劃，3號車起，HXN5B機車將正式大批量投產(chǎn)，由于設(shè)計優(yōu)化更改方案較多，相應(yīng)工藝方案短時間無法及時轉(zhuǎn)化，且缺乏有效生產(chǎn)組織方式，上下工序混合作業(yè)，生產(chǎn)場地雜亂，無配套工藝裝備，班組員工流動頻繁導致技能和經(jīng)驗水平不足，難以實現(xiàn)電器柜組裝工位制節(jié)拍化生產(chǎn)。

3 目前存在的問題

3.1 工藝流程不清晰

由于1、2號試制機車生產(chǎn)工藝基本參照HXN5機車模式進行，試制完成后未能有效分析梳理，由于后續(xù)生產(chǎn)的不確定性，也無法對其進行固化，且3號車加裝改造項目較多，既有工藝流程已不適用于當前生產(chǎn)。與HXN5B機車電器柜內(nèi)主要以繼電器、二極管、電阻、電容等小型電氣元件安裝不同，HXN5B機車還包含了線槽、大線、銅排、電抗器、微機柜、超級電容等大型元器件安裝，這導致電器柜組裝工藝復(fù)雜化，既要求有預(yù)組裝工序，相應(yīng)的輔助工序也明顯增多，這就造成了電器柜組裝試驗工藝流程不清晰、不細化，生產(chǎn)周期無法預(yù)測，也無法進行下一步的流程優(yōu)化。

3.2 工位切分困難

前兩臺機車電器柜組裝試制都是采用集中作業(yè)方式進行，各工序混雜，同時作業(yè)情況時有發(fā)生，不僅效率低下，且存在大量等待浪費時間，無法對作業(yè)人員合理分工，生產(chǎn)瓶頸較為嚴重。而HXN5B機車電器柜為特殊的“L”型三面柜體結(jié)構(gòu)，與HXN5機車單面柜體差異較大，可允許工序并行作業(yè)的空間較充裕，因此電器柜組裝工位化設(shè)計既不能簡單的集中作業(yè)，也不能完全按工序逐個分解，需要在考慮均衡生產(chǎn)的前提下進行優(yōu)化切分，以滿足節(jié)拍化生產(chǎn)。

3.3 工藝標準不完善

既有電器柜組裝工藝文件及相關(guān)作業(yè)指導書均為針對前兩臺試制機車所編制，不符合3號車起由于大量設(shè)計優(yōu)化改造導致的工藝變更要求，因此無法有效規(guī)范現(xiàn)場操作，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。同時，現(xiàn)有作業(yè)指導書只是對電器柜組裝整個流程進行概括性規(guī)范，不僅未完全覆蓋所有工序，而且無法滿足工位切分的需求，特別是部分新增工序仍無明確規(guī)范，導致存在依靠操作經(jīng)驗而不是作業(yè)標準進行作業(yè)的現(xiàn)象，因此，標準化作業(yè)亟需完善。

3.4 工藝裝備匱乏

由于后續(xù)生產(chǎn)的不確定性，電器柜試制階段并未重新設(shè)計符合該產(chǎn)品特性的相關(guān)工裝設(shè)備。工作臺位、配件存放架等工位器具基本沿用HXN5機車，僅能滿足臨時作業(yè)，除部分可改造后繼續(xù)使用外，大多需重新制作；DITMCO試驗臺硬件設(shè)施可繼續(xù)使用，但測試軟件程序需重新編制并驗證實施。因此，以目前工裝設(shè)備能力來看，還遠不能滿足大批量生產(chǎn)的需求，也無法實施節(jié)拍化生產(chǎn)。

4 節(jié)拍化能力設(shè)計與實施

通過對目前已有問題進行分析梳理，決定成立節(jié)拍化生產(chǎn)項目組，分工合作，從設(shè)計、工藝、質(zhì)量、現(xiàn)場等多方面進行流程設(shè)計、優(yōu)化改善，具體措施如下：

4.1 工藝流程規(guī)范與優(yōu)化

4.1.1 編制工藝流程圖

通過對設(shè)計新增改造方案進行確認，結(jié)合原版工藝流程圖，清晰劃分各工序，流程再造并優(yōu)化，最終經(jīng)過現(xiàn)場生產(chǎn)周期測算，修改編制完成HXN5B機車電器柜組裝試驗工藝流程圖，如圖1所示。

4.1.2 查找工藝瓶頸并改善

對工藝流程圖進行分析可以發(fā)現(xiàn)，電器柜組裝工藝瓶頸在于柜內(nèi)線束布線接線兩個工序，其原因主要是柜內(nèi)線束走向錯綜復(fù)雜，原工藝方案為柜內(nèi)線束整體制作，線束無固定走向，布線耗時耗力，且布線完成后既不美觀也無法保證工藝質(zhì)量，分析1、2號車布線接線周期大約需5天時間，即使考慮操作者熟練度提升也不會有很大改善。通過對放線卡片和柜內(nèi)元件布局分析發(fā)現(xiàn)，柜內(nèi)線束按布線工藝不同可分成兩個模塊，即連接器線束模塊和散線線束模塊，再對兩個線束模塊按元件布局分別進一步細化制作，實現(xiàn)集束化、分類化，這樣不但縮減了柜內(nèi)線束制作周期，而且大大縮短了柜內(nèi)布線接線時間，工藝瓶頸順利解決，生產(chǎn)效率得以提升，通過跟蹤5臺車實際測量發(fā)現(xiàn)，在操作者熟練度一定提升后，工藝改善后布線接線作業(yè)周期約1.5天，效率大大提升。

4.2 切分工位，編制工序推移圖

通過對工序作業(yè)標準工時測定，以滿足均衡化生產(chǎn)為基礎(chǔ)，對電器柜組裝進行工位切分，分為元件預(yù)組裝、小線布線、大線銅排安裝及耐壓試驗、DITMCO試驗四個工位，另設(shè)置三個輔助工位：銅排熱縮、CPF及TRP組裝、線槽制作，此三個工位與電器柜組組裝線可并行作業(yè)。設(shè)計每工位作業(yè)節(jié)拍為1臺/天，據(jù)此編制電器柜組裝試驗工序推移圖，按推移圖測算周期為5天。經(jīng)過一周時間對組裝現(xiàn)場工裝、工具重新設(shè)計更新，完成了前期準備，自11號車起按設(shè)計工位進行生產(chǎn)，同時對工序推移圖寫實匯總，實際作業(yè)周期5天，生產(chǎn)節(jié)拍1臺/天，與設(shè)計方案完全一致，與原始方案相比，生產(chǎn)周期縮短2天，實現(xiàn)了節(jié)拍化生產(chǎn)。

4.3 按工位劃分編制標準作業(yè)指導書

針對現(xiàn)場作業(yè)缺乏規(guī)范標準、內(nèi)外部返工問題日益嚴重，對作業(yè)指導書重新修訂。首先，對原始版本作業(yè)指導書內(nèi)容項點進行完善，細化充實，特別針對自動開關(guān)、萬轉(zhuǎn)開關(guān)、接線端子排等質(zhì)量問題點突出的配件組裝工序進行作業(yè)規(guī)范，新增納入電器柜組裝作業(yè)指導書；其次，查詢相關(guān)標準，重新核對完善作業(yè)標準中的量化參數(shù)，同時修訂作業(yè)記錄卡片?，F(xiàn)場操作評審，規(guī)范作業(yè)標準中定性指標并完善作業(yè)指導書；最后，對作業(yè)指導書按工位進行切分，組織操作人員進行培訓，按作業(yè)標準編制工位作業(yè)自檢記錄卡片，工藝覆蓋率達到100%，實現(xiàn)了工位化標準化作業(yè)，提升了產(chǎn)品質(zhì)量。

4.4 優(yōu)化完善物料管理

4.4.1 精益物流配送

物流公司商討，決定實施精益物料配送，按照電器柜組裝BOM表每臺單臺份配送。首先，根據(jù)組裝BOM編制物料配送清單，按物料所屬倉庫及管庫員進行細分，將配送清單劃分為物流公司各庫房子清單，明確配送臺份為1臺份，配送時間為上午8：30，確認交接人員；其次，以存取方便和安全吊運為原則，根據(jù)電器柜內(nèi)元件外形尺寸及產(chǎn)品防護需求設(shè)計制作專用物料配送工裝，通過物流公司配送牽引車實現(xiàn)精益物流配送。

4.4.1 工位物料BOM編制

物料保證是節(jié)拍化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，任何一個工位由于物料異常而停產(chǎn)都會影響整個組裝生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)，因此，將電器柜組裝BOM按照各工位進行了切分，工位BOM中明確每個物料的物料編碼、規(guī)格型號、設(shè)計數(shù)量以及原理圖代號，便于操作人員能準確及時反饋物料異常，也便于管理人員對生產(chǎn)現(xiàn)場實施管控。

5. 總結(jié)及后續(xù)工作設(shè)想

通過上述優(yōu)化整改，HXN5B機車電器柜組裝工位制節(jié)拍化生產(chǎn)線基本建成，經(jīng)過近兩個月的生產(chǎn)運作，已實現(xiàn)預(yù)期目標，工藝流程清晰，工位切分合理，各工位產(chǎn)能相對均衡，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升，節(jié)拍化生產(chǎn)穩(wěn)定。

后續(xù)階段，將繼續(xù)對電器柜組裝生產(chǎn)線進行精益化改善，通過推行CTPM現(xiàn)場改善活動，號召員工積極參與提案活動，制作標準維持卡，建立自主維持機制；開展紅牌作戰(zhàn)，進一步提升5S管理水平；著重開展小團隊活動，針對目前仍然存在的質(zhì)量問題進行梳理，專項整改，以進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量；推行精益管理理念，提升公司管理水平。