基于聯(lián)合作業(yè)分析的軌道車輛總裝工藝分析

趙欣,孫麗,童小英,程強(qiáng),韋江

(1.大連交通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116028; 2.中國中車集團(tuán) 大連機(jī)車車輛有限公司 工藝技術(shù)部，遼寧 大連 116028)*

基于聯(lián)合作業(yè)分析的軌道車輛總裝工藝分析

趙欣1,孫麗1,童小英1,程強(qiáng)2,韋江2

(1.大連交通大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 大連 116028; 2.中國中車集團(tuán) 大連機(jī)車車輛有限公司 工藝技術(shù)部，遼寧 大連 116028)*

通過對城軌車裝配車間現(xiàn)場調(diào)研，總結(jié)出了總裝配的工藝流程、關(guān)鍵工序.之后以車窗安裝的工藝流程為例，運用聯(lián)合作業(yè)分析和 “5W1H”技術(shù)進(jìn)行分析，找出其中存在的問題.再根據(jù)ECRS原則，分析并提出改進(jìn)方案.比較改善前后的聯(lián)合作業(yè)分析圖，其空閑減少、周程縮短，效率提高，工作負(fù)荷趨于平衡.

總裝配；聯(lián)合作業(yè)分析；5W1H；ECRS原則

0 引言

隨著軌道交通車輛國際市場需求的不斷提升，企業(yè)生產(chǎn)訂單也與日俱增，所以提高軌道交通車輛產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本至關(guān)重要[1].裝配工藝是生產(chǎn)組織形式安排、制造系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容,它直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)率、質(zhì)量、成本、安全以及生產(chǎn)管理的有效性.由于多方面原因，在我國裝配工藝一直不被高度重視,大部分企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)主要停留在傳統(tǒng)設(shè)計方法中，沒有經(jīng)過系統(tǒng)、科學(xué)、合理的設(shè)計與規(guī)劃.這樣，企業(yè)發(fā)展到一定階段就會出現(xiàn)：資源利用率低，工人勞動強(qiáng)度大，裝配效率低 、不能滿足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)管理的要求等問題[2- 3].通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，某機(jī)車車輛公司的主要問題為：裝配工藝手工作業(yè)多、工藝標(biāo)準(zhǔn)化程度低、工時難以計算，故其亟需對裝配工藝進(jìn)行改進(jìn).所以，對制造系統(tǒng)的裝配工藝優(yōu)化具有很重要的理論意義和實際價值.

1 軌道客車車輛總裝配工藝現(xiàn)狀

根據(jù)收集的城鐵車項目信息，目前某公司城鐵車總裝主要為大批生產(chǎn)，單個項目裝配車輛數(shù)量在120～300輛之間.現(xiàn)有固定馬凳式和軌道流水式兩種作業(yè)方式.固定馬凳方式適合中、小批量車輛裝配，軌道流水方式適合大批量車輛裝配.但由于工裝設(shè)備配置不齊全、料件供應(yīng)不及時，故障維修慢等原因，暫未運用流水裝配作業(yè).這樣，就會造成裝配周期很難保證、裝配問題不易暴露、工人勞動強(qiáng)度大、手工作業(yè)多等問題.

1.1 總裝配工藝流程

經(jīng)調(diào)研，某車間現(xiàn)在裝的城軌車從車型上有：A型車、B型車、C型車、特殊車.從材料上看主要有鋁合金和不銹鋼車.由于A型車、B型車、C型車、特殊車的工作量不同，導(dǎo)致裝配周期有所不同.但是車體的大體流程(如圖1所示)并無區(qū)別，車輛組裝階段中所包括的工序較多，可分為車內(nèi)、車下、司機(jī)室、三個裝配區(qū)域.軌道客車車輛組裝示意圖如圖2所示.

1.2 關(guān)鍵工序

關(guān)鍵工序是指對成品的質(zhì)量、性能、功能、壽命及成本等有直接影響，并且工藝復(fù)雜，對工人技藝要求高，對產(chǎn)品可靠性質(zhì)量形成有重要影響的工序.現(xiàn)該裝配車間的關(guān)鍵工序有20個，列舉如下：空調(diào)機(jī)組安裝、受電弓安裝、地板安裝、車窗安裝、車頂二次骨架安裝、客室側(cè)門機(jī)構(gòu)安裝、客室側(cè)門安裝、地板布鋪裝、上體稱重、制動主管路安裝、制動設(shè)備安裝、制動支管路安裝、上體管路保壓試驗、貫通道框安裝、司機(jī)操縱臺安裝、前照燈安裝、前端玻璃安裝、前端模塊連接打膠、落車調(diào)整、稱重[4].

圖1 軌道客車車輛組裝工藝流程

圖2 軌道客車車輛組裝示意圖

2 用聯(lián)合作業(yè)分析對關(guān)鍵工序進(jìn)行優(yōu)化

本文以某城軌車的車窗安裝，對其進(jìn)行聯(lián)合操作分析.結(jié)合聯(lián)合作業(yè)分析圖，運用5W1H提問技術(shù)進(jìn)行分析，并用ECRS進(jìn)行改善，對裝配人員作業(yè)進(jìn)行分工，并對部分操作順序進(jìn)行重新排序，改善前后的聯(lián)合作業(yè)圖如表1、表2所示.經(jīng)聯(lián)合作業(yè)分析后，裝配效率明顯提高，3名檢測人員工作也趨于平衡，如表3所示[5].

首先用玻璃存放車將車窗推至所需裝配臺位后，工人將玻璃搬到電動升降車上，之后將玻璃擺放到相應(yīng)的位置，進(jìn)行前期的安裝準(zhǔn)備工作，最后開始進(jìn)行車窗的安裝.

車窗安裝的工藝流程是：①將窗推入到相應(yīng)的窗口內(nèi)，調(diào)整窗結(jié)構(gòu)四周的間隙，用加減定位墊的方法，調(diào)整窗上下邊與鋼結(jié)構(gòu)邊的間距，然后調(diào)整左右邊的間距，用樣塊控制窗周邊的間隙;②在加調(diào)整墊的位置鉆孔、攻絲;鉆孔時首先鉆對角的孔，接著鉆中心孔，最后鉆其他孔，之后按以上順序安裝相應(yīng)的螺栓、墊圈，涂鎖固膠；③在玻璃和鋼結(jié)構(gòu)的縫隙兩邊貼膠帶，玻璃和鋼結(jié)構(gòu)之間槽內(nèi)打膠，膠要注滿并適當(dāng)超出玻璃面，不得有漏打和欠膠的地方，打膠后立即用刮板沿膠縫長度方向從一端向另一端勻速刮抹，中間不停頓，刮膠后立即將膠帶撕掉，并將粘在玻璃和玻璃鋼上的膠清理干凈，將刮板上的膠清理干凈以備下次使用；④使用樣板檢查玻璃安裝的平面度.

表1 改善前的聯(lián)合作業(yè)分析圖

表2 改善后的聯(lián)合作業(yè)分析圖

從現(xiàn)行方法中可看到存在多處等待，現(xiàn)對上述聯(lián)合作業(yè)，運用“5W1H”技術(shù)進(jìn)行提問和“ECRS四原則”進(jìn)行分析改進(jìn)：

(1)問：螺栓緊固并涂鎖固膠必須在所有的孔鉆完以后才能進(jìn)行嗎，可以提前嗎，必須由工作人員C完成嗎？

答：不是，可以在鉆孔后立即有其他人員，一人涂鎖固膠，一人進(jìn)行螺栓緊固.

(2)問：準(zhǔn)備膠帶、膠壁紙刀、刮膠板、擦拭紙必須由工作人員C完成嗎？有無其它更合適的人？

答：不是，可以有其他閑置的人員來準(zhǔn)備膠帶、膠壁紙刀、刮膠板、擦拭紙.

(3)問：粘膠帶的時候應(yīng)該注意什么，為什么要粘膠帶，可以在螺紋緊固的時候粘膠帶嗎?

答：膠帶邊緣與窗橫截面間應(yīng)留出間隙，防護(hù)膠帶粘貼平直、牢固、無氣泡、無褶皺.在螺紋緊固的時候粘膠帶易將粉塵帶入膠帶，產(chǎn)生氣泡.

(4)問：刮膠必須要在打膠全部進(jìn)行完畢才能進(jìn)行嗎？可以在打膠的同時可以進(jìn)行刮膠嗎?

答：可以在打膠的同時可以進(jìn)行刮膠，只要沿一個方向刮平壓實，刮掉多余的膠粘劑.之后還會進(jìn)行精刮.

(5)問：可以在刮膠的時候撕膠帶、為什么不可以？

答：盡量不同時進(jìn)行，因為這樣會影響刮膠的效果，而且撕膠帶的時間很短，對整個車窗安裝的效率影響不大.

從表3可以看出: 安裝周期變短，改善后的作業(yè)時間減少了將近16min，效率提高了48%; 改善前的3位安裝人員的時間利用率分別為31%、17%和71%，3人作業(yè)分配十分不合理;改善后3人時間利用率分別為71%、71%和58% ，3人作業(yè)趨于平衡[6- 7].

表3 聯(lián)合作業(yè)分析改善前后效果統(tǒng)計表

3 結(jié)論

軌道客車車輛總裝配是機(jī)車機(jī)車車輛制造系統(tǒng)的重要組成部分，合理的裝配工藝對生產(chǎn)線平衡及整個制造系統(tǒng)的總體性能起著舉足輕重的影響.本文首先總結(jié)了車輛裝配的總裝配的工藝流程、關(guān)鍵工序.運用聯(lián)合作業(yè)分析對車窗安裝過程進(jìn)行分析，通過5W1H提問技術(shù)和ECRS原則分析并改進(jìn)，改善后的作業(yè)時間減少了將近16 min，作業(yè)趨于平衡，人員的時間利用率顯著提高.

[1]蒲春喜.軌道車輛組裝工藝現(xiàn)狀及展望[J].科技專論，2014(5)：257.

[2]陳宗舜.機(jī)械制造裝配工藝設(shè)計與裝配CAPP[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]王秀倫.現(xiàn)代工藝管理技術(shù)[M].北京:中國鐵道出版社，2004.

[4]易樹平,郭伏.基礎(chǔ)工業(yè)工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

[5]許志沛,薛順,劉曉卉,等.塔式起重機(jī)應(yīng)力檢測中的流程程序和聯(lián)合作業(yè)分析[D].成都:西南交通大學(xué),2011.

[6]富閩魯,汪波,李敏.冶金備件裝配作業(yè)流程優(yōu)化分析[J].工業(yè)工程，2007：134- 135.

Rail Vehicle Assembly Process Research based on Joint Operation Analysis

ZHAO Xin1,SUN Li1,TONG Xiaoying1,CHENG Qiang2,WEI Jiang2

(1.School of Mechanical Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China; 2.Technology Department of CRRC,Dalian Locomotive & Rolling Stock Co.,Ltd,Dalian 116028,China)

Through urban rail vehicle assembly plant site investigation,the key in the process of assembly,bottleneck process and process flow is summarized.Taking windows installation process for example,joint operation analysis and the “5W1H” technology are used to find the problems.According to ECRS principle,the scheme of improving the process flow is analyzed and proposed.Compared before and after analysis of joint operation,it can reduce the idle,shorten the cycle and improve efficiency with balanced work load.

final assembly process;joint operations analysis;5W1H;ECRS principle

1673- 9590(2017)05- 0054- 04

A

2016- 09- 04

趙欣(1991-)，女，碩士研究生; 孫麗(1972-)，女，教授，博士，主要從事機(jī)電一體化、工業(yè)工程相關(guān)研究

E-mail:245803197@qq.com.