雙饋風力發(fā)電機節(jié)拍化生產線工位設計優(yōu)化

張莉莉++張朝陽

摘 要：為優(yōu)化雙饋風力發(fā)電機現(xiàn)有集群作業(yè)模式，通過合理的工位劃分，進行節(jié)拍化布局優(yōu)化，從而實現(xiàn)生產效率提升、在制品數(shù)量降低、作業(yè)面積和作業(yè)人員數(shù)量減少的目的。

關鍵詞：集群作業(yè) 節(jié)拍化工位設計 發(fā)電機

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0056-02

作為制造企業(yè)，生產效率的提升最終要落實到制造技術的提升。一方面通過生產設備、工裝工具的更新來實現(xiàn)，另一方面是通過設計方法、生產工藝流程的優(yōu)化來實現(xiàn)[1]。本文運用精益生產中工位制、節(jié)拍化生產線設計方法對雙饋風力發(fā)電機生產線原有的集群式作業(yè)模式進行優(yōu)化，從而實現(xiàn)雙饋風力發(fā)電機生產線效率提升，制造現(xiàn)場在制品數(shù)量降低，作業(yè)占地面積和作業(yè)人員數(shù)量減少的目的。

1 節(jié)拍設計

節(jié)拍又稱生產節(jié)拍，是指在生產線上，連續(xù)生產兩個產品之間的時間[2]。對于雙饋風力發(fā)電機而言，則指連續(xù)生產2臺雙饋電機的間隔時間。

（1）日產量。根據公司近3年雙饋風力發(fā)電機年銷售量及營銷中心未來一年該電機銷售預測，經計算確定雙饋風力發(fā)電機未來一年的需求量約3臺/日。

（2）純工作時間。根據公司正常工作時間安排，考慮到人的自身需求，除去中午午飯和休息時間以及上、下午各30min的休息時間，現(xiàn)場作業(yè)人員每天的純工作時間為390min。

（3）根據日產量及純工作時間，計算出雙饋風力發(fā)電機的生產節(jié)拍：390min/3臺=130min/臺。

2 工藝寫實

雙饋風力發(fā)電機主要分轉子和定子兩大部分，生產過程均包含線圈制造、鐵心疊壓、鐵心嵌線、定轉子組裝四大工序（以下簡稱線圈、疊壓、嵌線和組裝工序）。工藝寫實重點對雙饋風力發(fā)電機定子和轉子的工藝順序、作業(yè)內容、物料明細及各工序使用的設備、工裝夾具進行詳細的梳理，為后續(xù)工位及布局優(yōu)化設計做基礎性數(shù)據收集。

（1）工藝順序。結合公司原有的工藝流程圖，通過跟進現(xiàn)場雙饋風力發(fā)電機實際生產制造過程，進一步明確雙饋風力發(fā)電機定子和轉子的制造工藝流程，此項工作中要特別注意緊前、緊后工序，批處理工序及對應的作業(yè)批量等。

（2）作業(yè)內容。明確雙饋風力發(fā)電機定、轉子各工序的詳細作業(yè)步驟名稱及步驟描述，同時對實際作業(yè)地點進行記錄，特別是浸漆、烘潮等線外的特殊加工處理工序。

（3）物料明細。明確雙饋風力發(fā)電機定、轉子各作業(yè)項點消耗的物料種類、名稱、規(guī)格及數(shù)量。

（4）工裝夾具。明確雙饋風力發(fā)電機定、轉子各作業(yè)步驟使用的工裝夾具、量具、設備等。

3 工位設計

工位設計主要包含作業(yè)測時和工位劃分兩部分。

（1）作業(yè)測時要求測定定、轉子的每個作業(yè)步驟的實際作業(yè)時間，在滿足工藝要求前提下記錄可完成該生產制造環(huán)節(jié)的最少作業(yè)人數(shù)的純操作時間及設備運行時間。在測時過程中，要剔除尋找工具物料、等待天車等非增值時間。將各個作業(yè)項點的實際作業(yè)時間加和即為雙饋風力發(fā)電機的純制造周期。

（2）工位劃分首先要根據生產節(jié)拍確定雙饋風力發(fā)電機生產線的工位數(shù)量，其中工位數(shù)量=通過作業(yè)測時確定的雙饋電機的純制造周期/生產節(jié)拍；其次劃分工位，在作業(yè)測時基礎上，結合工藝寫實過程中確定的工藝順序，劃分各工位的作業(yè)內容，確定各工位的作業(yè)人員數(shù)量、使用設備、工裝夾具及物料消耗明細。同時運用山積圖等工具，對各工位員工的作業(yè)內容進行平衡。

經過作業(yè)測時及工位劃分，最終將雙饋電機生產線劃分為36個工位。其中線圈工區(qū)共劃分為10個工位，轉子線圈6個，定子線圈5個，因為“去砂”作業(yè)時間短，使用設備工具相同，故將轉子線圈去砂和定子線圈去砂工位進行合并；疊壓工區(qū)共劃分為6個工位，轉子疊壓3個，定子疊壓3個；嵌線工區(qū)共劃分13個工位，轉子嵌線6個，定子嵌線7個；組裝工區(qū)為7個工位。

4 布局優(yōu)化及實施

根據工位劃分情況，結合目前公司雙饋風力發(fā)電機作業(yè)區(qū)域，優(yōu)化設計原有的生產線布局圖，其中重點考慮流動方式、作業(yè)順序的緊前緊后、設備布局、空置工裝返回方式等。

最終經分析，線圈和疊壓兩大工序進行定、轉子分線設計，通過微調原有的繞線機及包扎臺位位置，定、轉子線圈制作均采用“一”字型流水線設計模式。疊壓工序因使用到油壓機、立式車床、動平衡機等大型加工設備，且該些設備均在同一棟廠房，因此為避免不必要的搬遷費用，以該些大型設備為中心在原有布局基礎上就近進行微調。嵌線工區(qū)同樣分別采取“一”字型生產線進行雙饋風力發(fā)電機定、轉子嵌線作業(yè)，最后在組裝工區(qū)進行合線，完成定、轉子合裝，安裝零部件等收尾工作。圖1為線圈工區(qū)布局示意圖。

根據優(yōu)化后的生產布局方案，組織實施現(xiàn)場布局調整，之后在運營過程中，通過PDCA循環(huán)不斷改善。

5 管理支持

為保障雙饋電機生產線節(jié)拍化運轉，第一，事業(yè)部要有針對生產線運行的組織結構，并制定相應的管理制度，如停線制度、異常處理制度等，并嚴格執(zhí)行；第二，做好工位管理，借助工位管理表單進行控制和點檢，主要包括安全、生產、工藝、設備、物料、人員、布局等，如設備工裝表、標準作業(yè)指導卡、工位物料消耗明細表、作業(yè)人員信息卡等；第三，一體化準時配送，通過設計專用配送、轉運工裝及編制物料配送明細表，實現(xiàn)物流的準時化配送；第四，做好現(xiàn)場目視化改善，通過現(xiàn)場“三定”管理，達到生產制造過程一目了然的效果；第五，將管理和現(xiàn)場的工作常態(tài)化，并通過宣貫及人員的培訓實現(xiàn)持續(xù)化改善。

6 方案總結

經工位制節(jié)拍化設計后，雙饋風力發(fā)電機生產線效果提升顯著，可以實現(xiàn)日產3臺的需求量，預計建設效果如表1所示。

參考文獻

[1] 汪凱.基于精益生產的“一個流”和生產線平衡的研究[D].天津大學，2007.

[2] 劉化龍，奚國華，王軍.精益管理之道[M].北京：清華大學出版社，2017：21-22.endprint