基礎(chǔ)工業(yè)工程在現(xiàn)代生產(chǎn)中多應(yīng)用
——以某不銹鋼管制造廠為例

(東南大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 江蘇 南京 210000)

一、論文研究背景

X船廠現(xiàn)為國內(nèi)前500家大型關(guān)于交通運(yùn)輸設(shè)備制造的企業(yè)之一，該公司主營造船業(yè)、拆船業(yè)、修船業(yè)和Ⅰ、Ⅱ類壓力容器制造業(yè)管件加工貫穿于整個船舶建造的過程中，是船舶制造的重要組成部分。管件加工貫穿于整個船舶建造的過程中，管件的準(zhǔn)時加工、按時集配對船舶的建造周期都至關(guān)重要，管加工車間的生產(chǎn)效率直接關(guān)系到建船的整體進(jìn)度[2]。然而現(xiàn)如今來看我國許多船廠對管加工車間的生產(chǎn)管理仍然憑借人工經(jīng)驗，缺乏科學(xué)管理，導(dǎo)致管加工車間的生產(chǎn)效率低下，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，成為船舶建造中的瓶頸環(huán)節(jié)[3]。本文主要先介紹我國現(xiàn)如今我國管加工車間的概況，然后介紹我國目前提高管加工車間生產(chǎn)效率的研究，然后介紹外國管加工車間效率提高的概況及研究。

目前國內(nèi)船廠存在一個普遍現(xiàn)象，為了提高管件加工產(chǎn)量，在建立或升級管加工車間時，大量引進(jìn)先進(jìn)進(jìn)口管加工設(shè)備，但其不按成組技術(shù)原理布置加工工藝流程，而是按傳統(tǒng)的機(jī)群制生產(chǎn)體制組織生產(chǎn)[4]。包括X船廠，他們絕大多數(shù)缺乏科學(xué)管理，導(dǎo)致管加工車間的生產(chǎn)效率低下，資源浪費(fèi)嚴(yán)重，成為船舶建造中的瓶頸環(huán)節(jié)。因此探討如何提高管加工車間的生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。

二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

從上世紀(jì)末期開始，我國的造船技術(shù)取得了極大的發(fā)展。但是各船舶制造企業(yè)之間的差距仍然較大。根據(jù)研究，我國船舶制造企業(yè)，特別是內(nèi)河型企業(yè)的生產(chǎn)組織和控制能力與國際先進(jìn)水平存在較大差距，對生產(chǎn)效率和完成情況的控制能力落后了日、韓企業(yè)近20年[5]。

現(xiàn)如今，我過人處于造船模式的轉(zhuǎn)換過程中。據(jù)統(tǒng)計，1990年我國萬噸級以上船臺平均年造船量為1.2艘，而同期國外先進(jìn)造船廠是6艘。2001年我國的船舶生產(chǎn)效率不到日本的1/6，不到韓國的1/5[6]。在日本造船企業(yè)中，實行精益造船的模式最顯著的特點是通過作業(yè)分解，以中間產(chǎn)品作為生產(chǎn)管理的主要對象，通過任務(wù)包的分解，結(jié)合資源及物量的合理配置，形成派工單，以實現(xiàn)均衡連續(xù)的生產(chǎn)模式[7]。國內(nèi)學(xué)者提出了我國船舶制造業(yè)需要轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式，可以向精益生產(chǎn)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變[8]。

三、相關(guān)理論介紹

現(xiàn)代工業(yè)工程是以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為研究對象，在制造工程學(xué)、管理科學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上逐步形成和發(fā)展起來的一門交叉的工程學(xué)科[9-11]。

動作分析是按操作者實施的動作順序觀察動作，用特定的記號記錄以手、眼為中心的人體各部位的動作內(nèi)容，把握實際情況，并將上述記錄圖表化，以此為基礎(chǔ)，判斷動作的好壞，找出改善著眼點的一套分析方法[12-13]。程序分析是方法研究的一種，它是工業(yè)工程中的一種方法。程序分析能夠反映一個工作場所的大致工作狀態(tài)，準(zhǔn)確把握住關(guān)鍵問題，對其提出可靠的解決方案，以提高現(xiàn)有流程效率[14]工作效率，一般指工作產(chǎn)出與投入之比，通俗地講就是在進(jìn)行某任務(wù)時，取得的成績與所用時間、精力、金錢等的比值[15]。

四、X廠不銹鋼生產(chǎn)車間現(xiàn)狀及流程問題分析

(一)不銹鋼管生產(chǎn)車間簡介

該公司不銹鋼管加工車間主要負(fù)責(zé)不銹鋼管的加工包裝。主要設(shè)備有2臺鋸床，1臺彎管機(jī)，1臺鉆床，6個校管平臺，15臺氬弧焊機(jī)，12臺二氧化碳焊機(jī)，手工等離子機(jī)1臺，鈍化池1個，以及試壓泵1臺。車間的生產(chǎn)主要是按照成組生產(chǎn)。主要加工產(chǎn)品為直徑是80～300mm不等的不銹鋼管。該車間不銹鋼鋼的日產(chǎn)量約為70根不銹鋼管。不銹鋼管加工的主要工藝流程為下料、彎管、校管、焊接、打磨、清洗包裝。

(二)不銹鋼管生產(chǎn)流程分析和改善

1.不銹鋼管生產(chǎn)流程分析

主要工藝流程為下料、彎管、校管、焊接、打磨、清洗包裝。根據(jù)工藝流程繪制流程程序圖2和工藝流程圖3。

現(xiàn)狀描述：不銹鋼管在每道工序完成后都會有一個堆放區(qū)域，由于加工的不銹鋼管的直徑平均都在150mm左右，長度平均在3m左右，人工搬運(yùn)非常不方便，因此車間內(nèi)在兩個屋頂上各裝一根小吊道(航車)，但是經(jīng)常兩條生產(chǎn)線總會有一條生產(chǎn)線產(chǎn)生積壓品，故兩條生產(chǎn)線之間也會涉及到不銹鋼管的搬運(yùn)。最后總的搬運(yùn)的距離達(dá)到了204.85m。根據(jù)工藝流程圖和對經(jīng)驗豐富的老員工的調(diào)查提問，尋找出有問題的兩道工序。分別為檢查工序和試壓工序。

2.不銹鋼管生產(chǎn)流程改善

針對檢查這道工序，可以將其調(diào)整到所有工序之前。麻點問題是生產(chǎn)不銹鋼管遇到的常見問題，麻點是存在于不銹鋼材表面。因為大多數(shù)焊接操作者忽于檢查麻點這一問題，導(dǎo)致焊接到一半會有報廢品或者焊接到一半需要去補(bǔ)點。如果焊接處有麻點，會造成焊接品的報廢，也就是不銹鋼管的浪費(fèi)。如果其他地方有麻點，則需要進(jìn)行補(bǔ)點，再進(jìn)行焊接。因此可以將檢查這一工序提前，對將檢查出來有麻點的管子進(jìn)行分類標(biāo)記，在焊接前先對所有有麻點的管子進(jìn)行補(bǔ)點，再對其進(jìn)行焊接。這樣就可以避免對不銹鋼管以及前幾道工序的浪費(fèi)。

針對試壓試水這道工序，經(jīng)過詢問試壓試水工作人員的意見，試壓試水這道工序一般在分開進(jìn)行但是分開進(jìn)行，先進(jìn)試壓池，再進(jìn)試水池。但是不銹鋼管試壓之后再試水不成功的幾率幾乎是沒有的。因此針對不銹鋼的加工流程改善方案為將檢查這一工序提前，將試水這一工序去掉，改善后的工藝流程圖為圖4。

圖3 改善前工藝程序圖 圖4 改善后工藝流程圖

五、不銹鋼管作業(yè)動作分析及改善

由于不銹鋼管加工過程屬于半自動化，故選擇需要人力比較多的工序下料做動作分析。由于涉及到的人工的動作比較多，故用動素分析表來進(jìn)行分析。用秒表測時法得到表2和表3分別為下料和焊接的動素分析表。由表2可知下料動作的第三類動素很多，而且左右手的協(xié)調(diào)性不強(qiáng)。

表1下料動素分析表(改善前)

(一)不銹鋼管下料動作改善

動作經(jīng)濟(jì)有四條基本原則，根據(jù)基本原則一，盡量消除不必要動作。原動素分析表中有很多等待的時間和握住不動的時間，可以考慮刪去。

根據(jù)基本原則二，要盡可能利用雙手作業(yè)，不能使雙手空閑。使得左右手最大限度的減少等厚的時間，充分利用雙手作業(yè)?；趧幼鹘?jīng)濟(jì)原則的一原則和通過ECRS原則得出改善后的動素分析表表2。

根據(jù)基本原則三，縮短動作的距離。一般航車運(yùn)載不銹鋼管到鋸床都不能準(zhǔn)確運(yùn)送到位，還需要員工自己去把鋼材固定到位，原來鋸床與航車材料落位之間有很大距離，原平臺為鋼制臺面，鋼管豎直向前推動的時候與平臺摩擦很大。因此，改善方案可以考慮在鋸床旁邊加一截傳送鏈，減少搬運(yùn)到位時的阻力。

表2下料動素分析表(改善后)

六、總結(jié)

通過對不銹鋼管生產(chǎn)的作業(yè)流程以及主要工序的動作分析，利用科學(xué)管理的方法，找出了影響工作效率的環(huán)節(jié)因素。通過對下料不規(guī)范動作改善，對不規(guī)范工作設(shè)施的改良，以及對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行重組，提高了該車間的工作效率。原該車間的不銹鋼管生產(chǎn)效率約為70根/天，現(xiàn)如今該車間的不銹鋼管平均日產(chǎn)量從70根提高到82根，工作效率得到了顯著提高。通過該研究得知車間工作效率與科學(xué)管理有著密不可分的關(guān)系。從本次研究,作者本人從中體會到一些經(jīng)驗以供借鑒:

1.從X公司不銹鋼管加工車間工作效率的改善來看，效果明顯。對于類似的中小型民營企業(yè)來說很值得一試，對于成本的節(jié)約有很大幫助。

2.工作效率的提高,很多時候都是從細(xì)微動作做起,流程改善、動作分析、準(zhǔn)時制、敏捷制造等都是基于細(xì)微動作而取得很大的飛躍。通過本次工作研究,X公司不銹鋼管加工車間工作效率有了明顯提高。

3.船舶制造是勞動、資金、技術(shù)及信息高度集中的行業(yè)[16]，而世界經(jīng)濟(jì)一體化促使了各個國家在造船行業(yè)的激烈競爭，我國雖然在“數(shù)量”上取得了領(lǐng)先，但如何從“量變”走向“質(zhì)變”才是我國造船行業(yè)保持競爭力的關(guān)鍵，是實現(xiàn)我國從造船大國到造船強(qiáng)國蛻變的突破口[17]。