汽車零件車間精益生產(chǎn)實施研究

王曉君，史金鑫，管少亮，胡浩

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 西安 710020）

前言

精益生產(chǎn)是最具代表性的一種先進制造技術(shù)和先進的管理理念與方法之一，越來越多的中國企業(yè)，也在迫切地學習和實踐著精益生產(chǎn)，提高自身的競爭力，并取得了一定的效果。尤其是在汽車工業(yè)中的運用是最為明顯的，利用精益生產(chǎn)的理論我們可以讓自己更能適應這個競爭日益激烈的市場。

推行精益生產(chǎn)的根本目的就是使企業(yè)創(chuàng)造更多的利潤，增強企業(yè)的競爭力[1]。持續(xù)推行精益生產(chǎn)，更是使企業(yè)長期具有活力，隨時應對市場瞬息萬變要求。

下面以公司近幾年推行精益生產(chǎn)的實例，對持續(xù)推行精益生產(chǎn)的方法進行說明。需要說明的是，推行精益生產(chǎn)是一個龐大的體系。本文是針對該公司裝配車間一條新投入的生產(chǎn)線進行改進設(shè)計。

1 公司背景

A公司是成立于2003年3月，公司屬高新技術(shù)企業(yè)，擁有兩個工廠，是目前國內(nèi)重要的汽車零部件生產(chǎn)基地，各系列產(chǎn)品已批量裝備國內(nèi)各大知名重卡的商用車。

A公司從2011年到2019年的年產(chǎn)量變化趨勢如圖1所示。

A公司從2006年到2010年每生產(chǎn)一個產(chǎn)品所要使用的可變成本的變化趨勢如圖2所示，其單位為元。

圖1 2011年—2019年產(chǎn)量變化趨勢圖

圖2 8011年—2019年可變成本變化趨勢圖

2 裝配線現(xiàn)狀

該裝配線上是將車橋的橋殼，主減速器總成，制動底板，貫通軸，輪邊，輪轂，制動鼓等進行組裝最后成為完整的車橋。需要說明的是：裝配線的物流通道是以一定速率前進的軌道系統(tǒng)；在整個裝配過程中，全部工序是“一個流”。

由于這條裝配線是剛建成的，人員，設(shè)備等都處于試運行階段，因此，針對這條生產(chǎn)線，我們要從基礎(chǔ)開始，首先進行現(xiàn)場管理，如“6S”管理。然后再對生產(chǎn)現(xiàn)場做進一步的改善。

3 “6S”管理

“6S”是指整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全[2]，它是現(xiàn)場管理的基礎(chǔ)，“6S”的三大支柱如表1。

表1 “6S”的三大支柱

3.1 “6S”管理的實施

整理——按照標準將必需物品與非必需品區(qū)分開，對不必要的物品進行處，如表2表示整理的內(nèi)容。

整頓——把必要的物品按需要量、分門別類、依規(guī)定的位置放置，并擺放整齊，加以標識。消除無謂的尋找，既縮短準備的時間，隨時保持立即可取的狀態(tài)，整頓過程中遵照的原則如表3。

表2 整理的內(nèi)容

表3 整頓的三大原則

裝配線上，經(jīng)過上個整理環(huán)節(jié)的實施，我們再將貨架上的零件進行整頓，將零件分類，放在最適宜的地方，最后在貨架上掛上標識牌，用來說明該貨架上的零件名稱，同時，我們要仔細觀察在裝配車橋的時候每個零件需要個數(shù)，再以1.5小時作為送貨的循環(huán)周期。

對于盒子里面數(shù)量較少或按件送的零件來說，該零件在每根車橋上每小時的使用數(shù)量為n；每次送貨或每盒里面裝的數(shù)量為m，則每1.5小時送貨的件數(shù)可用公式計算：

N=1.5*n/m，若N為整數(shù)，則每1.5小時送該零件N箱；若N為小數(shù)，則取小于N且距離N最近的整數(shù)M，然后再利用公式H=M*m/n，則每H小時送一次零件。

對于盒子里裝得多的零件（如螺栓，墊片等），則直接用H=m/n，則每H小時送一次零件。

清掃——清除工作場所的臟污（灰塵、污垢、異物等），并防止臟污地再發(fā)生，除了能消除污穢，確?？蛻舻慕】?、安全衛(wèi)生外，還能早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常、松動等，以達到全員預防保養(yǎng)的目的。

清潔——將前面3S（整理、整頓、清掃）的做法制度化、規(guī)范化，并貫徹執(zhí)行及維持。

素養(yǎng)——人人依照規(guī)定和制度行事，養(yǎng)成好習慣，培養(yǎng)積極進取的精神。

安全——對原有“5S”的一個補充既關(guān)系到操作人員的人身安全，也關(guān)系到產(chǎn)品、設(shè)備的安全；安全管理的實質(zhì)就是要針對企業(yè)生產(chǎn)制造過程的安全問題，運用有效的資源，實現(xiàn)產(chǎn)品制造過程中人與機器設(shè)備、物料、環(huán)境的和諧，達到安全生產(chǎn)的目的。

3.2 “6S”檢查階段

在“6S”活動實施的同時也要做好監(jiān)督工作，我們在成立現(xiàn)場檢查小組，組員由生產(chǎn)線的負責人以及現(xiàn)場管理人員組成，首先，制定出“6S”檢查管理辦法，制定了如表所示的6S檢查評分表（如表4）。在每周的同一個工作日內(nèi)進行檢查工作，對做得好的工位進行獎勵，對做得不好的工位進行處罰，在起初進行“6S”檢查時一定要將處罰真正的執(zhí)行下去，給工人們建立一種意識，而且，每月進行一次總結(jié)，找出學習的榜樣。

表4 “6S”檢查的評分表

每周檢查完以后要將檢查結(jié)果進行匯總，按一定的比例對評分計算。各工位進行排序作為獎罰的依據(jù)，匯總中的主要內(nèi)容是（1）當周“6S”管理檢查工作狀況介紹及上周整改跟蹤；（2）工位總體排名及共有問題點；（3）存在的典型問題點。

3.3 “6S”管理的效益

通過這次“6S”管理推行，裝配線上整體效果和以前大不一樣，零件按照需要放置在操作人員最適宜拿取位置，同種零件放置在一起，送貨頻率大于等于1.5小時，從而使現(xiàn)場的物品循環(huán)起來，生產(chǎn)現(xiàn)場每工作人員每天的尋找時間改善前后變化如圖3所示。

圖3 改善前后尋找時間變化圖

尋找的浪費，貨架的制作，維護，修理的浪費，空間的浪費，往返搬運的浪費都會造成成本的增加。從而降低利潤。改善前后的每根車橋的生產(chǎn)成本如圖4所示，單位為元。

圖4 改善前后生產(chǎn)成本變化圖

由上面的變化圖就可以看出現(xiàn)場管理所帶來的效果，對公司的精益生產(chǎn)的推進起到了重要的作用，在減少時間，空間，成本等方面的浪費作出了很大的成績。

4 現(xiàn)場改善

4.1 第1工序改善

4.1.1 現(xiàn)狀

第一工序工作是把洗好的車橋放置在裝配線物流導軌上，在上橋殼的時候使用天車吊運，距離遠且橋殼比較重，吊運是只能吊運一個。

在實際生產(chǎn)過程中存在以下問題。

（1）用天車吊運重物的時候可能對下面的人造成威脅，存在安全隱患，同時，作為生產(chǎn)線中的運輸工具，每個工廠在購買時都需要投入很大資金，運輸工具的結(jié)構(gòu)越復雜它的費用也就越昂貴，天車和一般的運輸工具相比較而言，它所占用的空間也是相對比較大的，這樣產(chǎn)生了設(shè)備成本和空間浪費。機械設(shè)備正確使用和精心及時的維修保養(yǎng)，保養(yǎng)作業(yè)項目：清潔、潤滑、調(diào)整、堅固、防腐等。這樣就產(chǎn)生了保養(yǎng)浪費。

（2）現(xiàn)在裝卸運輸?shù)姆€(wěn)定性不好。

在物流過程中，裝卸和搬運是不可分的，常合稱為“裝卸搬運”，即是在同一地區(qū)范圍主要指一個物流結(jié)點，改變物流的存放狀態(tài)和空間位置的作業(yè)活動。裝卸搬運本身是不產(chǎn)生新的效用和價值的，但它的工作質(zhì)量的好壞和效率的高低對物流速度的提高，物流費用的降低等發(fā)揮著重要的作用。裝卸運輸要求在工作中能夠穩(wěn)定，安全的狀態(tài)下運行。而天車在裝卸運輸時達不到此要求。

4.1.2 改善方法及效益

精益物流搬運原則中要求，工廠內(nèi)搬運的工具盡量使用小規(guī)模的運輸工具，這樣，操作人員可以相互協(xié)作，同時，裝配線上的裝卸搬運工具應盡可能的小規(guī)模，采用輪式推拉，這樣會減少好多的問題，例如：設(shè)備成本，維修費用，減少生產(chǎn)過程中的安全隱患。我們用鋼材做運輸橋殼的小車，小車要滿足的要求是把橋殼放置在上面的時候不會左右搖動，可以用來推的高度為1.2米左右的把手，從人因工程理論來講，我們在設(shè)計設(shè)備時，我們要著眼于人，落實于設(shè)備，結(jié)合作業(yè)任務要求，以人員為主體進行作業(yè)空間設(shè)計，也就是首先要考慮到人的需要，為操作者創(chuàng)造舒適的作業(yè)條件，再對設(shè)備進行合理的設(shè)計。

設(shè)計的運輸小車一次可以運輸2個橋殼，用兩個鋼板來卡住法蘭控制橋殼的左右搖動，這樣可以在運輸?shù)臅r候比較安穩(wěn)。把手高度按照人的最適宜工作范圍來設(shè)計，高為1.3米，實際的小車總體長，寬，高分別為2.5米，1.6米和1.3米，就設(shè)備購買，保養(yǎng)和維修成本而言，小車更加地節(jié)約成本，改善前后所采用搬運設(shè)備成本如圖5所示，單位為元。

圖5 改善前后設(shè)備成本變化圖

4.2 第4工序的改善

4.2.1 現(xiàn)狀

第四個工序是將主減速器總成裝到橋殼里，然后用螺栓進行連接，其中是18個小螺栓和2個大螺栓，螺栓是由氣扳機打進去，目前，氣扳機放置在地上，大小螺栓也是用盒子裝著放置在地上，操作人員用時彎腰取放。

1）在取放的過程中反復的彎腰增加了勞動強度。

勞動強度是指作業(yè)者在生產(chǎn)過程中體力消耗及緊張程度，中國于1983年制定了按勞動強度指數(shù)劃分的《體力勞動強度分級》國家標準（GB3869-83），如表所示。該標準是以勞動時間率和工作日平均能量代謝率為標準制訂的，能比較全面地反映作業(yè)時人體負荷的大小。

表5 勞動強度分級

單位時間人體承受的體力活動工作量（體力工作負荷）必須處在一定的范圍之內(nèi)。負荷過大，超過了人的生理負荷能力和供能能力的限度，會損害勞動者的健康，導致不安全事故的發(fā)生。一般人體的最佳工作負荷是指在正常情景中，人體工作8h不產(chǎn)生過度疲勞的最大工作負荷值，最大工作負荷值通常是以能量消耗界限、心率界限以及最大攝氧量的百分數(shù)表示。中國醫(yī)學科學院衛(wèi)生研究所提出了如下能量消耗界限，即一個工作日（8h）的總能量消耗應在5880—6720kJ之間，最多不超過8400kJ。若在不良勞動環(huán)境中進行作業(yè)，上述能耗量還應降低20%。

2）反復彎腰容易使操作人員疲勞，疲勞是指在勞動過程中，勞動者由于生理和心理狀態(tài)的變化，產(chǎn)生某一個或某些器官及至整個機體力量自然衰竭的現(xiàn)象。疲勞產(chǎn)生的原因之一是工作條件因素，泛指一切勞動者的勞動過程產(chǎn)生影響的工作環(huán)境。①勞動制度和生產(chǎn)組織不合理。②機器設(shè)備和各種工具條件差，不良設(shè)計。③工作環(huán)境很差[3]。

4.2.2 改善與效益

降低疲勞的方法有合理設(shè)計作業(yè)的用力方法。合理用力的一般原則有以下幾個。

① 隨意性原則：“隨意”表現(xiàn)為姿勢的不斷交化，因此，隨著活動肌肉（收縮）與不活動肌肉（舒張）的交替，可使通向肌肉的血流加速，以利于靜脈血液回流從而解除疲勞。

② 平衡性原則；

③ 經(jīng)濟性原則；其一，動作對稱?？缮眢w用力后能夠保持平衡與穩(wěn)定。如雙手操作時，同時并做。其二，節(jié)奏約束。會避免由于動作減速而浪費能量。其三，動作自然。這是實現(xiàn)平衡性和節(jié)奏性的保證。一般，動作具有交替性或者對稱性。

④ 降低動作等級原則。

任何一種作業(yè)都應選擇適宜的姿勢和體位，用以維持身體的平衡與穩(wěn)定，避免把體力浪費在身體內(nèi)耗和不合理的動作上。

我們設(shè)計了如圖6所示的兩種平臺，平臺一用來放置小螺栓和其對應的風扳機，平臺二用來放置大螺栓和其對應風扳機。

左右分別放置了平臺以后，工作人員取放東西不用彎腰，而是直接伸手就能夠到，從模特法的角度看[4]，這在時間上是一種節(jié)約。在模特法中簡單地抓動作G1，時間為1MOD（等于0.129s），改進以前動作為B17，時間為17MOD（等于2.193s），在一次取放過程中節(jié)約時間2.064s，在裝一個橋中節(jié)省時間12.384s。

圖6 新設(shè)計平臺圖

圖7 取放物品時間變化圖

改善前后每次取放東西所用的時間變化如圖7所示，單位為秒。

在節(jié)約了時間同時還解決了風扳機放置在地上帶來的安全隱患，工作人員可以更加安心地工作。

5 結(jié)語

通過對改進前后的比較可以看出改進可以很大程度上減少浪費，在以后的工作中將會對每個工序進行改進，使現(xiàn)場的人和物處在科學、合理的協(xié)調(diào)狀態(tài)，這樣就可以最大地為公司帶來效益。