基于精益六西格瑪?shù)牡罔F車輛架修流程優(yōu)化

楊學(xué)武

（廣東城際鐵路運營有限公司，廣州 510330）

隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，地鐵車輛的檢修規(guī)模不斷擴大。由于設(shè)備設(shè)施和管理模式的不同，各地鐵公司車輛架修的維修停時不同，但整體處于22～30 d的范圍，并未達(dá)到《地鐵設(shè)計規(guī)范》架修停時20 d的標(biāo)準(zhǔn)。車輛架修屬于離線檢修，維修停時直接影響地鐵車輛的上線運用率和正線供車數(shù)量[1]。因此，如何縮短車輛架修的維修停時，是各地鐵運營單位積極探索和亟待解決的重要課題。

文章以廣州地鐵3號線B4型車架修項目為例，運用精益六西格瑪?shù)墓芾砉ぞ?，統(tǒng)計分析影響維修停時的關(guān)鍵因素，并提出車輛架修流程優(yōu)化的針對性措施。

1 精益六西格瑪?shù)母攀?/h2>

精益生產(chǎn)源于20世紀(jì)70年代初期的豐田生產(chǎn)。任何生產(chǎn)過程中都存在各式各樣的浪費，必須從顧客的角度出發(fā)，應(yīng)用價值流的分析方法，去除一切不附帶任何價值的流程。

20世紀(jì)80年代中期，六西格瑪在摩托羅拉公司成功應(yīng)用。此后，通用電氣（General Electric，GE）公司也開始實施，并取得顯著成效。六西格瑪管理基于科學(xué)的統(tǒng)計理論基礎(chǔ)建立，一般采用DMAIC流程分析技術(shù)——定義（Define）、測量（Measure）、分析（Analyze）、改進（Improve）、控制（Control）來實現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量的持續(xù)改進。

精益六西格瑪是精益生產(chǎn)與六西格瑪管理的結(jié)合，是以流程為中心的管理方式，本質(zhì)是消除浪費。該方法不僅是一種解決問題的技術(shù)，更是一種全面提升公司競爭力和公司經(jīng)營管理成熟度的戰(zhàn)略。下面將以六西格瑪?shù)腄MAIC流程分析技術(shù)為主，結(jié)合精益生產(chǎn)，對地鐵車輛架修的流程進行定義、測量、分析和改進[2]。

2 定義（Define）架修問題

地鐵車輛由許多機械電氣系統(tǒng)和子部件組成，屬于復(fù)雜而完整的綜合性行車設(shè)備。隨著列車運營年限和運行里程數(shù)的增加，車輛各系統(tǒng)零部件會出現(xiàn)磨損和到限等情況，需要對整列車輛進行系統(tǒng)性的架車分解、清潔、檢查、維修、試驗、組裝及調(diào)試等工序，以恢復(fù)車輛的綜合性能。整個維修過程稱為架修[3]。一列地鐵車輛的架修一般包括300多道工序，需更換20 000多個零部件，耗費8 000多個工時。

使用六西格瑪方法繪制的地鐵車輛架修SIPOC模型——供應(yīng)者（Supplier）、輸入（Input）、流程（Process）、輸 出（Output）、客 戶（Customer），如圖1所示。

因為列車扣修、列車驗收和列車交付的時間由外部單位負(fù)責(zé)控制，所以項目研究的范圍不含這3項，即車輛架修維修停時的定義為

改善前，廣州地鐵B4型車架修的平均維修停時為26 d，維修停時偏長，影響車輛的上線運用率和3號線的供車量。本項目優(yōu)化目標(biāo)是將維修停時降低30%，即壓縮到18 d。

3 測量（Measure）與分析（Analyze）

3.1 測量（Measure）階段

首先，細(xì)化車輛架修的一級工序和二級工序，并梳理各工序的輸入變量表和輸出變量表，繪制B4型車架修的價值流程，如圖2所示。

從圖2可知，列車分解、車門維修、列車組裝及列車調(diào)試過程均存在等待時間浪費。一列車架修的平均等待時間為4.5 d。轉(zhuǎn)向架部件采用周轉(zhuǎn)件的維修方式，維修時間控制在車輛維修停時以內(nèi)即可。轉(zhuǎn)向架部件的維修不會影響列車的維修停時。

圖1 B4型車架修SIPOC模型

圖2 B4型車架修價值流程

在測量階段，針對一些比較明顯的問題，可以制訂快贏方案。比如，在列車分解、組裝與調(diào)試過程中存在等待調(diào)車的時間浪費，制訂快贏方案時可以用精益生產(chǎn)的快速換模（Single Minute Exchange of Die，SMED）方法，與車輛段車廠的管理人員商談，將架修車輛的轉(zhuǎn)軌和調(diào)車作業(yè)安排在晚上完成，減少白班作業(yè)人員的等待時間[4]。再如，針對車門車體維修等待清潔的問題，可以用精益生產(chǎn)的線平衡方法制訂快贏方案，與委外保潔單位商談，在車體清潔時段加派人手，保證車門車體的檢修作業(yè)與清潔作業(yè)進度同步。

3.2 分析階段

通過關(guān)鍵過程步驟識別質(zhì)量機能展開（Quality FunctionDeployment，QFD）找出車輛架修的關(guān)鍵步驟。

采用故障樹分析（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）方法找出造成等待時間浪費的根本原因，再通過失效模式與效應(yīng)分析（Failure Mode and Effect Analysis，F(xiàn)MEA）工具找出重點原因，主要包括以下幾點。

（1）車輛的轉(zhuǎn)軌調(diào)車等待時間過長。

（2）大修庫內(nèi)的部件運輸路徑規(guī)劃不合理。比如，該大修庫內(nèi)貫通道部件的運輸距離約150 m，單次運輸時間約20 min，內(nèi)裝部件運輸距離長度約100 m，單次運輸時間約15 min。

（3）備件清點和領(lǐng)用時間過長。每列架修車班組共需清點20 000多個零部件，需要耗費大量工時。緊固件和繼電器使用多的班組尤為嚴(yán)重[5]。

（4）部件維修過程設(shè)備工裝不完善。比如：維修貫通道踏板時，需一人作業(yè)一人輔助，輔助工時占50%；拆裝門頁時，一人作業(yè)需4人輔助搬抬，輔助工時占80%。

（5）部件維修用時不平衡。如圖3所示，車體部件的維修用時需6.5 d，比其他部件維修用時都要長。

圖3 各班組的部件維修用時不平衡

（6）架修規(guī)程的作業(yè)內(nèi)容過多，存在過度檢修的情況。

4 改進（Improve）與控制（Control）

針對分析結(jié)果，采用精益生產(chǎn)“八大浪費”的整治方法，按照六西格瑪矩陣制訂改善效果和實施難易程度的矩陣表。先實施改善效果明顯、難易程度低、改善效果一般以及難易程度低的措施。對于改善效果好和實施難度大的措施，需要想辦法推進。對于推進難度大和改善效果不明顯的措施，暫不實施。

4.1 改善效果明顯、難易程度低的措施

首先，通過線平衡方法將作業(yè)量大的班組的作業(yè)內(nèi)容調(diào)整一部分到其他班組，實現(xiàn)班組間的作業(yè)節(jié)拍同步。其次，通過快速換模（Single Minute Exchange of Die，SMED）原理，將車門清潔的作業(yè)時間調(diào)整到晚上。再次，采用意大利面條方法調(diào)整部件檢修的作業(yè)場地，優(yōu)化改善運輸路徑。重新調(diào)整后，貫通道運輸路徑從150 m縮短到30 m，內(nèi)裝部件運輸路徑從100 m縮短至40 m，單列車部件運輸用時從190 min縮短至44 min，每列車的車體部件維修用時減少0.2 d。最后，與上級技術(shù)管理部門和客戶（運營中心）溝通，修訂車輛架修的規(guī)程，刪減與客戶檢修重復(fù)的作業(yè)內(nèi)容。

4.2 改善效果一般、難易程度低的措施

一方面，制作備件看板，快速解決班組因清點備件時間長而影響全班作業(yè)進度的問題。實施后，平均每個班組備件領(lǐng)用及清點用時從77.4 min減少到37.4 min，車體部件維修用時節(jié)約0.1 d。另一方面，制作維修輔助工裝。比如：踏板維修輔助工裝的制作，維修人數(shù)從2人減少到1人，每列車可節(jié)約10工時；門頁拆裝輔助機械手的人數(shù)從5人減少到2人，每列車可節(jié)約64工時。通過輔助工裝制作，每列車車體部件維修時間可節(jié)約0.2 d。

4.3 改善效果好、實施難度大的措施

針對調(diào)車等待時間長的問題，需與車廠管理部協(xié)調(diào)，把調(diào)車作業(yè)安排在晚上。晚上調(diào)車作業(yè)存在安全壓力大和調(diào)車司機排班困難等問題。車廠管理部傾向于白天調(diào)車，因此溝通難度較大，但壓縮維修停時的效果明顯。通過多次協(xié)調(diào)，大部分調(diào)車作業(yè)安排在晚上。

4.4 控制措施

通過實施改善措施，2018年11月廣州地鐵B4型車架修維修停時從26 d縮短至18 d。

項目實施過程中，制訂了各班組的作業(yè)內(nèi)容和完成時間，形成固化的架修標(biāo)準(zhǔn)流程，并修訂完善了12份崗位素質(zhì)要求和標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量的記錄文件，從作業(yè)節(jié)拍、人員素質(zhì)和作業(yè)質(zhì)量等方面控制車輛架修的維修停時。

5 結(jié)語

通過使用六西格瑪?shù)慕y(tǒng)計分析工具，挖掘影響地鐵車輛維修停時的問題，分析維修停時偏長的主要原因與關(guān)鍵因素，使用精益生產(chǎn)方法有針對性地制訂改善方案。通過實施成功將廣州地鐵B4型車架修的維修停時從26 d壓縮至18 d，壓縮率達(dá)到30.7%，完成了項目目標(biāo)。