組件采購在發(fā)動機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

（上海柴油機(jī)股份有限公司，上海200438）

組件采購在發(fā)動機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用

孫 周

（上海柴油機(jī)股份有限公司，上海200438）

簡要介紹了組件采購的概念和優(yōu)點(diǎn)，以曲軸組件采購為例，論述了組件采購在發(fā)動機(jī)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

發(fā)動機(jī)生產(chǎn) 成組技術(shù)模塊化設(shè)計

1 前言

市場競爭的發(fā)展促使發(fā)動機(jī)制造商不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短制造周期，降低成本。傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)是基于零件專業(yè)化采購運(yùn)作，在滿足多品種小批量的快速需求方面，企業(yè)和用戶之間存在一定差距。市場要求發(fā)動機(jī)制造理念和方法不斷更新和發(fā)展，出現(xiàn)了以快速反應(yīng)為目的的模塊化設(shè)計、以降低制造成本提高靈活性的成組技術(shù)。本文介紹組件采購在發(fā)動機(jī)制造過程中的應(yīng)用，結(jié)合曲軸組件實(shí)施討論組件采購在發(fā)動機(jī)制造中的應(yīng)用。

2 組件采購的概念

組件采購是指企業(yè)為了降低產(chǎn)品制造成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)用成組技術(shù)將產(chǎn)品零件按照一定規(guī)則進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)整體供貨的采購方式。其基本思想是建立以發(fā)動機(jī)總成裝配為對象的子系統(tǒng)，要求供應(yīng)商在物流過程中對零件進(jìn)行加工。目的是降低發(fā)動機(jī)直接裝配零部件數(shù)量，轉(zhuǎn)移裝配加工內(nèi)容，減少物流過程，從而降低制造費(fèi)用。

從產(chǎn)品的設(shè)計制造過程來看，組件的組合方式有設(shè)計階段組合，制造工藝組合和物流組合幾個方面。

（1）設(shè)計組合是在結(jié)合產(chǎn)品零件特點(diǎn)，將同樣功能的多個零件重新設(shè)計，以較少的零件替代原較多的零件，是產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化內(nèi)容的一部分。

（2）制造組合是在不改變產(chǎn)品設(shè)計情況下，轉(zhuǎn)移零件加工地，將原在總成裝配制造的多個零件前移到供應(yīng)商處進(jìn)行裝配，以組件形式送往裝配線的過程。

（3）物流組合是不改變零件特征，在物流過程中將具有相關(guān)性的零件進(jìn)行組合配置，按照一定的比例或?qū)?yīng)方式送往裝配線的過程。

3 組件采購的優(yōu)點(diǎn)

（1）組件采購能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量。影響裝配的因素有定位、支撐和夾緊等內(nèi)容，發(fā)動機(jī)裝配的關(guān)鍵要素是扭矩和密封。通過組件采購，使得零部件質(zhì)量控制由發(fā)動機(jī)總成裝配前移到供應(yīng)商子裝配質(zhì)量控制，發(fā)動機(jī)子系統(tǒng)的專業(yè)化使得供應(yīng)商對零部件加工更專業(yè)。子系統(tǒng)質(zhì)量提高直接促進(jìn)發(fā)動機(jī)總成質(zhì)量提高。同時，質(zhì)量控制環(huán)節(jié)前移能夠提前發(fā)現(xiàn)、解決質(zhì)量問題，有助于提高總裝質(zhì)量保證。

現(xiàn)代裝配生產(chǎn)的核心要素是系統(tǒng)集成，對系統(tǒng)性要求提高，組件將最終個體的集成過程分解成各個階段的系統(tǒng)整合過程，能夠使系統(tǒng)集成提前進(jìn)行，同時對產(chǎn)品的系統(tǒng)性質(zhì)量負(fù)責(zé)，降低總成的系統(tǒng)性難度，提高效率。

（2）組合件采購能夠降低采購物流費(fèi)用。在運(yùn)輸距離一定的情況下，物流費(fèi)用決定于零件數(shù)量、體積和重量幾個要素。組合件采購的直接體現(xiàn)是零部件數(shù)量下降。零部件向更少的供應(yīng)商集成提高了單位供應(yīng)商的采購價值量，使得作為采購方的發(fā)動機(jī)制造商具有更高的議價能力。同時，零部件數(shù)量的減少，降低了采購管理費(fèi)用、過程物流費(fèi)用等相關(guān)成本。

（3）組合件采購能夠降低制造費(fèi)用。組合件采購減少了直接裝配零部件數(shù)量，可以有效降低發(fā)動機(jī)總成裝配要素投入，包括廠房、設(shè)備、人員等。同時轉(zhuǎn)移了發(fā)動機(jī)總成裝配工作量，特別是對于在高人工成本區(qū)域的發(fā)動機(jī)總成制造廠效果更加明顯。裝配設(shè)計認(rèn)為裝配總成本是零件數(shù)、裝配簡易性及再定位數(shù)目的函數(shù)，組件采購能夠降低裝配的零件數(shù)，裝配總成本相應(yīng)會下降。

（4）提高市場反應(yīng)速度。發(fā)動機(jī)總裝零部件數(shù)量降低，降低物流配送難度，管理控制更加簡潔，在應(yīng)對市場反應(yīng)方面具有更高的靈活性，提高對市場需求的反應(yīng)速度。

4 組件采購要注意點(diǎn)問題

（1）企業(yè)和供應(yīng)商的整合能力。組件采購是建立在供應(yīng)商具有子系統(tǒng)整合能力基礎(chǔ)上，能夠有效控制子系統(tǒng)加工質(zhì)量。原零部件供應(yīng)采取專業(yè)化供應(yīng)方式，功能相對較為單一，增加功能需要供應(yīng)商調(diào)整制造過程，如果選擇的供應(yīng)商整合能力較低，則組件轉(zhuǎn)變會帶來潛在的質(zhì)量風(fēng)險。發(fā)動機(jī)制造可以選擇對供應(yīng)商進(jìn)行支持，或?qū)⒔M件向優(yōu)勢供應(yīng)商整合。

（2）工廠區(qū)域商務(wù)成本的比較優(yōu)勢。組件采購的核心內(nèi)容之一是將企業(yè)承擔(dān)的裝配加工任務(wù)向供應(yīng)商轉(zhuǎn)移，通過子系統(tǒng)的過程整合替代總成的整合。如果發(fā)動機(jī)總成工廠區(qū)域處于商務(wù)成本較高，向供應(yīng)商擴(kuò)散有利于降低企業(yè)成本。但如果工廠處于商務(wù)成本較低的區(qū)域，則降低成本的效益可能就不明顯。

（3）信息系統(tǒng)的支持。組件是建立在不斷改進(jìn)基礎(chǔ)上，需要隨著產(chǎn)品的發(fā)展不斷優(yōu)化，制造、物流等零部件流轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)主動改進(jìn)路徑，大量的數(shù)據(jù)變化需要信息系統(tǒng)支持。技術(shù)需要在原系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加半成品零件，打亂了原有的零件層級。同時建立完善的信息管理系統(tǒng)，在設(shè)計、制造和物流等環(huán)節(jié)，在主機(jī)廠和供應(yīng)商之間進(jìn)行有效的信息鏈接和溝通是優(yōu)化的必要條件之一。

5 組件采購在B系列發(fā)動機(jī)上的應(yīng)用

B系列發(fā)動機(jī)是上世紀(jì)90年代研發(fā)投產(chǎn)的一個產(chǎn)品系列，在產(chǎn)品的設(shè)計和供應(yīng)商的選擇上有典型意義。該系列產(chǎn)品物流過程按照專業(yè)化分工，主要分為組件，金屬加工件、冷作件、橡膠件和標(biāo)準(zhǔn)件等幾大類。在生產(chǎn)物流過程中，零件按照專業(yè)化的不同進(jìn)行分別倉儲，供應(yīng)按照庫存管理模式，送貨到倉庫，倉庫根據(jù)發(fā)動機(jī)裝配線的需求進(jìn)行二次分配向待裝間配料，待裝間進(jìn)行拆解包裝等準(zhǔn)備工作按照裝配線的時間要求和工序布置，向裝配線投料。在投料過程中采取鏟車運(yùn)輸、手工推車等不同的方式運(yùn)輸。

筆者對一個典型的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行統(tǒng)計，該產(chǎn)品總裝零件種類有416種，數(shù)量1 166個。2010年推行組件采購工作。在具體推進(jìn)過程中工作步驟有以下幾步。

（1）成立多功能實(shí)施小組。根據(jù)組合件的性質(zhì)成立了由產(chǎn)品應(yīng)用開發(fā)、生產(chǎn)、采購、物流和質(zhì)量部門組成的多功能小組，負(fù)責(zé)組合件工作的實(shí)施，具體包括技術(shù)更改、供應(yīng)商選擇與決策、質(zhì)量考核與驗證等內(nèi)容。

（2）對組合件進(jìn)行分析：將組件分為①功能組合類，將功能相同或相似的零件組合成一組，如零部件和密封圈；②零件功能類，將活塞體和活塞環(huán)配套；③對偶配套類，按照零部件左右對稱進(jìn)行組合，如軸瓦的上下蓋零件。

多功能小組在全面分析的基礎(chǔ)上選取對裝配線影響比較大的零件實(shí)施。裝配車間根據(jù)生產(chǎn)特性，提出了51個組合件，共涉及439個零件，占到總體零部件總數(shù)的近30%。工作小組根據(jù)零部件涉及的內(nèi)容，根據(jù)改進(jìn)的程度，選擇了供應(yīng)商改進(jìn)和物流過程組合2種不同的方式。對于需要專業(yè)裝配內(nèi)容的組件前移到供應(yīng)商，將不涉及裝配間隙、扭矩和密封要求的簡單加工放在物流環(huán)節(jié)進(jìn)行。通過成本要素對比分析決定是否具有可行性。成本變化分為采購和工藝制造成本2個方面組件采購前后的綜合成本進(jìn)行比較，如果組件后成本低于采購前成本，則該項目內(nèi)容可以實(shí)施。

（3）實(shí)施過程控制：實(shí)施過程的起點(diǎn)是實(shí)施計劃，結(jié)合采購變更流程，對更改工作涉及到業(yè)務(wù)通過計劃分解實(shí)施，明確負(fù)責(zé)部門人員及時間進(jìn)度要求。 多功能小組定期溝通，協(xié)調(diào)實(shí)施過程中的問題，特別是新老零件交接，確保各項工作的進(jìn)展。

（4）實(shí)施效果：多功能小組重點(diǎn)選擇了曲軸、分動箱、齒輪組、齒輪室等對工作現(xiàn)場影響面積較大，具有較高質(zhì)量要求零件進(jìn)行重點(diǎn)推進(jìn)。經(jīng)過對于曲軸等關(guān)鍵零件進(jìn)行設(shè)計圖紙更改，作為新的產(chǎn)品零件進(jìn)行驗證和流轉(zhuǎn)。下面具體以曲軸為例介紹。

曲軸總成零件主要是曲軸、傳動齒輪以及定位銷，分別屬于發(fā)動機(jī)06傳動模塊和07輪系模塊，涉及到4個零件。在原有生產(chǎn)模式下，采取曲軸、齒圈和定位銷專業(yè)物流，分別涉及到曲軸組件、齒輪機(jī)加工件和定位銷標(biāo)準(zhǔn)件三類零件，從3個不同的專業(yè)廠供貨。裝配過程中需要專業(yè)的熱套設(shè)備在生產(chǎn)線旁進(jìn)行裝配，占地面積達(dá)50 m2，物流環(huán)節(jié)多，其物流環(huán)節(jié)如圖1a所示。

圖1 曲軸組件采購前后物流狀態(tài)圖

通過多功能工作小組實(shí)施，將曲軸組件由供應(yīng)商實(shí)施，實(shí)現(xiàn)齒輪等零件供應(yīng)商直接發(fā)往曲軸供應(yīng)商，曲軸供應(yīng)商組件進(jìn)廠，直接取消了齒輪和定位銷的物流過程，降低了物流的管理工作量和相應(yīng)的物流資源，減少了物流過程分類配送的環(huán)節(jié)，取消了裝配工序，減少了線裝配場地，烘箱等設(shè)備，取得顯著效果。組件采購后的主要物流工程見圖1b。

6 結(jié)論與建議

組件采購綜合了模塊化管理和成組技術(shù)的應(yīng)用。體現(xiàn)了物流把零件減少到最少、減少裝卸次數(shù)、提高物流搬運(yùn)的簡易性等要求。在物流過程中，通過工位器具運(yùn)輸，采用共同的物流模數(shù)分配，過程設(shè)計簡易可靠，成本大大下降。在發(fā)動機(jī)總成裝配時，沒有數(shù)量眾多的單件，它們都事先裝配好在各個組件模塊中，裝配簡單方便，成本得到下降，質(zhì)量得到保證。

Application of Components Procurement in Engine Production

Sun Zhou
（Shanghai Diesel Engine Co.,Ltd.,Shanghai 200438,China）

This paper discusses the concept and advantage of components procurement,and takes crankshaft procurement as an example to introduce its application in engine production.

engine production,group technology,modular design

10.3969/j.issn.1671-0614.2012.01.011

來稿日期：2012-01-28

孫周（1975-），男，經(jīng)濟(jì)師，主要研究方向為供應(yīng)鏈管理。