精益生產(chǎn)在某涂裝設(shè)備車間的應(yīng)用

袁 溟

(上海飛機制造有限公司，上海 200436)

精益生產(chǎn)在某涂裝設(shè)備車間的應(yīng)用

袁 溟

(上海飛機制造有限公司，上海 200436)

運用精益生產(chǎn)理論與方法對某起重機生產(chǎn)企業(yè)的涂裝車間進行規(guī)劃研究。在對該企業(yè)涂裝車間現(xiàn)狀及存在的問題進行分析的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的生產(chǎn)線平衡、噴漆工藝路線進行了一系列的改善。對企業(yè)實施精益生產(chǎn)后的結(jié)果進行了系統(tǒng)分析，對提高企業(yè)技術(shù)水平和適應(yīng)當(dāng)前的市場競爭有較強的指導(dǎo)意義。

工藝路線；精益生產(chǎn)；生產(chǎn)線平衡

涂裝車間的主要工作是對整機進行打磨和噴漆，這兩道工序是產(chǎn)品生產(chǎn)工序中的重要一環(huán)，然而企業(yè)涂裝設(shè)備車間的現(xiàn)狀及出現(xiàn)的問題急需采用先進的生產(chǎn)方式和理論加以改善。精益生產(chǎn)不僅僅是一種方法和一種理論，最重要的是將精益生產(chǎn)方式與企業(yè)實際相結(jié)合，創(chuàng)造出適合企業(yè)需要的生產(chǎn)管理體系。在資源投入相對減少或者不變的前提下，可以讓顧客滿意度、品種柔性、生產(chǎn)效率、存貨成本降低、生產(chǎn)面積減少、員工士氣等方面成倍地提高[1]。因此，在當(dāng)今經(jīng)濟全球化、需求多元化和競爭激烈化的環(huán)境下，企業(yè)如果推行精益生產(chǎn)系統(tǒng)，必將大大提高它的市場競爭力和應(yīng)變力。

1 精益生產(chǎn)概述

精益生產(chǎn)方式是日本豐田汽車公司結(jié)合本國實際創(chuàng)造的一種獨具一格的生產(chǎn)方式，亦即豐田生產(chǎn)方式。它是繼大批量生產(chǎn)方式后企業(yè)管理上的又一場革命。運用這種生產(chǎn)方式，日本迅速強大了本國的汽車制造業(yè)和整個工業(yè)，并從20世紀(jì)70年代末開始，以質(zhì)量高和價格低的產(chǎn)品大量進入美國市場，動搖了美國汽車工業(yè)長期壟斷世界汽車市場的霸主地位。80年代中期，美國集中了一大批高級專家，投入巨資分析研究了日本企業(yè)的做法，并與美國、歐洲等國家采用的大批量生產(chǎn)方式進行比較后，把豐田生產(chǎn)方式稱之為精益生產(chǎn)方式，并認(rèn)為世界工業(yè)將進入日本所創(chuàng)造的精益生產(chǎn)時代。近年來，精益生產(chǎn)方式已被推廣應(yīng)用到許多生產(chǎn)和經(jīng)營領(lǐng)域，引起了全球產(chǎn)業(yè)界的矚目，人們把精益生產(chǎn)方式稱之為“改變世界的機器”[2-3]。

精益生產(chǎn)方式的實質(zhì)是從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)營方式等各個方面，找出一切不能為產(chǎn)品增值的活動或人員，并加以革除[4]。未來產(chǎn)品市場將向多元化、個性化方向發(fā)展，因此制造系統(tǒng)要力求做到成本與批量無關(guān)，縮短生產(chǎn)周期，增加產(chǎn)品的多樣性，具有高柔性、強的應(yīng)變能力去應(yīng)付市場的挑戰(zhàn)。精益生產(chǎn)模式如圖1所示。

圖1 精益生產(chǎn)模式圖

2 精益生產(chǎn)的特點

2.1拉動式準(zhǔn)時化生產(chǎn)

拉動式生產(chǎn)即后道工序拉動前道工序，充分體現(xiàn)工序服從。各工序在規(guī)定時間，根據(jù)生產(chǎn)情況和作業(yè)計劃，按照下一道工序的要求迅速準(zhǔn)確進行生產(chǎn)準(zhǔn)備和作業(yè)執(zhí)行，圍繞自己的產(chǎn)品、產(chǎn)能和服務(wù)支持項目，形成逐日看板的作業(yè)模式，推進生產(chǎn)運營的精細(xì)化[5]。其主要特點是生產(chǎn)調(diào)度與計劃是由各個生產(chǎn)單元獨立完成，但在工作過程中單元之間的聯(lián)系非常緊密。

2.2全面質(zhì)量管理

全面質(zhì)量管理(Total Quality Management，TQM)是指在全社會的推動下，企業(yè)中所有部門、組織、人員都以產(chǎn)品質(zhì)量為核心，把專業(yè)技術(shù)、管理技術(shù)、數(shù)理統(tǒng)計技術(shù)集合在一起，建立起一套科學(xué)嚴(yán)密高效的質(zhì)量保證體系，控制生產(chǎn)過程中影響質(zhì)量的因素，以優(yōu)質(zhì)的工作、最經(jīng)濟的辦法提供滿足用戶需要的產(chǎn)品的全過程[5]。

3 生產(chǎn)線改善

涂裝設(shè)備車間的打磨室和噴漆室生產(chǎn)線改進前后生產(chǎn)效率對比，見表1、表2。

生產(chǎn)線改善主要是實現(xiàn)生產(chǎn)線各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡，即對產(chǎn)線各個工序進行工作量的平均化，以使在作業(yè)過程中盡可能減少工序之間的切換，目的是消除作業(yè)間不平衡的效率損失以及生產(chǎn)過剩[6]。產(chǎn)線平衡是一門很大的學(xué)問，產(chǎn)線平衡直接影響產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。其相關(guān)的技術(shù)主要包括產(chǎn)線平衡、工藝平衡及產(chǎn)線工藝平衡的改善原則和方法。其中產(chǎn)線工藝平衡的改善原則包括以下幾個方面[7]：

表1 打磨室、噴漆室生產(chǎn)線改進前生產(chǎn)效率

表2 打磨室、噴漆室生產(chǎn)線改進后生產(chǎn)效率

a.在平衡各工序之前首先應(yīng)考慮瓶頸工序的改善。

b.可將瓶頸工序與其他工序的作業(yè)內(nèi)容進行均衡。

c.在作業(yè)內(nèi)容較多的情況下，應(yīng)考慮合并相關(guān)工序，重新編排生產(chǎn)工序。

d.把作業(yè)時間相對較短的工序排到其他工序中。

打磨室、噴漆室平衡率改善效果見表3。

表3 打磨室、噴漆室產(chǎn)線平衡率改善效果

工藝平衡率即產(chǎn)線平衡率或者產(chǎn)線平衡損失率，用來衡量工藝總平衡狀態(tài)的好壞。 其計算方法有2種，一是節(jié)拍，也就是最長工序時間；二是通過每小時平均產(chǎn)量來計算一個產(chǎn)品的CT(每小時產(chǎn)量)。

a.產(chǎn)線平衡率計算方法。

產(chǎn)線平衡率=[各工序時間總和/(人數(shù)×CT)]×100%=[∑ti/(人數(shù)×CT)]×100%

(1)

式中：i為工序數(shù)。

b.產(chǎn)線平衡損失率計算方法。

產(chǎn)線平衡損失率=1-產(chǎn)線平衡率

(2)

4 噴漆工藝路線的改善

由于打磨室的工藝路線已經(jīng)很優(yōu)化，在有限的時間里無須對其進行修改，因而只對噴漆工藝進行改善。整個噴漆車間的布局如圖2所示。

圖2 噴漆室改善前

從圖2可以看出，生產(chǎn)線之間相隔太遠，寬度太大，張緊部分和前處理區(qū)域的距離也太大，整個生產(chǎn)線的長度也太長，這樣就會導(dǎo)致：一是浪費場地的面積，二是浪費生產(chǎn)的時間。從圖2可以知道工件先經(jīng)過前處理區(qū)域，再烘干，再到噴漆，然后經(jīng)過固化烘干。

經(jīng)過現(xiàn)場改善，縮短了張緊區(qū)域到前處理區(qū)域和固化烘干區(qū)域的距離、前處理區(qū)域和固化烘干區(qū)域的距離以及生產(chǎn)線的長度，如圖3所示，這樣整個噴漆系統(tǒng)就得到了優(yōu)化，資源得到了合理的利用。

圖3 噴漆室改善后

5 效益分析與評價

5.1直接效益分析

本文的直接效益主要指經(jīng)濟效益。從以上的分析不難發(fā)現(xiàn)，通過對噴漆車間的生產(chǎn)工藝路線的改善，人員數(shù)量、生產(chǎn)所需場地有所減少，各工序之間物流和生產(chǎn)效率等得到了顯著提高，減少了大量的在制品，縮短了產(chǎn)品的制造周期(Manufacturing Cycle Time，MCT)，有效地提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約了大量的時間，為企業(yè)在激烈的市場競爭中提供了良好的技術(shù)支持。

5.2產(chǎn)品的制作周期

產(chǎn)品的制造周期是指從原材料投入到成品產(chǎn)出的整個生產(chǎn)過程所經(jīng)歷的時間。其周期的長短能有效地反應(yīng)一個企業(yè)的技術(shù)水平。產(chǎn)品制造周期的計算公式是：

(3)

式中：Mc為產(chǎn)品制造周期，d；Qw為在制品數(shù)量，個；Qc為每日產(chǎn)量，個/d。

改善前打磨室、噴漆室系列生產(chǎn)線中的平均WIP數(shù)量為Qw1=265個，Qc1=37.3個，則：Mc1=Qw1/Qc1=265/37.3=7.10。

改善后打磨室、噴漆室系列生產(chǎn)線中的平均WIP數(shù)量為Qw2=255個，Qc2=42.34個，則：Mc2=Qw2/Qc2=225/42.34=6.02。

MCT的改善率為：

RT1=(Mc1-Mc2)/Mc1×100%=(7.10-6.02)/7.1×100%=15.21%

5.3產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時的計算

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時是在正常工作條件下正常作業(yè)人員生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需要的時間, 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時的長短反映了企業(yè)的技術(shù)水平，是評價企業(yè)核心競爭力的重要指標(biāo)。

其計算公式如下：

(4)

打磨室、噴漆室系列生產(chǎn)線中改善前的瓶頸工位時間是80s，改善前總工位數(shù)是53，根據(jù)公式(4)計算STD1：

STD1=80×53=4 240(s)

改善后的瓶頸工位時間是70s，改善后的總工位數(shù)是54，根據(jù)公式(4)計算STD2：

STD2=70×54=3 780(s)

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)改善率=(STD1-STD2)/STD1×100%

(5)

由公式(5)計算得到在生產(chǎn)線改善后產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時改善率為10.85%。

6 結(jié)果分析

在沒有增加設(shè)備投資的情況下，通過對工序流程的改善，消除了大量不增值環(huán)節(jié)。優(yōu)化后物流距離縮短了15.8%；產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)工時從4 240s減少到3 780s，提高了單位時間內(nèi)的產(chǎn)能，基本實現(xiàn)了作業(yè)平衡，減少了近一半的人力浪費；通過導(dǎo)入MES系統(tǒng)，設(shè)置和運行看板，使WIP數(shù)量減少了3.8%，有效地提高了產(chǎn)品質(zhì)量，并對產(chǎn)品及物料進行全程追蹤，基本實現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。其相關(guān)數(shù)據(jù)見表4。

表4 打磨室、噴漆室系列生產(chǎn)線改善項目對照表

7 結(jié)束語

通過對某起重機生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有的噴漆生產(chǎn)線進行分析，找出其中不合理的地方，然后利用精益生產(chǎn)的相關(guān)理論對噴漆車間進行了改善，最后對結(jié)果進行分析，實現(xiàn)了預(yù)定的目標(biāo)。因此本文的研究方法對企業(yè)的實際生產(chǎn)流程具有一定的指導(dǎo)意義，可以大大提高企業(yè)的市場競爭力和適應(yīng)市場的應(yīng)變力。本文的研究只是局限于對生產(chǎn)線的改善，然而在噴漆車間影響精益生產(chǎn)的因素還有其他方面，比如員工的技能等，因此在以后的研究中有必要將其考慮進來。

[1] 馬林.日本企業(yè)的質(zhì)量經(jīng)營[M]. 北京:中國計量出版社,1992.

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TheApplicationofLeanManufacturinginaPaintingEquipmentWorkshop

YUAN Ming

(Shanghai Aircraft Manufacturing Co., Ltd., Shanghai, 200436, China)

Appling the lean manufacturing theory and method,it presents the planning of painting workshop in a crane manufacturers. It analyzes present situation and existing problems in coating equipment workshop, puts forward some improvement ways on production lines balance and painting process route, summarizes the result of lean production realization. This has great guiding significance to improve the level of enterprise technology and adapt to the current market competition.

Process Route; Lean Manufacturing; Production Lines Balance

10.3969/j.issn.2095-509X.2014.07.010

2014-07-02

袁溟(1969 —)，男，江西九江人，上海飛機制造有限公司工程師，主要從事飛行器制造工藝及精益制造工作。

TH122

A

2095-509X(2014)07-0045-05