車(chē)身射頻控制器生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)分析和改善

徐權(quán)

摘 要：動(dòng)作分析法是實(shí)施生產(chǎn)線改善的一種重要方法。以某公司車(chē)身射頻控制器組裝生產(chǎn)線為研究對(duì)象，運(yùn)用方法時(shí)間測(cè)量法（MTM）測(cè)定了生產(chǎn)線瓶頸工位的作業(yè)時(shí)間，分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)操作過(guò)程中的問(wèn)題點(diǎn)，針對(duì)組裝生產(chǎn)線的瓶頸，提出動(dòng)作分析的改善措施，降低了產(chǎn)線節(jié)拍，改善了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了整條生產(chǎn)線的產(chǎn)能和生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：工作研究；方法時(shí)間測(cè)量法（MTM）；瓶頸工位

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）27-171-3

0 引言

某公司是一家中德合資的汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)，主要從事汽車(chē)控制器相關(guān)的零部件開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的相關(guān)業(yè)務(wù)。車(chē)身射頻控制器產(chǎn)品項(xiàng)目是從德國(guó)引進(jìn)，項(xiàng)目從立項(xiàng)到批產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)緊湊，對(duì)于設(shè)備和過(guò)程工藝開(kāi)發(fā)，完全參考和復(fù)制德國(guó)公司的產(chǎn)線設(shè)計(jì)概念，沒(méi)有對(duì)其工藝過(guò)程進(jìn)行進(jìn)一步的研究，導(dǎo)致該生產(chǎn)線在量產(chǎn)后，生產(chǎn)線瓶頸突出，產(chǎn)線平衡不高。量產(chǎn)初期客戶(hù)需求不高的情況下，產(chǎn)線的產(chǎn)能能夠滿足，到了批產(chǎn)一年后，由于市場(chǎng)需求旺盛，客戶(hù)需求大幅上升，產(chǎn)線的產(chǎn)能不能滿足客戶(hù)的需求，產(chǎn)線工人需要經(jīng)常加班，增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此，需要對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線進(jìn)行了分析，找出其主要的影響因素，并采取改善措施，提高產(chǎn)能。

在整個(gè)分析和改善的過(guò)程中，主要應(yīng)用了工作分析的相關(guān)理論。針對(duì)車(chē)身射頻組裝線的瓶頸工位進(jìn)行程序分析、操作分析和動(dòng)作分析三個(gè)步驟，采用ECRS分析法（消除、合并、重組、簡(jiǎn)化），對(duì)產(chǎn)線的布局進(jìn)行優(yōu)化，減少操作員的走動(dòng)和身體移動(dòng)；對(duì)物料的來(lái)料進(jìn)行定義，規(guī)范物料的擺放，標(biāo)準(zhǔn)化操作的步驟；同時(shí)通過(guò)MTM（methods time measurement，方法時(shí)間測(cè)量）測(cè)量，分析了操作工的動(dòng)素，減少操作的無(wú)效動(dòng)作，提高了工作效率；同時(shí)結(jié)合MTM測(cè)量和人機(jī)工程的相關(guān)理論，對(duì)相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，有效縮短了設(shè)備的節(jié)拍，改善了操作。

1 生產(chǎn)線存在的問(wèn)題分析

該組裝產(chǎn)線目前是一條專(zhuān)用生產(chǎn)線，只生產(chǎn)車(chē)身射頻控制器。射頻控制器的生產(chǎn)過(guò)程包含兩個(gè)主要的制程工藝，前道電子元器件貼片工藝段和后道組裝測(cè)試段。貼片工藝段屬于標(biāo)準(zhǔn)工藝，由公司其他的生產(chǎn)部門(mén)直接供應(yīng)貼好元器件的電路板。組裝測(cè)試線的設(shè)備都由非標(biāo)的設(shè)備組成，也是這次組裝線改善的對(duì)象。

根據(jù)IE部門(mén)測(cè)定的工位節(jié)拍，從圖2可以看出，產(chǎn)線的節(jié)拍第一瓶頸是3號(hào)操作員的操作時(shí)間32.6秒，第二瓶頸是1號(hào)工位電路板壓接的節(jié)拍18.4秒。3號(hào)操作員以人工作業(yè)為主，存在很大的改善空間，而且在產(chǎn)量需求上升時(shí)，可以通過(guò)額外增加一個(gè)人手的辦法，分擔(dān)3號(hào)操作工的工作。但是1號(hào)工位為單人單設(shè)備的工作節(jié)拍，必須采取改善措施，有效降低該工位的節(jié)拍。故分析重點(diǎn)選擇分析3號(hào)操作工和1號(hào)工位。

首先針對(duì)所有的工位做了工藝流程分析，發(fā)現(xiàn)了以下的一些問(wèn)題

①產(chǎn)線的布局不合理，導(dǎo)致了過(guò)多的走動(dòng)；3號(hào)操作工在工位間的移動(dòng)距離超過(guò)3米，每回合操作中，都包含無(wú)效的移動(dòng)時(shí)間3秒以上；②設(shè)備和物料架尺寸過(guò)大，增加了操作工的移動(dòng)；3號(hào)操作工在組裝產(chǎn)品時(shí)，需要隔著兩臺(tái)設(shè)備拿取上蓋和電路板半成品；完成測(cè)試的產(chǎn)品，從功能測(cè)試到下一個(gè)標(biāo)簽工位，需要3號(hào)操作工帶著產(chǎn)品移動(dòng)過(guò)去；1號(hào)操作工每回合操作需要拿取3件物料，但是物料箱距離不合理；拿取電路板需要踮腳往前；拿取彈簧需要轉(zhuǎn)身并彎腰拿取，拿取底蓋時(shí)，需要轉(zhuǎn)身移動(dòng)拿?。虎鄞嬖诙嘤嗟膭?dòng)作；3號(hào)操作工在操作過(guò)程中需要執(zhí)行打點(diǎn)標(biāo)識(shí)的工作，該動(dòng)作只是批產(chǎn)初期為了標(biāo)識(shí)目視檢查過(guò)焊接點(diǎn)位置。

其次按照動(dòng)作經(jīng)濟(jì)性的4條基本規(guī)則，對(duì)該產(chǎn)線的1號(hào)工位的每個(gè)動(dòng)素進(jìn)行分析。

1號(hào)工位為電路板壓裝工位，操作員將電路板、底蓋和彈簧天線完成預(yù)裝配，放入設(shè)備后，設(shè)備自動(dòng)完成電路板和連接器端子的壓接，并在底蓋上激光打碼，便于后續(xù)工位的產(chǎn)品追溯。其作業(yè)要點(diǎn)如下：

①左手從周轉(zhuǎn)箱拿取底蓋，右手從另一個(gè)周轉(zhuǎn)箱拿取彈簧天線，在手中完成兩者的預(yù)裝配，并放置到操作平臺(tái)上；②右手拿取電路板，送到掃描槍處，調(diào)整角度，讀取電路板上的二維碼；③雙手完成底蓋和電路板的預(yù)裝配；④左手翻轉(zhuǎn)打開(kāi)設(shè)備的夾具，并取出完成的產(chǎn)品，放到下一個(gè)工位；⑤右手放入預(yù)裝配好的產(chǎn)品，并翻轉(zhuǎn)關(guān)閉夾具；⑥雙手同時(shí)按壓?jiǎn)?dòng)按鈕，關(guān)閉設(shè)備安全門(mén)；⑦設(shè)備自動(dòng)完成壓接和激光打碼。

1號(hào)工位的動(dòng)作因素分析下如表：

在對(duì)1號(hào)工位進(jìn)行分析時(shí)，運(yùn)用5W1H提問(wèn)技術(shù)對(duì)該工位的作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)方法、操作者、作業(yè)地點(diǎn)、作業(yè)時(shí)間進(jìn)行提問(wèn)、分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以下問(wèn)題：

①?gòu)淖髠?cè)拿取底蓋后，需要換到右手在進(jìn)行裝配；②拿取彈簧需要調(diào)整方向；③拿取PCBA需要調(diào)整方向；④拿取整板周轉(zhuǎn)盤(pán)需要調(diào)整方向；⑤需要操作并保持雙手開(kāi)關(guān)；⑥需要在放置好產(chǎn)品后，手動(dòng)翻轉(zhuǎn)壓殼工裝；⑦需要移動(dòng)到下個(gè)工位，并放置產(chǎn)品；⑧在掃描電路板上的二維碼時(shí)，需要調(diào)整電路板的放置位置。

2 生產(chǎn)線改善方案設(shè)計(jì)和實(shí)施

在堅(jiān)持工作經(jīng)濟(jì)性原則和ECRS四大原則基礎(chǔ)上，對(duì)該工位進(jìn)行改善。具體包括以下方面：

2.1 改變產(chǎn)線的布局

經(jīng)過(guò)重新地產(chǎn)線布局，產(chǎn)線從L型改成U型，3號(hào)操作工本來(lái)負(fù)責(zé)3個(gè)工位的操作，每回合需要移動(dòng)4米，在改善后，每回合移動(dòng)距離降低到1米內(nèi)，大部分工作依靠轉(zhuǎn)身就能夠完成。壓殼設(shè)備改造，直接放置在功能測(cè)試操作面多余的面積上，有效減小了設(shè)備的尺寸，減少了3號(hào)操作工的移動(dòng)距離。

2.2 簡(jiǎn)化工作流程，去除多余動(dòng)作

取消3號(hào)操作員檢查焊點(diǎn)后，做打點(diǎn)標(biāo)識(shí)的動(dòng)作。操作工之間的半成品物料傳遞，由之前的人工移動(dòng)送到固定位置，改成滑軌傳遞，完成加工的產(chǎn)品只需要放入滑軌，就可以滑到下一個(gè)工位操作位置。

2.3 改善現(xiàn)場(chǎng)的布置，標(biāo)準(zhǔn)化物料的放置

1號(hào)工位第一顆物料是底蓋，由于底蓋料架太高，造成零件搬運(yùn)距離遠(yuǎn)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。我們修改了底蓋料架的結(jié)構(gòu)，使之前水平放置的料架改成面向操作員傾斜放置，修改后，操作員伸手既可以拿取。

1號(hào)工位第二顆物料是彈簧，之前是混裝在物料箱上線，彈簧之間容易纏在一起，并且方向也經(jīng)常顛倒，操作員不容易分開(kāi)彈簧，也不容易拿取彈簧。我們通知彈簧供應(yīng)商修改了彈簧的包裝，彈簧采用塑料托盤(pán)定向放置，這樣的改善后，操作員容易拿取彈簧，彈簧的上料方向也不需要額外的調(diào)整。

1號(hào)工位第三課物料是電路板，電路板采用了塑料托盤(pán)從內(nèi)部車(chē)間供應(yīng)，但是電路板沒(méi)有定義在托盤(pán)內(nèi)的放置方向，操作工拿取后，經(jīng)常需要180度調(diào)整電路板方向；每個(gè)周轉(zhuǎn)箱內(nèi)存放6組托盤(pán)，托盤(pán)間的放置也沒(méi)有定義方向，需要在操作時(shí)調(diào)整；用完的托盤(pán)沒(méi)有定義放置位置，需要操作員轉(zhuǎn)身放置到物料架后面。我們通過(guò)改善活動(dòng)，定義了周轉(zhuǎn)箱的放入料架的方向，托盤(pán)在周轉(zhuǎn)箱內(nèi)的放置方向，電路板在托盤(pán)內(nèi)的放置方向，這樣的定置管理后，操作員拿取電路板無(wú)須額外的動(dòng)作。用完的托盤(pán)直接放入到改造后的物料架下方存放處，累計(jì)到6個(gè)空的托盤(pán)，放入用完的周轉(zhuǎn)箱即可，無(wú)須多余的移動(dòng)，減少操作的波動(dòng)。

2.4 改善設(shè)備，輕松動(dòng)作

拿取電路板后，首先需要讀取電路板上的二維追溯碼，掃描槍安裝在下方，操作員在放置電路板時(shí)，由于看不見(jiàn)掃描槍?zhuān)瑢?dǎo)致位置放置不準(zhǔn)，經(jīng)常需要調(diào)整位置；我們?cè)趻呙铇屔戏街谱髁穗娐钒宓姆胖弥Ъ?，用于定位電路板的放置，保證每次電路板都放置在相同的位置，掃描槍可以一次準(zhǔn)確讀取。

2.5 改進(jìn)設(shè)備，增加自動(dòng)化程度

操作員在把預(yù)裝電路板放入夾具后，需要手動(dòng)翻轉(zhuǎn)上工裝，保證上下壓接工裝粗定位；經(jīng)過(guò)設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)改造，直接固定上工裝，下工裝采用馬達(dá)移動(dòng)，減少了翻轉(zhuǎn)工裝的動(dòng)作。

安裝完彈簧和底蓋的電路板被人工放入設(shè)備準(zhǔn)備壓接和激光打碼，為了安全起見(jiàn)，操作員需要雙手操作機(jī)械式啟動(dòng)按鈕，保證安全門(mén)關(guān)閉后，才能放手，進(jìn)行下一個(gè)產(chǎn)品的操作。我們修改了設(shè)備的結(jié)構(gòu)，取消了機(jī)械式雙手開(kāi)關(guān)，增加了光電開(kāi)關(guān)和安全光幕，操作工的動(dòng)作簡(jiǎn)化成放入產(chǎn)品后，觸碰光電開(kāi)關(guān)后，即可進(jìn)行下一個(gè)產(chǎn)品的操作，設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉安全門(mén)，并進(jìn)行后續(xù)的動(dòng)作，安全光幕可以保證設(shè)備的操作安全。

3 改善效果評(píng)估

通過(guò)實(shí)施以上的改善活動(dòng)，該瓶頸工位的節(jié)拍從32.6秒降到了19.9秒，單班計(jì)劃產(chǎn)出從960個(gè)提升到1600個(gè)，生產(chǎn)效率提高了66.7%；通過(guò)對(duì)產(chǎn)線設(shè)備布局的調(diào)整，節(jié)省了20%左右的場(chǎng)地空間。以上的重點(diǎn)改善指標(biāo)，折合到單件產(chǎn)品，可以降低每個(gè)產(chǎn)出品的制造成本3.3元。

同時(shí)由于產(chǎn)線的5S、目視管理和定制管理實(shí)施后，產(chǎn)線的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到很大的改觀，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)變得更加整潔，工位間的物料傳遞更加順暢，也減少了物料傳遞落地的報(bào)廢。設(shè)備的自動(dòng)化程度提高，有效降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 總結(jié)

生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)水平往往直接影響企業(yè)的生產(chǎn)能力，特別是不少生產(chǎn)線常常因?yàn)橐粋€(gè)或幾個(gè)瓶頸工位影響了生產(chǎn)線的整體能力。改進(jìn)瓶頸工位作業(yè)，降低生產(chǎn)線節(jié)拍，不斷提高生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)能成了企業(yè)改造流水線生產(chǎn)方式的重點(diǎn)。本文針對(duì)某公司射頻控制器生產(chǎn)線存在的問(wèn)題，運(yùn)用動(dòng)作分析的理論方法對(duì)瓶頸工位進(jìn)行分析和改善，只用了很少的費(fèi)用，就使生產(chǎn)線的節(jié)拍降低了接近13秒，大幅提升了生產(chǎn)效率。

動(dòng)作分析的最終目的就是通過(guò)分析識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中和人員操作中的非必要活動(dòng)，進(jìn)一步采取措施減少或者消滅無(wú)效的時(shí)間。在產(chǎn)線概念設(shè)計(jì)階段，就引入工業(yè)工程的方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析模擬，盡量減少非必要的活動(dòng)，可以有效減少后續(xù)生產(chǎn)和改進(jìn)的成本。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 易樹(shù)平，蔣祖華，陳友玲.工作研究與人因工程[M].清華大學(xué)出版社，2011.

[2] 顧濤，周炳海.動(dòng)作分析法在缸體生產(chǎn)線平衡改善中的應(yīng)用[J].機(jī)械制造，2009（8）：54-57.

[3] 李琴，李澤，蓉卿馨予，文忠波.工作研究在裝配生產(chǎn)線改善中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造工程，2011（6）：93-96.

[4] 容芷君，張國(guó)軍，錢(qián)欣.基于MOD法的產(chǎn)線工藝平衡率改進(jìn)[J].物流工程與管理，2011（4）.

[5] 杰弗里K.賓圖.項(xiàng)目管理[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2010.