機(jī)械裝配車間Kitting物料配送模式關(guān)鍵問題研究

齊敬慧，葉建

機(jī)械裝配車間Kitting物料配送模式關(guān)鍵問題研究

齊敬慧，葉建

（合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，安徽合肥230009）

Kitting物料配送模式是機(jī)械裝配車間物料配送模式中的一種，與傳統(tǒng)的物料配送模式不同點(diǎn)在于kitting物料配送模式采用物料箱（kitting-box）來代替線邊庫(kù)。在分析kitting物料配送模式特點(diǎn)基礎(chǔ)上，提出kitting物料配送模式的應(yīng)用范圍，針對(duì)kitting物料配送模式在實(shí)施應(yīng)用過程中的若干個(gè)關(guān)鍵問題，提出相應(yīng)的實(shí)施策略，包括kitting-box物料選裝原則、kitting-box物料的準(zhǔn)確性、裝配生產(chǎn)線區(qū)域劃分，以達(dá)到kitting物料配送模式在機(jī)械裝配車間得到更好的實(shí)施的目的。

Kitting物料配送模式；機(jī)械裝配車間；應(yīng)用范圍；實(shí)施策略

在機(jī)械裝配車間中，裝配物料的配送工作是保證車間正常生產(chǎn)的關(guān)鍵流程。企業(yè)根據(jù)自身的生產(chǎn)特點(diǎn)，選擇合適的物料配送方式，比如基于ANDON系統(tǒng)的物料配送、基于RFID技術(shù)的物料配送、基于看板的物料配送等，總結(jié)這些物料配送模式特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)在這些物料配送模式下，均存在線邊庫(kù)。根據(jù)華和約翰遜[1]，裝配生產(chǎn)線的物料配送方式有兩種：kitting物料配送方式和傳統(tǒng)的帶有線邊庫(kù)的配送方式。

Kitting一詞意為“配套采購(gòu)；配套出售件”，將kitting運(yùn)用在物料配送中則意為“齊套性”，即kitting物料配送模式是一種齊套性的物料配送方式。機(jī)械產(chǎn)品裝配車間kitting物料配送方式具體理解為：在某段裝配線上，物料配送中心將該段裝配線所需的裝配物料全部配齊，然后由專門的物料箱（kittingbox）一并配送到裝配線，kitting-box跟隨著裝配產(chǎn)品一起流轉(zhuǎn)，裝配工位的操作人員只需從kitting-box取出相應(yīng)的物料進(jìn)行裝配即可，直到kitting-box中的物料裝配完畢，空的kitting-box返回物料配送中心進(jìn)行循環(huán)利用。

B.Ronen[2]早在1992年提出了完備工具（Complete Kit，CK）的概念，作者指出在進(jìn)行生產(chǎn)之前，要將各生產(chǎn)要素準(zhǔn)備齊全，其中包括生產(chǎn)物料以及生產(chǎn)信息。S.Conard[3]在較早時(shí)期便概括提出了實(shí)施kitting系統(tǒng)的過程步驟，在同一時(shí)期，F(xiàn)ong-Yuen Ding[4]博士研究了kitting模式在準(zhǔn)時(shí)制（Just-intime）生產(chǎn)模式下的應(yīng)用，H.Brynzer[5]等研究了kitting生產(chǎn)模式下的物料揀料方式。近十年來，有不少學(xué)者[6-7]對(duì)kitting生產(chǎn)模式與其他模式進(jìn)行了比較分析，意在為企業(yè)選擇一種更加適合的生產(chǎn)方式。在國(guó)內(nèi)，曹寧[8]通過生產(chǎn)線的規(guī)劃實(shí)施kitting策略，緩解發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線旁物料布置的瓶頸，減少操作工非增值工作時(shí)間，提升裝配質(zhì)量。

1 Kitting物料配送模式應(yīng)用范圍

Kitting物料配送模式的特點(diǎn)是將裝配物料提前放置kitting-box中，因此kitting物料配送模式適合應(yīng)用于裝配物料比較繁多且體積不大的機(jī)械產(chǎn)品裝配中。原因在于：①若機(jī)械裝配產(chǎn)品的裝配物料種類比較簡(jiǎn)單，只需直接將物料配送到裝配工位即可，使用kitting-box反而增加配送成本。②若裝配產(chǎn)品所需裝配物料體積較大，則kitting-box會(huì)變得不適用。

Kitting物料配送模式下機(jī)械裝配產(chǎn)品特點(diǎn)：①裝配物料種類繁多。②裝配物料體積較小。符合kitting物料配送模式下機(jī)械裝配產(chǎn)品特點(diǎn)的常見機(jī)械裝配產(chǎn)品有：發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、離合器等。

2 Kitting-box物料選裝規(guī)則

在實(shí)施kitting物料配送模式的過程中，第一步就是要確定kitting-box所裝物料，并非所有的裝配零部件都適合放置在kitting-box中進(jìn)行配送。本文從問題的反面角度出發(fā)，列出不適合放置在kittingbox中的物料規(guī)則：①非排序件中的小物件。如螺母、螺釘，因物件體積太小，一方面放入kitting-box中容易丟失，另一方面也不方便裝配工人進(jìn)行撿取物件。②供應(yīng)商直送件。有些裝配物件需要供應(yīng)商直接配送至裝配線，不需要經(jīng)過物料配送中心的分配。③自產(chǎn)部件。跟隨裝配線同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)，如活塞連桿分裝線，裝配出活塞連桿組件，然后裝配工人將其裝配到主裝配線上的發(fā)動(dòng)機(jī)里，即分裝線與裝配主線同時(shí)進(jìn)行工作。④產(chǎn)品骨架型部件。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的骨架部件，在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配的過程中，缸體先進(jìn)行上線，然后其他零部件在其基礎(chǔ)上進(jìn)行組合裝配。⑤敏感性物件。有一些物件特別貴重或者對(duì)外部損傷特別敏感，則可能需要特別對(duì)待，或者在采取相應(yīng)的保護(hù)措施的前提下放入kitting-box里。⑥特殊裝配方法物件。有些物件在進(jìn)行裝配之前需要進(jìn)行特別處理，如曲軸，在裝配到發(fā)動(dòng)機(jī)上之前，要先經(jīng)過清洗機(jī)進(jìn)行清洗后方可裝配，此時(shí)需將曲軸配送至清洗機(jī)上線點(diǎn)。

3 Kitting-box物料準(zhǔn)確性策略

在產(chǎn)品裝配過程中，裝配零部件涉及的種類繁多、產(chǎn)品的型號(hào)不一，因此kitting-box中所裝的物料種類復(fù)雜多樣。為避免物件的錯(cuò)裝、漏裝，需要采取一定的措施確保kitting-box物料的準(zhǔn)確性。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機(jī)械車間的研究與應(yīng)用，企業(yè)的生產(chǎn)過程控制朝著信息化、智能化方向發(fā)展，制造資源在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用環(huán)境中得以定位與追蹤。

在每個(gè)kitting-box上線點(diǎn)處設(shè)置一臺(tái)平板電腦或者HMI觸摸屏，并運(yùn)行監(jiān)控程序，每上線一個(gè)產(chǎn)品和一個(gè)kitting-box，都要進(jìn)行產(chǎn)品、物料匹配判斷，匹配一致則可繼續(xù)裝配生產(chǎn)；匹配不一致則進(jìn)行界面報(bào)警提示，由員工進(jìn)行處理。

在kitting-box上線監(jiān)控過程中，產(chǎn)品的識(shí)別是通過RFID掃描產(chǎn)品TAG標(biāo)簽的方式進(jìn)行；物料的識(shí)別是通過掃描槍掃描物料條形碼的方式進(jìn)行。Kitting-box上線裝配過程監(jiān)控流程如圖1所示。

圖1 Kitting-box上線裝配過程監(jiān)控流程圖

4 裝配線區(qū)域劃分

產(chǎn)品的整個(gè)裝配過程涉及的物料種類和數(shù)量繁多，使用一個(gè)kitting-box是不能夠滿足整個(gè)裝配線配送需求的，因此，需要將裝配線進(jìn)行區(qū)域劃分。

4.1 kitting-box專用性設(shè)計(jì)

首先，根據(jù)不同的裝配區(qū)域，用不同的顏色對(duì)kitting-box進(jìn)行區(qū)分；其次，同一區(qū)域的kitting-box由于產(chǎn)品型號(hào)的不同，所裝的物件型號(hào)也存在一些差別，使用編碼的方式進(jìn)行區(qū)分，即在kitting-box上進(jìn)行噴碼，編碼的規(guī)則依據(jù)產(chǎn)品型號(hào)而定，比如產(chǎn)品型號(hào)有FB010、FD010，那么相應(yīng)kitting-box就按照FB010、FD010進(jìn)行編碼；最后，kitting-box的內(nèi)部形狀要依照所裝物件的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，以便能夠更好的穩(wěn)固物件的放置。

4.2 裝配線區(qū)域劃分

生產(chǎn)裝配線區(qū)域劃分原則如下：

①主裝配線與分裝配線分開，進(jìn)行獨(dú)立配送。②每個(gè)裝配區(qū)域的上、下線點(diǎn)盡量安排在空間比較空余的位置，便于kitting-box的放置。③劃分區(qū)域時(shí)，不同裝配區(qū)域的kitting-box之間所裝的物料在數(shù)量、體積以及重量上盡量相均衡。比如，在某段裝配區(qū)域內(nèi)，kitting-box需要裝的零部件體積較大，那么其所裝的物件數(shù)量相對(duì)地就要少。

圖2所示為某發(fā)動(dòng)機(jī)公司裝配線的區(qū)域劃分圖，其中用不同的顏色表示不同的裝配區(qū)域。

圖2 某發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線區(qū)域劃分圖

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)kitting物料配送模式進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了kitting物料配送模式應(yīng)用范圍，針對(duì)其在實(shí)施過程中的關(guān)鍵問題，提出了相應(yīng)的研究策略。進(jìn)一步研究方向包括kitting物料配送模式下配送時(shí)間窗的研究以及應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。

[1]S.Y.Hua，and D.J.Johnson，Research issues on factors in fluencing the choice of kitting versus line stocking[J].Interna tional Journal of Production Research，2010，48（3）：779-800.

[2]Ronen，B.The complete kit concept[J].International Journalof ProductionResearch，1992，30（10）：2457-2466.

[3]S.Conard，R.Pukanic.Process action approach to planning a successful kitting system is outlined[J].Industrial Engineering，1986，02：58-71.

[4]Fong-Yuen Ding.Kitting in JIT production：A kitting project at a tractor plant[J].Industrial Engineering，1992，24（9）：42-43.

[5]Brynzer H，Johansson M.I.Design and performance of kitting and order picking systems[J].International Journal of Production Economics，1995，41（1）：115-125.

[6]Robin Hanson，Anna Brolin.A comparison of kitting and continuous supply in in-plant materials supply[J].International Journal of Production Research，2013，51（4）：979-992.

[7]Antonio C.Caputo，Pacifico M.Pelagagge，Paolo Salini.A decision model for selecting parts feeding policies in assembly lines[J].Industrial Management&Data Systems，2015，115（6）：974-1003.

[8]曹寧.KITTING在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線上的運(yùn)用[J].科技資訊，2015，12（14）：38-39.

Research on Key Problems of Kitting Material Delivery Pattern in Mechanical Assembly Workshop

QI Jing-hui，YE Jian
（Institute of Mechanical Engineering，Hefei University of Technology，Hefei Anhui 230009，China）

Kitting material delivery pattern is one of the mechanical assembly workshop material delivery patterns，with the difference to traditional material supply pattern that kitting material distribution pattern uses material box（kitting-box）instead of the line-side stock.Based on the analysis of characteristics of kitting material delivery pattern，this paper puts forward the application range of kitting material delivery pattern.For several key problems in the application process of kitting material delivery pattern，putting forward the corresponding implementation strategy，including kitting-box material selecting principles，the accuracy of the kitting-box material，assembly line division，to get the purpose of better implementation of kitting material delivery pattern in the mechanical assembly workshop.

kitting material delivery mode；mechanical assembly workshop；application range；implementation strategy

U464

A

1672-545X（2017）07-0220-03

2017-04-10

齊敬慧（1990－），女，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向：制造過程監(jiān)控與控制；葉建（1991－），男，安徽安慶人，碩士研究生，研究方向：制造過程監(jiān)控與控制。