東風商用車總裝配廠線邊集配物流優(yōu)化研究

王歡 王媛

摘 要：2017年，東風商用車公司將其他工廠逐漸集中到西坪工廠（總裝配廠）及其周邊。目前，張灣工廠正在與西坪工廠（總裝配廠）合并，為了填補張灣工廠因關閉而降低的產能，東風商用車總裝配廠不得不開設新的生產線來確保產量平衡。對十堰東風商用車總裝配廠第八生產線集配區(qū)的物流進行優(yōu)化，通過對集配區(qū)進行5S，增加KIT供給品種數(shù)，優(yōu)化集配區(qū)料架及料盒的擺放等措施，為后續(xù)總裝廠開設新生產線，提高產能打下基礎。

關鍵詞：東風商用車總裝配廠；線邊集配物流；優(yōu)化；KIT供給

中圖分類號：F25 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.31.015

1 引言

長久以來，汽車制造企業(yè)一直致力于降本增效，而汽車總裝配廠的生產物流成本節(jié)約則更具代表性。本文選取十堰市東風商用車總裝配廠內飾車間八線作為研究對象，對其線邊集配物流的運行現(xiàn)狀進行改善。

十堰市東風商用車在2011年與沃爾沃合資后，卡車成為其重要產品，相比轎車，卡車的裝配零件品種更多，數(shù)量更大，因此物流成本成為經(jīng)營面臨的重要問題；此外，由于十堰市獨特的地形特點，導致運輸物流的成本過高。為了降低物流成本，2017年東風商用車公司將其他工廠逐漸集中到西坪工廠（總裝配廠）及其周邊。目前，張灣工廠正在與西坪工廠（總裝配廠）合并，但關閉張灣工廠意味著產能的降低，如何使總裝廠的產能提升，是目前最需要考慮的問題。為了填補張灣工廠關閉而降低的產能，東風商用車總裝配廠不得不開設新的生產線，以保證生產量的平衡。因此，本文對十堰東風商用車總裝配廠第八生產線集配區(qū)的物流進行優(yōu)化，以達到節(jié)省車間面積，建立更多生產線，提高產能的目的。

2 線邊集配物流運行現(xiàn)狀

總裝廠八線以高端重型車的生產為主，集合車身、車架、總裝、整車儲運、KD發(fā)交五大業(yè)務于一體，是具有行業(yè)標桿水平的重卡裝配工廠。八線啟動的時點處在國內汽車行業(yè)各工廠將利潤增長點轉向重卡，紛紛新建或擴建重卡生產能力的時期。

2.1 運行情況簡介

東風商用車總裝配廠的生產屬于小批量、多品種的混流生產方式，總裝作業(yè)和內飾裝配作業(yè)采用兩班制，每班7.5小時的生產制度；標準年工作日為244天，最大年工作日為270天；車間的綜合開動率為90%。八線的基本生產參數(shù)見表1。

八線年產量為44130臺，日產量為200臺，每天平均工作時長為19小時，單位時間工作量為10.5臺/小時，綜合節(jié)拍生產每臺需要5.7分鐘。

東風商用車八線在日產量及單位工作時間兩個指標上制定了新的目標。其中，生產目標是從目前的日產量200臺提升至237臺，產能提升18.5%；而現(xiàn)有的單位時間工作量為每小時生產10.5臺，目標為每小時生產15.8臺，單位時間工作量提升50.5%。

2.2 車間布局

東風商用車總裝配廠內飾區(qū)域布局圖如圖1所示，共有1344平方米，分為上行線區(qū)域和下行線區(qū)域，該區(qū)域設置有集配件收貨及存儲區(qū)、KIT件揀選區(qū)、玻璃儀表后視鏡的大件存儲區(qū)以及內飾分裝區(qū)、備品車門裝配區(qū)等等。因為集配區(qū)面積較大，存放的物料種類繁多，功能性強，因此優(yōu)化集配區(qū)的布局，提高集配區(qū)的空間利用率尤為重要。

東風商用車總裝配廠的集配區(qū)布局存在許多問題，例如，集配區(qū)無用零件所占庫存大，集配區(qū)料架和料盒的利用不合理，裝配零件位置定制不合理，使負責給料車配件的人員工作效率低，空間利用率低等。集配區(qū)有一部分的料架存放的是使用頻率很低的零件和不被使用的零件，這些零件的庫存占用了集配區(qū)的面積，目前的占用面積高達377平方米，同時集配區(qū)料架和料盒的利用率低，單一滑移架放置零件品種數(shù)只有3-6種，料盒中零件的擺放很亂，沒有考慮空間利用率。同時，由于料架和料盒的擺放不合理，員工給KIT小車集配零件的效率低，單車集配時間為3.76分鐘，平均5.94秒/種。

2.3 KIT供給品種數(shù)

東風商用車總裝配廠雖然一定程度上已經(jīng)采用了KIT集配供給技術，但由于還在摸索階段，并沒有很完整的利用，使集配供給的收益最大化，目前KIT集配品種只有92種，具體見表2，其中下行線24種，上行線68種。由于沒有合理運用AGV小車搬運和KIT集成供給思想，KIT小車沒有自行上線，導致生產線邊物料搬運距離遠，配送時間長，配送效率低。同時因為集配程度低，大部分的零件還是采用傳統(tǒng)的順序件供給，因此順序件庫存占地面積過大，我們需要更大范圍的采取KIT集配供給的配送方式，增加KIT集配品種，更大程度的發(fā)揮KIT供給的作用。

2.4 價值流程圖

通過對東風商用車總裝配廠車間整體布局的了解，以及對目前車間物流現(xiàn)狀的觀察統(tǒng)計，內飾車間物流的價值流程圖如圖2。通過價值流程圖可以直觀地反映出車間物流配送過程中的物料流和信息流，從而從中找到形成浪費的地方，進行模擬優(yōu)化，作出價值流程未來圖。

如圖2所示，目前車間的物流狀況是，由供應商將貨物運到生產倉庫，由物流集配人員將貨物用叉車運到集配區(qū)，再通過員工駕駛牽引車拉著臺車將物料配送到線邊，最后由生產線的工作人員到線邊取料進行裝配作業(yè)。

這一流程中，運輸，停放，取料都會造成附隨作業(yè)，實際裝配的時間只有10分鐘，而整個制造周期達到了1529.5分鐘，產生直接價值的增值率為0.65%。究其原因，由于在線邊庫存的增加，線邊占地面積過大，導致員工繞行取料費時費力，線邊作業(yè)人附隨作業(yè)多，作業(yè)效率低下；同時由于集配程度不高，KIT小車沒有自行上線，員工向線邊投送物流消耗人力較大，花費時間；又因為集配區(qū)布局的不合理也對員工的取件造成了不便，貨架擺放間隔遠，料盒擺放不合理，使員工取件時彎腰，轉身等費力取料動作過多，取料行走步行數(shù)多，取料體力消耗大。目前，員工拿取集配零件的步行數(shù)為66步，平均1.74步/種。

3 線邊集配物流的優(yōu)化措施

針對東風商用車總裝配廠八線的線邊物流運行現(xiàn)狀，優(yōu)化思路分為四步：第一，現(xiàn)場庫存定量，主要包括KIT品種和標準存儲量的確認；第二，布局優(yōu)化改善，主要包括取消二次倒運作業(yè)和降低集配步行數(shù)；第三，存儲方式改善，主要包括優(yōu)化存儲方式、存儲器具改善和KIT器具的完善；第四，物流定置標準，主要包括現(xiàn)場定置基準和標識標線管理。按照這一優(yōu)化思路，具體優(yōu)化措施如下。

3.1 對集配區(qū)進行5S

由于集配區(qū)庫存過大，面積緊張不夠用，而增加生產線和集配零件數(shù)量會使需要利用的集配區(qū)面積更大，因此需要對集配區(qū)進行5S，按照工廠庫存基準進行5S，按照使用頻率整理，打掃。整理不需要的貨架和物品，將“空間”騰出來活用。整頓要用的料架、料盒及零件，依規(guī)定定位、定方法擺放整齊，明確數(shù)量，明確標示，讓我們不浪費“時間”找東西。清掃場內的臟污，保持職場干干凈凈、明明亮亮，方便接下來的優(yōu)化活動。

3.2 增加內飾KIT供給品種

通過重新設計料車，將更多的零件擺放在料車上，考慮到先用先取的原則，把裝配時先裝配的零件放在料車外緣或上層，同時參考東風車輪廠料車的利用情況，對料車進行初步的改造，初步改造的料車如圖3。例如：加幾個鉤子，用來掛一些較大的零件，加一個圓柱桶，放置一些長條狀的零件。通過同期指示，根據(jù)技術部生成的BOM表確定上行線和下行線的集配零件，最終，經(jīng)過不斷的摸索和改善，KIT集配品種從原來的下行線24種，上行線68種，增加至下行線69種，上行線117種，一共從原本的92種集配零件增加至186種，并制作KIT集配實物案例供集配人員進行作業(yè)參考。

3.3 減少線邊庫面積

通過推著優(yōu)化后的集配料車繞生產線一圈，記錄下來線邊已經(jīng)在集配車上增加的零件，將這些零件所在的工作臺撤掉，由AGV小車帶著集配車和整套零件沿著軌道向生產線運輸，從而更好地實現(xiàn)零件自動供給，這樣可以很好的解決線邊物料搬運距離遠，員工取件繞行步數(shù)多的問題，同時撤去的線邊工作臺使生產線邊面積增大，為建設新的生產線提供了空間，提高了車間面積的利用率。

3.4 集配區(qū)布局優(yōu)化

一是料架布局的調整，將原先的料架間距變小，讓負責集配車配置零件的工作人員在兩個料架中間進行取件配貨，這樣可以降低工作人員取料時繞行的步數(shù)，同時根據(jù)便利取料原則，將貨架放置零件的位置進行優(yōu)化，讓零件的拿取范圍盡可能的集中在人的便利取料區(qū)域，即眼睛至膝蓋的區(qū)域，從而減少員工作出彎腰，轉身等附隨作業(yè)帶來的時間消耗和體力消耗，提高作業(yè)效率。

二是料盒利用率的優(yōu)化，如圖4所示，卡車裝配所用到的零件品種很多，因此在庫存中有許多規(guī)格不同的零件，為了方便存放這些零件，需要用到不同大小規(guī)格的料盒。同時KIT集配車的零件數(shù)量增多，KIT零件存放方式改善也要跟著變動，我們根據(jù)零件尺寸、SNP和單車消耗量，結合集配作業(yè)便利性，在沃爾沃專家的指導下，設置料架儲位和存儲數(shù)量，盡可能地為零件選擇合適的料盒放置，同時將包裝單元中的零件和生產單元數(shù)成倍數(shù)關系，以方便后續(xù)補充。同時為了員工便利取料，每個料盒的重量不能超過15千克，過重的物料會導致員工體力消耗過大。

3.5 KIT零件定置定位

為了方便給集配車配零件的工作人員操作，同時方便為了優(yōu)化后規(guī)范化管理，我們要給KIT零件定置固定的位置。如圖5所示，我們可以通過滑移料架定置圖明確零件品種、數(shù)量、擺放方式等信息，并現(xiàn)場粘貼進行目視化。

4 優(yōu)化結果

4.1 功能區(qū)域面積減小

順序件的庫存通過擴大集配程度得到了改善，通過對整個車間線邊集配物流的優(yōu)化，順序件和功能區(qū)的優(yōu)化結果具體體現(xiàn)在，KIT集配場的占用面積通過5S活動，減小了63平方米；零件存放區(qū)縮小了211平方米；AGV區(qū)位面積縮小了33平方米；班組區(qū)縮小了14平方米。功能區(qū)面積優(yōu)化對比結果如表3所示。

4.2 KIT供給品種增加

通過優(yōu)化，東風商用車總裝配廠的集配程度有很大的提升，優(yōu)化對比統(tǒng)計圖如圖6所示。其中，KIT集配品種的增多優(yōu)化效果最為明顯，下行線的KIT集配品種增加了45種，上行線的集配品種增加了49種，整個八線的集配品種一共增加了94種。在提高了集配程度后，我們還制作了KIT集配實物案例供集配人員進行作業(yè)參考，方便后續(xù)將新的集配計劃快速應用在實際生產中。同時KIT占用面積隨著KIT品種的增加，集配區(qū)的優(yōu)化，KIT零件面積占用率由原本的每平方米0.297種，增加到了每平方米0.547種，提升了近50%。

4.3 線邊物流占用面積降低

通過改善，線邊的面積有明顯的減小，線邊面積優(yōu)化結果如表4所示。與優(yōu)化前對比，內飾上行線—L撤離線邊器具品種數(shù)為10種，線邊面積減少了25平方米；內飾上行線—R撤離9種，面積減少了22.5平方米；內飾下行線—L撤離5種，面積減少12.5平方米；內飾上行線—R撤離5種，面積減少了12.5平方米。內飾線邊的器具品種數(shù)相比優(yōu)化前一共撤離了29種，線邊面積共減少了72平方米。

4.4 料架利用率提升

改善前料架利用率很低，通過合理計算零件和料盒的匹配度及料盒在料架上擺放的位置，我們有效地提高了料架和料盒的利用率，優(yōu)化結果見表5。存放上行線L側集配區(qū)的料架存放品種數(shù)為30種，改善后為43種，上行線R側集配區(qū)料架改善前存放38種，改善后達到41種；下行線集配區(qū)料架存放品種數(shù)由24種達到59種。料架利用率的提升，就可以撤離部分料架，放置上行線兩側集配區(qū)的滑移料架改善前都是10個，改善后分別減少至6個、7個；下行線集配區(qū)料架數(shù)改善前有11個，改善后減少到9個。同時單個滑移可存放品種數(shù)也從原本的3到6種提升到了最多放置9種。

4.5 員工附隨作業(yè)量減小

通過對集配區(qū)布局的優(yōu)化和集配數(shù)量的優(yōu)化，使員工的作業(yè)效率明顯提升，業(yè)效率對比如表6所示。單車的集配品種數(shù)由改善前的38種增加至55種；單個KIT小車集配的速度從原本的5.94秒/種提升到4.36秒/種；同時員工取件的效率也有所提升，從原本的1.74步/種提升到1.45步/種。通過改善前、后比較，單個AGV品種數(shù)提高44.7%，單個品種集配步數(shù)減少16.7%，單個品種集配時間降低26.5%。

以上行線-R側為例作出統(tǒng)計圖7可以看出，通過改善前、后比較，單個AGV品種數(shù)提高44.7%，單個品種集配步數(shù)減少16.7%，單個品種集配時間降低26.5%。

5 總結

東風總裝配廠線邊集配物流優(yōu)化研究是總結以往的車間物流經(jīng)驗，借鑒日產車間物流先進技術，在沃爾沃專家的指導下開展的。整個優(yōu)化過程始終貫穿著精益生產的理念，結合5S管理理念，KIT集成供給理念，便利取料原則等展開。并在優(yōu)化總裝配廠線邊集配物流問題過程中不斷分析、總結，有效地與生產實踐相結合。

通過這次對總裝廠八線的優(yōu)化，總裝廠的線邊集配物流水平有了顯著的提高，實現(xiàn)了在總裝配廠開設新的生產線，平衡因關閉其他工廠而造成的產能減小。整個優(yōu)化過程貫徹東風商用車特色的車間精益物流生產理念，體現(xiàn)了汽車制造作業(yè)的生產經(jīng)濟性和物流經(jīng)濟性，在物流優(yōu)化的設計思路、改善方法、使用工具等方面即結合了傳統(tǒng)的優(yōu)化方式又進行了一定程度的探索與創(chuàng)新。

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