試論基于IE理論的城鐵車總裝配工藝的優(yōu)化方案

王權(quán)

摘 要：以城鐵車的總裝配工藝為例，通過對(duì)城鐵車的裝配流程進(jìn)行深入的實(shí)地調(diào)研，從裝配車間布局、現(xiàn)行工藝流程等方面分析裝配現(xiàn)狀，總結(jié)城鐵車在生產(chǎn)過程中存在的問題;然后應(yīng)用工藝程序分析方法和5W1H提問技術(shù)分析整個(gè)裝配工藝程序中存在此類問題的原因;采用了ECRS原則分析問題并提出改進(jìn)。改進(jìn)方案可有效提高城鐵車裝配質(zhì)量及車間生產(chǎn)能力，提高裝配效率及工裝設(shè)備的利用率，降低作業(yè)任務(wù)量。

關(guān)鍵詞：城鐵車輛;裝配工藝;程序分析;ECRS;優(yōu)化

1 引言

近年來，我國(guó)的鐵路運(yùn)輸向高速重載急速發(fā)展，隨之而來的，是其相關(guān)制造業(yè)也呈現(xiàn)跨越式發(fā)展，尤其是軌道交通。國(guó)內(nèi)外對(duì)軌道交通的需求及建設(shè)持續(xù)增加。某公司因?yàn)槠涑氰F裝配車間一定程度上存在著資源利用不平衡，接收業(yè)務(wù)量過多等因素，致使了裝配車間在籌備程序任務(wù)多，組織生產(chǎn)困難大，公司生產(chǎn)資源難以有效利用。本文以工藝程序?yàn)樽ナ?，即在所有研究前，?duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的整個(gè)過程進(jìn)行概略性分析，立足城鐵車的整體裝配，將生產(chǎn)的全過程作為研究對(duì)象，從加工和檢查兩個(gè)方面分析記錄，綜合ECRS以及5W1H技術(shù)對(duì)目前的總裝配進(jìn)行工藝以上的升級(jí)。

2 城鐵車總裝配工藝現(xiàn)狀

通常來說，裝配車間的組成部分主要包括三大塊，分別為裝配臺(tái)、出車線車間以及調(diào)試車間。出車線又由車位臺(tái)、編組臺(tái)位、落車臺(tái)位和稱重臺(tái)位組成，調(diào)試間內(nèi)有雨淋設(shè)施。該公司制造的城鐵車可分為合金車及不銹鋼車，還可分為A、B兩種型號(hào)的車。生產(chǎn)的城鐵車雖然材料和車型不盡一致，但從工藝方面而言，如車間布局、工藝流程等方面卻無太大差別。但隨著該公司城鐵車承攬的項(xiàng)目數(shù)量過多，公司面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)：怎樣最高性價(jià)比運(yùn)作現(xiàn)有資源配置、怎樣讓搬運(yùn)線路更有成效、怎樣高效生產(chǎn)等。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研城鐵裝配車間現(xiàn)場(chǎng)，分析現(xiàn)有工藝流程，如圖1。

3 存在的問題

根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀，運(yùn)用5W1H分析法從操作和檢查兩方面逐步分析，發(fā)現(xiàn)情況如下：

3.1 工序名稱混亂

城鐵整車加工生產(chǎn)區(qū)域可分為六大塊組成部分，分別為車內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域、整車生產(chǎn)區(qū)域、車頂生產(chǎn)區(qū)域、司機(jī)室生產(chǎn)區(qū)域以及車端生產(chǎn)區(qū)域，這十八個(gè)項(xiàng)目包含的工序多達(dá)502個(gè)。

從設(shè)計(jì)方面來看，一般會(huì)出現(xiàn)用不同的工序名稱對(duì)相同的內(nèi)容進(jìn)行表達(dá)的案例。比如，對(duì)地板布的鋪裝來說，可以稱作地板布粘接、焊接以及舒展等。此外，從工藝程序的角度來看，一個(gè)工序名稱往往含有大量的工序內(nèi)容。比如客室安裝的內(nèi)容就包含了側(cè)頂板、擋風(fēng)板以及立罩板等工序。這些不同的叫法是的工序的名稱在無形中增多，且這些不必要的增多也給管理工作帶來了負(fù)擔(dān)，對(duì)生產(chǎn)工藝的升級(jí)與設(shè)計(jì)以及物料配送等多個(gè)方面造成了比較大的影響。

3.2 部分工裝設(shè)備無法滿足生產(chǎn)要求

（1）一些工裝設(shè)備在數(shù)量上不達(dá)標(biāo)，比如上體稱重。當(dāng)前，全部的裝配車間的四點(diǎn)稱重設(shè)備只有一臺(tái)，一旦其他車間需要對(duì)車輛進(jìn)行稱重時(shí)，則需要將四點(diǎn)稱重設(shè)備從其他車間搬過來，嚴(yán)重影響了各個(gè)生產(chǎn)車間之間的生產(chǎn)組織，設(shè)備管理也不合理和科學(xué)化。此外，稱重設(shè)備的重量都比較大，移動(dòng)過程不方便，往往會(huì)在搬移的過程中因?yàn)橐苿?dòng)的方式不到位以及人為因素等對(duì)這些設(shè)備造成了不可逆的破壞，降低了設(shè)備的壽命，讓整個(gè)測(cè)量誤差變得更大。

（2）工裝設(shè)備無法滿足生產(chǎn)要求還表現(xiàn)在設(shè)計(jì)不合理上，很多工裝裝置難以符合生產(chǎn)的需要，拿城鐵車的車裝裝配來舉例說明：進(jìn)行該工序時(shí)需配備升降車和存放玻璃的裝備。首先通過玻璃存放裝備將擬安裝的車窗配送到裝配區(qū)域后，再利用人工將車窗挪動(dòng)到升降機(jī)處，做好前期安裝預(yù)備工作后就可啟動(dòng)安裝車窗。然而在利用升降機(jī)安裝時(shí)，其前部設(shè)置了安全圍欄，然而這是一把雙刃劍，在保障工人人身安全的同時(shí)還阻礙了工人進(jìn)行操作。并且走臺(tái)附近的安全圍欄顯著高于安裝車窗窗口的下邊沿，導(dǎo)致工人在走臺(tái)安裝窗框非常不便利。

3.3 部分裝配現(xiàn)場(chǎng)布局不合理

作業(yè)走臺(tái)為方便各工序的作業(yè)而設(shè)置。可是實(shí)際在安裝車頂空調(diào)裝置時(shí)，中心位置的低作業(yè)區(qū)域高度不足，操作人員在操作時(shí)，車的周圍并沒有有效的安全防護(hù)，安全生產(chǎn)存在很大的隱患。該車間原先的設(shè)計(jì)想法是生產(chǎn)工人在中部位置安裝車輛頂部配件時(shí)，把要安裝的車廂轉(zhuǎn)送到裝配臺(tái)區(qū)域待安裝，這樣操作工人就能利用高位走臺(tái)直接到車頂部分開展作業(yè)。而現(xiàn)實(shí)情況是，理論與實(shí)際并不相符。首先高走臺(tái)區(qū)域的不可能長(zhǎng)時(shí)間保證空閑，另外把需要裝配的部件往返吊運(yùn)并不安全，且這需要吊運(yùn)操作非常的精準(zhǔn)。再拿工人操作時(shí)使用安全繩舉例，在操作過程中工人一般將安全繩的掛鉤連接上位于車廂頂部的掛座，但安全繩長(zhǎng)度有限，工人操作移動(dòng)并不方便。另外，各個(gè)城鐵車車頂構(gòu)造并不相同，有時(shí)還無法找到合適的掛鉤位置。

4 車輛裝配工藝的改進(jìn)

通過分析城鐵車裝配出現(xiàn)的困難，使用ECRS 技術(shù)改進(jìn)目前城鐵車的裝配工藝。

4.1 規(guī)范工序名稱

將工藝術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化，并付諸實(shí)際工作，用科學(xué)準(zhǔn)確的屬于來替代含義相同或相近的，含糊不清的術(shù)語，統(tǒng)一名稱，統(tǒng)一概念。在標(biāo)準(zhǔn)化過程中考慮對(duì)不合理的工序名稱進(jìn)行刪減、合并，對(duì)包含內(nèi)容太多的拆分使其具體化，對(duì)表述不準(zhǔn)確的進(jìn)行修改。通過將工序名稱的使用規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化后，可清晰準(zhǔn)確地傳達(dá)工序內(nèi)容和要求，對(duì)于強(qiáng)化工序管理會(huì)起到關(guān)鍵作用。

4.2 適當(dāng)補(bǔ)充工裝

4.2.1 合理調(diào)整有關(guān)工裝數(shù)量

可考慮在上體稱重裝置的配備方面，使每個(gè)裝配車間能顧及，或在成本有限的情況下相鄰車間共用一臺(tái)設(shè)備。雖然短期投入增多，單能讓各車間的使用互不影響，且因?yàn)榘徇\(yùn)次數(shù)減少了，不僅降低了人力成本及時(shí)間成本，設(shè)備的使用壽命也能得以延長(zhǎng)。實(shí)際使用時(shí)，各裝配車間也能保證有序工作。此外，因?yàn)榘徇\(yùn)少了，人力成本和時(shí)間成本也能得到控制，設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)等方面也很便利，使用壽命也得以延長(zhǎng)。

4.2.2 改變不合理工裝結(jié)構(gòu)

改造電動(dòng)升降車的前部欄桿使其可調(diào)節(jié)高度，可在保證安裝的安全性同時(shí)，不對(duì)專業(yè)操作造成影響?；蛘呖紤]拆除車輛與作業(yè)走臺(tái)間的圍欄，減少阻礙。

4.2.3 增加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備

投入更為先進(jìn)的工裝設(shè)備既可保證裝配質(zhì)量，又可節(jié)省人力成本，還能降低認(rèn)為安裝損壞的現(xiàn)象。

4.3 劃分組裝工序

目前該公司在進(jìn)行城鐵車生產(chǎn)時(shí)需要的大型工作量大，相關(guān)物料資源非常多，生產(chǎn)經(jīng)常陷入混亂。建議將車輛組裝分為兩個(gè)部分，即車輛的預(yù)組裝和總裝。按照將部分需要大型工裝的工序放在預(yù)組、提高車頂防護(hù)裝置利用率、便于物料運(yùn)送的原則，將預(yù)組部分的工序按區(qū)域劃分。將剩下的工序全部安排在總裝部分。且總裝部分的工作任務(wù)量應(yīng)為預(yù)組部分的兩倍。

5 總結(jié)

5.1 工序名稱及個(gè)數(shù)精簡(jiǎn)

原六大區(qū)域工序名稱為502個(gè)，降低到現(xiàn)有的118個(gè)。從表1可知，規(guī)范后6大區(qū)域的工序名稱數(shù)量均有大幅減少，尤其是車內(nèi)的工序名稱減少最多，為136個(gè)。精簡(jiǎn)后，不僅對(duì)工序的表述更為準(zhǔn)確，還讓各項(xiàng)工作銜接更加協(xié)調(diào)。

5.2 大型工裝利用率提高

改善后的車輛組裝程序現(xiàn)共分成兩大部分。原有的大型工裝共計(jì)27種，在預(yù)組部分分配15種，總裝部分分配12種，其中預(yù)組部分的工作時(shí)長(zhǎng)只有總裝所用時(shí)長(zhǎng)的三分之一。因此可以看出，分配到預(yù)組部分的大型工裝，其使用率是有顯著提升的。

5.3 裝配效率提高

因?yàn)榇笮凸ぱb不再搬運(yùn)或搬運(yùn)的時(shí)間大幅減少，改進(jìn)之后一例城鐵車的裝配周期可直接縮短2天，效率提高了7.69%。生產(chǎn)效率的提高在一定程度上減少了生產(chǎn)壓力。

5.4 工人數(shù)量減少

改進(jìn)后，部分工序人員只需1人就可完成，同時(shí)因?yàn)榧哟罅讼冗M(jìn)設(shè)備的投入，人力成本和時(shí)間成本減少。本文通過分析工藝程序，利用ECRS技術(shù)對(duì)城鐵車的裝配工序進(jìn)行了改進(jìn)，提高了作業(yè)效率、裝配質(zhì)量和工裝的利用率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改良了作業(yè)場(chǎng)地，提升了城鐵車裝配的能力。

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