拓展DNC分布式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用功能提高設(shè)備綜合運(yùn)行效率

劉宏濤

（西安航天復(fù)合材料研究所，陜西 西安 710028）

1 受控設(shè)備運(yùn)行情況現(xiàn)狀分析

為了提高數(shù)控設(shè)備的綜合利用率，A 企業(yè)利用統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制技術(shù)（SPC）對(duì)2018 年受控設(shè)備綜合利用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和診斷（見(jiàn)表1），從中發(fā)現(xiàn)在2018年正常工作時(shí)間為241 d，受控設(shè)備綜合運(yùn)行效率[2]為40.47%，低于單件、小批量生產(chǎn)企業(yè)平均45% 的行業(yè)水平；設(shè)備使用過(guò)程中存在每年82 211.51 h 的不增值時(shí)間。

表1 受控設(shè)備綜合利用情況（計(jì)量單位：h）

運(yùn)用5W1H 提問(wèn)技術(shù)，對(duì)表1 中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性分析。

1.1 設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間

受控設(shè)備在正常工作時(shí)間里的空運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，達(dá)到82 211.51 h，將其進(jìn)行價(jià)值轉(zhuǎn)換，在241 d 的正常工作日里，有近43 名員工從事無(wú)效勞動(dòng)；如果按勞動(dòng)成本估算，有150 萬(wàn)元以上的經(jīng)濟(jì)損失；如果按照設(shè)備1 h 僅消耗1 度電計(jì)算，能源損失也可達(dá)到上萬(wàn)元；如果再加上設(shè)備折舊等管理費(fèi)用，損失的將會(huì)更多。

1.2 設(shè)備利用率與行業(yè)水平對(duì)比

受控設(shè)備的平均運(yùn)行效率僅為40.47%，低于單件、小批量生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備綜合運(yùn)行效率45%的行業(yè)平均水平。

1.3 設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間對(duì)比

設(shè)備利用率不高，每天正常的8 h 工作時(shí)間里，平均運(yùn)行時(shí)間僅為4.92 h，部分設(shè)備存在無(wú)效加班，平均開(kāi)機(jī)時(shí)間達(dá)到11.25 h。

圖1 2018 年設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間與運(yùn)行時(shí)間對(duì)比

從圖1 可以看出：有41 臺(tái)設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間超過(guò)1 928 h/a，有32 臺(tái)設(shè)備在加班加點(diǎn)進(jìn)行一些不增值的勞動(dòng)（例如換模、維保、等待）；有50 臺(tái)設(shè)備全年運(yùn)行時(shí)間低于1 928 h，2018年的241 個(gè)正常工作日中，僅有9 臺(tái)設(shè)備需要延時(shí)加班或開(kāi)二、三班。由此可見(jiàn)，受控設(shè)備綜合利用率低的主要原因是故障停機(jī)頻繁；換模時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；設(shè)備維護(hù)不到位，造成大量的等待浪費(fèi)。

2 達(dá)到或超過(guò)行業(yè)內(nèi)設(shè)備綜合運(yùn)行效率為目標(biāo)

為了快速響應(yīng)日趨變化的市場(chǎng)需求，以達(dá)到或超過(guò)行業(yè)內(nèi)設(shè)備平均綜合運(yùn)行效率為目標(biāo)，堅(jiān)持改善，縮短不增值時(shí)間。A 企業(yè)以DNC 系統(tǒng)數(shù)據(jù)[1]為支撐，以IE 工程的工具和方法，以全員設(shè)備自主保全活動(dòng)為基礎(chǔ)，健全快速轉(zhuǎn)換體系，搭建異常問(wèn)題快速響應(yīng)系統(tǒng)平臺(tái)，突破瓶頸制約，提高設(shè)備的綜合運(yùn)行效率。

2.1 針對(duì)數(shù)控設(shè)備報(bào)警頻繁，開(kāi)展全員設(shè)備自主保全

運(yùn)用8D 問(wèn)題求解法，對(duì)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)寫(xiě)實(shí)和調(diào)研發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致設(shè)備報(bào)警故障主要是設(shè)備散熱系統(tǒng)問(wèn)題。原因是設(shè)備長(zhǎng)期未進(jìn)行深度清掃，大量的污漬、油漬堆積，堵塞了散熱孔。因此，開(kāi)展了以TPM 為主題的初期清掃工作，形成以生產(chǎn)班組為核心、工藝技術(shù)為支撐、后勤服務(wù)為保障的自主維護(hù)系統(tǒng)。營(yíng)造全員自主參與、自動(dòng)自發(fā)培訓(xùn)、持續(xù)改良改善的良好氛圍。提高了員工的技能和綜合素質(zhì)；調(diào)動(dòng)了員工主動(dòng)性和積極性；健全有效的自主維護(hù)機(jī)制。今年1～9 月設(shè)備報(bào)警次數(shù)為0。

A 企業(yè)確立以提高設(shè)備管理人員和操作人員的業(yè)務(wù)能力為目標(biāo)，實(shí)施以班組OPL 教育（點(diǎn)滴教育） 為基礎(chǔ)；搭建以公司級(jí)和分廠級(jí)自主培訓(xùn)為保障；以外部專家培訓(xùn)為提升的多層級(jí)培訓(xùn)機(jī)制，有效提高設(shè)備管理人員和操作人員的業(yè)務(wù)技能，2019 年前3 個(gè)季度A 企業(yè)邀請(qǐng)外部專家和自主培訓(xùn)共計(jì)約2 000 個(gè)學(xué)時(shí)。2019 年前3 個(gè)季度共計(jì)實(shí)施設(shè)備初級(jí)清掃954 臺(tái)，消除了設(shè)備潛在的故障隱患，降低了設(shè)備報(bào)警頻次，促進(jìn)設(shè)備運(yùn)行效率的有效提升。

2.2 針對(duì)空運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，健全快速轉(zhuǎn)換體系

選擇典型數(shù)控設(shè)備，利用影像分析法和頭腦風(fēng)暴法，對(duì)換模過(guò)程的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究，識(shí)別浪費(fèi)點(diǎn)，運(yùn)用5W1H提問(wèn)技術(shù)對(duì)領(lǐng)取刀具、裝夾和調(diào)試的全過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)分析，尋找問(wèn)題產(chǎn)生的根源。

分析發(fā)現(xiàn)：在數(shù)控設(shè)備換模過(guò)程中，外準(zhǔn)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，主要是刀具領(lǐng)用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、流程不規(guī)范。為此，A 企業(yè)以特種產(chǎn)品全員設(shè)備自主保全活動(dòng)為基礎(chǔ)，組織開(kāi)展以縮短換模時(shí)間為目的快速轉(zhuǎn)換，通過(guò)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”的模式對(duì)接，將快速轉(zhuǎn)換覆蓋至整個(gè)機(jī)加區(qū)。

通過(guò)刀具流程再造、工裝定置定位、目視化管理等方法，將內(nèi)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)化為外準(zhǔn)備，縮短外準(zhǔn)備時(shí)間。利用ECRS四大原則對(duì)刀具領(lǐng)用的全部流程進(jìn)行流程再造，取消刀具領(lǐng)取過(guò)程中的多項(xiàng)簽字確認(rèn)，通過(guò)建立《刀具使用手冊(cè)》和班組長(zhǎng)嚴(yán)格把關(guān)的方式將流程簡(jiǎn)化到3 步（即拿到工藝、班組長(zhǎng)簽字、領(lǐng)取刀具）搭建“一分鐘領(lǐng)刀”流程，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和目視化，持續(xù)改善和全面推廣；健全《標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》和《快速換產(chǎn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》，由技術(shù)人員對(duì)復(fù)雜工件的加工制定標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)，對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)，使員工按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，避免錯(cuò)誤操作和無(wú)效動(dòng)作，減少過(guò)程等待和無(wú)效勞動(dòng)，提高員工工作效率，減少因員工臨時(shí)離崗造成的短暫停機(jī)；加強(qiáng)工具、工裝定置定位管理，建立個(gè)人責(zé)任制管理，將工裝區(qū)域、產(chǎn)品區(qū)域和操作區(qū)域進(jìn)行定置管理，消除浪費(fèi)。通過(guò)上述方法，有效提高數(shù)控設(shè)備的綜合運(yùn)行效率。

2.3 針對(duì)信息傳遞和反應(yīng)速度慢，搭建異常問(wèn)題快速響應(yīng)平臺(tái)

生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)通常分為員工、班組長(zhǎng)、業(yè)務(wù)職能室和分廠領(lǐng)導(dǎo)4 個(gè)層級(jí)，組織層級(jí)多，信息傳遞和反應(yīng)速度慢。傳統(tǒng)的解決方法是將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的各類問(wèn)題在生產(chǎn)作業(yè)會(huì)上進(jìn)行布置和解決，問(wèn)題處理不及時(shí)。為此，A 企業(yè)將生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的“問(wèn)題處理不及時(shí)、影響生產(chǎn)效率”作為改善的重點(diǎn)，搭建“異常問(wèn)題快速響應(yīng)”機(jī)制，提高問(wèn)題處理的效率。

3 效果評(píng)估

2019年1～9月受控?cái)?shù)控設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間為120 689.39 h、運(yùn)行時(shí)間為59 186.47 h，綜合運(yùn)行效率為49.04%；2018 年1 ～9 月受控?cái)?shù)控設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間為118 384.52 h、運(yùn)行時(shí)間為51 907.92 h，綜合運(yùn)行效率為43.85%。由此可見(jiàn)，受控設(shè)備開(kāi)機(jī)時(shí)間、運(yùn)行效率明顯提高的情況下，2019 年較去年同期提高5.19PCT；按照單件、小批量生產(chǎn)企業(yè)平均45%的行業(yè)水平，A 企業(yè)的受控設(shè)備綜合運(yùn)行效率高于行業(yè)內(nèi)平均水平，達(dá)到4.04%，處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

以A 企業(yè)機(jī)加一分廠和機(jī)加二分廠為例計(jì)算，2018年共計(jì)交付工時(shí)為3 026 451 h，實(shí)現(xiàn)模擬收入35 990 萬(wàn)元，按照模擬收入進(jìn)行折算，每小時(shí)創(chuàng)造的價(jià)值為118.92元。2019 年前3 個(gè)季度，受控設(shè)備有效運(yùn)行時(shí)間較去年同期增加7 278.55 h，相當(dāng)于多創(chuàng)造價(jià)值達(dá)到86.56 萬(wàn)元；空運(yùn)行時(shí)間較去年同期減少4 973.68 h，相當(dāng)于減少損失約為59.15 萬(wàn)元。前3 個(gè)季度2 個(gè)分廠共計(jì)創(chuàng)造價(jià)值145.71萬(wàn)元。

綜上所述，合理利用數(shù)控設(shè)備，減少數(shù)控設(shè)備的空運(yùn)行時(shí)間，綜合平衡設(shè)備加工能力，將為A 企業(yè)創(chuàng)造更多的價(jià)值。