某軍工企業(yè)基于精益的低成本設(shè)備管理實(shí)踐

徐文杰，張忠波

（中電博微電子科技有限公司，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽 合肥 230088）

傳統(tǒng)軍工企業(yè)受制于多品種小批量生產(chǎn)特點(diǎn)的束縛，手工作業(yè)占比大、設(shè)備老舊、生產(chǎn)模式落后，關(guān)于設(shè)備的管理自然容易被忽視。由于行業(yè)特點(diǎn)，早期軍工企業(yè)更關(guān)注產(chǎn)品的質(zhì)量，對(duì)成本和效率重視不足。隨著軍工企業(yè)管理提升的推進(jìn)，產(chǎn)品模塊化水平逐步提升，為自動(dòng)化批量生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)條件。特別是隨著“中國(guó)制造2025”的提出，自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化產(chǎn)線、數(shù)字化車間在軍工企業(yè)逐漸投入使用。然而，由于之前缺乏系統(tǒng)的設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致在在增加設(shè)備時(shí)比較盲目，產(chǎn)能不足首先想到的是加人加設(shè)備，導(dǎo)致投入設(shè)備多，利用率不高的情況產(chǎn)生。這樣粗放的管理勢(shì)必導(dǎo)致企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本上升，同時(shí)設(shè)備創(chuàng)造價(jià)值能力不強(qiáng)，嚴(yán)重影響國(guó)有資產(chǎn)的增值能力。而精益管理作為一種降低成本、減少浪費(fèi)的管理理念已取得了廣泛的應(yīng)用。隨著近年來(lái)精益管理在企業(yè)的推行，如何在設(shè)備管理方面應(yīng)用精益思想，減少不必要的設(shè)備投入，發(fā)揮好現(xiàn)有設(shè)備能力，促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)增效，需要得到更多的關(guān)注。

1 現(xiàn)狀與問(wèn)題分析

1.1 現(xiàn)狀分析

某軍工企業(yè)受限于產(chǎn)能提升壓力，從2013年開(kāi)始導(dǎo)入精益生產(chǎn)，改變了之前“作坊式”加工，一個(gè)人從頭到尾作業(yè)模式，在多型產(chǎn)品的裝配環(huán)節(jié)實(shí)行流動(dòng)化生產(chǎn)方式，拆分工序，建立了流水生產(chǎn)線，人均產(chǎn)出提升92.3%。后端裝配能力的提升，對(duì)前端供應(yīng)產(chǎn)生巨大壓力，特別是一些變頻模塊等自制零部件。這些自制件主要由設(shè)備加工，相比于作業(yè)人員，設(shè)備的柔性顯得不足，不能夠像裝配流水線一樣根據(jù)節(jié)拍加減人，設(shè)備數(shù)量和種類短時(shí)間很難有變化。如何利用現(xiàn)有設(shè)備，提升制造能力顯得更加重要。針對(duì)某車間變頻模塊的生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)“現(xiàn)地現(xiàn)物現(xiàn)認(rèn)”的“三現(xiàn)主義”現(xiàn)場(chǎng)測(cè)時(shí)、觀察，發(fā)現(xiàn)設(shè)備時(shí)間開(kāi)動(dòng)率不高，每日實(shí)際產(chǎn)出與理論產(chǎn)出差別較大。

1.2 問(wèn)題分析

根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)測(cè)算，某車間變頻模塊每日需要生產(chǎn)15件，目前生產(chǎn)不穩(wěn)定，平均每日產(chǎn)出8件左右。該模塊生產(chǎn)流程較長(zhǎng)，共35道工序，如圖1所示。存在手工作業(yè)和設(shè)備加工的反復(fù)交替，現(xiàn)場(chǎng)在制品多，生產(chǎn)整流化差，每日產(chǎn)出不均衡。通過(guò)各工序能力分析，發(fā)現(xiàn)各工序能力嚴(yán)重不均衡。每天可用時(shí)間420分鐘，根據(jù)每天產(chǎn)出15件，得到生產(chǎn)節(jié)拍=420/15=28分鐘/件。 瓶頸工序并不是很多，僅有5處，而其中四處的工序能力達(dá)到14件/天，只要稍作改善即可滿足產(chǎn)能要求。只有自動(dòng)貼片產(chǎn)能缺口較大，目前只能產(chǎn)出8件/天（表1）。

圖1 變頻模塊生產(chǎn)流程

表1 瓶頸工序能力

表2 生產(chǎn)準(zhǔn)備工作清單

對(duì)自動(dòng)貼片設(shè)備進(jìn)行測(cè)時(shí)分析，設(shè)備開(kāi)動(dòng)率僅有36.7%，即增值工作較低，負(fù)荷時(shí)間內(nèi)停機(jī)時(shí)間中等待時(shí)間占比63%，換產(chǎn)13%，故障12%，存在大量不增值工作，如圖2所示。如果不進(jìn)行改善，而是基于目前設(shè)備效率測(cè)算必要設(shè)備數(shù)，就需要投入新的設(shè)備，而新增設(shè)備投入后基于目前的管理模式，效率依然會(huì)不高。因此，在決定是否增加設(shè)備時(shí)，需要先對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行精益改善，提升設(shè)備效率，之后再去計(jì)算需不需要增加設(shè)備。在傳統(tǒng)軍工企業(yè)由于生產(chǎn)組織模式相對(duì)落后，往往經(jīng)過(guò)精益改善后根本不需要增加設(shè)備。

針對(duì)本案例，通過(guò)進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)等待時(shí)間長(zhǎng)主要是生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致，這也會(huì)導(dǎo)致?lián)Q產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)柔性降低。在正式加工前，要確認(rèn)生產(chǎn)文件的完整、生產(chǎn)信息卡有無(wú)缺失、MES系統(tǒng)流程是否填寫(xiě)、工裝是否齊全可用、物料是否齊套等。因此，每天都需要花費(fèi)一定時(shí)間開(kāi)展準(zhǔn)備工作，導(dǎo)致設(shè)備開(kāi)動(dòng)率不高。

2 基于精益的設(shè)備管理改善

針對(duì)設(shè)備效率損失較多問(wèn)題，首先制定改善目標(biāo)，即自動(dòng)貼片設(shè)備日產(chǎn)能達(dá)到15件，自動(dòng)貼片設(shè)備單件生產(chǎn)時(shí)間28分鐘。根據(jù)精益生產(chǎn)單件流，要求每28分鐘進(jìn)行一次工序間轉(zhuǎn)移。目前系統(tǒng)自動(dòng)加工時(shí)間25分鐘，手工作業(yè)時(shí)間30分鐘，因此需要把手工時(shí)間壓縮到28分鐘以內(nèi)，并在下一件生產(chǎn)之前提前做好生產(chǎn)準(zhǔn)備，每天開(kāi)線前確保有一件標(biāo)準(zhǔn)手持在自動(dòng)貼片工序即可。

為了能夠壓縮等待時(shí)間，需要減少開(kāi)機(jī)前的一系列準(zhǔn)備作業(yè)。因?yàn)樵撟冾l模塊是一種共用模塊，廣泛應(yīng)用于多型產(chǎn)品中，因此不同批次的生產(chǎn)文件需要確認(rèn)，同時(shí)在信息化系統(tǒng)進(jìn)行信息的確認(rèn)和錄入。為了讓這些前期準(zhǔn)備工作更加有序、高效，制定了生產(chǎn)準(zhǔn)備工作清單（表2），分批次生產(chǎn)時(shí)由相關(guān)人員進(jìn)行逐一確認(rèn)，通過(guò)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作清單的管理，為生產(chǎn)做好充分準(zhǔn)備，避免了生產(chǎn)過(guò)程中的各類等待，確保生產(chǎn)過(guò)程準(zhǔn)備充分、生產(chǎn)流暢。為了能夠壓縮準(zhǔn)備作業(yè)的手工作業(yè)時(shí)間，根據(jù)ECRS原則進(jìn)行改善，改善到累計(jì)時(shí)間小于節(jié)拍時(shí)間即可。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的標(biāo)準(zhǔn)化在減少等待時(shí)機(jī)的同時(shí)，也為換產(chǎn)提供了支持，不必要停機(jī)的外換產(chǎn)時(shí)間大大降低。此外，針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中存在的小停止故障進(jìn)行調(diào)研，基于過(guò)去故障停機(jī)的記錄，發(fā)現(xiàn)吸嘴問(wèn)題較多。吸嘴為易耗件，使用過(guò)程中會(huì)不斷與元器件表面發(fā)生摩擦，通過(guò)設(shè)備數(shù)據(jù)的采集可以知道設(shè)備的表貼點(diǎn)數(shù)，累計(jì)達(dá)到兩萬(wàn)點(diǎn)需要更換新的吸嘴。對(duì)這種易耗件采用備件管理方法。通過(guò)備件的提前準(zhǔn)備，故障停機(jī)也得到了降低。因此設(shè)備自動(dòng)表貼作業(yè)可以在規(guī)定時(shí)間順利完成，確保了每日計(jì)劃的達(dá)成。對(duì)改善后的時(shí)間進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，最后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)組合票固化自動(dòng)貼片設(shè)備的循環(huán)作業(yè)過(guò)程，如圖3所示。

圖2 設(shè)備效率損失情況

圖3 自動(dòng)貼片標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)組合票

3 結(jié)語(yǔ)

基于精益管理的相關(guān)方法，對(duì)變頻模塊生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備使用情況進(jìn)行了分析，關(guān)注設(shè)備增值能力。針對(duì)設(shè)備瓶頸，通過(guò)改善，產(chǎn)能提升了87.5%，然而設(shè)備產(chǎn)出的提升并不是通過(guò)增加設(shè)備、改造設(shè)備，而是以設(shè)備管理工作為主，實(shí)現(xiàn)了低成本的改善。通過(guò)案例改善，為軍工企業(yè)進(jìn)行設(shè)備采購(gòu)、使用和管理提供一種改善參考，在設(shè)備管理過(guò)程中，首先要對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)線能力進(jìn)行工序能力分析，針對(duì)瓶頸設(shè)備重點(diǎn)寫(xiě)實(shí)調(diào)研，研究設(shè)備每日增值工作和不增值工作，通過(guò)減少不增值工作提升設(shè)備能力。針對(duì)消耗性配件，采用備件管理，周期性更換，這樣在在很少成本投入下也能夠進(jìn)行大幅度的產(chǎn)能提升。在增加設(shè)備投資時(shí)，建議也要對(duì)設(shè)備利用情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，在改善的基礎(chǔ)上再去核定應(yīng)該增加的設(shè)備數(shù)量，能夠減少不必要的固定資產(chǎn)投入。