淺談基于精益思想的動(dòng)力包模擬線建設(shè)

蘇建楠 那志鵬 倪家義

摘要：中國中車全面推進(jìn)精益管理的開創(chuàng)性工作，以項(xiàng)目為載體的模擬線建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場拉動(dòng)管理的全面提升。論文以動(dòng)力包模擬線建設(shè)為對象，對模擬線建設(shè)的過程和方法進(jìn)行了深入的研究和分析，并對其特點(diǎn)、實(shí)施流程及效果進(jìn)行歸納梳理。對當(dāng)前公司的模擬線建設(shè)及精益生產(chǎn)組織方式具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：模擬生產(chǎn)線、模擬配送線、動(dòng)力包

1模擬線建設(shè)的主要內(nèi)容

1.1模擬生產(chǎn)線

在項(xiàng)目試制節(jié)點(diǎn)前，識別“三新”（新材料、新結(jié)構(gòu)、 新工藝）項(xiàng)點(diǎn)，通過模擬、驗(yàn)證、協(xié)同作戰(zhàn)，最大限度地保證項(xiàng)目試制高效、經(jīng)濟(jì)、安全地執(zhí)行;設(shè)計(jì)、模擬現(xiàn)場工位節(jié)拍，推動(dòng)開工前工位所需資源的準(zhǔn)備工作;通過對試制節(jié)拍的模擬及驗(yàn)證，減少生產(chǎn)異常、縮短試制周期，使批量生產(chǎn)能夠盡早進(jìn)入節(jié)拍式生產(chǎn)【1】。

1.2模擬配送線

根據(jù)制造BOM、工藝路線、供應(yīng)商供應(yīng)能力，按照工位工序配套計(jì)劃，在模擬生產(chǎn)線階段開展的采購模擬工作。對采購方案和供應(yīng)計(jì)劃進(jìn)行完善以滿足生產(chǎn)流水線需求。

1.3動(dòng)力包產(chǎn)品開展模擬線建設(shè)的必要性

（1）產(chǎn)品性能要求高

由于機(jī)車運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，高溫、高濕、高鹽，這就要求動(dòng)力包具有更高的產(chǎn)品性能，且需要采用緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，技術(shù)開發(fā)難度大。由多個(gè)系統(tǒng)組成，包括：進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、機(jī)油系統(tǒng)后處理系統(tǒng)等。

（2）交期緊張

動(dòng)力包產(chǎn)品從研發(fā)、采購、樣機(jī)試制到首臺訂單交付的周期通常一般12個(gè)月。而現(xiàn)在的用戶通常要求周期縮短致8個(gè)月，時(shí)間緊、任務(wù)重。

（3）工藝性難度大

由于產(chǎn)品采用緊湊型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，且物料種類較多，組裝時(shí)容易存在較多干涉，同一平臺的不同型號動(dòng)力包相比，各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)均有變化，組裝難度增加。

（4）采購難度大

采購周期短，多種型號DIN標(biāo)螺栓需國外訂購，柴油機(jī)、液壓系統(tǒng)、空濾系統(tǒng)等關(guān)鍵部件均是國外采購件，周期比較難以壓縮，受疫情影響，國外采購存在更多不確定因素。

2動(dòng)力包模擬線構(gòu)建與實(shí)施的主要做法

2.1工作思路

融合項(xiàng)目管理和兩模線建設(shè)的管理理念和方法，建立清晰的工作流程，明確各部門各節(jié)點(diǎn)的輸入輸出，構(gòu)建一體化的項(xiàng)目管理流程。我們期望將原來由于工作階段劃分不細(xì)致，各個(gè)過程時(shí)間不易控制，研發(fā)和試制周期較長，且量產(chǎn)后問題較多的情況轉(zhuǎn)變?yōu)樵诠ぷ麟A段可以提前識別風(fēng)險(xiǎn)，并由交付時(shí)間倒逼各階段時(shí)間，并明確各個(gè)階段的工作節(jié)拍。通過風(fēng)險(xiǎn)識別和提前模擬，將異常問題提前暴露、提前解決，減少量產(chǎn)階段的異常問題數(shù)量。

2.2模擬線建設(shè)的實(shí)施過程

模擬線建設(shè)共分六個(gè)階段：模擬策劃、模擬準(zhǔn)備、模擬啟動(dòng)、模擬推演、模擬評估和模擬驗(yàn)證。

（1）模擬策劃階段

為了實(shí)現(xiàn)建設(shè)高效運(yùn)行的模擬生產(chǎn)線的目標(biāo)，應(yīng)用精益思想和方法，對項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作模擬生產(chǎn)線的實(shí)施方案，針對新項(xiàng)目中的新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝的項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)識別，后續(xù)各階段都是圍繞此“三新”進(jìn)行的。

（2）模擬啟動(dòng)階段

按模擬線工作網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃和預(yù)生產(chǎn)計(jì)劃，召開模擬線建設(shè)啟動(dòng)會，組織各部門進(jìn)行討論分析，明確模擬線建設(shè)內(nèi)容及要求。是整個(gè)模擬線建設(shè)的一個(gè)標(biāo)志性的節(jié)點(diǎn)。各部門根據(jù)自己所涉及的模塊任務(wù)制定相應(yīng)的實(shí)施計(jì)劃。

（3）模擬準(zhǔn)備階段

從生產(chǎn)準(zhǔn)備、工藝準(zhǔn)備、管理準(zhǔn)備等三方面入手，通過對模擬生產(chǎn)線實(shí)施方案的進(jìn)一步分解與細(xì)化，對模擬生產(chǎn)線所要模擬仿真的具體項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行明確和安排的過程，輸出一整套支撐“六要素”管控的文件，是整個(gè)模擬生產(chǎn)線建設(shè)過程中最實(shí)質(zhì)性的工作階段。

（4）模擬推演階段

工藝部門組織各部門按照模擬推演計(jì)劃及各自負(fù)責(zé)內(nèi)容對每個(gè)工位的六要素配置情況進(jìn)行檢查，并開展現(xiàn)場點(diǎn)檢。通過全體部門參與的推移演練，理順管理思路，利用工序推移圖、山積表等【2】精益工具，提前發(fā)現(xiàn)問題、瓶頸和實(shí)施難點(diǎn)，并進(jìn)行匯總。點(diǎn)檢活動(dòng)完成后，工藝部門將各部門上報(bào)的問題整理，形成匯總表，傳遞所有參與的部門。

（5）模擬評估階段

工藝部門組織各部門對模擬推演的過程進(jìn)行總結(jié)，對匯總的各類問題進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估、分析和整改，落實(shí)整改措施，明確牽頭執(zhí)行單位，針對無法響應(yīng)和無法澄清的問題，制定替代方案或應(yīng)急方案并實(shí)施。所有問題通過不斷地評估和整改，使生產(chǎn)線建設(shè)情況達(dá)到評估要求，為實(shí)物驗(yàn)證做好準(zhǔn)備。

（6）模擬驗(yàn)證階段

在模擬評估完成后，由工藝部門組織各部門，在生產(chǎn)線上進(jìn)行小批量生產(chǎn)驗(yàn)證。主要驗(yàn)證六要素配置和管控的正確性、合理性和適應(yīng)性以及確認(rèn)模擬推演問題的整改效果。在驗(yàn)證過程中，各部門及時(shí)收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的異常及問題，在整改問題后形成固化的、標(biāo)準(zhǔn)的支撐“六要素”管控的現(xiàn)場文件。

2.3創(chuàng)新亮點(diǎn)

在依托公司的信息化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用MES系統(tǒng)融合到模擬線建設(shè)中，在模擬準(zhǔn)備階段對人員資質(zhì)信息、工具、工裝、設(shè)備等信息進(jìn)行了錄入，將設(shè)計(jì)BOM進(jìn)行導(dǎo)入，生成了工藝BOM，提高了BOM的準(zhǔn)確性。在模擬推演階段除了經(jīng)常使用的會議推演、現(xiàn)場推演，還利用MES系統(tǒng)，在其測試庫內(nèi)進(jìn)行模擬運(yùn)行，將工序分配給各工位，對人員資質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)，將工具綁定，對整個(gè)組裝過程的工藝進(jìn)行推演，這是首次利用信息化系統(tǒng)與模擬線建設(shè)相結(jié)合。通過推演發(fā)現(xiàn)了人員資質(zhì)與作業(yè)工序不匹配，缺少工具等問題，并及時(shí)進(jìn)行了調(diào)整，保障了生產(chǎn)能夠按照計(jì)劃進(jìn)行。

3動(dòng)力包模擬線構(gòu)建與實(shí)施的效果

通過模擬和推演，提前識別并解決60%以上的異常問題，保障了試制的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目質(zhì)量、成本、交期等核心管理目標(biāo)，輸出了一套規(guī)范化的管理流程和管理表單。菲律賓動(dòng)力包模擬線的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了樣機(jī)順利通過FAI，首臺按時(shí)交付;一次性交檢合格率100%（組裝）;質(zhì)量損失率0.1532%低于目標(biāo)（0.44%）;單臺動(dòng)力包節(jié)約成本11萬元;模擬推演階段發(fā)現(xiàn)問題30項(xiàng)，經(jīng)過整改驗(yàn)證，試制階段發(fā)現(xiàn)的問題僅16項(xiàng)，減少生產(chǎn)異常、縮短試制周期，使批量生產(chǎn)能夠盡早進(jìn)入節(jié)拍式生產(chǎn)，批產(chǎn)后動(dòng)力包月產(chǎn)能從3臺提升為4臺，直接作業(yè)人數(shù)由9人節(jié)省為7人。中車年度精益評審過程中對模擬線取得的成效給予了充分認(rèn)可，并獲得中車優(yōu)秀模擬線稱號。

4經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

從末端工位需求拉動(dòng)前端輸出的內(nèi)容、數(shù)量、時(shí)間及樣式，將整體流程輸入輸出標(biāo)準(zhǔn)化，避免不必要的輸出物和同一輸出物不必要的樣式轉(zhuǎn)換。固化工位、固化工序、輸出標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)文件、固化作業(yè)人員，使模擬內(nèi)容更有針對性、目標(biāo)更明確。

對新產(chǎn)品識別工藝及采購“三新”項(xiàng)點(diǎn)，并對“三新”項(xiàng)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注、提前準(zhǔn)備、異常預(yù)警、超前模擬驗(yàn)證?？梢詼p少重復(fù)編制工藝文件的時(shí)間，縮短工藝設(shè)計(jì)階段的時(shí)間，使工藝人員有更多的時(shí)間到生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行服務(wù)。

針對項(xiàng)目進(jìn)度管理這個(gè)瓶頸因素，根據(jù)項(xiàng)目最終交付日期，對整個(gè)項(xiàng)目流程進(jìn)行逆向排計(jì)劃，明確產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝開發(fā)、采購、生產(chǎn)、試驗(yàn)、包裝發(fā)貨等各個(gè)流程環(huán)節(jié)的起始和結(jié)束時(shí)間，并按照各節(jié)拍時(shí)間對流程各環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)控和考核。

5參考文獻(xiàn)

劉化龍，奚國華。精益管理之道：中國高鐵裝備“智”造的管理基石[M].清華大學(xué)出版社，2017.

約翰·比切諾，馬蒂亞斯·霍爾韋格：精益工具箱[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2016.