副車架車間在制品庫(kù)存改善研究

劉棟安 周炳海 李艷冰

(1.同濟(jì)大學(xué) 機(jī)械與能源工程學(xué)院 上海202012；2.上海質(zhì)量管理科學(xué)研究院 上海200052)

價(jià)值流分析通過在組織、管理、供應(yīng)鏈、產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)作方面建立有效的生產(chǎn)方式， 盡可能消除所有不增值的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)用更少的人員、生產(chǎn)場(chǎng)地、投資、工程設(shè)計(jì)時(shí)間、新產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間和庫(kù)存水平。生產(chǎn)質(zhì)量和產(chǎn)量更高、型號(hào)規(guī)格更多的產(chǎn)品的目的[1]。如宋庭新等[2]運(yùn)用價(jià)值流分析技術(shù)從生產(chǎn)線平衡、拉動(dòng)式生產(chǎn)、改變物料配送方式等方面對(duì)裝配流程進(jìn)行了優(yōu)化。

A公司是一家位于上海汽車城的汽車零配件生產(chǎn)公司，主要產(chǎn)品是汽車的副車架，其原材料為經(jīng)過防銹處理的無縫鋼管，無縫鋼管經(jīng)過彎管、預(yù)成型、液壓成型、激光切割、打標(biāo)、清洗防銹等工序，加工成各車型所配套的副車架橫梁、縱梁、以及U形梁，依托上海汽車城，A公司整體效益不錯(cuò)。但是近年來汽車行業(yè)不景氣，公司想要更好的發(fā)展，必須靠更好的質(zhì)量及更有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格來打基礎(chǔ)。根據(jù)2020年上半年系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，A公司生產(chǎn)的合格原材料轉(zhuǎn)化為合格成品率僅為96.1% ，即生產(chǎn)過程中產(chǎn)品報(bào)廢率約4%，其中U形梁報(bào)廢率更為嚴(yán)重，達(dá)到了6.2%。較高的生產(chǎn)報(bào)廢率極大的增加了生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)效率。經(jīng)過詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)過程中除了首件調(diào)試報(bào)廢外，在制品庫(kù)存的批量報(bào)廢占了總報(bào)廢的72.1%。

由于上海的亞熱帶季風(fēng)氣候，空氣濕度比較大，再加上生產(chǎn)加工過程中常常會(huì)破壞鋼管的防銹油膜，在生產(chǎn)過程中常常因?yàn)樵谥破窋?shù)量太多，來不及加工或因?yàn)榭蛻艟o急訂單，產(chǎn)線切換產(chǎn)品，導(dǎo)致部分批量產(chǎn)品生產(chǎn)周期加大，在制品存儲(chǔ)過程中，零件生銹，導(dǎo)致返工、甚至批量報(bào)廢。生產(chǎn)過程中過高的在制品大大增加了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，增加了大量的呆滯成本，更有可能批量報(bào)廢。因此，縮短生產(chǎn)周期，降低在制品庫(kù)存成了A公司的首要目標(biāo)。

一般來說，在一個(gè)制造系統(tǒng)中，主要有原材料庫(kù)存、在制品庫(kù)存、備件庫(kù)存以及成品庫(kù)存。

在制品（Work-In-Process，WIP）從庫(kù)存的角度可以定義為第一道工序加工完成后直至最后一道工序結(jié)束前這一過程間的庫(kù)存[3]。

1 價(jià)值流程圖及生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

1.1 價(jià)值流程圖

在繪制價(jià)值流程圖之前，需要對(duì)客戶的需求進(jìn)行分析，以確定滿足客戶需求的節(jié)拍時(shí)間（Take time）。Take time是一個(gè)周期，它反映了生產(chǎn)線滿足客戶需求的生產(chǎn)所耗費(fèi)的時(shí)間情況。

A公司工序采用雙班班共15h工作時(shí)間，客戶對(duì)兩種型號(hào)的副車架U形梁A和U形梁B的月需求分別為7600件和5300件。兩款產(chǎn)品需求量共計(jì)12900件，生產(chǎn)節(jié)拍( PB) 為：

其中，AWT為每天可用工作時(shí)間，CDB為客戶需求節(jié)拍，則生產(chǎn)節(jié)拍為：

每天需要生產(chǎn)量為：

按照客戶需求，A公司U形梁生產(chǎn)線每天至少需要生產(chǎn)615pcs產(chǎn)品才能滿足市場(chǎng)需求。

以A公司在制品庫(kù)存量最大的副車架U形梁為研究對(duì)象，收集A公司的各部門及生產(chǎn)線各種信息流、人員、設(shè)備、工序的生產(chǎn)現(xiàn)狀及生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間，再結(jié)合生產(chǎn)線實(shí)際情況就可以繪制出U形梁價(jià)值流現(xiàn)狀圖。

U形梁生產(chǎn)流程中包含6道工序，即彎管成型、預(yù)成型、液壓成型、激光切割、激光打標(biāo)、清洗除銹等工序，每道工序完成后，操作人員需要將加工好的半成品裝入料框中，帶料框裝滿后，由叉車工運(yùn)送到下一工序在制品倉(cāng)庫(kù)。通過對(duì)A公司生產(chǎn)車間的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，得到了U形梁生產(chǎn)的相關(guān)流程及數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包含每個(gè)班次的生產(chǎn)時(shí)間、生產(chǎn)班次、作業(yè)人數(shù)、在制品數(shù)量、更換模具時(shí)間、客戶需求的生產(chǎn)節(jié)拍和每道工序的生產(chǎn)周期等。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表1所示。

根據(jù)表1 中的數(shù)據(jù)，計(jì)算當(dāng)前U形梁生產(chǎn)流程的生產(chǎn)線平衡率為：

表1 副車架U形梁生產(chǎn)流程當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

式中：B為平衡率，Ti表示第i道工序的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間，N為工序數(shù)量，C為瓶頸工序的生產(chǎn)周期時(shí)間。U形梁生產(chǎn)流程中共有6個(gè)工序，其中液壓成型工序是生產(chǎn)線的瓶頸工序，而瓶頸工序的生產(chǎn)周期時(shí)間為98s,則目前U形梁生產(chǎn)線的平衡率為

由表1數(shù)據(jù)，再結(jié)合公司實(shí)際信息流及物流信息，繪制出價(jià)值流現(xiàn)狀圖如圖1所示：

圖1 U形梁生產(chǎn)線價(jià)值流現(xiàn)狀圖

1.2 U形梁生產(chǎn)過程關(guān)鍵問題識(shí)別與分析

價(jià)值流現(xiàn)狀圖只是直觀的反應(yīng)整個(gè)U形梁的生產(chǎn)流程，想要識(shí)別真正問題所在，還需要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的分析。價(jià)值流圖將活動(dòng)分為增值部分和非增值部分兩大類，從時(shí)間線來看，我們認(rèn)為庫(kù)存和搬運(yùn)和檢驗(yàn)時(shí)非增值的，工站的操作時(shí)間是增值的。

在工藝流中，由圖1得到該生產(chǎn)線價(jià)值流增值時(shí)間( VAT)、非增值時(shí)間( NAT)和增值比( VAR)如下:

式中： PBi為第i個(gè)工序的增值時(shí)間；PDi為第i個(gè)工序到第i+1個(gè)工序所需要的間隔時(shí)間。

描繪未來價(jià)值流程圖前提是需要分析現(xiàn)狀價(jià)值流圖，從價(jià)值流現(xiàn)狀圖中識(shí)別浪費(fèi)，應(yīng)用精益生產(chǎn)分析，擬定改善目標(biāo)及方案，可以看出，現(xiàn)狀主要存在以下幾個(gè)問題：

(1)生產(chǎn)線各道工序生產(chǎn)周期時(shí)間差異較大，工作量相對(duì)不均衡，生產(chǎn)線平衡率僅為 52.2%，生產(chǎn)線平衡率是評(píng)價(jià)生產(chǎn)線效率的重要指標(biāo)，較低的生產(chǎn)線平衡率造成了在制品庫(kù)存的大量堆積，這是為什么目前U形梁的交貨周期長(zhǎng)達(dá)3.71天的主要原因，因此改善生產(chǎn)線平衡率是需要解決的首要問題。另外，各工序生產(chǎn)周期時(shí)間差異較大，其中液壓成型工序作業(yè)時(shí)間相對(duì)其他工序過長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)線平衡率較低，且其生產(chǎn)節(jié)拍超過客戶需求節(jié)拍時(shí)間，是該生產(chǎn)線的瓶頸工序，亟需改善；

(2)該生產(chǎn)線采用推動(dòng)式生產(chǎn)的模式，當(dāng)客戶訂單更改時(shí)，只能通過調(diào)整第一道工序的任務(wù)或者準(zhǔn)備一定的安全庫(kù)存來應(yīng)對(duì)客戶需求變化，會(huì)造成大量在制品庫(kù)存堆積；

(3)生產(chǎn)線物料供應(yīng)不及時(shí)，生產(chǎn)過程中庫(kù)存較多，當(dāng)前生產(chǎn)線物料供應(yīng)沒有安排負(fù)責(zé)人，每個(gè)工序的作業(yè)人員需要自行去上游工序在制品庫(kù)領(lǐng)取所需物料，然后加工完成后還需親自移至在本工序在制品庫(kù)位，增加了作業(yè)人員的工作量和不增值活動(dòng)。由于生產(chǎn)線平衡率低，有些工序的生產(chǎn)節(jié)拍較快，安排的任務(wù)量較小，快速完成后沒有下一次生產(chǎn)的物料，造成物料短缺，有的工序生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間較長(zhǎng)，任務(wù)量大，物料供應(yīng)太多，無法及時(shí)完工，這不僅會(huì)降低工作人員的積極性，還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生大量的在制品庫(kù)存。

(4)液壓工序作為瓶頸工序，換模時(shí)間竟長(zhǎng)達(dá)145分鐘，導(dǎo)致該工序停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng)，超過車間既定目標(biāo)，造成該工序?qū)嶋H產(chǎn)出低于理論產(chǎn)量，影響總產(chǎn)量，并造成在制品堆積。

因此，從工藝價(jià)值流問題分析中得出：生產(chǎn)線不平衡、推動(dòng)式生產(chǎn)模式、物料搬運(yùn)批次以及液壓工序的換模時(shí)間等問題造成生產(chǎn)線不能連續(xù)生產(chǎn)、在制品嚴(yán)重堆積以及作業(yè)人員閑置現(xiàn)象。

2 副車架U形梁生產(chǎn)線在制品庫(kù)存改善

分析研究產(chǎn)品的整個(gè)生命周期發(fā)現(xiàn)，在其信息流、供應(yīng)鏈以及加工生產(chǎn)工藝流程中都存在或多或少的問題，為了使整個(gè)流程更加完善，在保證供應(yīng)前提下，降低在制品庫(kù)存。本文結(jié)合工業(yè)工程科學(xué)及精益思想，運(yùn)用ECRS原則和5W1H方法，從產(chǎn)品的信息流、供應(yīng)鏈及生產(chǎn)加工流程等方面提出改善措施，改善措施如下：

2.1 改善信息流，提升信息的傳遞效率及準(zhǔn)確性，優(yōu)化供應(yīng)鏈，縮短交貨周期

首先，制定信息傳遞標(biāo)準(zhǔn)，便于統(tǒng)計(jì)和信息接收者理解。同時(shí)，將銷售部、生產(chǎn)計(jì)劃和采購(gòu)部的人工信息傳遞改為電子信息方式，以便實(shí)現(xiàn)信息試試聯(lián)通。通過改進(jìn)，采購(gòu)計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)間從 7個(gè)工作日縮短至1天，并將IQC環(huán)節(jié)從物料倉(cāng)前移至供應(yīng)商處，避免因質(zhì)量問題造成的時(shí)間及運(yùn)輸?shù)睦速M(fèi)。

2.2 改善工藝流程，平衡生產(chǎn)線

在生產(chǎn)加工過程中主要存在生產(chǎn)線不平衡、在制品庫(kù)存堆積和浪費(fèi)等問題。

使用5W1H方法及ECRS原則分別從加工、檢查、等待、搬運(yùn)及儲(chǔ)存5個(gè)方面對(duì)U形梁生產(chǎn)加工工序進(jìn)行逐項(xiàng)分析，結(jié)合人因工程、工廠物理學(xué)，工程經(jīng)濟(jì)學(xué)等找出生產(chǎn)工藝流程不合理和產(chǎn)生浪費(fèi)的地方，組織重新評(píng)價(jià)生產(chǎn)線，改善U形梁生產(chǎn)線的平衡率。

從表1數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，彎管和預(yù)成型、激光打標(biāo)與清洗防銹這四道兩兩相鄰工序的作業(yè)時(shí)間明顯小于瓶頸工序，導(dǎo)致當(dāng)前生產(chǎn)線在瓶頸工序前無法實(shí)現(xiàn)單件流生產(chǎn)，同時(shí)采用推式生產(chǎn)會(huì)在生產(chǎn)線的瓶頸處液壓工序前產(chǎn)生大量的在制品庫(kù)存。因此，工藝流程的改進(jìn)思路為：將彎管和預(yù)成型這兩道工序進(jìn)行合并，交給1名操作人員來完成，同樣，還可以將打標(biāo)和清洗防銹這兩道工序合并，打標(biāo)完成后直接進(jìn)行清洗防銹，這樣就可以消除兩道工序間的物料搬運(yùn)時(shí)間，提高人員的利用率。同時(shí)對(duì)液壓成型工序進(jìn)行分解，消除設(shè)備浪費(fèi)時(shí)間，提高設(shè)備單位時(shí)間產(chǎn)出。這樣可以降低瓶頸工序時(shí)間，平衡各工序加工時(shí)間，提高平衡率。

實(shí)際操作如下：通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，彎管工序的生產(chǎn)周期為35 s，作業(yè)人員1人，預(yù)成型工序的生產(chǎn)周期為40 s，操作人員為1人。觀察發(fā)現(xiàn)，彎管機(jī)屬于較輕型設(shè)備，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境要求不高，且彎管和預(yù)成型這兩道工序的作業(yè)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于生產(chǎn)線的需求節(jié)拍，可將彎管機(jī)設(shè)備移至預(yù)成型設(shè)備旁，然后將彎管和預(yù)成型這兩個(gè)工序合并為一道工序，這樣可以減少一名作業(yè)人員并減少等待的浪費(fèi)。

液壓成型工序?yàn)槠款i工序，該工序的生產(chǎn)節(jié)拍為98 s，高于需求節(jié)拍87.8 s，目前無法滿足客戶需求，因此該工序亟需改善。觀察發(fā)現(xiàn)，該工序作業(yè)步驟為：清理模具型腔、放入管件、啟動(dòng)液壓機(jī)、液壓機(jī)自動(dòng)合模壓制、開模、取出管件。其中液壓機(jī)合模至開模為設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行時(shí)間，經(jīng)測(cè)量為52 s，這部分時(shí)間是固定的，無法改變。從取出成品至新的待加工管件放入模具型腔完成，現(xiàn)有操作時(shí)間為46 s。模具打開后，作業(yè)人員在取下壓制好的管件后，需要用工具清理型腔中可能存在的鐵屑，然后將壓好的管件放在待檢架上，然后取一根新的待加工管件，確認(rèn)焊縫位置后按要求放入模具型腔中，啟動(dòng)液壓機(jī)。在壓機(jī)進(jìn)行自動(dòng)工作時(shí)作業(yè)人員對(duì)壓制好的管件進(jìn)行自檢，自檢合格后放入周轉(zhuǎn)料箱內(nèi)。使用程序分析及動(dòng)作分析方法對(duì)現(xiàn)有操作步驟進(jìn)行分析并進(jìn)行改善，改善后的操作步驟如下：模具打開前，作業(yè)人員準(zhǔn)備好待加工管件并確認(rèn)好焊縫位置。模具打開后，作業(yè)人員持待加工管件進(jìn)入作業(yè)位置，將待加工管件放入型腔外側(cè)，取下液壓加工完成管件，清理鐵屑，然后將待加工管件按要求放入模具型腔內(nèi)，帶著加工完成管家離開作業(yè)區(qū)，啟動(dòng)液壓機(jī)。經(jīng)過測(cè)量，改進(jìn)后的人工操作時(shí)間由46 s降為33 s。改進(jìn)后液壓成型工序的作業(yè)時(shí)間為85 s。低于客戶需求的節(jié)拍時(shí)間87.8 s，改進(jìn)后的如表2。

表2 副車架U形梁生產(chǎn)流程未來狀態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

2.3 Pull&Push生產(chǎn)計(jì)劃與控制模式

目前的 U形梁生產(chǎn)線采用推動(dòng)式生產(chǎn)，基于MRPII進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的計(jì)劃與控制。MRPII主要包括：產(chǎn)品需求預(yù)測(cè)，對(duì)產(chǎn)品群的綜合生產(chǎn)計(jì)劃，對(duì)獨(dú)立需求產(chǎn)品的MPS，對(duì)相關(guān)需求產(chǎn)品或零部件的MRP、能力計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃、車間作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)成本核實(shí)等幾個(gè)部分，周計(jì)劃表見表3

表3 現(xiàn)行U形梁產(chǎn)線周計(jì)劃表

目前車間生產(chǎn)主要使用周轉(zhuǎn)料框，每框可裝50pcs 工件，一筐完成后需要叉車工開叉車準(zhǔn)運(yùn)至緩沖區(qū)域，為了實(shí)現(xiàn)拉式生產(chǎn)，降低在制品庫(kù)存，增加物料周轉(zhuǎn)的靈活性。按照精益生產(chǎn)理念，改托盤式料框?yàn)檩喪街苻D(zhuǎn)車，并對(duì)工件進(jìn)行定品、定位、定量。改進(jìn)后輪式周轉(zhuǎn)車可單人轉(zhuǎn)運(yùn)，每車定量可放10pcs 工件。計(jì)劃與控制方式如圖2所示。

圖2 推式生產(chǎn)系統(tǒng)的計(jì)劃與控制方式示意圖

采用推動(dòng)式生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)控制部門分別給各工序單獨(dú)下達(dá)生產(chǎn)指令，不能快速應(yīng)對(duì)客戶需求變化。從圖2中可以看出推式生產(chǎn)系統(tǒng)在每?jī)傻拦ば蜷g都設(shè)置在制品庫(kù)存，系統(tǒng)在制品庫(kù)存數(shù)量較多。

拉動(dòng)式生產(chǎn)系統(tǒng)基于JIT理論。而JIT則是利用看板來保證其順利實(shí)施的，主要構(gòu)成則包括：基于看板的生產(chǎn)控制、全面質(zhì)量管理、全體雇員參與決策、與供應(yīng)商的協(xié)作關(guān)系、生產(chǎn)車間的現(xiàn)場(chǎng)管理等。生產(chǎn)控制部門只向最后一道工序下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，后一工序根據(jù)需要加工產(chǎn)品數(shù)量，向前一工序領(lǐng)料并釋放生產(chǎn)看板；前一工序則根據(jù)看板生產(chǎn)后道工序所需物料。其生產(chǎn)計(jì)劃與控制方式如圖3所示。

圖3 拉式生產(chǎn)系統(tǒng)的計(jì)劃與控制方式示意圖

由圖3可以看出，拉式生產(chǎn)系統(tǒng)不設(shè)置在制品緩存，這樣雖然極大減少了系統(tǒng)的在制品庫(kù)存數(shù)量，但是應(yīng)對(duì)系統(tǒng)不確定性和隨機(jī)性波動(dòng)的能力比較低[4]。

MRPII和JIT產(chǎn)生于不同的時(shí)期、不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景，因此有著各自獨(dú)特的計(jì)劃和控制理念。作為當(dāng)前主要的生產(chǎn)管理模式，有各自的優(yōu)勢(shì)，也有各自的不足。TOC就是基于這兩者的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，它綜合了“Push”和“Pull”系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。但是由于 DBR系統(tǒng)的本身的一些局限性。如以犧牲個(gè)體的獨(dú)立為前提，以投料控制、非瓶頸調(diào)度、緩沖設(shè)置等無條件服從瓶頸的調(diào)度來達(dá)到整體的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在實(shí)際運(yùn)作中不易實(shí)現(xiàn)有效的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理和控制，所以在生產(chǎn)系統(tǒng)中也沒有得到大范圍的應(yīng)用。

綜上所述，根據(jù)A公司U形梁生產(chǎn)實(shí)際情況，考慮將把MRPII推式系統(tǒng)和JIT拉式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，并結(jié)合TOC理論，同時(shí)針對(duì)各自的不足，建立一種有效的Pull&Push生產(chǎn)計(jì)劃與控制模式。通過價(jià)值流圖分析辨別出生產(chǎn)系統(tǒng)的瓶頸，將生產(chǎn)基點(diǎn)放在瓶頸工序上[5]。以瓶頸工序?yàn)轵?qū)動(dòng)的基線，在瓶頸前、后分別采用拉式系統(tǒng)和推式系統(tǒng)的控制方法。這樣，既可以降低整個(gè)生產(chǎn)線系統(tǒng)的在制品庫(kù)存水平，同時(shí)又可以在關(guān)鍵的瓶頸工序設(shè)置合理的安全在制品庫(kù)存，提高系統(tǒng)對(duì)瓶頸工序前段非瓶頸工序設(shè)備故障和客戶需求的波動(dòng)的承受能力。

以瓶頸為中心，把推“(Push)”和“拉(Pull)”的思想有機(jī)結(jié)合起來，生產(chǎn)計(jì)劃的指令直接下達(dá)給生產(chǎn)線的瓶頸工序，對(duì)瓶頸前的工序采用JIT的看板拉動(dòng)控制，以減少瓶頸工序的在制品堆積，對(duì)瓶頸工序后的工序采用推式控制，以瓶頸工序的生產(chǎn)節(jié)拍作為決定后續(xù)工序的生產(chǎn)節(jié)拍，以最大程度保證生產(chǎn)線的平穩(wěn)運(yùn)行[6]。對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)基于瓶頸驅(qū)動(dòng)的Pull&Push計(jì)劃與控制模式如圖4所示 。

圖4 Pull&Push系統(tǒng)的計(jì)劃與控制方式示意圖

針對(duì)A公司U形梁生產(chǎn)具體情況，在應(yīng)用價(jià)值流圖辨別該產(chǎn)線的瓶頸工序?yàn)橐簤撼尚凸ば?，以液壓成型工序?yàn)橹行模\(yùn)用Pull&Push生產(chǎn)計(jì)劃與控制模式。繪制出經(jīng)過改善后的未來A公司U形梁生產(chǎn)計(jì)劃控制圖，如圖5所示。

圖5 未來A公司U形梁生產(chǎn)計(jì)劃控制示意圖

改進(jìn)后，工件在各工序加工完成后，先放入料框。達(dá)到一定數(shù)量后，再由上一道工序作業(yè)人員用液壓車搬到下一工序。改進(jìn)后，物料周轉(zhuǎn)的存儲(chǔ)料框由鏟車搬運(yùn)料框改為帶輪料車，一車可放 10pcs物料，由一個(gè)作業(yè)人員專門負(fù)責(zé)物料周轉(zhuǎn)。

完成以上改進(jìn)后， 液壓成型工序仍為瓶頸工序。為實(shí)現(xiàn)連續(xù)流， 在此處建立在制品“緩沖倉(cāng)”。預(yù)成型工序完成后先放入“緩沖倉(cāng)”，液壓工序直接從“緩沖倉(cāng)”領(lǐng)料，減少液壓工序的等待時(shí)間。由于后續(xù)工序生產(chǎn)周期都低于瓶頸工序生產(chǎn)周期，可以用 FIFO通道結(jié)合周轉(zhuǎn)料車實(shí)現(xiàn)連續(xù)流生產(chǎn)，上游工序完成一料車產(chǎn)品時(shí)，由周轉(zhuǎn)人員轉(zhuǎn)移至下一工序。實(shí)現(xiàn)連續(xù)流后，可消除后續(xù)工序的大部分在制品庫(kù)存。

3 優(yōu)化結(jié)果分析

3.1 價(jià)值流未來圖

根據(jù)優(yōu)化方案，在圖1基礎(chǔ)上繪制該生產(chǎn)線價(jià)值流未來圖，如圖6所示。

圖6 U形梁生產(chǎn)線價(jià)值流未來圖

3.2 改善結(jié)果分析

由圖 6得到改善后 U形梁生產(chǎn)線的增值時(shí)間（VAT）、非增值時(shí)間（NAT）和增值比（VAR）分別為：

改進(jìn)后的生產(chǎn)線平衡率為：

對(duì)比優(yōu)化前后的參數(shù)，對(duì)比優(yōu)化前后生產(chǎn)線參數(shù)，如表4所示，可以看到優(yōu)化后生產(chǎn)節(jié)拍減少了14秒， 生產(chǎn)周期由3.71天減少為5.48個(gè)小時(shí)， 根據(jù)在制品、產(chǎn)出、生產(chǎn)周期關(guān)系可知：在產(chǎn)出不變的情況下，降低生產(chǎn)周期的同時(shí)就可以降低在制品數(shù)量。在制品數(shù)量由2280pcs下降到140pcs，降低在制品庫(kù)存十分成功。同時(shí)在降低在制品還增加了增值比，減少了作業(yè)人員數(shù)量，不僅降低了在制品數(shù)量大來不及加工而生銹的風(fēng)險(xiǎn)，而且還節(jié)約了人力物力，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

表4 現(xiàn)行U形梁產(chǎn)線改善效果分析表

4 結(jié)語

上述改善方案在A公司進(jìn)行了實(shí)際運(yùn)用和實(shí)施。實(shí)施過程分為3部分 ：①對(duì)U形梁生產(chǎn)線按工業(yè)工程基礎(chǔ)理論進(jìn)行了改善和優(yōu)化，對(duì)作業(yè)人數(shù)重新配置。C運(yùn)用ECRS原則對(duì)生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)及布局進(jìn)行改善，合并彎管和預(yù)成型工序、打標(biāo)及清洗工序，使生產(chǎn)線更加平衡，生產(chǎn)線平衡率由原來的52.2%提升到 86.4%。③改進(jìn)生產(chǎn)模式，由原來的推式生產(chǎn)改為更加先進(jìn)更加適合 U形梁生產(chǎn)線的Pull&Push生產(chǎn)模式，推拉結(jié)合，既保證了生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定，又極大的降低了在制品庫(kù)存，改善后現(xiàn)場(chǎng)在制品庫(kù)存由原來的2280pcs減少到140pcs，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。但是在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的看板管理方式讓現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員不太適應(yīng)。下一步，將進(jìn)一步探討更加精準(zhǔn)的生產(chǎn)系統(tǒng)模型，在優(yōu)化生產(chǎn)線和物流系統(tǒng)的同時(shí)，展開車間信息化改造，將MES系統(tǒng)引入到A公司，實(shí)行電子看板管理，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)線排程、在制品追蹤和庫(kù)存管理等先進(jìn)管理模式，為實(shí)現(xiàn)A公司的轉(zhuǎn)型與制造系統(tǒng)升級(jí)提供技術(shù)理論支撐。