精益思想在HL汽車零部件公司產(chǎn)能提升中的應(yīng)用

李洪華

（上汽通用五菱汽車股份有限公司制造部，柳州 545007）

0 引言

Z 公司是國內(nèi)知名汽車公司，在芯片短缺、疫情影響和電力不足等重重困難下，全力沖擊年度生產(chǎn)目標(biāo)，以滿足市場銷售需求。Z 公司于2021年9月啟動(dòng)年度生產(chǎn)沖刺，10—12月份每月生產(chǎn)目標(biāo)相比9月份增長1 倍，因此在零部件供應(yīng)方面存在很大困難。為此，Z 公司決定外派專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐零部件供應(yīng)商支持產(chǎn)能提升。

HL 汽車零部件公司（以下簡稱HL 公司）是其中所派駐支持的一家，是Z 公司的一級(jí)供應(yīng)商，主要生產(chǎn)車身鈑金件，在產(chǎn)能方面存在較大缺口。同時(shí)，受國內(nèi)原材料、人力成本等價(jià)格上漲因素影響，如何以較低的成本投入獲得產(chǎn)能快速提升，是HL 公司與外派專家團(tuán)隊(duì)面臨的重要課題。

1 產(chǎn)能分析

外派專家團(tuán)隊(duì)進(jìn)駐HL 公司后，聯(lián)合HL 公司管理團(tuán)隊(duì)，成立精益改善小組，以精益思想為指導(dǎo)，并結(jié)合國內(nèi)精益生產(chǎn)應(yīng)用的優(yōu)秀案例，快速展開產(chǎn)能影響因素分析。通過小組調(diào)研討論，確定對(duì)產(chǎn)能提升影響較大的2 個(gè)因素如下。

1.1 二級(jí)供應(yīng)商供貨不及時(shí)

當(dāng)前受國內(nèi)限電、原材料價(jià)格上漲以及招工困難等因素影響，二級(jí)供應(yīng)商供貨存在較大問題。走訪調(diào)查給HL 公司供貨的16 家二級(jí)供應(yīng)商，評(píng)估供貨情況（表1），其中A、B、E 這3 家二級(jí)供應(yīng)商供貨問題較大。近期也時(shí)常因?yàn)檫@3 家二級(jí)供應(yīng)商供貨問題，造成HL 公司生產(chǎn)線缺料停線，或調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃與人員安排，對(duì)運(yùn)行效率與產(chǎn)能輸出造成很大影響，需重點(diǎn)跟進(jìn)改善。

表1 HL 公司二級(jí)供應(yīng)商供貨情況

1.2 HL 公司部分零部件產(chǎn)能存在瓶頸

HL 公司共供貨Z 公司E50 車型28 個(gè)零部件，改善小組對(duì)每個(gè)零部件的生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行測定。根據(jù)產(chǎn)能公式：

HL 公司每天產(chǎn)能情況匯總?cè)绫?。目前Z 公司E50 車型的生產(chǎn)需求是1 300 件/天，而HL 公司供貨中Ⅰ～Ⅳ這4 個(gè)零部件的產(chǎn)能低于需求。

表2 HL 公司E50 零部件生產(chǎn)節(jié)拍情況

2 產(chǎn)能提升

精益生產(chǎn)方式源于日本豐田TPS，核心思想就是消除一切浪費(fèi)，以最小的投入實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出。精益推行不宜死搬硬套，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)或者需求，因地制宜，理念導(dǎo)入，輔以適當(dāng)工具，不斷提升業(yè)務(wù)指標(biāo)，形成全員參與的創(chuàng)新改善文化。改善小組決定將精益理念、工具融入到HL 公司的生產(chǎn)運(yùn)行管理中，幫助HL 公司以較小的投入快速提升產(chǎn)能，以滿足客戶Z 公司裝配生產(chǎn)需求，助力年度沖刺目標(biāo)完成。

2.1 提升準(zhǔn)時(shí)到貨率

二級(jí)供應(yīng)商供貨的不確定性，對(duì)HL 公司產(chǎn)能影響重大，尤其是對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、人員及庫存的安排，會(huì)造成很大浪費(fèi)，缺料嚴(yán)重情況下還會(huì)造成汽車主機(jī)廠停線損失。從二級(jí)供應(yīng)商供貨情況調(diào)查表中可以看出，缺貨最嚴(yán)重的3 家二級(jí)供應(yīng)商主要影響因素：限電、缺原材料和缺操作人員。

了解到困難后，制定改善措施：通過協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)自行發(fā)電、協(xié)助人員招聘以及幫助采購原材料等方式，幫助其迅速提升產(chǎn)能。同時(shí)，經(jīng)過以上改善措施后，還供貨不及時(shí)的二級(jí)供應(yīng)商，采用轉(zhuǎn)移部分模具至其他二級(jí)供應(yīng)商的方式，降低其產(chǎn)能供應(yīng)壓力。通過一系列活動(dòng)后，HL 汽車零部件公司因二級(jí)供應(yīng)商物料供貨不及時(shí)導(dǎo)致的停線時(shí)間，由原來每天≥800 min 降至100 min 左右，有效保證了產(chǎn)能輸出。

2.2 提升瓶頸工位節(jié)拍

整個(gè)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出往往由系統(tǒng)中最薄弱的瓶頸環(huán)節(jié)決定，而對(duì)瓶頸環(huán)節(jié)的改善能有效提升系統(tǒng)產(chǎn)出。HL 汽車零部件公司作為Z 公司主機(jī)廠供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)，產(chǎn)能低的零部件影響整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)出。在HL 公司的產(chǎn)能分析中，共有4 個(gè)零部件產(chǎn)能是低于客戶需求，對(duì)這4 個(gè)零部件的生產(chǎn)情況進(jìn)行分析，結(jié)合焊接工藝的特點(diǎn)，從工藝、設(shè)備、物料擺放以及生產(chǎn)模式等方面開展改進(jìn)，有效提升產(chǎn)能輸出。

E50 左/右后側(cè)圍內(nèi)板焊合件由2 條生產(chǎn)線生產(chǎn)：A 線和B 線，這2 條生產(chǎn)線布局、工藝一樣。以A 線為例，其生產(chǎn)布局如圖1。一條生產(chǎn)線同時(shí)加工左/右后側(cè)圍內(nèi)板焊合件2 個(gè)零件，每個(gè)零件共有4道工序，1臺(tái)機(jī)器人焊接2個(gè)拼臺(tái)，人工負(fù)責(zé)上件取件（注：人工上件取件時(shí)間較短，小于機(jī)器人焊接時(shí)間，不影響生產(chǎn)節(jié)拍），產(chǎn)能由機(jī)器人焊接時(shí)間決定。

圖1 左右后側(cè)圍內(nèi)板生產(chǎn)線布局（A 線）

根據(jù)客戶1 300 件/天需求，目標(biāo)節(jié)拍是提升至60JPH（注：每小時(shí)生產(chǎn)60 個(gè)零部件），單條線提升至30JPH，每120 s 就要生產(chǎn)1 個(gè)零部件。改善小組應(yīng)用工業(yè)工程中的魚骨圖、線平衡墻和ECRS（取消、合并、重排和簡化）等方法，從人、機(jī)、料、法、環(huán)等方面對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行分析，并應(yīng)用線平衡墻、ECRS 方法制定并實(shí)施改進(jìn)方案。

因人工上件取件時(shí)間不影響生產(chǎn)節(jié)拍，改善小組對(duì)機(jī)器人每個(gè)工序的焊接時(shí)間進(jìn)行測定，并制作改善前機(jī)器人線平衡墻（圖2a），線平衡率為94%，其中有3 臺(tái)機(jī)器人的焊接時(shí)間超出目標(biāo)時(shí)間120 s。經(jīng)與設(shè)備團(tuán)隊(duì)討論，通過優(yōu)化機(jī)器人運(yùn)行軌跡、提升機(jī)器人運(yùn)行速度等方式，機(jī)器人焊接節(jié)拍從27JPH 提升至29JPH 以上，改善后線平衡墻如圖2b，線平衡率提升至96%。

圖2 改善前后機(jī)器人線平衡墻

改善小組對(duì)每道工序進(jìn)行拍攝視頻，進(jìn)一步查找其中的浪費(fèi)點(diǎn)。

改善點(diǎn)1：優(yōu)化機(jī)器人電極頭修模時(shí)間。機(jī)器人電極頭修模頻次為3 次/h，單次修模時(shí)間為20 s，通過優(yōu)化電極頭修模軌跡，在不降低修模質(zhì)量的前提下優(yōu)化了修模時(shí)間，時(shí)間由20 s降至7 s，每天可以多生產(chǎn)13 件。

改善點(diǎn)2：優(yōu)化物料布局?jǐn)[放。操作員工最主要工作是重復(fù)上料取件，簡單重復(fù)，每天步行多。通過優(yōu)化物料擺放，方便員工更高效操作，減少步行、判斷和人機(jī)工程問題，降低員工的非增值活動(dòng)，提升員工積極性與幸福感。

以上2 項(xiàng)改進(jìn)后，E50 后側(cè)圍內(nèi)板焊合件生產(chǎn)線仍為整個(gè)系統(tǒng)的輸出瓶頸。為最大化利用瓶頸產(chǎn)能，采用“人停機(jī)不停”方式，員工輪流休息吃飯，每天可多生產(chǎn)30 件。同時(shí)，針對(duì)E50左/右后側(cè)圍內(nèi)板焊合件生產(chǎn)線，安排專人進(jìn)行物料補(bǔ)充，減少缺料停線時(shí)間，充分利用瓶頸資源。

A 線運(yùn)行穩(wěn)定后，將改善推廣至B 線。通過以上所有改善后，“A 線+B 線”節(jié)拍達(dá)到59JPH，同時(shí)通過優(yōu)化機(jī)器人修模時(shí)間以及“人停機(jī)不?！边\(yùn)行模式，增加產(chǎn)能86 件/天，實(shí)際產(chǎn)能輸出達(dá)到1 300 件/天以上，可滿足汽車主機(jī)廠產(chǎn)能需求。

E50 前圍板焊合總成是由1 臺(tái)焊接機(jī)器人、1 名操作工生產(chǎn)完成。機(jī)器人焊接左右兩個(gè)拼臺(tái)，人工負(fù)責(zé)上件取件，節(jié)拍由機(jī)器人焊接時(shí)間決定。改善前節(jié)拍為53JPH，明顯低于需求。經(jīng)與工藝團(tuán)隊(duì)討論，對(duì)焊接工藝進(jìn)行拆分，分為定位焊和補(bǔ)焊。原焊接機(jī)器人只進(jìn)行定位焊接，并增加一臺(tái)機(jī)器人進(jìn)行補(bǔ)焊。經(jīng)此優(yōu)化后，節(jié)拍由改善前的53JPH 提升至70JPH（圖3）。

圖3 前圍板焊合總成節(jié)拍提升

E50 后端板生產(chǎn)模式與前圍板焊合總成類似，改善前節(jié)拍58JPH，低于客戶產(chǎn)能需求。通過優(yōu)化機(jī)器人運(yùn)行軌跡、提升機(jī)器人運(yùn)行速度等，節(jié)拍由改善前58JPH 提升至62JPH（圖4），可滿足客戶需求。

圖4 后端板節(jié)拍提升

2.3 員工激勵(lì)政策

HL 公司采用計(jì)件方式，激發(fā)員工積極性，對(duì)提升產(chǎn)能具有重要意義。因此，制定員工激勵(lì)政策，如產(chǎn)能之星、合理化建議等激勵(lì)政策，全力提升產(chǎn)能。產(chǎn)能之星激勵(lì)政策，以提升員工操作積極性、減少機(jī)器等人為目標(biāo)，每周評(píng)比產(chǎn)能輸出最多的5名員工，在車間宣傳公布，并給予獎(jiǎng)品激勵(lì)，每天產(chǎn)能輸出得到了進(jìn)一步提升。合理化建議激勵(lì)政策，以提升員工參與改善的積極性為目標(biāo)，員工提出改善建議后，改善小組評(píng)定可行性，經(jīng)采納就給予現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，極大提升了員工的改善能動(dòng)性，營造全員參與改善的文化氛圍。

3 產(chǎn)能提升效果

改善小組合理將精益理念、工具融入到HL 公司的運(yùn)行管理中，理念先行，輔以工具分析與改進(jìn)。經(jīng)過二級(jí)供應(yīng)商準(zhǔn)時(shí)到貨率提升、瓶頸工位節(jié)拍提升以及制定員工激勵(lì)政策等改善后，HL公司E50 系列零部件產(chǎn)能得到明顯提升。改善前最低產(chǎn)能零部件為前圍板焊合總成，實(shí)際每天產(chǎn)出1 100 件/天；改善后最低產(chǎn)能零部件為左/右后側(cè)圍內(nèi)板焊合件，實(shí)際每天產(chǎn)出1 300 件/天。瓶頸輸出提升后，整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出由改善前的1 100 件/天提升至1 300 件/天，為客戶Z 公司年度生產(chǎn)目標(biāo)完成貢獻(xiàn)力量。

4 結(jié)束語

本文以精益思想為指導(dǎo)，分析了HL 公司影響產(chǎn)能的主要因素，結(jié)合精益生產(chǎn)與工業(yè)工程方法理論制定改善方案，提升了二級(jí)供應(yīng)商準(zhǔn)時(shí)到貨率。同時(shí)，應(yīng)用魚骨圖、線平衡墻和ECRS 方法分析與改進(jìn)，并創(chuàng)意性地將線平衡墻工具應(yīng)用于機(jī)器人，有效提升了HL 公司整體產(chǎn)能輸出，滿足客戶汽車主機(jī)廠需求。

HL 公司在產(chǎn)能提升中，取得了階段性成果，后續(xù)還需建立一套適合汽車零部件公司的精益體系，持續(xù)創(chuàng)新改進(jìn)，為客戶創(chuàng)造價(jià)值，為“中國制造2025”貢獻(xiàn)力量。