汽車座椅滑軌裝配生產(chǎn)線精益改善研究

趙培杰，降皓鑒

（廣汽零部件有限公司技術(shù)中心，廣州 511441）

0 引言

受中美經(jīng)貿(mào)摩擦、新能源補(bǔ)貼退坡、全球疫情等因素的影響，我國汽車行業(yè)在轉(zhuǎn)型升級(jí)過程中承受了較大壓力。當(dāng)前，汽車座椅生產(chǎn)企業(yè)面臨激烈的行業(yè)競爭及嚴(yán)格的交貨周期要求，生產(chǎn)方式逐步向高效益、高質(zhì)量的方向轉(zhuǎn)變[1]，如何改善現(xiàn)有生產(chǎn)線、提高生產(chǎn)效率，成為各企業(yè)亟待解決的問題[2]。

精益生產(chǎn)是一種先進(jìn)的生產(chǎn)管理模式，提出采用較少的生產(chǎn)資源、較低的生產(chǎn)成本產(chǎn)出較高質(zhì)量產(chǎn)品，提高企業(yè)的效益和核心競爭力[3]。近年來，眾多學(xué)者對(duì)精益生產(chǎn)模式的應(yīng)用進(jìn)行了大量研究。張銘鶴等[4]采用預(yù)定時(shí)間法對(duì)S公司汽車裝配生產(chǎn)線制動(dòng)管工位進(jìn)行優(yōu)化，使工位負(fù)荷率從72.13%上升至96.88%。鄒培文等[5]基于快速換線理論對(duì)G公司生產(chǎn)雜線進(jìn)行改善，將生產(chǎn)線切換時(shí)間縮短了70%。王彥杰等[6]采用取消、合并、重組、簡化分析法對(duì)TH公司空調(diào)卡式機(jī)車間進(jìn)行優(yōu)化，提高了時(shí)間平衡率，降低了物流成本。因此，開展精益生產(chǎn)改善，對(duì)實(shí)現(xiàn)汽車座椅的高質(zhì)高效生產(chǎn)具有重要意義。

本文以某車型電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線為研究對(duì)象，基于精益生產(chǎn)模式對(duì)生產(chǎn)線人、機(jī)、料、法、環(huán)進(jìn)行多維度分析，對(duì)工藝過程進(jìn)行優(yōu)化，提出生產(chǎn)線改善方案，達(dá)到提高生產(chǎn)效率及人員利用率、降低生產(chǎn)成本的目的。

1 生產(chǎn)線現(xiàn)狀

電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線布局如圖1所示。生產(chǎn)線為I型線，共有12個(gè)工序，配備11名作業(yè)員，其中工序9與工序10由1名作業(yè)員完成。此外，配備4名物料員，負(fù)責(zé)生產(chǎn)線的來料及成品運(yùn)輸。各工序生產(chǎn)節(jié)拍如表1所示。隨著工廠的發(fā)展，訂單不斷增多，生產(chǎn)線效率逐漸無法滿足客戶需求，亟需進(jìn)行改善。

圖1 電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線布局圖

表1 電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍（改善前）

2 基于精益生產(chǎn)模式的改善方案

對(duì)電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線各工位進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)維度分析產(chǎn)品制造的全過程，識(shí)別生產(chǎn)線的瓶頸工序[7～9]，如圖2所示。M6防松螺母緊固、水平電機(jī)組裝及成品送料為制約生產(chǎn)線效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

圖2 電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線問題識(shí)別

2.1 M6防松螺母緊固工序優(yōu)化

M6防松螺母緊固工序中，作業(yè)員需先用手將螺母預(yù)裝至正確位置，之后采用工具槍以一定扭矩對(duì)螺母進(jìn)行緊固。由于滑軌絲桿低于內(nèi)滑軌前端面，且內(nèi)滑軌螺栓安裝孔位較小，作業(yè)員雙手難以伸入作業(yè)區(qū)，預(yù)裝螺母易脫落，如圖3所示。由現(xiàn)場計(jì)時(shí)，作業(yè)員預(yù)裝M6螺母動(dòng)作平均耗時(shí)16秒，生產(chǎn)效率較低。

圖3 M6防松螺母預(yù)裝（改善前）

精益生產(chǎn)模式下，通過簡單、有效的工作替代復(fù)雜、繁重的工作，對(duì)工序內(nèi)容進(jìn)行簡化，是實(shí)現(xiàn)節(jié)約時(shí)間、提高效率的有效途徑[10]。由工序動(dòng)作時(shí)間分析可知，M6防松螺母的預(yù)裝是限制本工序生產(chǎn)效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)檢討，在本工序可采用磁性套筒，利用磁力吸附螺母，避免螺母在緊固時(shí)發(fā)生脫落，如圖4所示。改善后，M6螺母預(yù)裝動(dòng)作用時(shí)8秒，降低了生產(chǎn)節(jié)拍。

圖4 M6防松螺母預(yù)裝（改善后）

2.2 水平電機(jī)組裝工序優(yōu)化

水平電機(jī)組裝工序中，作業(yè)員將電機(jī)預(yù)裝至電機(jī)支架后，采用尖嘴鉗夾緊電機(jī)支架上端翻邊用力下壓固定，如圖5所示。工作中，作業(yè)員手指承受較大工作載荷，勞動(dòng)強(qiáng)度大，需頻繁更換人員作業(yè)，且操作過程中存在碰傷電機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。由現(xiàn)場計(jì)時(shí)，下壓電機(jī)支架翻邊動(dòng)作平均耗時(shí)8秒。

圖5 水平電機(jī)裝配過程（改善前）

為降低作業(yè)員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品合格率及生產(chǎn)效率，根據(jù)折彎機(jī)工作原理，制作與水平電機(jī)支架寬度一致、可套入支架裝配位置的簡易工裝，實(shí)現(xiàn)水平電機(jī)的快速裝配，如圖6所示。改善后，作業(yè)員下壓電機(jī)支架翻邊動(dòng)作用時(shí)2秒，無需頻繁換人作業(yè)。

圖6 水平電機(jī)裝配過程（改善后）

2.3 水平電機(jī)組裝工序優(yōu)化

電動(dòng)座椅滑軌裝配完成后，由物料員采用臺(tái)車運(yùn)送至總裝車間，每輛臺(tái)車收容18架滑軌，如圖7所示。由現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)，物料員裝卸物料平均耗時(shí)1分鐘，運(yùn)輸物料平均耗時(shí)6分鐘。為保證生產(chǎn)線正常運(yùn)行，需配備4架臺(tái)車及4名物料員進(jìn)行送料，設(shè)備、時(shí)間及人員投入較大，亟需進(jìn)行改善。

圖7 送料臺(tái)車（改善前）

產(chǎn)品生產(chǎn)周期中，物料運(yùn)輸時(shí)間通常不由制造技術(shù)決定，體現(xiàn)生產(chǎn)企業(yè)的管理水平[11]。精益生產(chǎn)模式認(rèn)為，物料運(yùn)輸過程不創(chuàng)造生產(chǎn)價(jià)值[12]。降低對(duì)物料運(yùn)輸過程的投入，對(duì)實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)具有重要意義。經(jīng)檢討，臺(tái)車收容數(shù)較低是限制物料運(yùn)輸效率的主要因素。權(quán)衡物料員勞動(dòng)強(qiáng)度與物料運(yùn)輸效率，對(duì)臺(tái)車結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將滑軌首尾反向交錯(cuò)放置，將臺(tái)車收容數(shù)由18架/車提升至80架/車，如圖8所示。改善后，只需配備1名物料員及1架臺(tái)車送料，有效降低了運(yùn)輸成本。

圖8 送料臺(tái)車（改善后）

3 精益改善效果評(píng)價(jià)

3.1 生產(chǎn)線平衡率

精益生產(chǎn)模式下，通常采用生產(chǎn)線平衡率TB評(píng)估各工序的工時(shí)利用率及生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力[13]，如式(1)所示：

其中，TB為生產(chǎn)線平衡率，ti為第i道工序的單件加工時(shí)間，r為生產(chǎn)線運(yùn)行節(jié)拍時(shí)間，We為生產(chǎn)線工作站數(shù)量。

改善前，電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線的平衡率為：

其中，工序9及工序10視為一個(gè)工作站。

改善后，生產(chǎn)線各工序生產(chǎn)節(jié)拍如表2所示，其平衡率為：

表2 電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍（改善后）

（續(xù)）

因此，實(shí)施精益生產(chǎn)改善后，電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線的平衡率提升7.5%，有效提高了人員及設(shè)備的利用率，降低了生產(chǎn)周期。

3.2 物料運(yùn)輸成本

統(tǒng)計(jì)改善前后電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線物料運(yùn)輸成本如表3所示。由表可知，實(shí)施精益生產(chǎn)改善后，生產(chǎn)線物料員減少3人，送料總工時(shí)降低87.5%，臺(tái)車成本降低79.3%。

表3 物料運(yùn)輸成本

4 持續(xù)改善建議

精益生產(chǎn)模式認(rèn)為，生產(chǎn)系統(tǒng)從部分到整體持續(xù)存在改善空間，企業(yè)應(yīng)不斷對(duì)生產(chǎn)流程、人員及方法進(jìn)行優(yōu)化[14，15]。根據(jù)電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線的實(shí)際狀況，本文從以下兩個(gè)方面提出持續(xù)改善建議。首先，可針對(duì)多種車型，對(duì)多種座椅滑軌的裝配工藝進(jìn)行調(diào)研，制定轉(zhuǎn)換作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種座椅滑軌的快速換裝生產(chǎn)。第二，可對(duì)員工進(jìn)行不同操作崗位、不同作業(yè)內(nèi)容的多種技能培訓(xùn)，從彈性用工和節(jié)省用工兩條途徑實(shí)現(xiàn)裝配生產(chǎn)線的少人化生產(chǎn)。

5 結(jié)語

針對(duì)某車型電動(dòng)座椅滑軌裝配生產(chǎn)線，基于精益生產(chǎn)理念，對(duì)生產(chǎn)工藝、工裝設(shè)備、物料運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行精益改善并提出持續(xù)改善建議，提高了生產(chǎn)線人員及設(shè)備利用率，降低了生產(chǎn)成本及生產(chǎn)節(jié)拍，對(duì)各汽車座椅生產(chǎn)企業(yè)具有較高的參考和借鑒意義。