集成ECRS法與MTM法在汽車制造廠的應用

李 華，王 龍，楊世紀

（浙江吉利汽車有限公司 張家口分公司，河北 張家口 075000）

據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，汽車的銷量穩(wěn)中有升。截至2022年8月，國內的汽車品牌（不包括進口未能國產(chǎn)的）一共有110 家之多。同時，結合汽車產(chǎn)業(yè)復雜多變的國際國內形勢以及全球汽車供應鏈不穩(wěn)定等眾多因素，汽車行業(yè)之間的競爭必將愈發(fā)激烈。因此，企業(yè)要想在激烈的市場競爭中脫穎而出，保持良好的競爭力，除加大核心技術研發(fā)、保證產(chǎn)品質量外，需注重生產(chǎn)效率的提升，而編成效率則是生產(chǎn)效率的重要指標。

焊裝工藝是汽車制造四大工藝之一，是形成白車身的過程。由于生產(chǎn)特殊性及工藝復雜性，其生產(chǎn)流水線中除人工作業(yè)外需大量機器人完成自動化作業(yè)，編成效率是影響其車間運行的重要指標之一。因此，提升焊裝車間的編成效率更具有典型性與先進性。

1 生產(chǎn)線的分析與改善

焊裝車間要求產(chǎn)能為40JPH，即顧客需求時間（Take Time, TT）90 s，經(jīng)調查發(fā)現(xiàn)，除機艙后地板線產(chǎn)能為37JPH外，其余線體產(chǎn)能均為40JPH。因此，對機艙后地板線體展開分析。

機艙后地板線體主要用于機艙（Engine Room,ER）與后地板（Rear Floor, RF）的生產(chǎn)，包含產(chǎn)品檢驗的規(guī)范工位（Standard Inspection Procedure，SIP），共計21工位，需人工作業(yè)的工位12個，其余工位均為機器人焊接工位，如表1所示。

1.1 機器人作業(yè)節(jié)拍分析

根據(jù)系統(tǒng)程序，分別導出每工位的機器人作業(yè)時間，顧客需求時間為90 s。并形成平衡墻，如圖1所示。由圖1可以看出，RF070工位機器人作業(yè)時間為96 s，屬于瓶頸，需進行優(yōu)化。

1.2 員工編成效率分析

我國從20世紀50年代就在企業(yè)中開展了工時管理工作，已有所提高。其中方法時間測量（Methods Time Measurement, MTM）是當今世界應用最廣泛的時間測量法，因此，本文運用MTM法對員工作業(yè)進行分析。1MTU=0.036 s，按此方法計算其余工位員工作業(yè)工時，并計算每個員工的編成效率。將員工作業(yè)形成平衡墻，如圖2所示，對瓶頸工位進行分析，如表2所示。

圖2中每工位工時由增值工時、必要非增值工時、輔助工時構成，如RF010-1工位，其三個工時分別為數(shù)軸上的時間，即29.52 s、7.02 s、16.02 s。同時，由圖2可知，部分工位周期時間（Circle Time,CT）短，影響了線體編成效率及線體平衡率。

編成效率為

式中，為編成效率；為員工作業(yè)時間；為線體總工位數(shù)；為顧客需求時間。由公式（1）計算可得，=848.3/16/90≈58.6%，編成效率較低。因此，需對員工作業(yè)內容進行調整，編程效率如表3所示。

2 改善方案設計與實施

針對上述問題分析結果，利用ECRS法，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、調整順序（Rearrange）、簡化（Simplify）法（簡稱ECRS法），并結合動作經(jīng)濟性原則對線體進行優(yōu)化，從而提升編成效率。

2.1 機器人運行軌跡優(yōu)化

由于RF070工位機器人節(jié)拍超出顧客需求時間，因此對其進行動作優(yōu)化。分析機器人運行軌跡及動作必要性，機器人運行軌跡圖如圖3所示，作業(yè)內容如表4所示。

通過分析可得，機器人為滿足員工打緊螺栓作業(yè)，需完成4～7步，需工時25 s，可通過工藝內容調整，結合現(xiàn)場工藝布局、螺栓打緊的部位，將打緊螺栓作業(yè)移至UB190工位。經(jīng)過調整機器人運行軌跡如圖4所示，機器人的作業(yè)內容如表5所示。

2.2 人員作業(yè)內容調整

根據(jù)ECRS法對員工作業(yè)內容進行調整，調整思路如下。

（1）取消。一方面識別作業(yè)內容中編成效率較低、工藝較簡單的直產(chǎn)工位，將其作業(yè)內容分配至現(xiàn)場巡線的OP手代替，可完全滿足生產(chǎn)節(jié)拍，識別出的崗位如表6所示。

（2）合并。針對作業(yè)內容不能取消的工位，需要進行合并。識別CT時間較短且距離較近的工位，將其進行合并。ER060與ER070工位相鄰，且工藝相同，都為涂膠上件工位，且合并后節(jié)拍滿足，因此將其合并；機器人軌跡優(yōu)化后，可將RF070打緊螺栓作業(yè)移至UB190-1、UB190-2工位；RF080工位合并ER100工位上件作業(yè)； ER080合并ER100打緊3顆螺栓作業(yè)。

（3）重排。對作業(yè)順序進行重排，如ER060&ER070工位，需在ER060涂膠夾具上放在置件，重新調整作業(yè)順序，可滿足節(jié)拍。

（4）簡化。對于不能刪減的作業(yè)步驟，要進行簡化，能簡則簡，縮短作業(yè)時間，提升工作效率。如簡化ER070與ER080工位合并后，簡化拿取螺栓的時間。

優(yōu)化后，直產(chǎn)崗位作業(yè)內容如表7所示。

經(jīng)過改善，現(xiàn)場直產(chǎn)人員由16人精簡至6人，編成效率由58.6%提升至83.7%。編成效率大幅度得到提升。同時為公司營造了良好的改造氣氛，極大地減少了公司的運營成本。

3 小結

本文利用MTM法對工時進行分析形成平衡墻，并依據(jù)ECRS法對工位進行優(yōu)化，對降低制造成本、提升運營效率起到了積極的作用，同時帶動了企業(yè)形成善于改進的氛圍，為其他制造型企業(yè)提升效率提供了方法。