看板管理系統(tǒng)在樣機試制中的應用

羅保發(fā)

摘 要：通過研究驅動系統(tǒng)試制樣機在試制過程中的業(yè)務流程和特點，梳理出驅動系統(tǒng)樣機在試制階段的數(shù)字化看板管理系統(tǒng)需求，探索開發(fā)了三種試制控制看板，實現(xiàn)了對整個試制進度的實時監(jiān)控，對試制過程問題無線暗燈控制，對造機狀態(tài)系統(tǒng)化展示，確保了樣機試制的質量和效率；探索出驅動系統(tǒng)開發(fā)在試制階段的看板化管理解決方案，為驅動系統(tǒng)研發(fā)試制項目過程看板化管理提供了可借鑒的方向。

關鍵詞：樣機試制 看板管理 質量和效率

1 引言

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，對研發(fā)領域的要求也越來越高，試制質量精益求精，研發(fā)周期也日益壓縮。樣機試制具有很多不確定性，試制管理部門需要和產品設計，項目管理，制造現(xiàn)場，試驗認證，倉儲物流等多個團隊溝通和合作，如何提升試制過程的質量和效率，是一個重要的課題。

信息及時共享是試制過程中提升質量和效率非常重要的一環(huán)，看板管理是信息及時共享非常有效的一種方式?？窗骞芾硎峭ㄟ^看板的運行控制企業(yè)生產全過程的一種現(xiàn)代化管理技術，不僅是一種先進的管理技術和手段，而且是一種現(xiàn)代的管理思想和思維[1]?？窗骞芾硐到y(tǒng)，有效提升了試制效率和質量，滿足了日益增多的研發(fā)項目及日益縮短的研發(fā)周期對試制工作更高的要求。

2 系統(tǒng)框架設計

2.1 樣機試制業(yè)務流程及特點

試制要考核新產品設計質量，考驗產品結構、性能，驗證和修改設計圖紙，使產品設計基本定型；同時也要驗證產品工藝性，審查主要工藝[2]。樣機試制業(yè)務流程，主要包括計劃發(fā)布，BOM釋放，物料拉動，倉儲物流，現(xiàn)場排產，樣機裝配，裝配完成，終檢入庫及最終的交付客戶等方面，形成閉環(huán)控制，具體業(yè)務流程如圖1所示。

樣機試制業(yè)務具有如下特點：

（1）跨部門合作，試制人員需要管理和協(xié)調多方的需求，把控整體試制進度，確保樣機最終按時交付，由于信息分布在不同的人員手中，將樣機試制信息匯總管理是必要的要素。

（2）小批量制造，通常會有多個項目多個批次同時進行試制，對于試制零件來說，同一零件也會有多個狀態(tài)，工藝要求也會有變化，需要將試制過程信息及時、準確的傳遞到試制相關人員；

（3）試制樣機需要滿足多種試驗工況要求，對試制質量要求比較高，試制過程問題快速，有效的處理并保留相關記錄，以確保對造機過程的所有質量問題有效管控，確保交付質量。

2.2 系統(tǒng)需求分析

基于業(yè)務流程和特點，完成系統(tǒng)需求分析，看板管理系統(tǒng)需滿足如下需求：

（1）實現(xiàn)樣機試制全過程的進度監(jiān)控，確保整個過程信息有效傳遞；

（2）建立完善的質量問題管理，實現(xiàn)質量問題的有效控制；

（3）清晰的目視化效果，實現(xiàn)試制項目狀態(tài)實時展示；

（4）規(guī)范試制業(yè)務流程，優(yōu)化內部管理，消除不必要的內部損害，提升試制效率；

（5）實現(xiàn)樣機試制全生命周期管理，建立每臺樣機的檔案。

3 系統(tǒng)功能開發(fā)

看板管理是通過看板的運行對生產過程中各個工序的生產活動進行控制的信息系統(tǒng)[3]。系統(tǒng)框架圖如圖2所示，以JAVA為編程語言所開發(fā)的系統(tǒng)，采用3臺服務器，文件服務器，數(shù)據(jù)服務器和應用服務器；看板管理系統(tǒng)分為試制進度看板，無線暗燈看板，造機狀態(tài)看板；用戶終端，主要有電腦WEB端和移動端，用戶可以通過電腦，以及PAD或無線掃描槍等移動端進行查詢，錄入相關信息；所有看板的顯示通過電腦終端顯示和制造現(xiàn)場的電子屏顯示。

開發(fā)看板管理系統(tǒng)，需要同時與其他系統(tǒng)對接，才能確保數(shù)據(jù)的完整性，實現(xiàn)試制全生命周期管理。如與計劃排產系統(tǒng)對接，確?？窗鍞?shù)據(jù)的來源一致性和計劃及時性；與現(xiàn)場管理系統(tǒng)對接，現(xiàn)場根據(jù)看板狀態(tài)，及時現(xiàn)場響應；與零件掃碼系統(tǒng)對接，造機進度狀態(tài)顯示和工位校驗；與問題管理系統(tǒng)對接，控制虛擬暗燈狀態(tài)，及后續(xù)問題管理；與物料管理系統(tǒng)對接，快速響應現(xiàn)場物料退料，換料，補料等操作。

3.1 試制進度看板

試制進度看板實現(xiàn)對試制進度監(jiān)控，實現(xiàn)從EPPPR需求提出開始，到最終交付客戶全生命周期管理，每一步完成都會自動通知下游的責任人，并自動記錄其完成的時間，如圖4所示，就是記錄的某A項目在B平臺的編碼為C001樣機，目前已經交付客戶，時間為2019年9月2日9點19分。通過移動鼠標到不同節(jié)點上如EPPPR審批通過，BOM凍結，Launch等，顯示對應節(jié)點完成的實際時間，如果某一進程沒有完成，對應綠框將會顯示灰色。通過這個看板，試制計劃管理工程師或者項目管理人員可以直觀的看出樣機具體進程，如果進程會影響項目節(jié)點，可以提前預判，并采取對應的措施，從而確保項目的研發(fā)節(jié)點。

3.2 無線暗燈看板

工廠傳統(tǒng)的暗燈系統(tǒng)布線成本高、周期長、柔性差，記錄及顯示的信息有限，與試制的變化頻繁、狀態(tài)多樣的特征不匹配[4]。無線暗燈看板，基于現(xiàn)場WiFi網絡建立，通過連接現(xiàn)場的無線掃描槍，PAD，將現(xiàn)場過程信息傳遞到服務器，工位狀態(tài)信息通過現(xiàn)場電子顯示看板實現(xiàn)實時顯示。無線暗燈看板工作流程如圖5所示，在試制階段，無線暗燈看板的暗燈定義也與工廠傳統(tǒng)的暗燈定義不同，工廠傳統(tǒng)的暗燈分為無色，綠色，黃色和紅色。試制階段，由于試制的特殊性，沒有設置黃燈，暗燈分為灰色，綠色和紅色，灰色是指該工位沒有樣機制造，也未安排計劃，處于idle狀態(tài)；綠色是指該工位樣機制造正常；紅色是指該工位樣機制造出現(xiàn)問題，處于停線狀態(tài)?，F(xiàn)場管理人員和相關工程師從個人電腦端查詢到所有工位實時狀態(tài)，班組長從現(xiàn)場電子顯示屏看到工位實時狀態(tài)。

由于試制產品尚在開發(fā)階段，因此試制過程發(fā)現(xiàn)問題的數(shù)量會比較多，問題解決的響應速度對等待時間的影響就顯得極為重要[5]。為了確保所有問題能有效解決并傳遞到工程人員，設計質量暗燈和工位暗燈管理相統(tǒng)一。操作工反饋問題后，則現(xiàn)場工位直接顯示紅燈，質量工程師牽頭相關責任人對問題研究和解決，問題解決后，質量工程師將紅燈變成綠燈，操作工才可進行后續(xù)操作，確保質量問題的三不原則“不接受，不制造，不傳遞”，提高試制樣機的交付質量。

如圖6為已開發(fā)完成的現(xiàn)場工位暗燈看板案例，工位名稱和數(shù)量可以按照不同現(xiàn)場實際工位情況開發(fā)和設計，從圖中可以看出，可以顯示每個工位暗燈狀態(tài)，一目了然，每個工位會顯示正在進行造機的樣機編號及完成百分比，以及下一臺計劃造機的樣機編號，并可將工位鎖定，通過掃碼系統(tǒng)控制，只能裝配顯示樣機編號的樣機，避免錯裝。

3.3 造機狀態(tài)看板

無線暗燈看板主要針對是現(xiàn)場工位的狀態(tài)顯示，但是對于試制管理人員或管理層相關人員更關注樣機的完成狀態(tài)，及是否存在問題可能影響停線即紅燈狀態(tài)，所以，我們又開發(fā)了造機狀態(tài)看板。造機狀態(tài)看板針對物料已經拉動，現(xiàn)場已經排產的樣機，即所有進入到現(xiàn)場準備造機和造機進行中及造機完成入庫的樣機狀態(tài)進行監(jiān)控，如圖7所示，可以看出在造樣機的造機編碼，其所處的造機工位，紅綠燈狀態(tài)，以及造機進度完成百分比。通過造機狀態(tài)看板，試制管理人員可以快速分析現(xiàn)場造機狀態(tài)，以及某臺樣機后續(xù)預計還需要的造機時間，是否會影響到后續(xù)客戶交付，以便快速的調整試制計劃。

4 結束語

看板管理系統(tǒng)是制造生產現(xiàn)場使用最有效的一種管理系統(tǒng)，看板的可視化、即時性和信息及時共享等特點可以滿足試制管理部門對多變的試制狀態(tài)有效管理的需求。實現(xiàn)了實時直觀地了解試制現(xiàn)場的運行情況，極大的提升了試制現(xiàn)場和各個功能塊的相互協(xié)作的效率，未來也將在智能制造的發(fā)展下，發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

[1]單豐武，曾寶根.看板管理在現(xiàn)代企業(yè)中的推廣與應用[J].江西社會科學，2002（2）.

[2]王連驍，張兆明，邢正雙.制造執(zhí)行系統(tǒng)在發(fā)動機試制中的應用及發(fā)展趨勢[J]．柴油機設計與制造，2018（4）.

[3]杜文江.看板管理在汽車制造業(yè)中的應用[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展，2014（7）.

[4]耿一飛，馮昊，王昉.無線暗燈系統(tǒng)在試制車間的應用[J]. 制造與工藝.

[5]王昉.精益生產在樣車試制中的應用[J].時代汽車．