創(chuàng)新優(yōu)化批產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)組織模式

陳成波、汪偉、張棟棟、暢思琦、董曉強 /山西航天清華裝備有限責(zé)任公司

隨著客戶對產(chǎn)品質(zhì)量、合同節(jié)點關(guān)注度越來越高，以及繁重的任務(wù)形勢與生產(chǎn)場地、人員、設(shè)備、工裝等多方面的資源配備矛盾，從產(chǎn)品工藝工位工序切分、裝配調(diào)試工位分離、物料配送模式變革、生產(chǎn)人員擇優(yōu)重組等方面，將產(chǎn)品生產(chǎn)組織從“設(shè)計BOM（物料清單）”向“裝配BOM”演變，運行工位模塊化流水作業(yè)模式，提高產(chǎn)品裝調(diào)生產(chǎn)效率及現(xiàn)場質(zhì)量管理水平，對公司完成各類產(chǎn)品批產(chǎn)任務(wù)具有十分重要的意義。

一、現(xiàn)狀分析

1.產(chǎn)品生產(chǎn)過程現(xiàn)狀

山西航天清華裝備有限責(zé)任公司總裝事業(yè)部主要承擔(dān)公司產(chǎn)品總裝總測工作任務(wù)，產(chǎn)品原有生產(chǎn)組織模式主要以班組為單位，每批產(chǎn)品由一個或多個班組開展總裝調(diào)試工作，到廠底盤全部進入工位，產(chǎn)品生產(chǎn)準(zhǔn)備與裝調(diào)流程如圖1 所示。

圖1 產(chǎn)品生產(chǎn)流程

2.產(chǎn)品物料領(lǐng)用管理

生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，裝配人員按照圖紙明細(xì)領(lǐng)取待裝零部件，根據(jù)班組承制產(chǎn)品總數(shù)量一次性領(lǐng)取多臺產(chǎn)品物料，涉及種類與數(shù)量較多，需逐件清點各類物料數(shù)量，待裝物料領(lǐng)取至工位后由小組集中存放。物料領(lǐng)取及使用過程存在大量動作浪費，現(xiàn)場物料管理粗放，存在物料丟失、混用等風(fēng)險。

3.產(chǎn)品裝調(diào)過程管理

物料領(lǐng)取至班組車輛裝配工位后，班組長組織安排班組人員開展裝配，裝配過程未將各工序責(zé)任明確到人，發(fā)生質(zhì)量問題追溯性較差；單臺產(chǎn)品裝配完成繼續(xù)占用裝配工位完成調(diào)試工作，影響裝配工位周轉(zhuǎn)，導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品開裝節(jié)點延遲，影響裝配工位產(chǎn)出效率。

4.產(chǎn)品通用資源管理

裝配過程需使用的工裝、設(shè)備資源有限。各班組承制產(chǎn)品并行裝配，會導(dǎo)致工裝與設(shè)備需求沖突；裝配所需工具管理依靠班組級管理，翻找拿取過程存在動作浪費，也對產(chǎn)品的整體裝配進度造成了影響。

面對現(xiàn)階段批產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量大、裝配周期短、節(jié)點要求高的任務(wù)形勢，亟需解決現(xiàn)有生產(chǎn)模式存在的上述問題，提高物料管理與生產(chǎn)現(xiàn)場管理水平，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率與質(zhì)量，保證各類批產(chǎn)產(chǎn)品能夠高質(zhì)量按時交付用戶。

二、工作與實踐

1.工作策劃

隨著任務(wù)不斷增加，當(dāng)前的生產(chǎn)模式暴露出對場地資源、人員技能、物料配送以及現(xiàn)場管理的不適應(yīng)。為解決以上問題，總裝事業(yè)部策劃制定了產(chǎn)品工位模塊化裝配、“裝調(diào)分離”生產(chǎn)模式，與公司工藝中心成立了項目實施小組，按照“裝配BOM”對工位工藝切分、標(biāo)準(zhǔn)件類型統(tǒng)計、托盤布置圖繪制與制作、工位資源配置、產(chǎn)品裝調(diào)周期等內(nèi)容開展集中研討，確定“工位模塊化”生產(chǎn)流程，如圖2 所示。

圖2 “工位模塊化”生產(chǎn)流程

針對產(chǎn)品批量裝調(diào)工位需求大、月計劃交付數(shù)量多的生產(chǎn)實際，對產(chǎn)品生產(chǎn)節(jié)拍進行統(tǒng)計分析，裝配工位單臺車輛產(chǎn)出周期為N1天，空載調(diào)試工位單臺車輛產(chǎn)出周期為N2天，滿載調(diào)試工位單臺車輛產(chǎn)出周期為N3天。根據(jù)同期其他產(chǎn)品工位需求，規(guī)劃整理單位可用工位資源結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)計劃節(jié)點要求，在A、B 工房分別設(shè)置4 個裝配工位，C 工房設(shè)置6 個空載調(diào)試工位，D 工房設(shè)置裝填、調(diào)試工位各2 個。產(chǎn)品在A、B 工房完成裝配工作后迅速轉(zhuǎn)至C 工房進行空載調(diào)試，調(diào)試完成后再轉(zhuǎn)入D 工房完成滿載調(diào)試，打破了產(chǎn)品原有車輛長期占用裝配工位作業(yè)模式，加快了產(chǎn)品工位流轉(zhuǎn)率，同時可以保證產(chǎn)品按作業(yè)計劃節(jié)點交付。

2.產(chǎn)品裝配工位資源配置

（1）人力資源配置

工藝技術(shù)員根據(jù)產(chǎn)品裝配需求，開展產(chǎn)品總裝“裝配BOM”設(shè)計，將原有工藝工序分為2 個模塊，總裝事業(yè)部按照模塊作業(yè)任務(wù)量將單位內(nèi)部多個承制班組人員進行優(yōu)化重組，以“老帶新”的方式均衡作業(yè)團隊整體能力，根據(jù)模塊工序作業(yè)量成立Ⅰ、Ⅱ團隊各4 支，物流配送團隊1 支。完成同樣數(shù)量產(chǎn)品人員需求縮減30%，實現(xiàn)了減員增效的效果。

（2）工位資源配置

按照產(chǎn)品作業(yè)計劃，結(jié)合該產(chǎn)品運行“工位模塊化”產(chǎn)出周期，以及產(chǎn)品底盤與物料齊套情況，共設(shè)置了多個裝配工位，每2 個相鄰裝配工位為一組，每組工位資源配置如表1 所示。

表1 每組工位資源配置表

3.工位物料定置管理

（1）標(biāo)準(zhǔn)件托盤設(shè)計制作

工藝技術(shù)員按照產(chǎn)品總裝工藝梳理各系統(tǒng)裝配用標(biāo)準(zhǔn)件明細(xì)，總裝事業(yè)部按照明細(xì)繪制標(biāo)準(zhǔn)件托盤圖紙，圖紙審核定稿完成使用木板與PE 板粘貼制作標(biāo)準(zhǔn)件托盤，由庫房管理人員按照托盤各系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)件區(qū)域粘貼的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、數(shù)量進行配盤。接收到裝配工位通過生產(chǎn)運營管理（MES）系統(tǒng)發(fā)出集成物料需求后，配送團隊直接將托盤轉(zhuǎn)運至工位，與工位負(fù)責(zé)人交接完成配送工作，消除了操作人員到庫房領(lǐng)取物料產(chǎn)生的動作、等待浪費，對生產(chǎn)現(xiàn)場物料質(zhì)量管理和產(chǎn)品裝配效率提升起到了促進作用。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化工具架與生產(chǎn)件存放架配置

梳理裝配用工具種類，開展工具齊套上架。工具架擺放在兩個工位中間區(qū)域，便于操作人員取用。該方式加強了裝配現(xiàn)場工具規(guī)范化管理，能夠有效減少操作人員使用工具時需從工位行至班組工具柜翻找、拿取工具產(chǎn)生的動作浪費。

按產(chǎn)品分類配置工位待裝件存放架，改善了原有作業(yè)模式下承制班組領(lǐng)取待裝件后無序存放在工位旁產(chǎn)品包裝箱或貨架的狀況，提升產(chǎn)品小型待裝件的現(xiàn)場質(zhì)量管理，消除裝配時翻找、拿取物料時間浪費，降低產(chǎn)品發(fā)生磕碰導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險。

4.團隊間作業(yè)銜接機制

每組工位均配備Ⅰ、Ⅱ兩支裝配團隊，在產(chǎn)品質(zhì)量控制要求上提出了更高的要求。在工藝文件細(xì)化裝配要求的前提下，每支團隊嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)文件要求，確保工位產(chǎn)出的每臺車輛裝配狀態(tài)一致。車輛移交至調(diào)試班組后，出現(xiàn)零部件未安裝、液壓系統(tǒng)管路滲漏現(xiàn)象，問題的排除與處理均由裝配團隊解決；在調(diào)試過程中若存在設(shè)備故障導(dǎo)致產(chǎn)品功能異常，調(diào)試班組不得隨意拆卸更換儀器設(shè)備，根據(jù)設(shè)計意見，設(shè)備更換工作由裝配工位人員執(zhí)行，記錄設(shè)備編號，填寫《總裝事業(yè)部產(chǎn)品質(zhì)量記錄卡》跟蹤問題閉環(huán)處理后歸檔留存，并將故障設(shè)備進行隔離處理維修。

根據(jù)產(chǎn)品分工，該產(chǎn)品車輛電氣系統(tǒng)電纜網(wǎng)裝配工作由設(shè)計單位人員完成，總裝事業(yè)部按照各工位車輛產(chǎn)出情況，與相關(guān)人員溝通安排車輛電纜網(wǎng)裝配工作，明確需求節(jié)點，強調(diào)產(chǎn)品多余物控制，提升產(chǎn)品質(zhì)量讓客戶滿意。隨著工位模塊化模式的應(yīng)用，MES 系統(tǒng)任務(wù)分派、質(zhì)量卡打印、檢驗員工作也發(fā)生了相應(yīng)改變，與生產(chǎn)實際相結(jié)合，協(xié)同數(shù)字化中心在MES 系統(tǒng)新增批量派工與質(zhì)量卡批量打印功能，檢驗人員改變單臺產(chǎn)品全過程交驗，分工負(fù)責(zé)裝配階段與試驗階段的交驗工作，促進了產(chǎn)品工作效率提升。

5.工位模塊化實踐影響和意義

在生產(chǎn)資源方面，獨立的模塊化裝配區(qū)域設(shè)置不受總裝廠房尺寸和布局限制，可以科學(xué)合理地規(guī)劃工裝、設(shè)備需求數(shù)量，更易于進行柔性調(diào)整以適應(yīng)其他產(chǎn)品的加入或產(chǎn)量的提升。根據(jù)各工位的生產(chǎn)進度反饋，可進一步調(diào)整生產(chǎn)管理流程，建立閉環(huán)動態(tài)的精細(xì)化生產(chǎn)管理機制。

在人員效能方面，結(jié)合工位模塊化建立小組化制造團隊模式，調(diào)整現(xiàn)有組織職能分工，簡化組織機構(gòu)，加強單元內(nèi)的人員工作效率，有效減少非直接生產(chǎn)工人的數(shù)量，使每個工人真正對產(chǎn)品實現(xiàn)增值。

在產(chǎn)品裝配質(zhì)量的控制上，每組工位操作人員所承擔(dān)的工作量，由原有的裝配全周期縮減為對應(yīng)工位內(nèi)的工序內(nèi)容，實現(xiàn)“短鏈 條、 高 頻次”，結(jié)合“老帶新”的人員配置，操作人員可快速熟悉所承擔(dān)的工作內(nèi)容并提升技能水平，有效降低人為差錯導(dǎo)致的質(zhì)量風(fēng)險；此外，按工位配置的待裝物料定置管理模式，大幅降低了產(chǎn)品錯裝、漏裝的風(fēng)險。

在生產(chǎn)效率上，模塊化裝配生產(chǎn)利于實現(xiàn)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化以及調(diào)整，能夠較好地適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)需求。此外，單個模塊內(nèi)生產(chǎn)流程的縮短極大提高了工位產(chǎn)出效率，可以方便地根據(jù)產(chǎn)品產(chǎn)出節(jié)點改變產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模。

三、實踐效果

通過工位模塊化生產(chǎn)組織模式在某批產(chǎn)產(chǎn)品總裝調(diào)試過程的運行，強化了生產(chǎn)現(xiàn)場工位標(biāo)準(zhǔn)化管理水平，采用裝配與調(diào)試分離的組織手段，實現(xiàn)了裝配工位高效率周轉(zhuǎn)，單個總裝工位每月可完成多臺產(chǎn)品的裝配工作，單臺產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短25%左右，有效緩解多種類產(chǎn)品集中投入產(chǎn)出階段對工位的需求情況。

通過基于裝配流程與工位要求的總裝裝配BOM 設(shè)計，成立工序裝配組，固定工序作業(yè)人員，提高了產(chǎn)品零部件裝配熟練度，降低產(chǎn)品裝配過程質(zhì)量風(fēng)險；作業(yè)人員在每一臺產(chǎn)品裝配工序確認(rèn)表中進行責(zé)任人與作業(yè)日期簽字記錄，提高了質(zhì)量問題的可追溯性。

通過標(biāo)準(zhǔn)件托盤化、生產(chǎn)件齊套配送消除了承制班組領(lǐng)料過程的動作浪費與生產(chǎn)現(xiàn)場的等待浪費，各班組通過MES 系統(tǒng)在作業(yè)節(jié)點前發(fā)出領(lǐng)料集成需求，單位內(nèi)部物料配送組根據(jù)需求將物料齊套配送至工位，與工位負(fù)責(zé)人進行物料清點對接，完成各類物料上架，提高了工作效率及物料現(xiàn)場管理水平。

在生產(chǎn)資源方面，獨立的模塊化裝配區(qū)域設(shè)置不受總裝廠房尺寸和布局限制，可以科學(xué)合理地規(guī)劃工裝、設(shè)備需求數(shù)量，更易于進行柔性調(diào)整以適應(yīng)其他產(chǎn)品的加入或產(chǎn)量的提升。根據(jù)各工位的生產(chǎn)進度反饋，可進一步調(diào)整生產(chǎn)管理流程，建立閉環(huán)動態(tài)的精細(xì)化生產(chǎn)管理機制。

四、后續(xù)思路

工位模塊化流水作業(yè)模式在運行過程中，在工位小組成員構(gòu)成、裝配組與調(diào)試組車輛狀態(tài)交接、單位與相關(guān)方工作銜接等方面需要深入研究持續(xù)優(yōu)化，促進各階段作業(yè)銜接效率提升，從而提高產(chǎn)品總裝調(diào)試全過程質(zhì)量管理與生產(chǎn)效率。

面對現(xiàn)階段批產(chǎn)產(chǎn)品種類多、數(shù)量大的嚴(yán)峻任務(wù)形勢，總裝事業(yè)部將在所有批產(chǎn)產(chǎn)品總裝調(diào)試過程推廣應(yīng)用該生產(chǎn)組織模式，形成多品種柔性混裝能力，實現(xiàn)產(chǎn)品裝配由串行向串并行裝配方式轉(zhuǎn)變。通過總裝生產(chǎn)需求來安排零部件的生產(chǎn)計劃與原材料、外購件的采購，進行生產(chǎn)能力、物料資源的平衡，高效利用企業(yè)資源，合理調(diào)配生產(chǎn)節(jié)奏，縮短生產(chǎn)時間，保證物料順利、及時流轉(zhuǎn)，使生產(chǎn)、裝配順利進行，提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，實現(xiàn)總裝拉式生產(chǎn)，推進企業(yè)全面深化改革和高質(zhì)量、高效率、高效益發(fā)展?！?/p>