ZB48型包装机组生产模式的改进

2015-04-17王旭峰

机械工程师 2015年3期

王旭峰

（上海烟草机械有限责任公司，上海201206）

0 引言

ZB48型硬盒硬条包装机组是我公司近年来最新引进并成功转化的具有国际先进水平的超高速卷烟包装机组，它采用了直包方式双路包装技术，其生产能力是包装硬盒卷烟800包/min［1］。该机组由YB48型硬盒包装机、YB518型盒外透明纸包装机、YB618型硬条及条外透明纸包装机、YF64型盒包储存装置和YF711商标纸堆垛输送装置5个单机组成。

样机已于2013年通过鉴定，现已进入小批量试制阶段。目前该产品市场反响良好，需求量日益旺盛。然而，随着产量的与日俱增，基于设计BOM的传统的生产模式却成了缩短装配周期、提升生产能力的瓶颈之一。在这种形势下，如何对传统的生产模式做出改进，寻找出一种更为合理高效的生产模式，对提高装配效率、缩短生产周期来说就显得尤为重要。

1 基于设计BOM的生产模式

1.1 设计BOM的概念

设计BOM又称工程BOM（Engineering BOM，EBOM），一般由产品设计部门根据产品装配系统图以及产品零部件明细表等产生，用以描述产品设计结构。其中产品装配系统图提供组成产品的零部件之间的设计装配关系，产品零部件明细表具体说明零部件的种类［2］。

1.2 目前的生产模式

在设计BOM中，零部件按其结构关系分为0～5级。0级表示部件，1级表示虚拟组件，2级为零件或者结合件，3级则是组成2级结合件所需的零件，以此类推至5级。在目前的生产模式中，仓库的工作人员根据设计BOM中的信息，将各部件中的2级零件全部清点配置完成后再发送至装配现场。装配人员接收到零件之后，按具体的装配要求，将零件组装成部件。最后，再将各部件总装在一起，完成整机装配。由此可见，无论是零件的配送过程还是现场的实际装配，都是在设计BOM的基础上，以部件为单位进行的。

1.3 存在问题

1）ZB48型包装机组所包含的部件高达500多种，而大多数部件的零件也有数百种之多。以仓库目前的配送能力而言，将各部件中所有的零件一次性全部发出，势必造成零件的准备、配送周期过长，故而从一开始就对生产进度产生了不可忽视的影响。

2）由于装配现场场地的限制，以目前的生产模式进行零件的配送，会使得现场的零件堆放杂乱，不仅装配人员需要耗费大量的时间去寻找零件，影响了生产进度，更存在着无法预估的安全隐患。

3）有些零件虽然在设计BOM中属于A部件，但是在实际装配时却要装在B部件上。例如，推进器和往复模盒部件中的共轭凸轮，就要移交给铝箔纸部件的装配人员，将其安装在铝箔纸部件中。由于这样的现象并不少，必定会给整个装配过程带来不必要的麻烦。

4）因为各烟厂烟包的规格尺寸不同，所以在装配过程中会选用不同规格的专用件。如此一来，在客户订单没有确定的情况下，就无法开展生产任务，从而不得不处于一个相对被动的位置。

5）在基于设计BOM的生产模式下，由于部件的大小不同，工时存在较大的差异，因而各部件的装配进度无法统一，从而难以把握精准的装配节奏，在现场调度、生产管理上也存在着一定的瑕疵。

2 基于柔性化BOM的生产模式

2.1 柔性化BOM的概念

柔性化生产是指企业生产系统能够快速应付变化的市场环境或适应环境带来的不稳定性，灵活达成生产任务的生产方式［3］。所谓柔性化BOM，就是基于柔性化生产的概念，对设计BOM做出优化，从而改进现有的生产模式，使其符合柔性化生产的要求，满足市场的需求。

在柔性化BOM中，打破了原先固有的“部件”的概念，把部件化整为零。首先参考装配现场实际的装配关系和顺序，通过合理且可行的划分，将各部件中的零件以组件的形式组合在一起。然后，根据各组件之间的串并联关系，再对其进行排序。此外，组件还分为线下组件和线上组件。线下组件可以预先组装在一起，独立成组。而线上组件则是无法在线下进行组装，需要等到部件组装甚至整机总装时才能进行装配。

2.2 改进后的生产模式及其优点

在基于柔性化BOM的生产模式中，无论是零件配送还是现场装配都有了较大的改进。首先，仓库根据柔性化BOM中的信息，将组成线下组件的零件按组件装配的先后顺序依次进行配送。装配人员接受到零件后，完成组件的组装。之后，仓库再将各工位上的线上组件配送到现场，装配人员完成最后的线上总装。

相比于之前的生产模式，基于柔性化BOM的生产模式有如下优点：

1）零件有序配送，现场堆放整齐。仓库根据柔性化BOM进行零件配送时，可以避免将各部件中的所有零件一次性全部发出。依据组件的串并联关系，将装配顺序优先的零件先配送至现场。在装配人员组装零件的同时，仓库再开始配置下一批所需要的零件。这种化整为零的方式，既缩短了零件配送的周期，不会耽误生产进度，又能使现场零件整齐堆放，方便装配人员寻找，节省时间。

2）解决跨部件问题，省时省力。柔性化BOM中的组件是根据实际的装配关系和顺序进行合理划分的。尽管有些零件属于不同的部件，但只要在装配时是组装成同一组件的，就将这些零件分为一组。这样就从根本上解决了零件的跨部件问题，省去了零件移交的麻烦。

3）实现组件的入库与出库，化被动为主动。尽管专用件的规格型号会因为客户厂家的不同而变化，但是在专用件中还包含了一些非变换件和选用件，这些零件是相对固定不变的。在柔性化BOM中，就将这些零件划分到相应的基础组件中。这样，就算客户订单没有确定，也可以进行预投产。即先组装基础组件，然后将其入库。等到用户规格确定后，再对其与专用件进行出库操作，完成线下组件的组装。最后，再配送出线上组件，开始线上总装。

4）合理分配工时，更好地把握装配节奏和生产进度。在柔性化BOM中，将部件转化为组件，也意味着工时也会因此而发生变化。我们依据组件的大小、装配的难易程度以及现场反馈的装配信息，将各部件的工时合理地安排给每个组件。这样，将工时较为平均地分配给每个组件，不仅可以更好地把握装配节奏和生产进度，对生产管理也会有一定程度的帮助。