机械装配车间Kitting物料配送模式关键问题研究

齐敬慧，叶建

机械装配车间Kitting物料配送模式关键问题研究

齐敬慧，叶建

（合肥工业大学机械工程学院，安徽合肥230009）

Kitting物料配送模式是机械装配车间物料配送模式中的一种，与传统的物料配送模式不同点在于kitting物料配送模式采用物料箱（kitting-box）来代替线边库。在分析kitting物料配送模式特点基础上，提出kitting物料配送模式的应用范围，针对kitting物料配送模式在实施应用过程中的若干个关键问题，提出相应的实施策略，包括kitting-box物料选装原则、kitting-box物料的准确性、装配生产线区域划分，以达到kitting物料配送模式在机械装配车间得到更好的实施的目的。

Kitting物料配送模式；机械装配车间；应用范围；实施策略

在机械装配车间中，装配物料的配送工作是保证车间正常生产的关键流程。企业根据自身的生产特点，选择合适的物料配送方式，比如基于ANDON系统的物料配送、基于RFID技术的物料配送、基于看板的物料配送等，总结这些物料配送模式特点，发现在这些物料配送模式下，均存在线边库。根据华和约翰逊[1]，装配生产线的物料配送方式有两种：kitting物料配送方式和传统的带有线边库的配送方式。

Kitting一词意为“配套采购；配套出售件”，将kitting运用在物料配送中则意为“齐套性”，即kitting物料配送模式是一种齐套性的物料配送方式。机械产品装配车间kitting物料配送方式具体理解为：在某段装配线上，物料配送中心将该段装配线所需的装配物料全部配齐，然后由专门的物料箱（kittingbox）一并配送到装配线，kitting-box跟随着装配产品一起流转，装配工位的操作人员只需从kitting-box取出相应的物料进行装配即可，直到kitting-box中的物料装配完毕，空的kitting-box返回物料配送中心进行循环利用。

B.Ronen[2]早在1992年提出了完备工具（Complete Kit，CK）的概念，作者指出在进行生产之前，要将各生产要素准备齐全，其中包括生产物料以及生产信息。S.Conard[3]在较早时期便概括提出了实施kitting系统的过程步骤，在同一时期，Fong-Yuen Ding[4]博士研究了kitting模式在准时制（Just-intime）生产模式下的应用，H.Brynzer[5]等研究了kitting生产模式下的物料拣料方式。近十年来，有不少学者[6-7]对kitting生产模式与其他模式进行了比较分析，意在为企业选择一种更加适合的生产方式。在国内，曹宁[8]通过生产线的规划实施kitting策略，缓解发动机装配线旁物料布置的瓶颈，减少操作工非增值工作时间，提升装配质量。

1 Kitting物料配送模式应用范围

Kitting物料配送模式的特点是将装配物料提前放置kitting-box中，因此kitting物料配送模式适合应用于装配物料比较繁多且体积不大的机械产品装配中。原因在于：①若机械装配产品的装配物料种类比较简单，只需直接将物料配送到装配工位即可，使用kitting-box反而增加配送成本。②若装配产品所需装配物料体积较大，则kitting-box会变得不适用。

Kitting物料配送模式下机械装配产品特点：①装配物料种类繁多。②装配物料体积较小。符合kitting物料配送模式下机械装配产品特点的常见机械装配产品有：发动机、变速箱、离合器等。

2 Kitting-box物料选装规则

在实施kitting物料配送模式的过程中，第一步就是要确定kitting-box所装物料，并非所有的装配零部件都适合放置在kitting-box中进行配送。本文从问题的反面角度出发，列出不适合放置在kittingbox中的物料规则：①非排序件中的小物件。如螺母、螺钉，因物件体积太小，一方面放入kitting-box中容易丢失，另一方面也不方便装配工人进行捡取物件。②供应商直送件。有些装配物件需要供应商直接配送至装配线，不需要经过物料配送中心的分配。③自产部件。跟随装配线同时进行生产，如活塞连杆分装线，装配出活塞连杆组件，然后装配工人将其装配到主装配线上的发动机里，即分装线与装配主线同时进行工作。④产品骨架型部件。如发动机缸体，作为发动机的骨架部件，在发动机装配的过程中，缸体先进行上线，然后其他零部件在其基础上进行组合装配。⑤敏感性物件。有一些物件特别贵重或者对外部损伤特别敏感，则可能需要特别对待，或者在采取相应的保护措施的前提下放入kitting-box里。⑥特殊装配方法物件。有些物件在进行装配之前需要进行特别处理，如曲轴，在装配到发动机上之前，要先经过清洗机进行清洗后方可装配，此时需将曲轴配送至清洗机上线点。

3 Kitting-box物料准确性策略

在产品装配过程中，装配零部件涉及的种类繁多、产品的型号不一，因此kitting-box中所装的物料种类复杂多样。为避免物件的错装、漏装，需要采取一定的措施确保kitting-box物料的准确性。随着物联网技术在机械车间的研究与应用，企业的生产过程控制朝着信息化、智能化方向发展，制造资源在物联网技术的使用环境中得以定位与追踪。

在每个kitting-box上线点处设置一台平板电脑或者HMI触摸屏，并运行监控程序，每上线一个产品和一个kitting-box，都要进行产品、物料匹配判断，匹配一致则可继续装配生产；匹配不一致则进行界面报警提示，由员工进行处理。

在kitting-box上线监控过程中，产品的识别是通过RFID扫描产品TAG标签的方式进行；物料的识别是通过扫描枪扫描物料条形码的方式进行。Kitting-box上线装配过程监控流程如图1所示。

图1 Kitting-box上线装配过程监控流程图

4 装配线区域划分

产品的整个装配过程涉及的物料种类和数量繁多，使用一个kitting-box是不能够满足整个装配线配送需求的，因此，需要将装配线进行区域划分。

4.1 kitting-box专用性设计

首先，根据不同的装配区域，用不同的颜色对kitting-box进行区分；其次，同一区域的kitting-box由于产品型号的不同，所装的物件型号也存在一些差别，使用编码的方式进行区分，即在kitting-box上进行喷码，编码的规则依据产品型号而定，比如产品型号有FB010、FD010，那么相应kitting-box就按照FB010、FD010进行编码；最后，kitting-box的内部形状要依照所装物件的形状进行设计，以便能够更好的稳固物件的放置。

4.2 装配线区域划分

生产装配线区域划分原则如下：

①主装配线与分装配线分开，进行独立配送。②每个装配区域的上、下线点尽量安排在空间比较空余的位置，便于kitting-box的放置。③划分区域时，不同装配区域的kitting-box之间所装的物料在数量、体积以及重量上尽量相均衡。比如，在某段装配区域内，kitting-box需要装的零部件体积较大，那么其所装的物件数量相对地就要少。

图2所示为某发动机公司装配线的区域划分图，其中用不同的颜色表示不同的装配区域。

图2 某发动机装配线区域划分图

5 结束语

本文对kitting物料配送模式进行了详细的分析，提出了kitting物料配送模式应用范围，针对其在实施过程中的关键问题，提出了相应的研究策略。进一步研究方向包括kitting物料配送模式下配送时间窗的研究以及应用系统的开发。

[1]S.Y.Hua，and D.J.Johnson，Research issues on factors in fluencing the choice of kitting versus line stocking[J].Interna tional Journal of Production Research，2010，48（3）：779-800.

[2]Ronen，B.The complete kit concept[J].International Journalof ProductionResearch，1992，30（10）：2457-2466.

[3]S.Conard，R.Pukanic.Process action approach to planning a successful kitting system is outlined[J].Industrial Engineering，1986，02：58-71.

[4]Fong-Yuen Ding.Kitting in JIT production：A kitting project at a tractor plant[J].Industrial Engineering，1992，24（9）：42-43.

[5]Brynzer H，Johansson M.I.Design and performance of kitting and order picking systems[J].International Journal of Production Economics，1995，41（1）：115-125.

[6]Robin Hanson，Anna Brolin.A comparison of kitting and continuous supply in in-plant materials supply[J].International Journal of Production Research，2013，51（4）：979-992.

[7]Antonio C.Caputo，Pacifico M.Pelagagge，Paolo Salini.A decision model for selecting parts feeding policies in assembly lines[J].Industrial Management&Data Systems，2015，115（6）：974-1003.

[8]曹宁.KITTING在发动机装配线上的运用[J].科技资讯，2015，12（14）：38-39.

Research on Key Problems of Kitting Material Delivery Pattern in Mechanical Assembly Workshop

QI Jing-hui，YE Jian
（Institute of Mechanical Engineering，Hefei University of Technology，Hefei Anhui 230009，China）

Kitting material delivery pattern is one of the mechanical assembly workshop material delivery patterns，with the difference to traditional material supply pattern that kitting material distribution pattern uses material box（kitting-box）instead of the line-side stock.Based on the analysis of characteristics of kitting material delivery pattern，this paper puts forward the application range of kitting material delivery pattern.For several key problems in the application process of kitting material delivery pattern，putting forward the corresponding implementation strategy，including kitting-box material selecting principles，the accuracy of the kitting-box material，assembly line division，to get the purpose of better implementation of kitting material delivery pattern in the mechanical assembly workshop.

kitting material delivery mode；mechanical assembly workshop；application range；implementation strategy

U464

A

1672-545X（2017）07-0220-03

2017-04-10

齐敬慧（1990－），女，山东临沂人，硕士研究生，研究方向：制造过程监控与控制；叶建（1991－），男，安徽安庆人，硕士研究生，研究方向：制造过程监控与控制。