大轮拖装配线物料配送优化研究与应用

潘岩岩，王建涛，罗丰，张尹松，朱蒙，韩丽

(1.第一拖拉机股份有限公司大拖装配厂，河南洛阳 471004；2.一拖(洛阳)柴油机公司，河南洛阳 471004)

0 引言

随着拖拉机制造行业市场竞争日趋激烈，通过提高生产效率、降低成本来提升企业竞争力也逐步受到拖拉机制造企业重视。由于用户需求的差异，目前拖拉机的机型配置也复杂多变，因此，拖拉机装配线的生产多采用混线生产模式。混线生产在满足生产需求的同时，也带来物料配送压力大、线边零件库存居高不下等问题。这些问题也直接导致了零件配送不及时造成停工待料、操作工寻找拿取零件困难等浪费的出现，影响生产效率的提升。

装配线物料配送优化在汽车行业已有了较为广泛的研究与应用，但由于装配工艺流程的差异性，已有的汽车装配线物料配送体系只能作为参考，无法照搬照用，必须针对现场实际情况进行分析，运用精益生产思想及相关工业工程方法，制定适合大马力拖拉机装配线实际的物料配送优化方案，从而降低线边库存，减轻物料配送压力，达到提高生产效率、降低成本的目的。

1 大轮拖装配线介绍

作为研究对象的装配车间主要负责103 kW(140马力)以上大轮拖的装配，该车间拥有4条装配线，分别是前箱线、后箱合装线、漆前线、漆后线，此外还有总成件组合区。前箱线主要负责变速箱总成的组合装配，主要装配零部件为轴齿类零件；后箱合装线主要负责后传动箱总成的组合装配，及其他小总成零部件与后箱总成的连接；漆前线主要负责液压系统、前托架、前桥等零部件的装配；漆后线主要负责油箱、水箱等的装配及管路的连接。目前上线装配的零部件由物料配送部门按照bom需求配送到相应工位，大部分零件堆积在装配线旁边的货架上或料箱内。生产线上的工人要先从货架上或料箱内寻找零件，然后再装配。

2 现状分析

目前，随着市场用户个性化需求越来越强烈，拖拉机装配的机型及配置也越来越复杂。为满足市场需求，该车间装配线也采用多车型共线生产的方式，这种混流生产模式对物料配送提出了更高的要求。为了保证生产不中断，要求物料配送部门必须实现在装配线正确的工位投放正确的物料，并满足一定的时间要求。这就容易导致物料配送部门认为放置在装配线边的物料越多越好，但是从精益生产的角度考虑，零件的存放位置离操作工越近则越能减少时间浪费，提高生产效率，因此过多的线边物料与有限的线边空间之间的矛盾成为制约拖拉机生产效率的瓶颈之一；同时，低效的物料配送系统难以应对频繁切换的机型配置的生产需求。因此，如何在有限的空间下利用高效的物料配送系统实现生产制造柔性化、准时化、精益化，成为提升竞争力的关键。

2.1 生产组织过程存在主要问题

(1)由于机型零件种类较多，而装配线较短，每个工位装配的零件数量也较多，操作工完成一台车装配需往返多次到线边拿取零件，造成时间浪费。

(2)由于机型种类较多，且机型配置复杂，大量的零件造成现场物料存放区域紧张，机型切换时，待切换机型零件难以提前配送到现场，导致机型切换时零件配送衔接周期较长。

(3)由于零件种类多且摆放混乱，操作工提前排查缺件存在一定难度，生产过程中缺件问题经常发生，导致停工待料。

(4)不同机型相似件同时放到现场容易造成错装，零件种类多容易漏装。

(5)未制定现场配送零件期量标准，零件超量配送增加现场物料存放压力。

2.2 物料配送优化目标

通过物料配送系统优化，重点解决过多的线边物料与有限的线边空间之间的矛盾，保证零件配送能按照生产计划需求及时且适量配送到线边最合适的位置。减少操作工装配过程中寻找、拿取零件造成的时间浪费；减少装配过程中发现缺件、停工待料造成的时间浪费；缩短机型切换周期。在提升生产效率的同时，减少错漏装，提升装配质量，加强现场5S管理水平。

2.3 物料配送优化方法

通过对装配车间现场存在问题分析，并查阅物料配送系统优化方案相关资料，考虑采取现场定置管理与SPS(Set Parts Supply)配送相结合的物料配送模式。

定置管理是一个动态的整理、整顿体系，是在物流系统各工序实现人与物的最佳结合，减少寻找、拿取动作造成的时间浪费。其管理思路来源于5S管理中的整理、整顿。实施整理时，首先对工作场所进行全面性的检查，去掉不要的物品，减少物品存放的种类及数量，从而增大现场物料存放空间。整顿就是要对通过整理后留在工作现场的物品按便于使用的原则进行分门别类存放，进行定点、定位摆放，明确数量，并有效地进行标识。整顿的实施步骤：(1)整理放置场所；(2)确定放置场所；(3)放置场所标记的设置；(4)在所放置的物品上标上标记；(5)在技术文件上明确记录放置场所；(6)日常检查、指正、复位等[1]。

SPS配送是指生产所需物料成套供应方案。物料成套供应方案在国内装配企业内有不少应用实例[2]，能有效降低线边库存，提高生产效率，但产品不同，具体实施策略也有差异，需根据自身生产实际进行方案设计。物料成套供应是通过信息拉动物料的方式，将生产零件补充至 SPS 配载区，操作人员根据系统输出的配载清单，将一台份车的物料配载到相应的料车上，按需求时间送到指定的装配工位投入，料车在线随对应生产车辆同步行进，配料车内物料全部装配后，器具台车返回 SPS 配载区。这种方式取消了线边的物料存储料架，改为与生产线同步随行的台车料架。SPS上线模式是精益生产比较有效的一种方式，线边零库存有利于发现并解决由于库存而掩盖的问题。

3 物料配送优化方案实施

针对生产线零件差异的特点，将零件分为关键大件、通用件、专用件三类，根据零件自身特点，采用不同的配送方案[3]。关键大件主要是指零件体积、质量比较大的零件，可以采用同步配送方式进行配送减少线边库存。专用件是指零件体积和质量介于关键大物和通用件之间，可以采用SPS配送方式进行配送。通用件主要是指体积小、质量轻的零件，这类零件一般采用标准料盒存放在线边料架上，可用空箱拉动方式进行配送。

通过对车间生产实际分析及讨论，最终根据零件种类的不同制定了定置管理与SPS配送相结合的物料配送优化方案。

3.1 大件定置管理实施

关键大件在装配线两侧定置存放，制定配送期量标准。对现场各工位需存放的大件区域重新划分，现场划线并喷涂区域标识，下发技术文件规范定置图及存放期量标准，要求物料配送部门及车间按照规定要求实施。物料配送人员根据生产计划每次将指定数量的零件运送到现场，实现定时定量配送，有效解决了现场区域狭小、零件摆放混乱的问题。

3.2 通用件定置管理实施

通用件在工位附近指定区域货架上存放。通用件存放位置的确定以离装配工位最近、拿取最方便为原则，每一种通用件在货架上指定料盒存放，货架上有通用件清单，每个料盒有标签显示通用件信息。物料配送人员定期进行现场巡视，根据通用件消耗情况及时补料。

由于现场货架上料盒都进行了定置，并粘贴有通用件名称、规格等信息，可以帮助物料配送人员迅速、准确发现缺料信息并及时补料，保证生产的正常运行。

3.3 SPS配送实施

专用件按SPS配送，因传动系装配的零件需进行清洗，因此考虑在清洗区完成配载。通过对零件种类、数量进行统计汇总，确定工位器具配载方案。料车设计除满足通过性好、便于装载这些基本原则外，还要满足布局紧凑等要求。料车配载完成后由专人送至装配线两侧，操作工直接拿取装配，减少拿取零件及线边组合时间，有效提高装配线效率。SPS物料小车实物见图1。

图1 SPS物料小车实物

4 结束语

随着经济的发展和技术的升级，消费者面临着越来越多的选择，用户对产品提出了越来越多的个性化需求，产品改型越来越快，品种系列越来越多，使得顾客对企业的要求日益提高，这些都使企业面临着越来越大的竞争压力[4]。

市场竞争的逐步激烈要求拖拉机制造企业通过精益生产、物流优化来降本增效，从而提升企业竞争力。此次研究从装配车间现状出发，制定适合企业生产实际的物流配送优化方案，在提升物料配送效率的同时，也减少了生产线上的寻找、等待过程造成的时间浪费，从而提高生产效率。此次物料配送优化研究及应用项目积累的经验对后续企业持续改善具有借鉴意义。

参考文献:

[1]刘树华，鲁建厦，王家尧.精益生产[M].北京：机械工业出版社,2009.

[2]杨家平.汽车总装配线物料配送的优化研究[D].成都：西华大学,2016.

[3]李伟.基于精益生产的叉车混流装配线优化研究[D].杭州：浙江理工大学,2016.

[4]李长洲.D汽车公司混流装配线物料供应研究[D].广州：华南理工大学,2011.