试论基于IE理论的城铁车总装配工艺的优化方案

王权

摘 要：以城铁车的总装配工艺为例，通过对城铁车的装配流程进行深入的实地调研，从装配车间布局、现行工艺流程等方面分析装配现状，总结城铁车在生产过程中存在的问题;然后应用工艺程序分析方法和5W1H提问技术分析整个装配工艺程序中存在此类问题的原因;采用了ECRS原则分析问题并提出改进。改进方案可有效提高城铁车装配质量及车间生产能力，提高装配效率及工装设备的利用率，降低作业任务量。

关键词：城铁车辆;装配工艺;程序分析;ECRS;优化

1 引言

近年来，我国的铁路运输向高速重载急速发展，随之而来的，是其相关制造业也呈现跨越式发展，尤其是轨道交通。国内外对轨道交通的需求及建设持续增加。某公司因为其城铁装配车间一定程度上存在着资源利用不平衡，接收业务量过多等因素，致使了装配车间在筹备程序任务多，组织生产困难大，公司生产资源难以有效利用。本文以工艺程序为抓手，即在所有研究前，对生产系统的整个过程进行概略性分析，立足城铁车的整体装配，将生产的全过程作为研究对象，从加工和检查两个方面分析记录，综合ECRS以及5W1H技术对目前的总装配进行工艺以上的升级。

2 城铁车总装配工艺现状

通常来说，装配车间的组成部分主要包括三大块，分别为装配台、出车线车间以及调试车间。出车线又由车位台、编组台位、落车台位和称重台位组成，调试间内有雨淋设施。该公司制造的城铁车可分為合金车及不锈钢车，还可分为A、B两种型号的车。生产的城铁车虽然材料和车型不尽一致，但从工艺方面而言，如车间布局、工艺流程等方面却无太大差别。但随着该公司城铁车承揽的项目数量过多，公司面临着严峻的考验：怎样最高性价比运作现有资源配置、怎样让搬运线路更有成效、怎样高效生产等。通过现场调研城铁装配车间现场，分析现有工艺流程，如图1。

3 存在的问题

根据生产现状，运用5W1H分析法从操作和检查两方面逐步分析，发现情况如下：

3.1 工序名称混乱

城铁整车加工生产区域可分为六大块组成部分，分别为车内生产区域、整车生产区域、车顶生产区域、司机室生产区域以及车端生产区域，这十八个项目包含的工序多达502个。

从设计方面来看，一般会出现用不同的工序名称对相同的内容进行表达的案例。比如，对地板布的铺装来说，可以称作地板布粘接、焊接以及舒展等。此外，从工艺程序的角度来看，一个工序名称往往含有大量的工序内容。比如客室安装的内容就包含了侧顶板、挡风板以及立罩板等工序。这些不同的叫法是的工序的名称在无形中增多，且这些不必要的增多也给管理工作带来了负担，对生产工艺的升级与设计以及物料配送等多个方面造成了比较大的影响。

3.2 部分工装设备无法满足生产要求

（1）一些工装设备在数量上不达标，比如上体称重。当前，全部的装配车间的四点称重设备只有一台，一旦其他车间需要对车辆进行称重时，则需要将四点称重设备从其他车间搬过来，严重影响了各个生产车间之间的生产组织，设备管理也不合理和科学化。此外，称重设备的重量都比较大，移动过程不方便，往往会在搬移的过程中因为移动的方式不到位以及人为因素等对这些设备造成了不可逆的破坏，降低了设备的寿命，让整个测量误差变得更大。

（2）工装设备无法满足生产要求还表现在设计不合理上，很多工装装置难以符合生产的需要，拿城铁车的车装装配来举例说明：进行该工序时需配备升降车和存放玻璃的装备。首先通过玻璃存放装备将拟安装的车窗配送到装配区域后，再利用人工将车窗挪动到升降机处，做好前期安装预备工作后就可启动安装车窗。然而在利用升降机安装时，其前部设置了安全围栏，然而这是一把双刃剑，在保障工人人身安全的同时还阻碍了工人进行操作。并且走台附近的安全围栏显著高于安装车窗窗口的下边沿，导致工人在走台安装窗框非常不便利。

3.3 部分装配现场布局不合理

作业走台为方便各工序的作业而设置。可是实际在安装车顶空调装置时，中心位置的低作业区域高度不足，操作人员在操作时，车的周围并没有有效的安全防护，安全生产存在很大的隐患。该车间原先的设计想法是生产工人在中部位置安装车辆顶部配件时，把要安装的车厢转送到装配台区域待安装，这样操作工人就能利用高位走台直接到车顶部分开展作业。而现实情况是，理论与实际并不相符。首先高走台区域的不可能长时间保证空闲，另外把需要装配的部件往返吊运并不安全，且这需要吊运操作非常的精准。再拿工人操作时使用安全绳举例，在操作过程中工人一般将安全绳的挂钩连接上位于车厢顶部的挂座，但安全绳长度有限，工人操作移动并不方便。另外，各个城铁车车顶构造并不相同，有时还无法找到合适的挂钩位置。

4 车辆装配工艺的改进

通过分析城铁车装配出现的困难，使用ECRS 技术改进目前城铁车的装配工艺。

4.1 规范工序名称

将工艺术语标准化，并付诸实际工作，用科学准确的属于来替代含义相同或相近的，含糊不清的术语，统一名称，统一概念。在标准化过程中考虑对不合理的工序名称进行删减、合并，对包含内容太多的拆分使其具体化，对表述不准确的进行修改。通过将工序名称的使用规范化、标准化后，可清晰准确地传达工序内容和要求，对于强化工序管理会起到关键作用。

4.2 适当补充工装

4.2.1 合理调整有关工装数量

可考虑在上体称重装置的配备方面，使每个装配车间能顾及，或在成本有限的情况下相邻车间共用一台设备。虽然短期投入增多，单能让各车间的使用互不影响，且因为搬运次数减少了，不仅降低了人力成本及时间成本，设备的使用寿命也能得以延长。实际使用时，各装配车间也能保证有序工作。此外，因为搬运少了，人力成本和时间成本也能得到控制，设备的维护和保养等方面也很便利，使用寿命也得以延长。

4.2.2 改变不合理工装结构

改造电动升降车的前部栏杆使其可调节高度，可在保证安装的安全性同时，不对专业操作造成影响。或者考虑拆除车辆与作业走台间的围栏，减少阻碍。

4.2.3 增加先进的机械设备

投入更为先进的工装设备既可保证装配质量，又可节省人力成本，还能降低认为安装损坏的现象。

4.3 划分组装工序

目前该公司在进行城铁车生产时需要的大型工作量大，相关物料资源非常多，生产经常陷入混乱。建议将车辆组装分为两个部分，即车辆的预组装和总装。按照将部分需要大型工装的工序放在预组、提高车顶防护装置利用率、便于物料运送的原则，将预组部分的工序按区域划分。将剩下的工序全部安排在总装部分。且总装部分的工作任务量应为预组部分的两倍。

5 总结

5.1 工序名称及个数精简

原六大区域工序名称为502个，降低到现有的118个。从表1可知，规范后6大区域的工序名称数量均有大幅减少，尤其是车内的工序名称减少最多，为136个。精简后，不仅对工序的表述更为准确，还让各项工作衔接更加协调。

5.2 大型工装利用率提高

改善后的车辆组装程序现共分成两大部分。原有的大型工装共计27种，在预组部分分配15种，总装部分分配12种，其中预组部分的工作时长只有总装所用时长的三分之一。因此可以看出，分配到预组部分的大型工裝，其使用率是有显著提升的。

5.3 装配效率提高

因为大型工装不再搬运或搬运的时间大幅减少，改进之后一例城铁车的装配周期可直接缩短2天，效率提高了7.69%。生产效率的提高在一定程度上减少了生产压力。

5.4 工人数量减少

改进后，部分工序人员只需1人就可完成，同时因为加大了先进设备的投入，人力成本和时间成本减少。本文通过分析工艺程序，利用ECRS技术对城铁车的装配工序进行了改进，提高了作业效率、装配质量和工装的利用率，降低了工人的劳动强度，改良了作业场地，提升了城铁车装配的能力。

参考文献：

[1]蒲春喜. 轨道车辆组装工艺现状及展望[J]. 科技与企业，2014（5）：257.

[2]樊孝坤.浅谈工艺设计标准化及工艺优化[J].航天标准化，2003（5）：42-44.