面向精益生产的电装生产过程研究

展亚鸽

【摘  要】精益生产作为一种先进的生产管理方式和当今制造业最卓越的管理模式，受到了学术界和产业界的高度重视。它以持续改善为目标，在注重生产过程管理的同时，也注重人员管理。精益生产以人为本，强调生产过程的精细化管理。随着业信息化水平的提升，研究将精益生产理念与信息化技术相结合，利用信息化技术手段支持实现生产过程的精细化管理与监控，对推进精益生产方式的实施具有重要现实意义。

【关键词】电子装配;精益生产

制造业是我国经济增长的主要部门和社会经济发展转型的重要基础，是国民经济的支柱性产业之一。制造业是一个国家科学技术能力、社会生产力发展水平和国际竞争力的集中体现，是一个国家发达程度的重要标志，是我国经济社会发展的重要依托。改革开放以来，我国的制造业凭借廉价劳动力等成本优势和低税收等政策红利成就了“中国制造”的巨大奇迹。然而随着经济、市场和信息全球化趋势的不断加剧，制造业产品的生命周期日益缩短、以客户为中心的个性化和多样化产品需求增多、以及对市场变化快速响应的要求越来越高，制造企业将进一步面临激烈的快速变化的全球化市场竞争。传统制造业粗放式劳动密集型的生产方式信息化程度低，生产效率不高，产品质量不稳定，已无法适应迅捷、多变、个性化、多样化、高质量的市场需求，严重制约了制造业升级转型。这就要求制造企业从效率、质量、成本等诸要素着手，全面提高制造企业的生产管理水平、产品质量和市场响应能力，提升产品的核心竞争力。

生产方式是指组织开展生产活动所必需的物质资料的获取方式，是在生产过程中形成的人与物质世界之间、人与人之间的相互关系的体系。现代生产方式的发展大致可分为三个阶段：工厂手工生产方式、大批量定制生产方式和多品种小批量柔性生产方式。工厂手工生产方式是以工人手工劳作为基础的单件小批量生产方式，具有简单协同劳动的特点;大批量定制生产方式是一种钢性生产方式，单一品种大规模流水生产，形成以生产为中心的卖方市场。然而，随着以客户为中心的买方市场形成竞争日趋激烈，大批量定制生产方式已不能满足市场对产品个性化、多样化、快速更新换代的需求。多品种小批量的柔性生产方式逐渐成为企业发展的主要方向。精益生产作为一种先进制造技术与管理方法为柔性生产方式的实施提供了有力的技术保障。

追求零库存。由于操作失误、设备故障、生产安排不合理等原因导致生产过程不稳定、不均衡，因此必须要有一定的库存作为缓冲。但库存掩盖了生产不稳定的原因，增加了生产成本，不利于及时发现和处理生产过程存在的问题。因此精益生产通过对生产计划的跟踪监控和生产过程的管理控制，实现无限接近“零库存”或库存量极小的目标，是一种追求零库存的生产方式。

追求生产系统对市场需求的快速响应。为了应对市场的快速變化，满足市场需求，在精益生产模式下设计开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法，引入“看板”等管理工具，指导企业生产，帮助企业快速响应市场的需求变化。

企业内外环境的和谐统一。将企业的内部活动和外部的市场（顾客）需求和谐统一于企业的发展目标。人本主义，注重人的作用。人是生产的主体，对生产过程起决定性作用。精益生产着重强调人的重要性，充分重视员工对生产过程的影响和推动，调动和发挥员工的智慧和创造力，视员工为企业的宝贵财富和未来发展的原动力。充分尊重员工，重视员工培训和协同工作能力。精益生产的实质是对生产过程的精细化实时管理，追求生产过程的不断优化和持续改善。其基础是对生产现场相关要素的跟踪监控和生产信息的实时采集、传输，并对数据采集的实时性、准确性和全面性提出了高要求。因此，要素跟踪及数据采集成为精益生产实施过程中的瓶颈环节。

实现生产过程信息采集自动化、实时化的基础是生产要素的自动标识和跟踪。当前典型标识技术包括铭牌标识、条码技术、RFID技术、IC卡技术、磁卡技术、激光全息图像标识技术等。其中条码技术成熟度高、应用广泛，是一种成本低廉、采集信息准确率高、输入迅速的标识技术，已在制造领域得到大规模运用。但其易污损、信息存储量小、识读条件较为苛刻的缺点难以支撑生产现场对象的自动标识和实时信息的快速采集。RFID（Radio Frequency Identification），即射频识别，是一种非接触式自动识别技术。它无需人工参与介入，利用射频信号自动识别对象标签，读取标签相关数据，能够适用于各种恶劣的生产环境，读取稳定性好、准确率高。目前，RFID技术已在生产制造和装配、物流配送和仓库管理、图书文档的追踪管理、交通管理等诸多领域推广应用，获得良好的应用效果，应用前景广泛，被赞誉为当前最具优势的标识技术之一。

相较于其他的自动标识技术，RFID技术具有远程非接触识别高速移动目标和同时识别多个目标的独特优点，充分满足精益生产方式对生产现场要素标识及信息采集的需求。RFID技术正受到产业界的广泛关注和重视，并将在装配制造领域发挥重要作用。目前，国内外已有许多学者将 RFID 技术引入制造车间，通过RFID电子标签的自动标识和数据采集提高了生产过程信息化水平，实现了生产过程的可视化和生产管理的透明化，为生产过程的实时监控提供了丰富完备的数据支持。Chen 等将 RFID应用于制造车间的对象标识，搭建了基于多代理的制造控制与协作系统，监控生产过程的动态情况，实现产品订单的实时跟踪。西北工业大学的孙惠斌和常智勇等针对装配生产过程中实物流与信息流脱钩、不对称的问题提出一种装配生产过程Petri 网模型，该模型利用 RFID 标签的产生、销毁和更新的变迁来描述生产现场装配状态和物流状态。并研究设计了基于 Agent 和 RFID 的装配生产过程状态的监控方法，实现装配生产过程的实时、精确管理与监控。

企业生产过程的组织，就是处理、协调生产过程中各要素之间的相互关系，并以最佳的方式将各种生产要素组织起来，合理调节、安排生产过程的各阶段、环节和工序，使其成为一个协调合作的系统。随着市场竞争的日趋激烈，企业内、外部环境对车间生产过程的影响越来越大。尤其是混流装配车间，其多品种、小批量、快节奏的生产方式状态多变，给生产指导和管理带来了新的挑战。因此，迫切需要提升车间生产过程管理的信息化水平，构建精益生产系统，以加强生产现场与企业内外部门的信息交互能力和业务协同能力，完善对生产过程的精细化、透明化管理，实现生产过程对市场变化的快速响应。制造业生产过程可视化监控是指利用信息采集技术，实时采集集成生产现场相关要素信息，构建一个形象直观的展示平台，让上层管理者通过远程网络，实时了解到生产一线的真实信息，实现生产现场的可视化和生产管理的透明化。 可视化技术对提升制造企业生产管理水平发挥了巨大的作用，在精益生产的基本要求指导下，以海量的生产现场数据为依托，对生产现场的各项状态指标进行数字化、可视化管理，并以数据图、表等形象化的方式地展现出来，为制定生产计划，做出市场分析和经营决策提供数据支撑。

参考文献

[1]余国兴.现代电子装联工艺基础[M].西安电子科技大学出版社，2007，5.

[2]樊融融.现代电子装联工艺工程应用 1100 问[M].电子工业出版社， 2013，10.