汽车零件车间精益生产实施研究

2021-05-26王晓君史金鑫管少亮胡浩

汽车实用技术 2021年9期

王晓君，史金鑫，管少亮，胡浩

（陕西汉德车桥有限公司，陕西西安 710020）

前言

精益生产是最具代表性的一种先进制造技术和先进的管理理念与方法之一，越来越多的中国企业，也在迫切地学习和实践着精益生产，提高自身的竞争力，并取得了一定的效果。尤其是在汽车工业中的运用是最为明显的，利用精益生产的理论我们可以让自己更能适应这个竞争日益激烈的市场。

推行精益生产的根本目的就是使企业创造更多的利润，增强企业的竞争力[1]。持续推行精益生产，更是使企业长期具有活力，随时应对市场瞬息万变要求。

下面以公司近几年推行精益生产的实例，对持续推行精益生产的方法进行说明。需要说明的是，推行精益生产是一个庞大的体系。本文是针对该公司装配车间一条新投入的生产线进行改进设计。

1 公司背景

A公司是成立于2003年3月，公司属高新技术企业，拥有两个工厂，是目前国内重要的汽车零部件生产基地，各系列产品已批量装备国内各大知名重卡的商用车。

A公司从2011年到2019年的年产量变化趋势如图1所示。

A公司从2006年到2010年每生产一个产品所要使用的可变成本的变化趋势如图2所示，其单位为元。

图1 2011年—2019年产量变化趋势图

图2 8011年—2019年可变成本变化趋势图

2 装配线现状

该装配线上是将车桥的桥壳，主减速器总成，制动底板，贯通轴，轮边，轮毂，制动鼓等进行组装最后成为完整的车桥。需要说明的是：装配线的物流通道是以一定速率前进的轨道系统；在整个装配过程中，全部工序是“一个流”。

由于这条装配线是刚建成的，人员，设备等都处于试运行阶段，因此，针对这条生产线，我们要从基础开始，首先进行现场管理，如“6S”管理。然后再对生产现场做进一步的改善。

3 “6S”管理

“6S”是指整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全[2]，它是现场管理的基础，“6S”的三大支柱如表1。

表1 “6S”的三大支柱

3.1 “6S”管理的实施

整理——按照标准将必需物品与非必需品区分开，对不必要的物品进行处，如表2表示整理的内容。

整顿——把必要的物品按需要量、分门别类、依规定的位置放置，并摆放整齐，加以标识。消除无谓的寻找，既缩短准备的时间，随时保持立即可取的状态，整顿过程中遵照的原则如表3。

表2 整理的内容

表3 整顿的三大原则

装配线上，经过上个整理环节的实施，我们再将货架上的零件进行整顿，将零件分类，放在最适宜的地方，最后在货架上挂上标识牌，用来说明该货架上的零件名称，同时，我们要仔细观察在装配车桥的时候每个零件需要个数，再以1.5小时作为送货的循环周期。

对于盒子里面数量较少或按件送的零件来说，该零件在每根车桥上每小时的使用数量为n；每次送货或每盒里面装的数量为m，则每1.5小时送货的件数可用公式计算：

N=1.5*n/m，若N为整数，则每1.5小时送该零件N箱；若N为小数，则取小于N且距离N最近的整数M，然后再利用公式H=M*m/n，则每H小时送一次零件。

对于盒子里装得多的零件（如螺栓，垫片等），则直接用H=m/n，则每H小时送一次零件。

清扫——清除工作场所的脏污（灰尘、污垢、异物等），并防止脏污地再发生，除了能消除污秽，确保客户的健康、安全卫生外，还能早期发现设备的异常、松动等，以达到全员预防保养的目的。

清洁——将前面3S（整理、整顿、清扫）的做法制度化、规范化，并贯彻执行及维持。

素养——人人依照规定和制度行事，养成好习惯，培养积极进取的精神。

安全——对原有“5S”的一个补充既关系到操作人员的人身安全，也关系到产品、设备的安全；安全管理的实质就是要针对企业生产制造过程的安全问题，运用有效的资源，实现产品制造过程中人与机器设备、物料、环境的和谐，达到安全生产的目的。

3.2 “6S”检查阶段

在“6S”活动实施的同时也要做好监督工作，我们在成立现场检查小组，组员由生产线的负责人以及现场管理人员组成，首先，制定出“6S”检查管理办法，制定了如表所示的6S检查评分表（如表4）。在每周的同一个工作日内进行检查工作，对做得好的工位进行奖励，对做得不好的工位进行处罚，在起初进行“6S”检查时一定要将处罚真正的执行下去，给工人们建立一种意识，而且，每月进行一次总结，找出学习的榜样。

表4 “6S”检查的评分表

每周检查完以后要将检查结果进行汇总，按一定的比例对评分计算。各工位进行排序作为奖罚的依据，汇总中的主要内容是（1）当周“6S”管理检查工作状况介绍及上周整改跟踪；（2）工位总体排名及共有问题点；（3）存在的典型问题点。

3.3 “6S”管理的效益

通过这次“6S”管理推行，装配线上整体效果和以前大不一样，零件按照需要放置在操作人员最适宜拿取位置，同种零件放置在一起，送货频率大于等于1.5小时，从而使现场的物品循环起来，生产现场每工作人员每天的寻找时间改善前后变化如图3所示。

图3 改善前后寻找时间变化图

寻找的浪费，货架的制作，维护，修理的浪费，空间的浪费，往返搬运的浪费都会造成成本的增加。从而降低利润。改善前后的每根车桥的生产成本如图4所示，单位为元。

图4 改善前后生产成本变化图

由上面的变化图就可以看出现场管理所带来的效果，对公司的精益生产的推进起到了重要的作用，在减少时间，空间，成本等方面的浪费作出了很大的成绩。

4 现场改善

4.1 第1工序改善

4.1.1 现状

第一工序工作是把洗好的车桥放置在装配线物流导轨上，在上桥壳的时候使用天车吊运，距离远且桥壳比较重，吊运是只能吊运一个。

在实际生产过程中存在以下问题。

（1）用天车吊运重物的时候可能对下面的人造成威胁，存在安全隐患，同时，作为生产线中的运输工具，每个工厂在购买时都需要投入很大资金，运输工具的结构越复杂它的费用也就越昂贵，天车和一般的运输工具相比较而言，它所占用的空间也是相对比较大的，这样产生了设备成本和空间浪费。机械设备正确使用和精心及时的维修保养，保养作业项目：清洁、润滑、调整、坚固、防腐等。这样就产生了保养浪费。

（2）现在装卸运输的稳定性不好。

在物流过程中，装卸和搬运是不可分的，常合称为“装卸搬运”，即是在同一地区范围主要指一个物流结点，改变物流的存放状态和空间位置的作业活动。装卸搬运本身是不产生新的效用和价值的，但它的工作质量的好坏和效率的高低对物流速度的提高，物流费用的降低等发挥着重要的作用。装卸运输要求在工作中能够稳定，安全的状态下运行。而天车在装卸运输时达不到此要求。

4.1.2 改善方法及效益

精益物流搬运原则中要求，工厂内搬运的工具尽量使用小规模的运输工具，这样，操作人员可以相互协作，同时，装配线上的装卸搬运工具应尽可能的小规模，采用轮式推拉，这样会减少好多的问题，例如：设备成本，维修费用，减少生产过程中的安全隐患。我们用钢材做运输桥壳的小车，小车要满足的要求是把桥壳放置在上面的时候不会左右摇动，可以用来推的高度为1.2米左右的把手，从人因工程理论来讲，我们在设计设备时，我们要着眼于人，落实于设备，结合作业任务要求，以人员为主体进行作业空间设计，也就是首先要考虑到人的需要，为操作者创造舒适的作业条件，再对设备进行合理的设计。

设计的运输小车一次可以运输2个桥壳，用两个钢板来卡住法兰控制桥壳的左右摇动，这样可以在运输的时候比较安稳。把手高度按照人的最适宜工作范围来设计，高为1.3米，实际的小车总体长，宽，高分别为2.5米，1.6米和1.3米，就设备购买，保养和维修成本而言，小车更加地节约成本，改善前后所采用搬运设备成本如图5所示，单位为元。

图5 改善前后设备成本变化图

4.2 第4工序的改善

4.2.1 现状

第四个工序是将主减速器总成装到桥壳里，然后用螺栓进行连接，其中是18个小螺栓和2个大螺栓，螺栓是由气扳机打进去，目前，气扳机放置在地上，大小螺栓也是用盒子装着放置在地上，操作人员用时弯腰取放。

1）在取放的过程中反复的弯腰增加了劳动强度。

劳动强度是指作业者在生产过程中体力消耗及紧张程度，中国于1983年制定了按劳动强度指数划分的《体力劳动强度分级》国家标准（GB3869-83），如表所示。该标准是以劳动时间率和工作日平均能量代谢率为标准制订的，能比较全面地反映作业时人体负荷的大小。

表5 劳动强度分级

单位时间人体承受的体力活动工作量（体力工作负荷）必须处在一定的范围之内。负荷过大，超过了人的生理负荷能力和供能能力的限度，会损害劳动者的健康，导致不安全事故的发生。一般人体的最佳工作负荷是指在正常情景中，人体工作8h不产生过度疲劳的最大工作负荷值，最大工作负荷值通常是以能量消耗界限、心率界限以及最大摄氧量的百分数表示。中国医学科学院卫生研究所提出了如下能量消耗界限，即一个工作日（8h）的总能量消耗应在5880—6720kJ之间，最多不超过8400kJ。若在不良劳动环境中进行作业，上述能耗量还应降低20%。

2）反复弯腰容易使操作人员疲劳，疲劳是指在劳动过程中，劳动者由于生理和心理状态的变化，产生某一个或某些器官及至整个机体力量自然衰竭的现象。疲劳产生的原因之一是工作条件因素，泛指一切劳动者的劳动过程产生影响的工作环境。①劳动制度和生产组织不合理。②机器设备和各种工具条件差，不良设计。③工作环境很差[3]。

4.2.2 改善与效益

降低疲劳的方法有合理设计作业的用力方法。合理用力的一般原则有以下几个。

① 随意性原则：“随意”表现为姿势的不断交化，因此，随着活动肌肉（收缩）与不活动肌肉（舒张）的交替，可使通向肌肉的血流加速，以利于静脉血液回流从而解除疲劳。

② 平衡性原则；

③ 经济性原则；其一，动作对称。可身体用力后能够保持平衡与稳定。如双手操作时，同时并做。其二，节奏约束。会避免由于动作减速而浪费能量。其三，动作自然。这是实现平衡性和节奏性的保证。一般，动作具有交替性或者对称性。

④ 降低动作等级原则。

任何一种作业都应选择适宜的姿势和体位，用以维持身体的平衡与稳定，避免把体力浪费在身体内耗和不合理的动作上。

我们设计了如图6所示的两种平台，平台一用来放置小螺栓和其对应的风扳机，平台二用来放置大螺栓和其对应风扳机。

左右分别放置了平台以后，工作人员取放东西不用弯腰，而是直接伸手就能够到，从模特法的角度看[4]，这在时间上是一种节约。在模特法中简单地抓动作G1，时间为1MOD（等于0.129s），改进以前动作为B17，时间为17MOD（等于2.193s），在一次取放过程中节约时间2.064s，在装一个桥中节省时间12.384s。