基于精益化管理的智能装配车间管理研究

陈永刚 纪旭

摘 要：随着新一轮科学技术革命的发展，传统装配业正逐步向智能装配的方向升级发展。在这一过程中，信息化和工业化是企业转型的关键要素，而技术的运用和科学地管理是成功转型的核心。本文结合某单位装配车间的实际案例，提出了基于精益化管理的智能装配车间的管理方案，简要介绍了智能装配车间的主要理論、方法和关键要素。

关键词：装配业;精益化管理;智能装配

1引言

“德国工业4.0”崛起、美国“工业互联网”崛起、中国“制造2025”崛起等新一轮科技和产业革命正在全球孕育。为了满足未来市场快速增长、个性化的需求，各国提出了一种新的工业制造理念来指导数字化、智能化、网络化的全球环境下的工业装配发展，以及将传统装配升级为智能装配[1]。提高现代企业核心竞争力的关键在于充分利用信息技术、工业技术、现代科学和管理技术所带来的优势。一方面，管理人员应利用现代科学技术管理和信息平台的优势，充分利用信息技术指导和决策分析功能，改进业务流程，从而实现生产过程的卓越化，促进产业水平的发展;另一方面，要充分发挥多种工业技术在信息化、工业数据提取、分类和利用等方面的支撑作用，为信息化生产的实施奠定基础，完成智能装配精益车间的管理建设[2]。本文以某单位智能装配车间升级改造的实际案例为例，简要阐述了基于精益管理的智能装配车间管理方案的主要理论、方法和关键因素。

2智能装配车间定义

智能装配车间的范围涵盖了企业的各种实际业务，具体业务涉及装配、物流、管理和维护等方面。智能装配车间利用可视化、透明、智能网络等先进的信息技术，结合系统的平衡能力，提高生产设备的监控、利用效率、提高企业产品质量，降低生产成本，提高企业生产效率[3]。

2.1构建智能装配车间

构建智能装配车间的主要步骤是构建流程框架、形成信息网络和持续性优化改进。智能装配车间精益化管理以设备装配系统为主线。通过梳理生产装配流程，改善现有流程优化，去除不必要流程，简化复杂流程，工人构建简洁的顶层流程框架[4]。为实现自动化操作或达到无人工作状态，精益智能装配车间以信息系统为平台，视可视化为载体，利用IT信息基础设施与装配流程的集成，建立一系列网络业务，旨在使生产过程的各个环节得到统一的标准和接口。

2.2精益化管理建设规划

确定精益智能装配车间管理长远发展规划，形成装配能力提升支撑平台。主要从组织架构、装配流程和建立设备资源保障体系等三个方面进行改造升级，在组织架构方面，实施技术创新组织结构改革，构建精益智能装配车间组织环境，结合专业需求、技术发展规划和车间建设，在专业技术研究领域进行专业技术组织结构调整和分工，建立技术研发部门，形成有效支持技术创新的组织环境。

在精益化装配流程方面，实施精益生产管理，提高生产过程的快速反应能力。企业通过自主开发和实施数字化生产管理系统，升级管理方式，以推进车间/单元项目一体化管理为切入点，逐步优化生产流程。在生产领域全面实施精益管理，有利于提高精益管理水平和对装配过程的快速响应。

在建立设备资源保障体系方面，建立设备资源保障体系可以有效增强装配资源的安全性。进行生产资源的优化配置与整合，实现设备资源的高效利用。建立数字化精益管理体系，支撑生产资源保障体系。开展专业性人才队伍建设，为人才奠定基础。开展人员结构调整和优化，主动适应技术发展。通过人才的培养，重新设计岗位聘任制度、薪酬制度，完善员工绩效考核体系。

3精益化管理建设关键核心

智能装配车间精益化管理主要涵盖装配领域的六大业务领域：装配组织、生产计划、过程管理、过程控制、组装实施和后备保障。这六个业务领域构成了精益智能装配车间的流程框架。

（1）装配组织管理，针对大型装配组装设备移动困难等客观情况，装配企业选择放弃精益生产单元的组织模式，转而构建精益智能装配车间。根据产品零件的特点，设计了零件编码系统，划分了零件类别，并建立了典型工艺知识库。厂家根据设备的容量和特点，利用设备选择系统和虚拟生产线的建立，选择匹配产品类别的设备。

（2）生产计划管理，生产计划的核心是平衡能力，核心数据是流程及处理循环的一部分。在精益智能装配车间的建设中，订单的交付只有一个入口和一个出口。利用信息技术，可以动态平衡零件的输入工艺计划和订单，指导生产和外包计划，优化零件的加工和移植程序，科学决策。在月计划和周计划层面，生产计划通过MES中的计划自动以可视化的甘特图的形式进行排定。在周计划层面的具体实施中，对于缺乏启动条件的计划，相关部门将通过系统对组装条件进行自动识别，完成协同工作。

（3）组装过程管理，组装过程管理主要侧重于产品零件成型过程管理，包括过程研究、过程设计、过程现场管理、过程改进管理和过程知识管理。在数字化精益车间，接收新零件后，会对新工艺、新材料等进行工艺研究。并对工艺结果进行总结，形成工艺知识数据。然后通过信息的方式存储这些数据。数控程序工艺设计完成后，在现场发放工艺文件，技术人员根据现场验证提出改进要求，计算机自动修改排列和分类，技术部门借助技术库快速调整。整个过程是一个迭代优化过程，最终通过过程知识库将经验转化为生产过程知识。

（4）生产控制管理，生产控制管理通过数字化建设，在精益装配车间建设中，工人可以实现生产的可视化管理、分层会议三位一体的控制和管理人员的规范操作。借助于数据链、标准知识库、智能终端，工人可以提前发现问题，进而达到生产现场信息流控制、快速反应等目的。

（5）生产执行管理，生产执行包括施工前确认、生产过程、质量控制、产品验收交付等。整个MES系统和故障异常处理系统，组装工艺系统是串联连接的。MES系统生成作业计划指令。在各个工艺环节，按照计划指令确定组装产品的工艺过程。当组装过程中出现问题时，系统将问题传送到管理人员的计算机终端。异常问题经责任部门确认处理后，自动归零。

（6）组装安全管理，组装安全是指利用信息技术，对整个产品组装周期和流水线制造设备等进行管理。通过建立实时监控系统，对各个零部件的来源和使用状态进行监控，工人可以对问题进行控制，从而追溯问题。例如，在某零部件管理中，工人在装配流水线相应位置的零部件加工数量和质量的变化情况下，跟踪每个零部件的实际生产时间，然后根据零部件的生产难度，正确判断该零部件的合格率。在设备配套过程中，工人采用智能TPM手段，通过传感器技术、设备实时DNC技术对装配流水线的关键位置、关键指标进行监控。通过设置各项指标的安全阈值，结合设备的定期维护和预防性维护，最终装配生产的产品合格率将大大提高，并且减少装配设备的偶发故障，为产品装配的顺利进行提供最大限度地保护。

4结论

通过研究和应用，企业实现了智能装配车间的精益化管理。在数字化技术的支持下，实现了车间自动化、自主化、智能化作业的目标，大大提高了车间作业过程的规划协调能力、调度能力和资源安全水平。目前装配设备利用率从40%大幅度提高到现在的60%。产品生产效率提高20%以上，企业装配能力显著提升。综上所述，在智能装配车间的建设中，数字化可以实现精确的数字化采集、调度和生产的精确控制。精益的管理思想和方法可以帮助分析数据，发现问题，然后提供改进的方法。两者的互动为企业的发展提供了研发、生产和服务体系。成功地实现了生产企业科学管理、促进企业重组、资源优化整合的目标。从长远来看，它为企业提供了一个非常重要的支撑平台。

参考文献

[1]武宇平.生产成本精益管理[J].华北电业，2021（12）：11.

[2]陆燕辉，陈弓.精益MES在船舶管件加工车间中的应用[J].造船技术，2021，49（03）：44-48.

[3]蒋磊，李十全，王龙，赵磊，谢蛟龙，徐彪.基于智能制造的样车试制精益管理[J].汽车工程师，2020（11）：13-19.

[4]劉加高，陈圣.降低零配件耗用精益模式的探索与实践[J].设备管理与维修，2020（21）：18-19.

作者简介：

陈永刚，男，汉族，籍贯辽宁盖州市，1987年10月29日出生，大学本科学历。工作单位：中国电子科技集团公司第五十三研究所，职称工程师，主要从事车间管理工作。邮编300300