提升复杂电子产品“三高”初探
2021-11-12李文璋吴学斌张洋张凤春岳越北京精密机电控制设备研究所
李文璋、吴学斌、张洋、张凤春、岳越 /北京精密机电控制设备研究所
传统复杂电子产品以多品种、小批量、手工操作、一人一台为显著特征,单台复杂电子产品导线及元器件种类、数量多,装配难度大,涉及工序多。传统生产组织模式往往采用一人一台包干、串行顺序作业的组织模式开展。随着员工技能成熟度的提升,员工年龄也在增长,高强度的工作内容对员工身体带来非常不利的影响,员工健康出现了越来越多的问题;在生产过程中,操作者需要各自领料、装配、交检、转调、合拢、转验收等,不停地协调与衔接,精力都在路上,生产线重复性投入多,不符合精益生产理论思想;随着数字化、全电系统的出现,复杂电子产品需求量快速增长,现有能力已无法适应任务增长需求。在现有生产组织模式下,产能增长通过内部自生长实现,人员招聘、培养周期长,且人员规模无法根据任务及时进行动态调整,企业运行成本高,传统的追求规模经济的发展方式已不能满足如今企业发展的要求,相反,会使其陷入恶性循环的怪圈,要想摆脱这种怪圈,企业就必须探索新的发展模式。
北京精密机电控制设备研究所的电子产品生产迫切需要以问题为导向,以现有人、机、料、法、环、测等管理基础为研究对象,探索出一条适合自身长足发展的出路。
一、提升复杂电子产品“三高”工作与实践
研究所电子产品生产对标“高质量、高效率、高效益”进行分析、策划,组织设计、工艺、计调、技能人员分析各类任务生产过程,以问题为导向,对能力、流程、组织模式、关键岗位人员情况进行梳理、分析,针对现阶段操作人员技能水平不等、员工劳动强度大等情况,按照“化繁为简,降低强度;共性重组,提高效率,缩短周期;盘活资源,提升产能”的思路,积极探索、创新和实践复杂电子产品生产组织模式。
1.再造流程,优化重组,建标立线
(1)消除浪费,优化重组,明确轴心
复杂电子产品产品配套项目多,产品种类多,往往是计调人员根据研究所的指令,第一时间将任务下达给班组员工,响应快,但简单、粗放。员工接到任务后,借图、借工艺、准备跟踪册、领元器件、机加件、辅料,从前到后熟图、熟工艺,不是在准备的路上,就是在协调的路上,运转效率低,工作量大。为此,生产线做的第一件事便是召集相关人员,分析流程,梳理过程中的重复性工作,营造出“减少浪费”的良好氛围。在此基础上,研究合并同类项,把离开座位开展的工作直接交由计调负责,一站式解决。优化后,计调人员直接掌握了生产所需的各要素情况,更有利于其组织现场的生产。
(2)发挥所长,建标立线,稳步推进
复杂电子产品结构复杂,元器件种类繁多,导线密集,作业面窄,装配难度大,生产过程往往是一人一台,从头干到尾,生产线很长,不能满足紧急任务交付需求。研究所电子产品生产线组织了专门的团队,由车间领导、工艺人员、特级技师、高级技师、经验丰富的班组长等组成,对产品生产流程进行梳理,把串行工作并行重组,把生产线长度变为宽度,缩短了产品周期,并赋予生产线适应批产任务刚性与研制任务柔性的特质;分解出关键工序与一般工序,降低任务对高技能人才的需求。通过创新管理发挥技能人才作用,调整生产关系解放生产力,降低物料、状态对生产线的影响,提高了生产线反应能力。
复杂电子产品以手工操作为主,质量水平因人而异,过程中易发生问题。为解决这一难题,研究所按插头、下线、线束、粘固、屉/层等进行共性工序重组,打破以手工操作为主的复杂电子产品传统上所采用的从领料到交付一人一台的生产作业模式。通过共性重组方法,把复杂产品生产组织简单化、模块化、流水化,把员工要考虑的每一环节聚焦到单一环节,降低了强度,并提高了专业性;高技能员工负责建立最小生产组织单元操作手册,使作业过程实现量化细化,提高了工序质量一致性及过程质量保证能力,团队把关,把每个人的智慧与操作技巧变成生产线集体的财富。
具体做法为:
第一步,由技师人才队伍上阵操作以达到操作摸底;
第二步,由技能人员按最优的产品制作工艺,细化过程中的每个工步,将经验值固化下来。例如,下料长度、走线形式、焊接方法、注意事项等具体要求。结合遥测中装产品的特点,对易错难操作点或关键的工步编制图文并茂的作业指导书,做到简单明确,一目了然,通过量化和可视化的方式规范操作者的操作手法。
新的生产组织模式推进过程中贯穿了变革管理的思想。生产线先是和员工交流,先让员工不反对;组织高技能人才编制作业标准,并由工艺、高技能人才讨论确定;针对员工关注的质量界面,组织人员编制方案进行验证,用事实说话,解除员工后顾之忧;开展示范工程,并对员工在不同生产组织模式下的工时进行统计分析,用数据说话,调动员工参与新模式的积极性。根据每一类、每一种产品自身的特点,全员参与,共同实践,细化工序工步。针对生产现场柔性化的生产组织模式,重新分割单台产品基础工时,在不同作业模块质量责任划分、工作量平衡、作业标准等方面吸收现场成熟员工共同参与,共同界定质量界面、任务界面、工作量,使工时更客观、真实地反映员工的付出。建立了一套试点、示范流水生产过程,形成比、学、赶、帮、超的劳动场面,大家齐心协力,勇于实践,不断完善。这一生产组织模式获得了员工的支持与主动推进。
2.精细管理,盘活资源,扩充产能
传统组织模式存在明显不足:大量资源重复性投入;一人一台包干,缺少协同,不利于内部及外部资源利用。在这种生产组织模式下,产能提升更多只能依靠人员规模的不断扩大,不利于人力资源的统筹利用,也不利于对某些非关键工序临时性调动大量外部资源配合完成,执行突击性任务时,产能严重不足,对任务不均衡的适应性差。
随着任务的快速增长,研究所创新管理,通过识别操作难度、质量风险、员工个体水平,分解出核心工步与一般工步。并对现场操作能力进行了分层识别,核心工步牢牢掌握在高技能人员手中,一般工步人人会干,建立了班组内、跨班组的柔性生产线。根据交付需求动态调整生产线宽度,内部不同生产线人员可根据各生产线的忙闲程度动态调整,员工时时有事做而增加收入,实现了内部资源挖潜和单位效益增长,同时减轻了装配主力军的担子,将尖刀兵用在急、难、重的工序上,生产线具有充分弹性与爆发力,盘活了内部资源。
按照产业转移客观规律,坚持有所为有所不为、核心在手原则,重新梳理、识别复杂电子产品生产过程,分解出涉及质量可靠性的关键工序或工步,识别出可外协的工序或工步,借助社会化分工完成此部分工作,探索辅助工序或工步外协的生产组织模式。以某电缆为例,将8 个工艺序细化为34 项工序;结合电缆配套、生产准备、电缆制作和检验的过程,将34 项工序划分成基础工序、固定工序、关注工序和图示工序4 类;并结合一主多辅的生产模式,进行了细化工步的工作,将工艺卡片上的34 项工序细分为93 个工步,其中6 个工步为质量控制关键环节,由现有成熟员工承担,其余87 个工步作为可外协工步。外协工步对人员技能要求相对低,对产品质量影响可识别、可控制,有效解决了用工难与外协质量控制难的矛盾,建成了一条“核心在手、一般外协、有效利用社会资源”的流水线,大幅提高了产能,建线当年产能提升30%。
3.智能制造,创新引领,提质增效
研究所电子产品生产线“夯基础、补短板”,大力推进用机器代替人,向智能制造要效率。生产线坚持向设备要效率,以存在问题和目标产能为导向,以生产线调度会为载体,明确提出生产线产能目标,深入流程,持续性组织设计、工艺、操作、调度等梳理和分析瓶颈,互相启发,既提问题,又着手解决问题,并通过“五小”、“金点子”、部门年终评比等方式申报课题,激发创新活力。例如,针对大量接插件手工焊接,引进设备并组织开展工艺摸底验证试验后,推广用于产品生产;为降低调试及验收效率,开发了以温度、时间为起停机指令的自动测试设备;经过计算和分析,自行设计方案,制造了一种功率电源扩展转接设备,把单台功率电源的使用效率直接提升4 倍,有效缓解了大功率电源紧缺的问题,大幅降低投产成本,为型号研制工作提供有力保障;批产项目驱动器配套测试仪由1次只能测1 台改造为1 次测4 台,提高了效率。
研究所创新开展产品化工作,充分发挥产研一体化优势。例如,专业技术人员分析与验证相结合,把不同的型号有所差异的温循试验条件进行了最大包络,使得同类产品在同一设备内同一时间进行试验得以实现,提高了设备利用效率。此外,技术人员根据产品成熟度情况,分析了型号配套用某电子产品通用性强的特点,并结合产品已经过多个型号、多批次环境试验考核及多次热试车检验与飞行检验的验证,具有性能稳定、包络性好、质量及成熟度较高的特点,编制了产品化通用规范,优化了产品的抽样方案和检验项目,使批产效率大幅提高,直接成本降低数百万元。
4.量化考核,万木成春,合作共赢
员工收入是按产品额定工时计算的。因不同工序定额之间的差异与员工实际劳动投入之间的差异存在较大离散,有的工序耗时长、工时低,造成操作人员有一段时间不能接受共性重组生产组织模式,参与的积极性不高。为此,研究所组织3 年来所有从事过该类产品的人、定额人员及有经验的技能人员参与评议,对工时进行再分配,使工时评估更合理,使工作量和收入对等,大家逐步接受新的生产模式,个人工时实现增长,操作者达到共赢,从制度上消灭“短线”的存在,变“要我这样干”为“我要这样干”,员工由被动接受到主动推动生产组织模式的转变。
研究所电子产品生产线始终坚持以人为本,向生产流程中每一个环节、每一个人要效率,倡导人人作贡献。生产线经常性组织员工分析生产流程、改进和提升工作水平。例如,某批产项目需求是现有能力的3 倍,生产线组织员工围绕“快速提升产能,确保批产交付”开展了大讨论。群策群力,各种改进方案纷纷采用,在巨大的压力下确保了交付。
二、实践效果
充分发挥高技能人才的作用,以“规范、标准”操作作为基本要求,实现生产过程标准化;通过管理精细化,不仅保证了产品的一致性和可靠性,并且降低了操作难度,减轻了劳动者的劳动强度,有效保护了劳动者这一企业宝贵的财富,提高了生产效率;动态调整盘活现场的人力资源,提高核心员工效率,实现了人员的分层使用,盘活了内部资源;探索出“核心质量在手,一般工序借助社会资源”的新合作机制,解决复杂电子产品外协质量管控难题,建立了复杂电子产品生产能力扩充的生态蓄水池,走出了一条快速提升复杂电子产品产能的新路。
研究所复杂电子产品生产组织管理过程,以“三高”为目标,以批产任务为试点,以点带面,在产品共性重组、标准化作业、最短生产周期、工序质量保证能力等方面投入了大量精力进行分析,组织力量对具体产品编制了操作指导书,对具体产品的生产组织模式进行了优化调整,取得了初步效果。但是,企业的基础管理是一项长期而耗神的工作,需要在实践中不断总结,不断提升,不能一蹴而就,也不可能止步不前。新产品、新设备、新工艺的引入会导致作业标准、作业模式的不断变化,如何实现实时、有效管理,还要进一步探索和改进。