创新优化批产产品生产组织模式

陈成波、汪伟、张栋栋、畅思琦、董晓强 /山西航天清华装备有限责任公司

随着客户对产品质量、合同节点关注度越来越高，以及繁重的任务形势与生产场地、人员、设备、工装等多方面的资源配备矛盾，从产品工艺工位工序切分、装配调试工位分离、物料配送模式变革、生产人员择优重组等方面，将产品生产组织从“设计BOM（物料清单）”向“装配BOM”演变，运行工位模块化流水作业模式，提高产品装调生产效率及现场质量管理水平，对公司完成各类产品批产任务具有十分重要的意义。

一、现状分析

1.产品生产过程现状

山西航天清华装备有限责任公司总装事业部主要承担公司产品总装总测工作任务，产品原有生产组织模式主要以班组为单位，每批产品由一个或多个班组开展总装调试工作，到厂底盘全部进入工位，产品生产准备与装调流程如图1 所示。

图1 产品生产流程

2.产品物料领用管理

生产准备阶段，装配人员按照图纸明细领取待装零部件，根据班组承制产品总数量一次性领取多台产品物料，涉及种类与数量较多，需逐件清点各类物料数量，待装物料领取至工位后由小组集中存放。物料领取及使用过程存在大量动作浪费，现场物料管理粗放，存在物料丢失、混用等风险。

3.产品装调过程管理

物料领取至班组车辆装配工位后，班组长组织安排班组人员开展装配，装配过程未将各工序责任明确到人，发生质量问题追溯性较差；单台产品装配完成继续占用装配工位完成调试工作，影响装配工位周转，导致后续产品开装节点延迟，影响装配工位产出效率。

4.产品通用资源管理

装配过程需使用的工装、设备资源有限。各班组承制产品并行装配，会导致工装与设备需求冲突；装配所需工具管理依靠班组级管理，翻找拿取过程存在动作浪费，也对产品的整体装配进度造成了影响。

面对现阶段批产产品数量大、装配周期短、节点要求高的任务形势，亟需解决现有生产模式存在的上述问题，提高物料管理与生产现场管理水平，提升产品生产效率与质量，保证各类批产产品能够高质量按时交付用户。

二、工作与实践

1.工作策划

随着任务不断增加，当前的生产模式暴露出对场地资源、人员技能、物料配送以及现场管理的不适应。为解决以上问题，总装事业部策划制定了产品工位模块化装配、“装调分离”生产模式，与公司工艺中心成立了项目实施小组，按照“装配BOM”对工位工艺切分、标准件类型统计、托盘布置图绘制与制作、工位资源配置、产品装调周期等内容开展集中研讨，确定“工位模块化”生产流程，如图2 所示。

图2 “工位模块化”生产流程

针对产品批量装调工位需求大、月计划交付数量多的生产实际，对产品生产节拍进行统计分析，装配工位单台车辆产出周期为N1天，空载调试工位单台车辆产出周期为N2天，满载调试工位单台车辆产出周期为N3天。根据同期其他产品工位需求，规划整理单位可用工位资源结合生产作业计划节点要求，在A、B 工房分别设置4 个装配工位，C 工房设置6 个空载调试工位，D 工房设置装填、调试工位各2 个。产品在A、B 工房完成装配工作后迅速转至C 工房进行空载调试，调试完成后再转入D 工房完成满载调试，打破了产品原有车辆长期占用装配工位作业模式，加快了产品工位流转率，同时可以保证产品按作业计划节点交付。

2.产品装配工位资源配置

（1）人力资源配置

工艺技术员根据产品装配需求，开展产品总装“装配BOM”设计，将原有工艺工序分为2 个模块，总装事业部按照模块作业任务量将单位内部多个承制班组人员进行优化重组，以“老带新”的方式均衡作业团队整体能力，根据模块工序作业量成立Ⅰ、Ⅱ团队各4 支，物流配送团队1 支。完成同样数量产品人员需求缩减30%，实现了减员增效的效果。

（2）工位资源配置

按照产品作业计划，结合该产品运行“工位模块化”产出周期，以及产品底盘与物料齐套情况，共设置了多个装配工位，每2 个相邻装配工位为一组，每组工位资源配置如表1 所示。

表1 每组工位资源配置表

3.工位物料定置管理

（1）标准件托盘设计制作

工艺技术员按照产品总装工艺梳理各系统装配用标准件明细，总装事业部按照明细绘制标准件托盘图纸，图纸审核定稿完成使用木板与PE 板粘贴制作标准件托盘，由库房管理人员按照托盘各系统标准件区域粘贴的标准、规格、数量进行配盘。接收到装配工位通过生产运营管理（MES）系统发出集成物料需求后，配送团队直接将托盘转运至工位，与工位负责人交接完成配送工作，消除了操作人员到库房领取物料产生的动作、等待浪费，对生产现场物料质量管理和产品装配效率提升起到了促进作用。

（2）标准化工具架与生产件存放架配置

梳理装配用工具种类，开展工具齐套上架。工具架摆放在两个工位中间区域，便于操作人员取用。该方式加强了装配现场工具规范化管理，能够有效减少操作人员使用工具时需从工位行至班组工具柜翻找、拿取工具产生的动作浪费。

按产品分类配置工位待装件存放架，改善了原有作业模式下承制班组领取待装件后无序存放在工位旁产品包装箱或货架的状况，提升产品小型待装件的现场质量管理，消除装配时翻找、拿取物料时间浪费，降低产品发生磕碰导致的产品质量风险。

4.团队间作业衔接机制

每组工位均配备Ⅰ、Ⅱ两支装配团队，在产品质量控制要求上提出了更高的要求。在工艺文件细化装配要求的前提下，每支团队严格执行技术文件要求，确保工位产出的每台车辆装配状态一致。车辆移交至调试班组后，出现零部件未安装、液压系统管路渗漏现象，问题的排除与处理均由装配团队解决；在调试过程中若存在设备故障导致产品功能异常，调试班组不得随意拆卸更换仪器设备，根据设计意见，设备更换工作由装配工位人员执行，记录设备编号，填写《总装事业部产品质量记录卡》跟踪问题闭环处理后归档留存，并将故障设备进行隔离处理维修。

根据产品分工，该产品车辆电气系统电缆网装配工作由设计单位人员完成，总装事业部按照各工位车辆产出情况，与相关人员沟通安排车辆电缆网装配工作，明确需求节点，强调产品多余物控制，提升产品质量让客户满意。随着工位模块化模式的应用，MES 系统任务分派、质量卡打印、检验员工作也发生了相应改变，与生产实际相结合，协同数字化中心在MES 系统新增批量派工与质量卡批量打印功能，检验人员改变单台产品全过程交验，分工负责装配阶段与试验阶段的交验工作，促进了产品工作效率提升。

5.工位模块化实践影响和意义

在生产资源方面，独立的模块化装配区域设置不受总装厂房尺寸和布局限制，可以科学合理地规划工装、设备需求数量，更易于进行柔性调整以适应其他产品的加入或产量的提升。根据各工位的生产进度反馈，可进一步调整生产管理流程，建立闭环动态的精细化生产管理机制。

在人员效能方面，结合工位模块化建立小组化制造团队模式，调整现有组织职能分工，简化组织机构，加强单元内的人员工作效率，有效减少非直接生产工人的数量，使每个工人真正对产品实现增值。

在产品装配质量的控制上，每组工位操作人员所承担的工作量，由原有的装配全周期缩减为对应工位内的工序内容，实现“短链 条、 高 频次”，结合“老带新”的人员配置，操作人员可快速熟悉所承担的工作内容并提升技能水平，有效降低人为差错导致的质量风险；此外，按工位配置的待装物料定置管理模式，大幅降低了产品错装、漏装的风险。

在生产效率上，模块化装配生产利于实现各生产环节的优化以及调整，能够较好地适应大规模生产需求。此外，单个模块内生产流程的缩短极大提高了工位产出效率，可以方便地根据产品产出节点改变产品的生产规模。

三、实践效果

通过工位模块化生产组织模式在某批产产品总装调试过程的运行，强化了生产现场工位标准化管理水平，采用装配与调试分离的组织手段，实现了装配工位高效率周转，单个总装工位每月可完成多台产品的装配工作，单台产品生产周期缩短25%左右，有效缓解多种类产品集中投入产出阶段对工位的需求情况。

通过基于装配流程与工位要求的总装装配BOM 设计，成立工序装配组，固定工序作业人员，提高了产品零部件装配熟练度，降低产品装配过程质量风险；作业人员在每一台产品装配工序确认表中进行责任人与作业日期签字记录，提高了质量问题的可追溯性。

通过标准件托盘化、生产件齐套配送消除了承制班组领料过程的动作浪费与生产现场的等待浪费，各班组通过MES 系统在作业节点前发出领料集成需求，单位内部物料配送组根据需求将物料齐套配送至工位，与工位负责人进行物料清点对接，完成各类物料上架，提高了工作效率及物料现场管理水平。

在生产资源方面，独立的模块化装配区域设置不受总装厂房尺寸和布局限制，可以科学合理地规划工装、设备需求数量，更易于进行柔性调整以适应其他产品的加入或产量的提升。根据各工位的生产进度反馈，可进一步调整生产管理流程，建立闭环动态的精细化生产管理机制。

四、后续思路

工位模块化流水作业模式在运行过程中，在工位小组成员构成、装配组与调试组车辆状态交接、单位与相关方工作衔接等方面需要深入研究持续优化，促进各阶段作业衔接效率提升，从而提高产品总装调试全过程质量管理与生产效率。

面对现阶段批产产品种类多、数量大的严峻任务形势，总装事业部将在所有批产产品总装调试过程推广应用该生产组织模式，形成多品种柔性混装能力，实现产品装配由串行向串并行装配方式转变。通过总装生产需求来安排零部件的生产计划与原材料、外购件的采购，进行生产能力、物料资源的平衡，高效利用企业资源，合理调配生产节奏，缩短生产时间，保证物料顺利、及时流转，使生产、装配顺利进行，提升生产效率与产品质量，实现总装拉式生产，推进企业全面深化改革和高质量、高效率、高效益发展。▲