基于流程程序的電動(dòng)執(zhí)行器裝配線宏觀分析

基于流程程序的電動(dòng)執(zhí)行器裝配線宏觀分析

1交貨期延長(zhǎng)問題a公司是該行業(yè)的領(lǐng)先家電制造商之一。他是制造智能設(shè)備行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者之一。他已經(jīng)研究并生產(chǎn)了50年了。其電動(dòng)汽車管理系統(tǒng)的產(chǎn)量在全球同行中排名第一，并在許多國(guó)家有分支機(jī)構(gòu)和辦公室。A公司進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)已十幾年,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的銷量一直保持穩(wěn)健的增長(zhǎng)勢(shì)頭。A公司在我國(guó)市場(chǎng)的開拓速度正在加快,但客戶定制化產(chǎn)品的交貨期過長(zhǎng)一直是客戶信息反饋的重點(diǎn)。按照目前的生產(chǎn)效率,電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在我國(guó)組裝的正常交貨期是8周,而競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的交貨期平均為4周左右,這使得A公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面臨巨大的挑戰(zhàn)和壓力,同時(shí)也對(duì)企業(yè)的管理經(jīng)營(yíng)理念提出了更高的要求。如何能夠科學(xué)化地縮短交貨期,保證產(chǎn)品具備低成本和高質(zhì)量的競(jìng)爭(zhēng)力,是目前企業(yè)急需解決的問題。針對(duì)以上問題,筆者選取A公司的電動(dòng)執(zhí)行器裝配線為研究對(duì)象,應(yīng)用流程程序分析方法來平衡裝配線,提高生產(chǎn)效率,縮短交貨期。2優(yōu)化作業(yè)流程方法研究指運(yùn)用各種分析技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的加工、制造、裝配、操作、管理、服務(wù)等工作方式進(jìn)行詳細(xì)記錄、嚴(yán)格考察,以及系統(tǒng)分析和改進(jìn),設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)、合理、有效的工作方法,從而減少人員、機(jī)器的無效動(dòng)作和資源消耗流程程序分析是工業(yè)工程方法研究中的一種主要分析技術(shù),通過改進(jìn)和優(yōu)化作業(yè)流程,達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低成本的目的。流程程序分析以產(chǎn)品或零件的制造全過程為研究對(duì)象,將加工工藝分為加工、檢查、搬運(yùn)、等待和儲(chǔ)存等五種狀態(tài),加以記錄并逐項(xiàng)分析流程程序分析在企業(yè)生產(chǎn)流程改善中發(fā)揮了重要的作用,同時(shí)也是企業(yè)獲得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)第一手?jǐn)?shù)據(jù)的重要工具。為了準(zhǔn)確和高效地進(jìn)行研究,美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)確定了流程程序圖中使用的五種符號(hào),分別表示加工、檢查、搬運(yùn)、等待、儲(chǔ)存五種狀態(tài),見表1。3電動(dòng)執(zhí)行器流程程序分析在電動(dòng)執(zhí)行器的裝配線中存在不同程度的搬運(yùn)、儲(chǔ)存、等待等隱藏成本浪費(fèi),筆者使用流程程序分析方法對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器的整個(gè)生產(chǎn)制造過程進(jìn)行詳細(xì)分析,優(yōu)化資源配置,減少浪費(fèi),提高生產(chǎn)效率。3.1電動(dòng)執(zhí)行器結(jié)構(gòu)電動(dòng)執(zhí)行器屬于客戶定制化產(chǎn)品,從技術(shù)參數(shù)來看,屬于標(biāo)配加選配型產(chǎn)品。從產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程分析,電動(dòng)執(zhí)行器以殼體為基本單元,由若干個(gè)組件裝配而成,整個(gè)制造過程分為電機(jī)組件裝配、電氣接線端組件裝配、控制單元組件裝配、蝸輪蝸桿組件裝配、手輪組件裝配、閥門連接端組件裝配。電動(dòng)執(zhí)行器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示,外形如圖2所示。從整體裝配流程看,不同組件的裝配可能在同一工位完成,一般每個(gè)工位配置一個(gè)操作人員完成作業(yè)任務(wù)。表2列出了各個(gè)作業(yè)要素的名稱,從殼體組裝到產(chǎn)品運(yùn)至發(fā)貨倉庫,其作業(yè)要素共有54個(gè)。根據(jù)實(shí)際作業(yè)流程,將54個(gè)作業(yè)要素合并為30道工序,歸置到六個(gè)工位中,如圖4所示。生產(chǎn)車間預(yù)留三條裝配線,目前僅投產(chǎn)一條,由四個(gè)工作臺(tái)、三個(gè)測(cè)試臺(tái)、一個(gè)質(zhì)檢臺(tái)、一個(gè)打包臺(tái)組成。經(jīng)過綜合分析和統(tǒng)計(jì),每人每天的有效工作時(shí)間為6.5h,如果訂單量過大,生產(chǎn)部會(huì)根據(jù)實(shí)際情況安排加班。按照工藝流程,劃分為P01～P06共六個(gè)工位,每一個(gè)工位由若干道工序組成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工位操作的邏輯順序和工人的操作習(xí)慣,對(duì)現(xiàn)有的工位進(jìn)行再分解和秒表測(cè)量時(shí)間,得出裝配線可能存在較為嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象,有較大的改進(jìn)余地。利用作業(yè)測(cè)定的方法測(cè)量計(jì)算出每道工序的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間3.2裝配線不平衡問題為了提高生產(chǎn)效率,縮短發(fā)貨期,運(yùn)用工業(yè)工程中的取消、合并、重排、簡(jiǎn)化(ECRS)原則,對(duì)裝配線進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有以下浪費(fèi)。(1)裝配線不平衡,操作人員利用率不高。通過對(duì)操作人員的實(shí)際利用率分析,得出裝配線每個(gè)工位的作業(yè)時(shí)間不一,操作時(shí)間相差很大,因此造成操作人員的利用率不平衡,降低了操作人員的工作積極性。瓶頸工位P04的作業(yè)時(shí)間是45min,與最短的P06工位作業(yè)時(shí)間8min相比,相差37min,可見裝配線存在嚴(yán)重的不平衡問題。改善的重點(diǎn)是縮短瓶頸工位的作業(yè)時(shí)間,因此應(yīng)用ECRS原則使各工位的作業(yè)時(shí)間盡可能達(dá)到統(tǒng)一節(jié)拍(2)工位P02操作人員的利用率偏低,只有37%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不到節(jié)拍時(shí)間,導(dǎo)致操作人員大部分時(shí)間處于空閑狀態(tài)。(3)不必要的搬運(yùn)活動(dòng)。在整個(gè)裝配流程中,搬運(yùn)次數(shù)為六次,且大多是人工搬運(yùn),浪費(fèi)了時(shí)間和人力,可以取消。(4)在裝配線的各個(gè)工位上,既有液晶顯示屏和掃碼槍,也有作業(yè)指導(dǎo)書和派工單,操作人員在裝配的過程中需細(xì)心核對(duì)。這一現(xiàn)狀浪費(fèi)了大量的時(shí)間和精力,而且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,在一定程度上造成了浪費(fèi),降低了裝配線的產(chǎn)能。(5)在制品庫存過多。電動(dòng)執(zhí)行器的產(chǎn)量是每天20臺(tái),由于每個(gè)裝配工位的工作內(nèi)容不同,有的工序簡(jiǎn)單,時(shí)間短,但下一工序恰好復(fù)雜,這就容易造成在制品積壓。若不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并且解決,則會(huì)使不良品成批產(chǎn)生,造成原材料大量浪費(fèi),加大過程控制的難度。每個(gè)工位在制品庫存至少兩件,最多的有八件,導(dǎo)致生產(chǎn)周期長(zhǎng),生產(chǎn)成本提高。(6)等待時(shí)間過長(zhǎng)。在產(chǎn)品整個(gè)流轉(zhuǎn)過程中,電動(dòng)執(zhí)行器配置的復(fù)雜程度不同,每個(gè)工位的備料和發(fā)料時(shí)間不同,易造成個(gè)別工位操作人員等待在制品的現(xiàn)象。并且,前一工序沒有及時(shí)組裝,下一工序的操作人員也將處于等待狀態(tài)。(7)裝配線布局不合理。終檢到打包的距離為20m,違背了距離最短原則。根據(jù)電動(dòng)執(zhí)行器的裝配數(shù)據(jù),單個(gè)物料的實(shí)際純裝配時(shí)間僅占整個(gè)周期的42%,而剩下的時(shí)間都處于搬運(yùn)和等待狀態(tài)。3.3裝配線流程優(yōu)化通過對(duì)電動(dòng)執(zhí)行器裝配線生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行分析與問題分類匯總,識(shí)別出作業(yè)要素瓶頸(1)針對(duì)裝配線目前存在的瓶頸工位,根據(jù)控制單元的屬性,以及客戶定制時(shí)的配置要求,制定更為精益化的裝配流程,包括裝配時(shí)需專用工裝,使整個(gè)裝配過程最優(yōu)化。根據(jù)線束的技術(shù)屬性及連接電路板處的接頭布局,在裝配前由上一工位的操作人員利用空余時(shí)間,提前整理好線束的順序及方向,這樣下一工位的操作人員直接可以使用,由此工位P04安裝控制單元工序的時(shí)間縮短30%左右。(2)P02工位的操作人員利用率較低,而恰好P01工位安裝蝸輪蝸桿組件又比較復(fù)雜,因此,操作人員在完成P02工位工作后,幫助P01工位,保證在制品的量能夠滿足生產(chǎn)節(jié)拍需要。P06工位的工作效率比較高,可以另外負(fù)責(zé)打包、在制品儲(chǔ)存和搬運(yùn)的工作。(3)部分搬運(yùn)可以取消。通過優(yōu)化車間裝配線的布局,對(duì)相關(guān)聯(lián)的崗位進(jìn)行調(diào)整,另外,定制半自動(dòng)化運(yùn)輸小車,通過小車的運(yùn)輸來實(shí)現(xiàn)單件流,使整個(gè)裝配線流動(dòng)起來,直到小車上的在制品全部是成品,運(yùn)至包裝工位。(4)將作業(yè)指導(dǎo)書和派工單合并到液晶顯示屏中,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部條形碼和作業(yè)指導(dǎo)書、派工單一一對(duì)應(yīng)。當(dāng)操作人員接到派工單指令后,進(jìn)行二維碼掃描,這時(shí)所有的信息都出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕中。(5)可以采用生產(chǎn)看板,減少半成品庫存。裝配車間將使用生產(chǎn)狀態(tài)看板、工序間看板及兩箱看板,進(jìn)而拉動(dòng)生產(chǎn),逐步實(shí)現(xiàn)單件流作業(yè)。(6)改變裝配線布局。由于施工圖紙變更,造成現(xiàn)有的裝配車間電路布線發(fā)生變化,因此設(shè)定的測(cè)試設(shè)備和終檢P05工位到打包P06工位的距離有20m,增加了搬運(yùn)時(shí)間,造成P05工位出現(xiàn)產(chǎn)品堆積及其它工位的等待問題,使整個(gè)裝配線流轉(zhuǎn)易產(chǎn)生瓶頸,導(dǎo)致電動(dòng)執(zhí)行器生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。按照精益思想原則,消除兩工位間距離長(zhǎng)的問題。基于以上改善方案,對(duì)裝配線進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后再次運(yùn)用流程程序分析對(duì)所有流程進(jìn)行細(xì)化和量化,改善后的電動(dòng)執(zhí)行器產(chǎn)品工序流程程序表見表4。按照新的工序流程程序表繪制出改善后的電動(dòng)執(zhí)行器裝配線布局,如圖5所示。4電動(dòng)執(zhí)行器的交貨期延長(zhǎng)通過改善前后工序流程程序表,可以看出工序總數(shù)從30個(gè)縮短為24個(gè),搬運(yùn)距離從原來的42m縮短為4m,制造周期大大縮短,生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)明顯減少。電動(dòng)執(zhí)行器的交貨期由原來的8周縮短至