基于IE改善的動力電池組裝線的流水化作業

韓成祥

（合肥國軒高科動力能源股份公司，合肥230011）

基于IE改善的動力電池組裝線的流水化作業

韓成祥

（合肥國軒高科動力能源股份公司，合肥230011）

動力電池具有單體電壓高的優點，但是在高電壓下，水分容易發生分解，產生脹氣現象，導致電池報廢，因此電池組裝線應用IE改善思想，減少電池在制品暴露在空氣中的時間，可降低報廢率。通過對電池組裝線運用取消、合并、降低在制品周轉量、調整設備布局等IE改善方法，實現了流水化作業。IE持續改善模式在公司生產效率的提高和生產成本的降低方面發揮了重要作用。

動力電池；組裝線；IE改善；流水化

0 引言

工業工程（IE）是在人們致力于提高生產效率、降低成本的實踐中產生的一門學科；它是把技術和管理有機地結合起來，研究如何使人、設備、原料等生產要素組成生產力，以更高和更有效運行，實現提高生產率目標的工程學科。IE是工業化生產的產物，20世紀初起源于美國，20世紀80年代引入我國。通過程序分析、時間分析、動作分析等多種研究方法，可達到提高提升生產效率、降低生產成本的目的。

動力電池具有電壓高的優點，但是在高電壓下，水分容易發生分解，產生脹氣現象，導致電池報廢。因此在組裝過程中應用IE改善方法，可減少電池在制品暴露在空氣中的時間，降低水分的吸入量，降低報廢率，提升電池質量水平。

1 分析改善

通過對電池組裝線的生產現狀進行分析，運用IE改善方法，對一些工序采用取消、合并、重組、簡化等方法，實現整條線流水化作業，提高流水線的平衡率，減少電池在組裝線上的滯留時間，降低電池脹氣報廢率，最終實現提高組裝線生產效率、產品質量、降低成本的目的。

1.1 生產現狀分析

改善前，電池組裝線的工藝流程如圖1所示，首道卷繞工序每臺卷繞機裝滿周轉盤100個卷芯后才流轉到下道工序，中間平壓、包膠、頂蓋焊接等工序，每個工位上均堆滿在制品，后道激光焊接工序的在制品裝滿周轉盒才進行周轉。各工序操作人員配置較多，作業混亂，人員來回走動較多，作業時間如圖2所示。

圖1 改善前電池組裝線工藝流程圖

分析生產狀況的主要原因是：1）各工序周轉速度慢，工序間均積壓大量的在制品，需要反復搬運，產生大量的搬運浪費；2）各工序人員分工不明確，工序快慢差異較大，作業忙閑不均，產生大量的等待浪費；3）現場設備布局與線體距離較遠，人員來回走動較多，產生大量的動作時間浪費。

圖2 改善前電池組裝線工序時間

1.2 IE改善

根據生產現狀分析的主要原因，采取以下IE改善方法：首先，降低在制品的周轉數量，采用皮帶流水線代替周轉箱進行工序間的流轉作業，消除了大量搬運浪費。由于每個電池需要3個卷芯，除了首道卷繞工序每3個卷芯放到皮帶流水線上進行流轉，其它如平壓、包膠、激光焊接等所有工序均通過皮帶流水線實現“一個流”自動流到下道工序。其次，通過工序間優化組合，對部分忙閑差別較大的工序調整進行分解與合并，并根據節拍相應調整操作人員，消除忙閑不均現象。如將電芯平壓測短路、電芯捆扎瓶頸工序分別分解成平壓、測短路和包小膠、包大膠兩個工序，并根據節拍對操作人員配置做相應調整；將上絕緣片、正極柱焊、負極柱焊等較閑工序，減少人員配置，使其作業時間接近線體其它工序作業時間，改善后的工藝流程如圖3所示。最后，對現場的設備布局進行調整。實現操作人員伸手即可取、放在制品。分別將卷繞、激光焊接等線內設備搬近流水線，將外殼包膠、測漏等線外工序也搬近流水線，減少取放在制品距離。

圖3 改善后電池組裝線工藝流程圖

2 改善效果

圖4 改善后電池組裝線工序時間

1）提高了周轉速度。降低線體在制品的周轉數量，消除了各工序大量的在制品搬運浪費，實現“一個流”流轉，在制品在各工序滯留平均時間由改善前235 s降低至7 s； 2）實現了“一個流”作業。提高生產線的平衡率，減少大量的等待浪費，平衡率由改善前的59%提高到改善后的88%，改善后的各工序作業時間如圖4所示。3）生產周期降低。平均每個電池的生產周期由改善前的2 000 s降低至改善后的91 s。4）人員減少。改善后單班作業人員由改善前47人減少至37人。

3 結語

電池組裝線通過IE改善，實現了“一個流”作業，周轉時間降低228s，線體平衡率提高29%，生產周期降低了1909s，每班減少操作人員10人。IE持續改善模式必將在公司生產效率的提高和生產成本的降低方面發揮重要作用。

（編輯：啟 迪）

TM910

B

1002－2333（2014）04－0181－02

韓成祥（1981—），男，副總工程師，碩士學位，研究方向為動力電池設計等。

2014-01-23