逆向式聚合思維法在生產(chǎn)效率攻關(guān)中的應(yīng)用

韋凱，羅強(qiáng)

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

逆向式聚合思維法在生產(chǎn)效率攻關(guān)中的應(yīng)用

韋凱，羅強(qiáng)

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

論文以發(fā)動機(jī)裝配線生產(chǎn)效率提升為實例，使用聚合思維分析問題起因，運用逆向思維在問題解決受阻的情況下另辟蹊徑，成功找到最終的問題解決方法。通過具體案例分析，說明這種創(chuàng)新的思維方式在效率提升等問題解決攻關(guān)中的重要應(yīng)用。

逆向式思維；聚合思維；生產(chǎn)效率；問題解決

0 引言

2014年我國汽車行業(yè)面臨的市場環(huán)境極其復(fù)雜，2014年前三季度，中國汽車產(chǎn)銷量已突破1700萬輛，今年總產(chǎn)銷量預(yù)計達(dá)2400萬輛，有望連續(xù)第六年穩(wěn)居世界頭號汽車產(chǎn)銷大國的地位。面對持續(xù)增長的汽車市場，企業(yè)生產(chǎn)效率的提升顯得尤為重要。然而，在當(dāng)面對各類影響生產(chǎn)效率的問題時，傳統(tǒng)的問題解決思維往往會受到各種因素的制約，有所局限。本文將以某車企發(fā)動機(jī)裝配線中的實際問題解決為例，詳述突破性的思維方式所帶來的效益。

1 問題實例

發(fā)動機(jī)裝配線缸蓋分裝環(huán)路是發(fā)動機(jī)缸蓋總成裝配的生產(chǎn)線，其輸出產(chǎn)能穩(wěn)定在67JPH（每小時產(chǎn)量），當(dāng)前工藝平衡，各工位的生產(chǎn)節(jié)拍均可控制在45秒以內(nèi)，理論產(chǎn)能最大可達(dá)到80JPH。然而產(chǎn)能輸出卻一直未能有所突破。綜合考慮制約生產(chǎn)效率的原因，除了設(shè)備停線造成的損失（設(shè)備停線率約1%），分裝線的綜合FTQ（一次合格率）成為了關(guān)鍵因素。表1是2014年上半年生產(chǎn)線FTQ的統(tǒng)計。

表1　2014年上半年缸蓋分裝線各檢測站FTQ

從表1可以看出，氣門泄漏測試站的合格率明顯低于其他檢查站，是影響綜合FTQ的最主要原因。因氣門泄漏測試不合格造成的返修是日常返修工作中的主要任務(wù)，直接制約了產(chǎn)量的輸出。因而，解決氣門泄漏測試不合格的問題，成為了提升缸蓋分裝線生產(chǎn)效率的當(dāng)務(wù)之急。

那么，造成氣門泄漏的原因有哪些呢？在進(jìn)行這個具體的問題解決時，聚合式思維法就體現(xiàn)出了其重要意義。在應(yīng)用聚合思維方法時，一般要注意三個步驟：第一步是收集掌握各種有關(guān)信息；第二步是對掌握的各種信息進(jìn)行分析清理和篩選；第三步是客觀地、實事求是地得出科學(xué)結(jié)論，獲得思維目標(biāo)。

經(jīng)過對2014年上半年泄漏測試不合格返修數(shù)據(jù)的收集統(tǒng)計，可以通過圖1看出，主要的原因有：氣門上粘有鋁屑或其他雜質(zhì)、氣門上有劃傷、不明原因（可能是氣門、氣門座圈等配合問題造成，更換零件可解決）。

圖1　2014年上半年氣門泄漏測試不合格柏拉圖

上圖顯示，所有的返修不合格中，鋁屑和雜質(zhì)造成的泄漏占到了全部不合格數(shù)的87.39%，因此只要能解決這兩個問題，就能有效地減少泄漏測試不合格數(shù)量，將泄漏測試合格率提升4%～6%。

可以看出，通過一輪的聚合思維，我們將“缸蓋分裝線效率提升”這一大的課題，轉(zhuǎn)換成為了“控制鋁屑和雜質(zhì)”這一更加明確的課題。接下來要做的，自然就是找出鋁屑和雜質(zhì)的主要來源，從而控制泄漏率。我們再次通過聚合思維法，從人、機(jī)、料、法、環(huán)等各方面收集更多的關(guān)于鋁屑和雜質(zhì)的信息。

圖2是缸蓋分裝的主要裝配流程圖，我們可以根據(jù)裝配工藝分析裝配過程。

1.1人的因素——操作時帶來的雜質(zhì)

在裝配氣門的過程中，員工每個節(jié)拍內(nèi)取料均是雙手各夾4根氣門（進(jìn)氣、排氣），然后進(jìn)行抹潤滑油動作（如圖3所示）。

圖3　氣門裝配過程

在這個過程中手套的纖維殘留有機(jī)會粘附在氣門上，而涂油時的工裝清潔度也會使氣門粘附雜質(zhì)（由于油的粘附性，細(xì)小顆粒狀雜物會附著在工裝上）。通過觀察返修拆解的氣門，確實有部分氣門上粘有類似手套毛屑的雜質(zhì)，可以確認(rèn)這個過程帶來的雜質(zhì)是其中一類。

1.2料的因素

因缸蓋總成中相關(guān)零部件材料中，僅汽缸蓋是鋁合金材質(zhì)。因此鋁屑的主要來源是缸蓋加工殘留；而雜質(zhì)引起的氣門泄漏，主要集中在氣門座圈和氣門的密封面上，因此重點關(guān)注氣門周邊的雜質(zhì)。我們重點從缸蓋和氣門兩個零件上分析：

（1）缸蓋：機(jī)加工線在加工缸蓋的過程中，在粗加工、半精加工、精加工后分別有3次清洗工序。最終清洗以9～13.5bar的清洗壓力進(jìn)行浪涌清洗，之后高壓去毛刺，并以定點清洗和掃描清洗的方式分別清洗各加工面，再經(jīng)過高速吹干、真空干燥兩道工序后，成品下線。在這過程中，仍有少量的鋁屑會殘留在

圖4　氣門包裝隔襯

（2）氣門：車間的清潔度小組對氣門來料進(jìn)行過多次檢查，結(jié)果氣門本身的清潔度無問題，但包裝格襯上雜質(zhì)明顯，總體清潔度不理想（如圖4所示）。

1.3機(jī)/法/環(huán)的因素

在缸蓋分裝的過程中，自動站和半自動站的設(shè)備在裝配工藝中占了很大的比例：壓裝氣門油封、安裝氣門、氣門鎖夾排序、壓裝氣門彈簧座、鎖夾激光檢測、拍打氣門、缸蓋泄漏測試等。然而以上設(shè)備工作過程中，并不會引入鋁屑或雜質(zhì)。同時，考慮到環(huán)境對于測試的重要性，車間每個班次安排對設(shè)備進(jìn)行清潔，通過檢查及返修記錄來看，堵頭清潔度良好。綜上，機(jī)、法、環(huán)這三個角度幾乎不會對我們的問題造成關(guān)鍵性影響。

通過以上分析，可以找出鋁屑、雜質(zhì)的主要來源。然而想要針對這些問題一一作出整改并起到顯著效果，是非常困難的。首先，手套毛屑和涂油工裝雜質(zhì)的問題較容易得到改善，我們將手套和涂油裝置的更換頻次由1次/班提升至1次/2小時，觀察三個班次后，發(fā)現(xiàn)泄漏測試的合格率并沒有明顯的提升；其次，缸蓋鋁屑的問題，因涉及機(jī)加工線的清洗機(jī)改造，評估其改造難度較大，且很難實現(xiàn)殘留的清洗液完全不會沾留鋁屑，難度；再次，氣門包裝的問題，需要推動供應(yīng)商更改物料包裝，并增大隔襯清洗力度，在成本上需要提供較大的付出。綜合分析后，缸蓋泄漏的問題解決暫時陷入了僵局。

當(dāng)然，以上只是常規(guī)思維方法來解決問題的思路。所謂常規(guī)思維方法，就是指人們運用已獲得的知識經(jīng)驗，按現(xiàn)成的方案和程序，用習(xí)慣的方法、固定的模式來解決問題的思維。而與常規(guī)思維不同，逆向思維是反過來思考問題，是用絕大多數(shù)人沒有想到的思維方式去思考問題。逆向思維主要有以下幾種：①反轉(zhuǎn)型逆向思維法：這種方法是指從已知事物的相反方向進(jìn)行思考，產(chǎn)生發(fā)明構(gòu)思的途徑；②轉(zhuǎn)換型逆向思維法：這是指在研究一問題時，由于解決這一問題的手段受阻，而轉(zhuǎn)換成另一種手段，或轉(zhuǎn)換思考角度思考，以使問題順利解決的思維方法；③缺點逆用思維法：這是一種利用事物的缺點，將缺點變?yōu)榭衫玫臇|西，化被動為主動，化不利為有利的思維發(fā)明方法。

在解決氣門泄漏測試合格率的問題上，我們發(fā)現(xiàn)，想要從源頭上控制鋁屑、雜質(zhì)的數(shù)量，其難度是很大的。因此，我們通過“轉(zhuǎn)換型逆向思維法”，換一個角度：既然無法有效地控制鋁屑和雜質(zhì)的來源，那是否可以在氣門泄漏測試前將缸蓋內(nèi)部的鋁屑和雜質(zhì)清除干凈呢？

再次回顧發(fā)動機(jī)裝配工藝，我們有了驚喜的發(fā)現(xiàn)：氣門泄漏測試前面是氣門拍打站，該自動站工位原理為：通過模擬凸輪軸壓迫氣門頂部開合，達(dá)到氣門、氣門導(dǎo)管、氣門彈簧最佳的磨合，測試缸蓋自身是否有漏點等缺陷。在這一過程中，會有部分雜質(zhì)隨著氣門的運動而被振出。觀察殘留的雜質(zhì)，基本都是微小的粉末狀，極易粘連依附在氣門與缸體的密封位置。如圖5所示。

圖5　氣門拍打機(jī)構(gòu)

從理論上來看，我們完全可以通過改善氣門拍打機(jī)的工作模式，在這一過程中大幅度地清除鋁屑和雜質(zhì)。經(jīng)分析，拍打機(jī)構(gòu)凸輪軸轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分（即拍打頻次為1500次/分），持續(xù)9秒。我們嘗試在氣門拍打時增加吹氣裝置，將雜質(zhì)吹掉（圖6）。然而，經(jīng)過一周的跟蹤對比，F(xiàn)TQ并無明顯的提升（圖7），用吹氣的方式將雜質(zhì)吹掉的方法并不理想。

圖6　氣門拍打機(jī)構(gòu)

圖7　7月泄漏測試FTQ

我們再次對拍打的傳動系統(tǒng)做了研究，認(rèn)為拍打時轉(zhuǎn)速過快，氣門打開的時間過短，氣壓未充分到達(dá)殘留鋁屑處氣門已關(guān)閉，是導(dǎo)致雜質(zhì)不能完全被吹出的主要原因。于是在確認(rèn)了該工位電機(jī)具備變頻功能之后，嘗試調(diào)整設(shè)備“拍打1500轉(zhuǎn)/分，持續(xù)9秒”的單一拍打方式，以達(dá)到最優(yōu)的效果。經(jīng)過多次驗證，將拍打過程優(yōu)化為兩步：第一步拍打1500轉(zhuǎn)/分，持續(xù)8秒，第二步拍打200轉(zhuǎn)/分，持續(xù)13秒。第一步來確保不影響拍打效果，而第二步長時間低轉(zhuǎn)速的運行來保證將吹氣的效果發(fā)揮至最大。

在方案實施后又進(jìn)行了一個月跟蹤，泄漏測試的合格率明顯提升，因雜質(zhì)、鋁屑造成的泄漏問題得到了有效控制（如圖8所示）。

圖8　8月泄漏測試FTQ

2 總結(jié)

常規(guī)思維方式的創(chuàng)造性水平較低，缺乏新穎性、獨創(chuàng)性，對原有知識不需要明顯改組，也沒有創(chuàng)造出新的思維成果，很難在較為復(fù)雜的問題解決中產(chǎn)生效果。而從問題解決的角度來看，收斂的聚合思維，將有用的數(shù)據(jù)、信息加以收集，再通過驗證逐一判斷，從中產(chǎn)生邏輯結(jié)論，找到根本原因。運用逆向思維去思考和處理問題，則可以突破傳統(tǒng)思維限制，另辟蹊徑，找出解決問題的方法，達(dá)到出奇制勝的效果。

Application of Innovative Thinking in Production Efficiency Improvement

WEI Kai，LUO Qiang
（SAIC GM Wuling Automobile Limited by Share Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

This paper，with the improvement of production efficiency in engine assembly line as an example，introduces the method of using convergent thinking analysis the cause of the problem，and the successful way to find the ultimate solution by reverse thinking while problem solving is blocked.Through the analysis of specific arrangements，illustrating that the innovative thinking way is a very important application of solving the problems in efficiency improvement.

reverse thinking；convergent thinking；the production efficiency；problem solving

TH16

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.02.013

1002-6673（2015）02-035-03

2014-12-30

韋凱（1981-），男，廣西柳州人，大學(xué)本科，工程師。主要從事生產(chǎn)管理工作。已發(fā)表論文一篇；羅強(qiáng)（1987-），男，陜西西安人，大學(xué)本科，助理工程師。從事生產(chǎn)管理工作。