精益生產在機床制造業中的應用淺析

李 杏，申建磊，劉 杰，江寶明

（揚州鍛壓機床股份有限公司，江蘇 揚州 225128）

高效、準時、靈活地制造出合格產品或提供滿意服務是當今企業生產運營追求的目標。國內外企業通過實施精益生產和企業價值流的改善，各種精益生產工具的使用，消除一切浪費，降低生產成本，提高產品質量，減少庫存控制，縮短交貨周期，快速相應客戶需求，從而達到客戶滿意度的最終實現；同時通過精益生產在企業的實施，建立和健全企業內部管理，打造企業文化，提升領導力及生產技術；并通過員工培訓和發展，培養員工對企業的忠誠度，最終實現企業的核心競爭力的提升。

隨著世界經濟的快速發展，中國已成為了世界的制造中心。機械制造業作為國家重要的經濟支柱行業，在我國的國民經濟中有著十分重要的作用。然而隨著社會主義市場經濟的逐步完善，我國的機械制造企業所面臨的市場競爭也變得越來越激烈。要能夠在日趨激烈的競爭中獲得較好的發展，使自身的競爭力得到增強，就需要認清企業當前面臨的問題，并找出解決的方法，而精益生產思想無疑為增強機械制造業的競爭力提供了可行的方法。

1 精益生產思想的特點

精益生產(Lean Production，LP)，又稱精良生產，其中“精”表示精良、精確、精美，“益”表示利益、效益等等。精益生產就是以企業利潤最大化為目標，及時制造，消除原料采購、儲運、生產、包裝等生產環節中的一切浪費。

精益生產利用傳統的工業工程技術來消除浪費，著眼于整個生產流程，而不只是個別或幾個工序。精益生產與批量生產方式相反，追求工序間在制品、半成品的零庫存，但它并不是強行把工序間的庫存減少；也不能主要依靠傳統流程的機群式布置，因為這種流程工序間的距離太遠，物品傳遞實行單件傳遞是不現實的。因此它強調價值流的流動，運用這一個流的流動，把設備根據這個流的流動方向按加工工序的順序進行布置，從而大大縮短工序間的距離，減少了搬運，使得實現工序間在制品、半成品的零庫存成為可能。

精益生產方式既是一種以最大限度地減少企業生產所占用的資源和降低企業管理和運營成本為主要目標的生產方式，又是一種理念、一種文化。實施精益生產方式就是決心追求完美、追求卓越，就是精益求精、盡善盡美，為實現七個零(零切換浪費、零庫存、零浪費、零不良、零故障、零停滯、零事故)的終極目標而不斷努力。

2 生產系統現狀及問題

揚州鍛壓機床股份有限公司經過近60年發展成為在中國享有盛譽的普通壓力機、高速沖床、肘桿壓力機、多連桿壓力機、多工位壓力機、級進模壓力機、精沖機、熱模鍛、粉末成形機等鍛壓成套設備產品的制造商。每年生產各式壓力機幾千臺，每臺機床的組成零件少則一千、多則達到上萬，其生產計劃及物料采購計劃均是依據公司內部銷售及庫存狀況，根據各類產品ERP系統運行的結果，下達部件生產計劃和采購件的采購訂單。但是，客戶需求的變化，導致裝配計劃的不確定和生產周期的不確定性，這種生產管理導致了很多問題。

2.1 生產周期過長

通常意義上的生產周期，由搬運時間、產品加工時間、檢查時間、裝配時間、滯留時間等幾方面決定。在生產實施過程中，由于生產前道部門計劃匹配程度和零部件采購的及時到貨率影響，無法按預定計劃完成生產任務。另一方面，每臺機床的組成零件少則一千、多則達到上萬，一站式的裝配方式，所有物料堆積、混亂，導致在裝配過程中找不到物料、用錯物料的現象時有發生，嚴重影響機床裝配按期完成。

2.2 制造成本高、生產現場浪費嚴重

采用一站式的裝配方式，是典型的推動式生產管理模式。根據裝配計劃，在所有的生產物料開始組裝前，內部加工及外協加工的床身部件、滑塊部件、電氣部件、鈑金部件根據同一個計劃完成組裝；采購物料，包括高價值的控制系統元器件一起采購到位，而實際使用時間，根據裝配工藝，前后需求時間在半個月以上。不但需要大量庫存資金和庫存空間，同時由于產品設計更新、出錯或質量問題，導致批量零件的返工、報廢；精益生產的七大浪費在公司內部無處不在；另外大額在制品資金被占用(主要表現為機床完成后，由于客戶自身原因長期不提貨)，形成了較大的運營成本壓力。

2.3 生產組織困難，效率低下

由于機床的生產裝配中，整個生產計劃節點的分解程度較低，作業計劃只是控制大的節點項目，對于交叉項目、細小項目、邊緣項目僅僅靠部門內部自我控制、調節，由此造成生產過程中工序大量等待，同時瓶頸工序問題，在生產計劃實施過程中，經常需要人員跟蹤、調整。

2.4 生產過程和質量控制缺乏有效管理

鍛壓成套設備整體結構復雜，由數千個零件組裝而成，在生產過程中特別是細節之處的忽略往往會嚴重影響產品的最終質量。一站式的裝配方式勢必需要員工掌握更多的技能，能同時完成機械、液壓、電氣等裝配，但由于員工內部培訓及上崗考評體系尚不完善，往往會導致生產過程和人員操作的隨意性，導致過程監控缺失，生產過程和質量表現不受控。質量檢測人員對于產品檢驗，難以發現質量問題，而一旦發現質量問題，就需要花費大量的人力、物力去解決這些質量問題。

3 精益生產思想具體運用措施

3.1 優化細分機床裝配工位設計

根據機床結構圖紙的設計要求，認真分析各工位內容，根據裝配的工藝流程，盡量使各工位內容為單一工種，盡量平衡各工位的節拍。以某機床為例，優化分為十六個工位。

工位一：機身橫梁主軸部分各零件的裝配，包括支撐軸承游隙的調整；

工位二：機身底座各零件的裝配，包括初期油、氣管路的布置；

工位三：機床滑塊各零件的裝配；

工位四：機身底座與機床滑塊與底座組裝；

工位五：機床連桿導柱部分、飛輪部分、主電機部分各零件的裝配；

工位六：機床潤滑站的裝配，包括油路管路的布置、過濾器安裝等；

工位七：機床電控部分的裝配，包括電控柜、移動按鈕站電路布置；

工位八：機床橫梁的拼裝，包括連桿導柱與橫梁主軸組裝、飛輪與橫梁主軸組裝、離合制動器與橫梁主軸組裝、主電機部分與橫梁主軸組裝；

工位九：機身橫梁組件與機身底座組件的拼裝，包括利用四根拉桿對機身的固鎖；

工位十：機床整機外部噴漆；

工位十一：機床液壓系統、潤滑系統、氣路系統的管路后期布置完善；

工位十二：機床曲軸旋轉角度編碼器、機床滑塊裝模空間高度顯示器、電氣控制系統的聯結安裝；

工位十三：機床外部防護罩各鈑金件的安裝；

工位十四：機床調試及空運行；

工位十五：機床幾何精度檢測、機床外部標識標簽的安裝；

工位十六：機床出廠最終檢測及包裝隨機附件。

3.2 工位BOM設計

BOM(Bill of material)即物料清單。由于節拍工位的物料存儲空間有限，現場不可能儲存太多的物料；物料倉庫配送根據整機BOM不能為工位主動配送；倉庫的存儲模式無法應對小批量、多批次的配送；裝配人員需要進行頻繁的找料、揀貨和轉運。相比較原來一站式的裝配方式，原來的整機BOM必須分割，根據工位的作業內容，完善工位BOM。物料BOM包含如下信息：物料代碼、物料名稱、物料描述、使用數量、庫存位置及使用工位，方便物料配送人員在最短時間內找到相應的物料并配送至相應的工位。同時工位BOM可以方便裝配人員根據作業指導書，完成本工位的裝配任務，檢查是否存在漏裝、錯裝。

3.3 建立目視化的作業指導書

作業指導書是裝配操作工的操作標準的正確的指導文件。裝配作業指導書基于裝配技術要求、工藝文件而制成。指導書應對裝配的每一步驟的作業內容、工藝要求、作業標準、作業記錄、質量控制、操作工總等方面作出描述，規范操作工的操作流程。任何操作工根據作業指導書完成的工作內容和工作質量都是相同的。作業指導書的編制應遵循5W1H原則，即：Where(作業指導書使用的場合)、Who(作業指導書適用的人員)、What(工作內容和工作布置)、Why(作業的目的)、When(什么時候做)、How(作業步驟)。同時，作業指導書的編寫還應注意以下細節：工藝要求應與作業指導書要求一致；只描述本工位的工序內容；細化步驟、簡化要求；多用圖片，少用文字描述。

3.4 工位質量檢測

由于機床整體結構復雜，在整機裝配完成后很多項目無法檢測，特別是內部精度、機械部件裝配的清潔度等。而且在后期檢查發現的質量問題，需要返工或返修，往往需要拆解大量的零部件。為了實現過程質量控制，強化質量過程落實，并完善質量檢驗記錄及關鍵零部件的可追溯性，落實制定了以下措施：

（1）發現質量問題，第一時間處理。生產一線人員發現質量問題后，與過程質量檢驗人員查找問題，落實處理措施，同時將信息傳遞至生產管理會。生產管理會對現場的質量問題落實責任人及整改措施，并在每周的質量管理會上跟蹤落實。

（2）明確工位工作內容，建立工位檢查表。員工在裝配工作中，按工位作業指導書和機床工位檢查記錄表，逐項檢查。對螺栓扭矩、液壓管路等檢查完成后，做好標識，方便質量專檢人員和后道工序確認。并在工位工序推移前，對每一工位完成的質量記錄，由質量人員和部門主管簽字確認，檢查記錄表隨機床一同流轉。并在機床完成入庫后，同一歸檔管理。

（3）重點精度重點控制，實現可追溯性。對嚴重影響機床質量和使用壽命的零件及作業過程，如床身、主軸等記錄流水號，編制專項的精度記錄表。

（4）員工考核上崗和技能培訓。裝配一線員工嚴格執行考核上崗原則，新進公司的員工在公司指定的培訓部門，經過理論、實踐操作培訓考核通過后，由用人部門在指定工作崗位開始實習操作，在實習期間不允許獨立完成操作，所有的操作必須在有培訓資格的員工指導下完成。經過三個月的實習培訓，進行崗位業務測試，主要包括崗位操作、檢驗記錄、工序質量標準等，每項考核該員工必須達到滿分后才能正式上崗操作。

3.5 推行6S目視化管理

6S目視化管理是現場管理的第一步，進一步規范生產現場的6S活動，逐步建立有序、順暢、高效的生產作業環境，促進現場管理工作更上新臺階，確保公司精益管理工作的不斷深入落實。

4 精益生產的實施效果

精益生產的實施，節拍化的生產，大大減少了公司內部的浪費。首先員工等待物料、解決質量問題及返工現象明顯減少。其次通過目視化管理和工位目視化配料，員工不需要花費大量的時間去尋找物料、工具，作業時間的利用率大大提高。同時目視化的作業指導書和員工的培訓的加強，使員工能迅速掌握裝配線上不同工位、不同產品的切換。

參考文獻：

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