精益生產在和諧型機車C6修部件檢修中的運用

容長生，丁培義，任小冬，寧國華

（1.?中國鐵路總公司，北京???100844；2.?中車株洲電力機車研究所有限公司，湖南?株洲???412001；3.?中車大連機車車輛有限公司，遼寧?大連???116021）

0 引言

2018年底，我國承擔干線鐵路運營的和諧型機車數量已超過11?000臺，部分機車已進入C6修檢修周期。根據和諧型機車C6修有關規劃、檢修理念及定位，在C6修生產組織中應推進“精益檢修”理念，即以質量、效率、效益提升為核心，做到“工序化檢修、標準化作業、信息化管理”，構建高標準和諧型機車C6修“工位制、節拍化”生產線，實現檢修作業程序化、標準化、數字化，配件工具配給定置化、定量化[1-2]。為更好貫徹“精益生產”理念，運用先進的檢修手段和管理方法開展機車檢修工作，使用有限的人員、設備、場地優質高效開展現場檢修工作是當前必須解決的問題。

1 精益的概念

在生產過程中，所有的活動都可定義為“工作”，所有的“工作”都可分割成以下3個組成部分：

（1）價值增值部分：增加原材料價值的工作，如將2個零部件裝配起來或改變某物的形狀；

（2）必須的非價值增值部分：不增加價值但必須做的工作，如伸手去拿工具，此類工作稱為“輔助工序”，生產過程中需盡量減少；

（3）不必要的非價值增值部分：不增加價值可去除的工作，如多余走動，生產過程中要消除此類活動。

精益是指在生產過程的連續流動中，盡量減少必須的非價值增值活動，消除不必要的非價值增值活動，達到消除浪費、提高生產效率的目的[3]。浪費主要分為缺陷、等待、搬運、庫存、多余的動作等不為產品增加價值的任何事情[4]。精益布局和動作分析平衡是實現精益生產的2個重要方法，精益布局設計是一種對人、工作、休息和車間環境如何相互影響、相互作用的研究方法，目標是使作業流程中的浪費和過載最小化，同時增強現場的目視溝通。

2 和諧型機車部件檢修現狀及改進方法

根據對和諧型機車部件檢修現場的調研分析，目前檢修場地與專業化集中修相比有一定差距，但各廠家正在規范場地建設，已從部分工序無工作臺位逐步過渡到所有工序設置專用檢修工作臺位階段（見圖1），生產效率得到較大提升，但仍然存在很多需改進之處（如布局不合理，工具工裝自動化、信息化程度不高等），存在著許多浪費（如搬運、過程等浪費），這些問題需盡快改進才能更好契合中國鐵路總公司和諧型機車C6修檢修理念。

某和諧型機車牽引變流器C5修檢修工藝流程見圖2，主要分為返廠鑒定、拆卸、清潔、試驗、組裝、出廠6個環節。根據對檢修現狀的調研，現場主要按上述6個工序布局檢修臺位，特點為按照功能劃分，不同工序由不同人員完成，按照精益布局的理念，生產線平衡問題、設備布局問題、工序耗時優化等問題需逐步探索并優化。

2.1 生產線平衡問題

生產線平衡（也叫生產節拍化）是對生產的全部工序進行平均化，調整作業負荷，以使各工序作業時間盡可能相近的技術手段與方法，目的是消除作業間不平衡的效率損失及生產過剩。根據對和諧型機車部件檢修調研分析，影響線平衡的關鍵工序為拆卸、清潔、試驗、組裝，為建立各工序間的線平衡，必須準確獲取各工序所需時間。根據現場寫實，每一工序耗時見表1。

表1 關鍵工序節拍化人員及耗時

根據表1所列數據，若要達到線平衡狀態，每一工序操作人員數量是不一致的，節拍化時間應按照最長工序時間制定，此時若拆卸和試驗安排2人、清潔和組裝安排3人，各工序之間可達到平衡狀態。現場可根據檢修產品類型、人員配置及生產任務量實際情況，參照表1進行人員分工，減少人員等待時間。生產線平衡的關鍵是必須制定最佳工藝流程，準確獲取各工序需要時間。

2.2 設備布局問題

圖1 工序設置變化

圖2 牽引變流器檢修工藝流程

目前檢修場地按功能布局，如配件、工具存放區，拆卸、清潔、組裝、試驗區等，檢修過程中往往產生多余的活動，如工具存放區離拆卸組裝區較遠，來回走動拿工具的活動較多，消除此類浪費的途徑有2種：

（1）根據不同工序，制定準確的工具清單，操作人員一次性備足檢修工具。該方法只能減少來回走動，不能完全消除走動取工具造成的浪費。

（2）根據不同工序，制定準確的工具清單，直接將本工序需要的全部工具置于相應工位，操作人員伸手或轉身即可拿到所需工具，避免來回走動（見圖3）。該方法缺點是需按工位配置檢修工具，通用工具需備多套，增加了一定的工具采購費用。

圖3 將工位和工具工裝合并布局

以上僅為來回取工具造成的浪費，其他浪費同樣需要逐步梳理完善，如變流器冷卻回路保壓、灌液試驗，每次需將保壓灌液工裝推到待測試的變流器旁，后續可考慮直接將保壓灌液工裝固定放置在配液區域，將水路管道延長致試驗區，節約來回挪動工裝消耗的時間。

2.3 工序耗時優化

針對檢修過程中的拆卸、清潔、試驗、組裝工序，目前檢修現場存在的情況主要為自動化、智能化程度不高，大部分工作主要靠人工完成，檢修耗時較長。為縮短檢修停時，結合當前檢修工藝水平，建議從以下方面進行優化（見圖4）。

（1）清潔工序：目前主要依靠人工開展清潔工作，費時費力，且清潔效果不佳，建議引入其他清潔工藝，如蒸汽、干冰、超聲波清洗工藝，結合人工清潔工藝，縮短清潔耗時，提高清潔質量。

圖4 工序優化方法推薦

（2）試驗工序：目前試驗工序完成后，試驗記錄主要靠人工完成，不但耗時，而且存在人為原因導致試驗記錄與實際情況不符的風險，建議后續提升試驗臺自動化、智能化水平，采用一鍵測試功能，測試人員只需在PC機或手持PAD上填寫相應工號、產品型號、序號等配置信息，測試時自動將測試結果存于服務器，待所有測試項點完成后自動打印測試報告，目前在和諧型機車檢修場地使用的試驗臺中，部分試驗臺已經實現了自動測試功能（如接觸器測試臺），后續其他測試工序可借鑒并逐步完成自動測試功能升級。

以上僅為比較典型的問題，其他工序可參照相應方法優化，在少投入或不投入新設備的情況下，只需改進檢修工藝即可縮短檢修耗時，真正消除浪費，若增加的投入過多，則會造成機器浪費。

3 檢修基地布局的一般方法

精益布局的目標是使作業流程中的浪費和過載最小化，同時增強現場的目視溝通，必須體現精益生產的特點、符合精益生產的方式、符合人機工程學、符合整體布局要求、考慮公司發展預期，如產能、產品品種變化帶來人員、設備、水電等需求變化等。

在部件檢修布局準備階段，首先應指定協調人員，明確布局的目的，做好人員分工，然后開展工位布局。開展工位布局之前，必須先分析生產工藝流程、設備工裝尺寸、目前布局、產能及產能目標、質量狀況、物流路線、人員配備、電力設備、環保及排放要求，同時需統籌考慮設備評估、投資預算、安全等，具體精益布局流程見圖5。

圖5 精益布局流程

4 結束語

檢修現場布局不是一成不變的，當檢修工藝、測試設備、用戶需求等發生變化時，每一工序的耗時可能會發生變化，就會打破之前布局的線平衡，此時有必要重新布局，當檢修人員技能提升，做到一人多能時，也可考慮合并相關工序，采用柔性生產。總之，布局前應充分考慮各種因素，尤其是產能需求提高時，如何采用增加設備、人員即可滿足用戶需求而不改變之前的布局，這需重點考慮。