軍工科研院所精益化柔性生產(chǎn)模式探索

王清 馬曉宇 孫育坤

摘要：針對(duì)當(dāng)前軍工科研院所面臨的科研任務(wù)和試制生產(chǎn)任務(wù)交叉，以及典型的多品種、小批量帶來(lái)的資源沖突、效率低下的問(wèn)題，本文以精益生產(chǎn)的理論和方法為指導(dǎo)，設(shè)計(jì)了適用于研究所的單元式精益生產(chǎn)組織方式，包括了產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)、改善計(jì)劃排產(chǎn)方式、構(gòu)建單元線運(yùn)行機(jī)制和創(chuàng)新考核激勵(lì)方式，并在某研究所進(jìn)行了實(shí)踐驗(yàn)證，初步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)組織柔性化、運(yùn)行狀態(tài)可視化、管控手段信息化、生產(chǎn)狀態(tài)連續(xù)化、資源配置精益化的柔性單元精益生產(chǎn)，對(duì)軍工科研院所具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)卧?柔性化;精益生產(chǎn)

近年來(lái)，軍方及總體單位對(duì)武器裝備的需求呈現(xiàn)出高精尖、高質(zhì)量、短周期等特征，研究所往往承擔(dān)研制任務(wù)的同時(shí)也有小批量的試制。如何在有限的生產(chǎn)資源下，既能夠保證研制任務(wù)，同時(shí)完成好批產(chǎn)任務(wù)，是軍工研究所面臨的共性難題。而精益的思想就是識(shí)別價(jià)值，減少浪費(fèi)，追求盡善盡美[1]。因此探索建設(shè)基于柔性化、精細(xì)化、數(shù)字化的精益生產(chǎn)模式，是研究所完成好科研任務(wù)，保障產(chǎn)品履約能力，履行好國(guó)防強(qiáng)軍首責(zé)的迫切需求。

一、構(gòu)建柔性化精益單元生產(chǎn)模型

柔性化精益單元生產(chǎn)模型是針對(duì)當(dāng)前科研院為解決科研項(xiàng)目和生產(chǎn)任務(wù)交叉矛盾、資源嚴(yán)重沖突、效率低下的問(wèn)題，運(yùn)營(yíng)精益的理念和方法，包括PQ＼PR分析、ECRS工藝流程優(yōu)化設(shè)計(jì)、單元節(jié)拍設(shè)計(jì)、產(chǎn)線平衡分析、沙盤模擬等精益工具，在滿足軍品科研試制和生產(chǎn)任務(wù)的前提下，將集群式設(shè)備布局變化成可包容多型工藝路徑相似產(chǎn)品的、能夠?qū)崿F(xiàn)單元內(nèi)連續(xù)流生產(chǎn)加工的設(shè)備布局，進(jìn)行內(nèi)、外部物流優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立一條適用于軍品研發(fā)試制和生產(chǎn)多品種、小批量、柔性化、單元式的精益生產(chǎn)線。并在此基礎(chǔ)上改善計(jì)劃管控模式、均衡化排產(chǎn)、快速換產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)各單元柔性化、均衡化生產(chǎn);優(yōu)化生產(chǎn)管理模式，創(chuàng)新考核激勵(lì)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)管理模式的提升。

二、實(shí)證驗(yàn)證

以某研究所為例，柔性化精益生產(chǎn)單元開(kāi)展了實(shí)證驗(yàn)證工作。

（一）運(yùn)用精益理念，開(kāi)展單元產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)

1.開(kāi)展需求分析，確立單元?jiǎng)澐?/p>

通過(guò)PQ分析選出在數(shù)量和銷售收入在全所占比比較大的產(chǎn)品，作為主要研究對(duì)象。通過(guò)PR分析，根據(jù)工藝相近性劃分產(chǎn)品族。通過(guò)分析某研究所確定了5型主要產(chǎn)品為研究對(duì)象，劃分了藥殼體類等四型關(guān)鍵零部件族，從而確立了劃分單元線的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。

2.開(kāi)展工藝流程分析

一是計(jì)算需求節(jié)拍，判斷現(xiàn)有條件和生產(chǎn)能力對(duì)客戶需求的滿足程度[2]。二是通過(guò)采用ECRS（即取消、合并、調(diào)整順序及簡(jiǎn)化）分析法，對(duì)已確定的四個(gè)生產(chǎn)單元的工藝流程進(jìn)行了優(yōu)化，減少了不必要的工序。例如，在某單元工藝流程中，將原有5道工序簡(jiǎn)化為3道工序。

3.設(shè)計(jì)多方案布局，選擇最優(yōu)方案

按照產(chǎn)品工藝流程和設(shè)備資源負(fù)荷能力進(jìn)行U形化布局。通過(guò)對(duì)單元線的設(shè)備、布局反復(fù)迭代優(yōu)化，采用沙盤模擬法，對(duì)單元線整體布局提出三個(gè)方案，并依據(jù)方案經(jīng)濟(jì)性、空間利用率、物流路徑等，選擇出最優(yōu)方案。

4.開(kāi)展物流優(yōu)化設(shè)計(jì)

一是按照設(shè)備布局，減少物流距離;二是以單元為主體，分別制定各自物流規(guī)則，明確物流時(shí)機(jī)、方法、數(shù)量等信息，并且依據(jù)各自產(chǎn)品特點(diǎn)定制運(yùn)轉(zhuǎn)工具。

（二）開(kāi)展柔性計(jì)劃控制，實(shí)現(xiàn)均衡化排產(chǎn)

1.改變計(jì)劃管控模式，實(shí)現(xiàn)單元內(nèi)拉動(dòng)式生產(chǎn)

拉動(dòng)式看板管理可以解決工序間的斷點(diǎn)，按需生產(chǎn)[3]。單元線生產(chǎn)計(jì)劃由計(jì)劃員直接下達(dá)到單元瓶頸工序或連續(xù)流生產(chǎn)的末端工序，拉動(dòng)前道工序按照瓶頸工序或末端工序所需進(jìn)行生產(chǎn)，改變了以往推動(dòng)式計(jì)劃管控方式。通過(guò)上線運(yùn)行MES系統(tǒng)等信息化手段，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程信息化管控。

2.開(kāi)展快速換產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)單元柔性化

為了實(shí)現(xiàn)單元生產(chǎn)線的柔性化，通過(guò)制定產(chǎn)品加工的換產(chǎn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立了換產(chǎn)矩陣，規(guī)范操作人員換產(chǎn)作業(yè)流程，實(shí)現(xiàn)了單元內(nèi)換產(chǎn)作業(yè)的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化和程序化，縮短了換產(chǎn)時(shí)間，提高了單元生產(chǎn)能力，滿足了多種產(chǎn)品在單元內(nèi)生產(chǎn)的需求。

3.創(chuàng)建單元生產(chǎn)管理模式，量化考核激勵(lì)機(jī)制

創(chuàng)建單元管理機(jī)制。建立了單元線運(yùn)行管理規(guī)則，組建單元生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，規(guī)定單元線長(zhǎng)選拔和培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，明確了單元線內(nèi)外各崗位職責(zé)和工作要求，實(shí)現(xiàn)了單元線的有序運(yùn)行。建立多能工培養(yǎng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)。制定差異化的考核激勵(lì)機(jī)制。一是開(kāi)展研究所層級(jí)的工資總額切塊管理。明確了部門工資總額的核算方法，并將工資總額增長(zhǎng)與部門績(jī)效掛鉤，通過(guò)考核部門收入、成本費(fèi)用率、回款率等指標(biāo)，核定部門績(jī)效工資總額，正向激勵(lì)部門業(yè)績(jī)創(chuàng)收;二是制定部門級(jí)激勵(lì)辦法。采用單元線計(jì)件工時(shí)包干制原則，核定上線產(chǎn)品在單元線內(nèi)所有工序的工時(shí)總額，并切塊至單元生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，由團(tuán)隊(duì)自主經(jīng)營(yíng)、自由分配。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)模型構(gòu)建，并在某研究所的實(shí)踐，初步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)組織柔性化、運(yùn)行狀態(tài)可視化、管控手段信息化、生產(chǎn)狀態(tài)連續(xù)化、資源配置精益化的柔性單元精益生產(chǎn);實(shí)現(xiàn)了在合同履約率、生產(chǎn)周期、物流距離、少人化、生產(chǎn)能力等方面的明顯改善提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]詹姆斯P沃麥克，丹尼東T瓊斯.精益思想[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

[2]約翰·比切諾，馬蒂亞斯·霍爾韋格·精益工具箱[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2017.

[3]劉樹(shù)華，魯建廈，主家堯.精益生產(chǎn)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.