基礎工業工程在現代生產中多應用
——以某不銹鋼管制造廠為例

(東南大學經濟管理學院 江蘇 南京 210000)

一、論文研究背景

X船廠現為國內前500家大型關于交通運輸設備制造的企業之一，該公司主營造船業、拆船業、修船業和Ⅰ、Ⅱ類壓力容器制造業管件加工貫穿于整個船舶建造的過程中，是船舶制造的重要組成部分。管件加工貫穿于整個船舶建造的過程中，管件的準時加工、按時集配對船舶的建造周期都至關重要，管加工車間的生產效率直接關系到建船的整體進度[2]。然而現如今來看我國許多船廠對管加工車間的生產管理仍然憑借人工經驗，缺乏科學管理，導致管加工車間的生產效率低下，資源浪費嚴重，成為船舶建造中的瓶頸環節[3]。本文主要先介紹我國現如今我國管加工車間的概況，然后介紹我國目前提高管加工車間生產效率的研究，然后介紹外國管加工車間效率提高的概況及研究。

目前國內船廠存在一個普遍現象，為了提高管件加工產量，在建立或升級管加工車間時，大量引進先進進口管加工設備，但其不按成組技術原理布置加工工藝流程，而是按傳統的機群制生產體制組織生產[4]。包括X船廠，他們絕大多數缺乏科學管理，導致管加工車間的生產效率低下，資源浪費嚴重，成為船舶建造中的瓶頸環節。因此探討如何提高管加工車間的生產效率具有十分重要的意義。

二、國內外研究現狀

從上世紀末期開始，我國的造船技術取得了極大的發展。但是各船舶制造企業之間的差距仍然較大。根據研究，我國船舶制造企業，特別是內河型企業的生產組織和控制能力與國際先進水平存在較大差距，對生產效率和完成情況的控制能力落后了日、韓企業近20年[5]。

現如今，我過人處于造船模式的轉換過程中。據統計，1990年我國萬噸級以上船臺平均年造船量為1.2艘，而同期國外先進造船廠是6艘。2001年我國的船舶生產效率不到日本的1/6，不到韓國的1/5[6]。在日本造船企業中，實行精益造船的模式最顯著的特點是通過作業分解，以中間產品作為生產管理的主要對象，通過任務包的分解，結合資源及物量的合理配置，形成派工單，以實現均衡連續的生產模式[7]。國內學者提出了我國船舶制造業需要轉變生產方式，可以向精益生產模式進行轉變[8]。

三、相關理論介紹

現代工業工程是以大規模工業生產及社會經濟系統為研究對象，在制造工程學、管理科學和系統工程學等學科基礎上逐步形成和發展起來的一門交叉的工程學科[9-11]。

動作分析是按操作者實施的動作順序觀察動作，用特定的記號記錄以手、眼為中心的人體各部位的動作內容，把握實際情況，并將上述記錄圖表化，以此為基礎，判斷動作的好壞，找出改善著眼點的一套分析方法[12-13]。程序分析是方法研究的一種，它是工業工程中的一種方法。程序分析能夠反映一個工作場所的大致工作狀態，準確把握住關鍵問題，對其提出可靠的解決方案，以提高現有流程效率[14]工作效率，一般指工作產出與投入之比，通俗地講就是在進行某任務時，取得的成績與所用時間、精力、金錢等的比值[15]。

四、X廠不銹鋼生產車間現狀及流程問題分析

(一)不銹鋼管生產車間簡介

該公司不銹鋼管加工車間主要負責不銹鋼管的加工包裝。主要設備有2臺鋸床，1臺彎管機，1臺鉆床，6個校管平臺，15臺氬弧焊機，12臺二氧化碳焊機，手工等離子機1臺，鈍化池1個，以及試壓泵1臺。車間的生產主要是按照成組生產。主要加工產品為直徑是80～300mm不等的不銹鋼管。該車間不銹鋼鋼的日產量約為70根不銹鋼管。不銹鋼管加工的主要工藝流程為下料、彎管、校管、焊接、打磨、清洗包裝。

(二)不銹鋼管生產流程分析和改善

1.不銹鋼管生產流程分析

主要工藝流程為下料、彎管、校管、焊接、打磨、清洗包裝。根據工藝流程繪制流程程序圖2和工藝流程圖3。

現狀描述：不銹鋼管在每道工序完成后都會有一個堆放區域，由于加工的不銹鋼管的直徑平均都在150mm左右，長度平均在3m左右，人工搬運非常不方便，因此車間內在兩個屋頂上各裝一根小吊道(航車)，但是經常兩條生產線總會有一條生產線產生積壓品，故兩條生產線之間也會涉及到不銹鋼管的搬運。最后總的搬運的距離達到了204.85m。根據工藝流程圖和對經驗豐富的老員工的調查提問，尋找出有問題的兩道工序。分別為檢查工序和試壓工序。

2.不銹鋼管生產流程改善

針對檢查這道工序，可以將其調整到所有工序之前。麻點問題是生產不銹鋼管遇到的常見問題，麻點是存在于不銹鋼材表面。因為大多數焊接操作者忽于檢查麻點這一問題，導致焊接到一半會有報廢品或者焊接到一半需要去補點。如果焊接處有麻點，會造成焊接品的報廢，也就是不銹鋼管的浪費。如果其他地方有麻點，則需要進行補點，再進行焊接。因此可以將檢查這一工序提前，對將檢查出來有麻點的管子進行分類標記，在焊接前先對所有有麻點的管子進行補點，再對其進行焊接。這樣就可以避免對不銹鋼管以及前幾道工序的浪費。

針對試壓試水這道工序，經過詢問試壓試水工作人員的意見，試壓試水這道工序一般在分開進行但是分開進行，先進試壓池，再進試水池。但是不銹鋼管試壓之后再試水不成功的幾率幾乎是沒有的。因此針對不銹鋼的加工流程改善方案為將檢查這一工序提前，將試水這一工序去掉，改善后的工藝流程圖為圖4。

圖3 改善前工藝程序圖 圖4 改善后工藝流程圖

五、不銹鋼管作業動作分析及改善

由于不銹鋼管加工過程屬于半自動化，故選擇需要人力比較多的工序下料做動作分析。由于涉及到的人工的動作比較多，故用動素分析表來進行分析。用秒表測時法得到表2和表3分別為下料和焊接的動素分析表。由表2可知下料動作的第三類動素很多，而且左右手的協調性不強。

表1下料動素分析表(改善前)

(一)不銹鋼管下料動作改善

動作經濟有四條基本原則，根據基本原則一，盡量消除不必要動作。原動素分析表中有很多等待的時間和握住不動的時間，可以考慮刪去。

根據基本原則二，要盡可能利用雙手作業，不能使雙手空閑。使得左右手最大限度的減少等厚的時間，充分利用雙手作業。基于動作經濟原則的一原則和通過ECRS原則得出改善后的動素分析表表2。

根據基本原則三，縮短動作的距離。一般航車運載不銹鋼管到鋸床都不能準確運送到位，還需要員工自己去把鋼材固定到位，原來鋸床與航車材料落位之間有很大距離，原平臺為鋼制臺面，鋼管豎直向前推動的時候與平臺摩擦很大。因此，改善方案可以考慮在鋸床旁邊加一截傳送鏈，減少搬運到位時的阻力。

表2下料動素分析表(改善后)

六、總結

通過對不銹鋼管生產的作業流程以及主要工序的動作分析，利用科學管理的方法，找出了影響工作效率的環節因素。通過對下料不規范動作改善，對不規范工作設施的改良，以及對整個生產流程進行重組，提高了該車間的工作效率。原該車間的不銹鋼管生產效率約為70根/天，現如今該車間的不銹鋼管平均日產量從70根提高到82根，工作效率得到了顯著提高。通過該研究得知車間工作效率與科學管理有著密不可分的關系。從本次研究,作者本人從中體會到一些經驗以供借鑒:

1.從X公司不銹鋼管加工車間工作效率的改善來看，效果明顯。對于類似的中小型民營企業來說很值得一試，對于成本的節約有很大幫助。

2.工作效率的提高,很多時候都是從細微動作做起,流程改善、動作分析、準時制、敏捷制造等都是基于細微動作而取得很大的飛躍。通過本次工作研究,X公司不銹鋼管加工車間工作效率有了明顯提高。

3.船舶制造是勞動、資金、技術及信息高度集中的行業[16]，而世界經濟一體化促使了各個國家在造船行業的激烈競爭，我國雖然在“數量”上取得了領先，但如何從“量變”走向“質變”才是我國造船行業保持競爭力的關鍵，是實現我國從造船大國到造船強國蛻變的突破口[17]。