汽車零件車間精益生產實施研究

王曉君，史金鑫，管少亮，胡浩

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 西安 710020）

前言

精益生產是最具代表性的一種先進制造技術和先進的管理理念與方法之一，越來越多的中國企業，也在迫切地學習和實踐著精益生產，提高自身的競爭力，并取得了一定的效果。尤其是在汽車工業中的運用是最為明顯的，利用精益生產的理論我們可以讓自己更能適應這個競爭日益激烈的市場。

推行精益生產的根本目的就是使企業創造更多的利潤，增強企業的競爭力[1]。持續推行精益生產，更是使企業長期具有活力，隨時應對市場瞬息萬變要求。

下面以公司近幾年推行精益生產的實例，對持續推行精益生產的方法進行說明。需要說明的是，推行精益生產是一個龐大的體系。本文是針對該公司裝配車間一條新投入的生產線進行改進設計。

1 公司背景

A公司是成立于2003年3月，公司屬高新技術企業，擁有兩個工廠，是目前國內重要的汽車零部件生產基地，各系列產品已批量裝備國內各大知名重卡的商用車。

A公司從2011年到2019年的年產量變化趨勢如圖1所示。

A公司從2006年到2010年每生產一個產品所要使用的可變成本的變化趨勢如圖2所示，其單位為元。

圖1 2011年—2019年產量變化趨勢圖

圖2 8011年—2019年可變成本變化趨勢圖

2 裝配線現狀

該裝配線上是將車橋的橋殼，主減速器總成，制動底板，貫通軸，輪邊，輪轂，制動鼓等進行組裝最后成為完整的車橋。需要說明的是：裝配線的物流通道是以一定速率前進的軌道系統；在整個裝配過程中，全部工序是“一個流”。

由于這條裝配線是剛建成的，人員，設備等都處于試運行階段，因此，針對這條生產線，我們要從基礎開始，首先進行現場管理，如“6S”管理。然后再對生產現場做進一步的改善。

3 “6S”管理

“6S”是指整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全[2]，它是現場管理的基礎，“6S”的三大支柱如表1。

表1 “6S”的三大支柱

3.1 “6S”管理的實施

整理——按照標準將必需物品與非必需品區分開，對不必要的物品進行處，如表2表示整理的內容。

整頓——把必要的物品按需要量、分門別類、依規定的位置放置，并擺放整齊，加以標識。消除無謂的尋找，既縮短準備的時間，隨時保持立即可取的狀態，整頓過程中遵照的原則如表3。

表2 整理的內容

表3 整頓的三大原則

裝配線上，經過上個整理環節的實施，我們再將貨架上的零件進行整頓，將零件分類，放在最適宜的地方，最后在貨架上掛上標識牌，用來說明該貨架上的零件名稱，同時，我們要仔細觀察在裝配車橋的時候每個零件需要個數，再以1.5小時作為送貨的循環周期。

對于盒子里面數量較少或按件送的零件來說，該零件在每根車橋上每小時的使用數量為n；每次送貨或每盒里面裝的數量為m，則每1.5小時送貨的件數可用公式計算：

N=1.5*n/m，若N為整數，則每1.5小時送該零件N箱；若N為小數，則取小于N且距離N最近的整數M，然后再利用公式H=M*m/n，則每H小時送一次零件。

對于盒子里裝得多的零件（如螺栓，墊片等），則直接用H=m/n，則每H小時送一次零件。

清掃——清除工作場所的臟污（灰塵、污垢、異物等），并防止臟污地再發生，除了能消除污穢，確?？蛻舻慕】?、安全衛生外，還能早期發現設備的異常、松動等，以達到全員預防保養的目的。

清潔——將前面3S（整理、整頓、清掃）的做法制度化、規范化，并貫徹執行及維持。

素養——人人依照規定和制度行事，養成好習慣，培養積極進取的精神。

安全——對原有“5S”的一個補充既關系到操作人員的人身安全，也關系到產品、設備的安全；安全管理的實質就是要針對企業生產制造過程的安全問題，運用有效的資源，實現產品制造過程中人與機器設備、物料、環境的和諧，達到安全生產的目的。

3.2 “6S”檢查階段

在“6S”活動實施的同時也要做好監督工作，我們在成立現場檢查小組，組員由生產線的負責人以及現場管理人員組成，首先，制定出“6S”檢查管理辦法，制定了如表所示的6S檢查評分表（如表4）。在每周的同一個工作日內進行檢查工作，對做得好的工位進行獎勵，對做得不好的工位進行處罰，在起初進行“6S”檢查時一定要將處罰真正的執行下去，給工人們建立一種意識，而且，每月進行一次總結，找出學習的榜樣。

表4 “6S”檢查的評分表

每周檢查完以后要將檢查結果進行匯總，按一定的比例對評分計算。各工位進行排序作為獎罰的依據，匯總中的主要內容是（1）當周“6S”管理檢查工作狀況介紹及上周整改跟蹤；（2）工位總體排名及共有問題點；（3）存在的典型問題點。

3.3 “6S”管理的效益

通過這次“6S”管理推行，裝配線上整體效果和以前大不一樣，零件按照需要放置在操作人員最適宜拿取位置，同種零件放置在一起，送貨頻率大于等于1.5小時，從而使現場的物品循環起來，生產現場每工作人員每天的尋找時間改善前后變化如圖3所示。

圖3 改善前后尋找時間變化圖

尋找的浪費，貨架的制作，維護，修理的浪費，空間的浪費，往返搬運的浪費都會造成成本的增加。從而降低利潤。改善前后的每根車橋的生產成本如圖4所示，單位為元。

圖4 改善前后生產成本變化圖

由上面的變化圖就可以看出現場管理所帶來的效果，對公司的精益生產的推進起到了重要的作用，在減少時間，空間，成本等方面的浪費作出了很大的成績。

4 現場改善

4.1 第1工序改善

4.1.1 現狀

第一工序工作是把洗好的車橋放置在裝配線物流導軌上，在上橋殼的時候使用天車吊運，距離遠且橋殼比較重，吊運是只能吊運一個。

在實際生產過程中存在以下問題。

（1）用天車吊運重物的時候可能對下面的人造成威脅，存在安全隱患，同時，作為生產線中的運輸工具，每個工廠在購買時都需要投入很大資金，運輸工具的結構越復雜它的費用也就越昂貴，天車和一般的運輸工具相比較而言，它所占用的空間也是相對比較大的，這樣產生了設備成本和空間浪費。機械設備正確使用和精心及時的維修保養，保養作業項目：清潔、潤滑、調整、堅固、防腐等。這樣就產生了保養浪費。

（2）現在裝卸運輸的穩定性不好。

在物流過程中，裝卸和搬運是不可分的，常合稱為“裝卸搬運”，即是在同一地區范圍主要指一個物流結點，改變物流的存放狀態和空間位置的作業活動。裝卸搬運本身是不產生新的效用和價值的，但它的工作質量的好壞和效率的高低對物流速度的提高，物流費用的降低等發揮著重要的作用。裝卸運輸要求在工作中能夠穩定，安全的狀態下運行。而天車在裝卸運輸時達不到此要求。

4.1.2 改善方法及效益

精益物流搬運原則中要求，工廠內搬運的工具盡量使用小規模的運輸工具，這樣，操作人員可以相互協作，同時，裝配線上的裝卸搬運工具應盡可能的小規模，采用輪式推拉，這樣會減少好多的問題，例如：設備成本，維修費用，減少生產過程中的安全隱患。我們用鋼材做運輸橋殼的小車，小車要滿足的要求是把橋殼放置在上面的時候不會左右搖動，可以用來推的高度為1.2米左右的把手，從人因工程理論來講，我們在設計設備時，我們要著眼于人，落實于設備，結合作業任務要求，以人員為主體進行作業空間設計，也就是首先要考慮到人的需要，為操作者創造舒適的作業條件，再對設備進行合理的設計。

設計的運輸小車一次可以運輸2個橋殼，用兩個鋼板來卡住法蘭控制橋殼的左右搖動，這樣可以在運輸的時候比較安穩。把手高度按照人的最適宜工作范圍來設計，高為1.3米，實際的小車總體長，寬，高分別為2.5米，1.6米和1.3米，就設備購買，保養和維修成本而言，小車更加地節約成本，改善前后所采用搬運設備成本如圖5所示，單位為元。

圖5 改善前后設備成本變化圖

4.2 第4工序的改善

4.2.1 現狀

第四個工序是將主減速器總成裝到橋殼里，然后用螺栓進行連接，其中是18個小螺栓和2個大螺栓，螺栓是由氣扳機打進去，目前，氣扳機放置在地上，大小螺栓也是用盒子裝著放置在地上，操作人員用時彎腰取放。

1）在取放的過程中反復的彎腰增加了勞動強度。

勞動強度是指作業者在生產過程中體力消耗及緊張程度，中國于1983年制定了按勞動強度指數劃分的《體力勞動強度分級》國家標準（GB3869-83），如表所示。該標準是以勞動時間率和工作日平均能量代謝率為標準制訂的，能比較全面地反映作業時人體負荷的大小。

表5 勞動強度分級

單位時間人體承受的體力活動工作量（體力工作負荷）必須處在一定的范圍之內。負荷過大，超過了人的生理負荷能力和供能能力的限度，會損害勞動者的健康，導致不安全事故的發生。一般人體的最佳工作負荷是指在正常情景中，人體工作8h不產生過度疲勞的最大工作負荷值，最大工作負荷值通常是以能量消耗界限、心率界限以及最大攝氧量的百分數表示。中國醫學科學院衛生研究所提出了如下能量消耗界限，即一個工作日（8h）的總能量消耗應在5880—6720kJ之間，最多不超過8400kJ。若在不良勞動環境中進行作業，上述能耗量還應降低20%。

2）反復彎腰容易使操作人員疲勞，疲勞是指在勞動過程中，勞動者由于生理和心理狀態的變化，產生某一個或某些器官及至整個機體力量自然衰竭的現象。疲勞產生的原因之一是工作條件因素，泛指一切勞動者的勞動過程產生影響的工作環境。①勞動制度和生產組織不合理。②機器設備和各種工具條件差，不良設計。③工作環境很差[3]。

4.2.2 改善與效益

降低疲勞的方法有合理設計作業的用力方法。合理用力的一般原則有以下幾個。

① 隨意性原則：“隨意”表現為姿勢的不斷交化，因此，隨著活動肌肉（收縮）與不活動肌肉（舒張）的交替，可使通向肌肉的血流加速，以利于靜脈血液回流從而解除疲勞。

② 平衡性原則；

③ 經濟性原則；其一，動作對稱。可身體用力后能夠保持平衡與穩定。如雙手操作時，同時并做。其二，節奏約束。會避免由于動作減速而浪費能量。其三，動作自然。這是實現平衡性和節奏性的保證。一般，動作具有交替性或者對稱性。

④ 降低動作等級原則。

任何一種作業都應選擇適宜的姿勢和體位，用以維持身體的平衡與穩定，避免把體力浪費在身體內耗和不合理的動作上。

我們設計了如圖6所示的兩種平臺，平臺一用來放置小螺栓和其對應的風扳機，平臺二用來放置大螺栓和其對應風扳機。

左右分別放置了平臺以后，工作人員取放東西不用彎腰，而是直接伸手就能夠到，從模特法的角度看[4]，這在時間上是一種節約。在模特法中簡單地抓動作G1，時間為1MOD（等于0.129s），改進以前動作為B17，時間為17MOD（等于2.193s），在一次取放過程中節約時間2.064s，在裝一個橋中節省時間12.384s。

圖6 新設計平臺圖

圖7 取放物品時間變化圖

改善前后每次取放東西所用的時間變化如圖7所示，單位為秒。

在節約了時間同時還解決了風扳機放置在地上帶來的安全隱患，工作人員可以更加安心地工作。

5 結語

通過對改進前后的比較可以看出改進可以很大程度上減少浪費，在以后的工作中將會對每個工序進行改進，使現場的人和物處在科學、合理的協調狀態，這樣就可以最大地為公司帶來效益。