基于精益化管理的智能裝配車間管理研究

陳永剛 紀旭

摘 要：隨著新一輪科學技術革命的發展，傳統裝配業正逐步向智能裝配的方向升級發展。在這一過程中，信息化和工業化是企業轉型的關鍵要素，而技術的運用和科學地管理是成功轉型的核心。本文結合某單位裝配車間的實際案例，提出了基于精益化管理的智能裝配車間的管理方案，簡要介紹了智能裝配車間的主要理論、方法和關鍵要素。

關鍵詞：裝配業;精益化管理;智能裝配

1引言

“德國工業4.0”崛起、美國“工業互聯網”崛起、中國“制造2025”崛起等新一輪科技和產業革命正在全球孕育。為了滿足未來市場快速增長、個性化的需求，各國提出了一種新的工業制造理念來指導數字化、智能化、網絡化的全球環境下的工業裝配發展，以及將傳統裝配升級為智能裝配[1]。提高現代企業核心競爭力的關鍵在于充分利用信息技術、工業技術、現代科學和管理技術所帶來的優勢。一方面，管理人員應利用現代科學技術管理和信息平臺的優勢，充分利用信息技術指導和決策分析功能，改進業務流程，從而實現生產過程的卓越化，促進產業水平的發展;另一方面，要充分發揮多種工業技術在信息化、工業數據提取、分類和利用等方面的支撐作用，為信息化生產的實施奠定基礎，完成智能裝配精益車間的管理建設[2]。本文以某單位智能裝配車間升級改造的實際案例為例，簡要闡述了基于精益管理的智能裝配車間管理方案的主要理論、方法和關鍵因素。

2智能裝配車間定義

智能裝配車間的范圍涵蓋了企業的各種實際業務，具體業務涉及裝配、物流、管理和維護等方面。智能裝配車間利用可視化、透明、智能網絡等先進的信息技術，結合系統的平衡能力，提高生產設備的監控、利用效率、提高企業產品質量，降低生產成本，提高企業生產效率[3]。

2.1構建智能裝配車間

構建智能裝配車間的主要步驟是構建流程框架、形成信息網絡和持續性優化改進。智能裝配車間精益化管理以設備裝配系統為主線。通過梳理生產裝配流程，改善現有流程優化，去除不必要流程，簡化復雜流程，工人構建簡潔的頂層流程框架[4]。為實現自動化操作或達到無人工作狀態，精益智能裝配車間以信息系統為平臺，視可視化為載體，利用IT信息基礎設施與裝配流程的集成，建立一系列網絡業務，旨在使生產過程的各個環節得到統一的標準和接口。

2.2精益化管理建設規劃

確定精益智能裝配車間管理長遠發展規劃，形成裝配能力提升支撐平臺。主要從組織架構、裝配流程和建立設備資源保障體系等三個方面進行改造升級，在組織架構方面，實施技術創新組織結構改革，構建精益智能裝配車間組織環境，結合專業需求、技術發展規劃和車間建設，在專業技術研究領域進行專業技術組織結構調整和分工，建立技術研發部門，形成有效支持技術創新的組織環境。

在精益化裝配流程方面，實施精益生產管理，提高生產過程的快速反應能力。企業通過自主開發和實施數字化生產管理系統，升級管理方式，以推進車間/單元項目一體化管理為切入點，逐步優化生產流程。在生產領域全面實施精益管理，有利于提高精益管理水平和對裝配過程的快速響應。

在建立設備資源保障體系方面，建立設備資源保障體系可以有效增強裝配資源的安全性。進行生產資源的優化配置與整合，實現設備資源的高效利用。建立數字化精益管理體系，支撐生產資源保障體系。開展專業性人才隊伍建設，為人才奠定基礎。開展人員結構調整和優化，主動適應技術發展。通過人才的培養，重新設計崗位聘任制度、薪酬制度，完善員工績效考核體系。

3精益化管理建設關鍵核心

智能裝配車間精益化管理主要涵蓋裝配領域的六大業務領域：裝配組織、生產計劃、過程管理、過程控制、組裝實施和后備保障。這六個業務領域構成了精益智能裝配車間的流程框架。

（1）裝配組織管理，針對大型裝配組裝設備移動困難等客觀情況，裝配企業選擇放棄精益生產單元的組織模式，轉而構建精益智能裝配車間。根據產品零件的特點，設計了零件編碼系統，劃分了零件類別，并建立了典型工藝知識庫。廠家根據設備的容量和特點，利用設備選擇系統和虛擬生產線的建立，選擇匹配產品類別的設備。

（2）生產計劃管理，生產計劃的核心是平衡能力，核心數據是流程及處理循環的一部分。在精益智能裝配車間的建設中，訂單的交付只有一個入口和一個出口。利用信息技術，可以動態平衡零件的輸入工藝計劃和訂單，指導生產和外包計劃，優化零件的加工和移植程序，科學決策。在月計劃和周計劃層面，生產計劃通過MES中的計劃自動以可視化的甘特圖的形式進行排定。在周計劃層面的具體實施中，對于缺乏啟動條件的計劃，相關部門將通過系統對組裝條件進行自動識別，完成協同工作。

（3）組裝過程管理，組裝過程管理主要側重于產品零件成型過程管理，包括過程研究、過程設計、過程現場管理、過程改進管理和過程知識管理。在數字化精益車間，接收新零件后，會對新工藝、新材料等進行工藝研究。并對工藝結果進行總結，形成工藝知識數據。然后通過信息的方式存儲這些數據。數控程序工藝設計完成后，在現場發放工藝文件，技術人員根據現場驗證提出改進要求，計算機自動修改排列和分類，技術部門借助技術庫快速調整。整個過程是一個迭代優化過程，最終通過過程知識庫將經驗轉化為生產過程知識。

（4）生產控制管理，生產控制管理通過數字化建設，在精益裝配車間建設中，工人可以實現生產的可視化管理、分層會議三位一體的控制和管理人員的規范操作。借助于數據鏈、標準知識庫、智能終端，工人可以提前發現問題，進而達到生產現場信息流控制、快速反應等目的。

（5）生產執行管理，生產執行包括施工前確認、生產過程、質量控制、產品驗收交付等。整個MES系統和故障異常處理系統，組裝工藝系統是串聯連接的。MES系統生成作業計劃指令。在各個工藝環節，按照計劃指令確定組裝產品的工藝過程。當組裝過程中出現問題時，系統將問題傳送到管理人員的計算機終端。異常問題經責任部門確認處理后，自動歸零。

（6）組裝安全管理，組裝安全是指利用信息技術，對整個產品組裝周期和流水線制造設備等進行管理。通過建立實時監控系統，對各個零部件的來源和使用狀態進行監控，工人可以對問題進行控制，從而追溯問題。例如，在某零部件管理中，工人在裝配流水線相應位置的零部件加工數量和質量的變化情況下，跟蹤每個零部件的實際生產時間，然后根據零部件的生產難度，正確判斷該零部件的合格率。在設備配套過程中，工人采用智能TPM手段，通過傳感器技術、設備實時DNC技術對裝配流水線的關鍵位置、關鍵指標進行監控。通過設置各項指標的安全閾值，結合設備的定期維護和預防性維護，最終裝配生產的產品合格率將大大提高，并且減少裝配設備的偶發故障，為產品裝配的順利進行提供最大限度地保護。

4結論

通過研究和應用，企業實現了智能裝配車間的精益化管理。在數字化技術的支持下，實現了車間自動化、自主化、智能化作業的目標，大大提高了車間作業過程的規劃協調能力、調度能力和資源安全水平。目前裝配設備利用率從40%大幅度提高到現在的60%。產品生產效率提高20%以上，企業裝配能力顯著提升。綜上所述，在智能裝配車間的建設中，數字化可以實現精確的數字化采集、調度和生產的精確控制。精益的管理思想和方法可以幫助分析數據，發現問題，然后提供改進的方法。兩者的互動為企業的發展提供了研發、生產和服務體系。成功地實現了生產企業科學管理、促進企業重組、資源優化整合的目標。從長遠來看，它為企業提供了一個非常重要的支撐平臺。

參考文獻

[1]武宇平.生產成本精益管理[J].華北電業，2021（12）：11.

[2]陸燕輝，陳弓.精益MES在船舶管件加工車間中的應用[J].造船技術，2021，49（03）：44-48.

[3]蔣磊，李十全，王龍，趙磊，謝蛟龍，徐彪.基于智能制造的樣車試制精益管理[J].汽車工程師，2020（11）：13-19.

[4]劉加高，陳圣.降低零配件耗用精益模式的探索與實踐[J].設備管理與維修，2020（21）：18-19.

作者簡介：

陳永剛，男，漢族，籍貫遼寧蓋州市，1987年10月29日出生，大學本科學歷。工作單位：中國電子科技集團公司第五十三研究所，職稱工程師，主要從事車間管理工作。郵編300300