精益生產在復材制件生產中的實踐應用

王嘉偉 彭麗

摘要： 精益生產管理是以消滅浪費和不斷改善為核心，降低成本，使企業以更少的投入達到利潤最大化。對生產制造企業實施精益化管理，可以消除生產中的浪費，降低企業生產運營效率，提高產品質量，縮短交貨周期，進而提升企業的綜合競爭力。因此對精益生產方式的深入研究探討，對每個企業都有重大的現實意義。本文介紹了通過利用精益工具和管理方法，結合精益生產的思想，在復材制件壓縮生產流程、精益化改善等方面持續改善，使產品質量穩步提升，生產周期大幅縮減，達到了降本提效的效果。

Abstract： Lean production management is to eliminate waste and continuous improvement as the core， reduce costs. So that enterprises with less investment to maximize profits. The implementation of lean management for manufacturing enterprises can eliminate the waste in production， reduce the production and operation efficiency， improve product quality， shorten the delivery cycle， and enhance the comprehensive competitiveness of enterprises. Therefore， the in-depth study of lean production mode is of great practical significance to every enterprise. This paper introduces a kind of composite shell. By using Lean tools and management methods，combined with the idea of lean production， continuous improvement in production process， lean and other aspects， the product quality is steadily improved，the production cycle is greatly reduced， and the effect of cost reduction and efficiency is achieved.

關鍵詞：復材制件;精益生產;降本提效

Key words： composite shell;lean production;reduce cost and improve efficiency

中圖分類號：F270? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）16-0163-02

0? 引言

隨著制造業的蓬勃發展，制造業需要不斷向降低成本，提高效率的方向邁進，精益生產在制造業中越來越受到企業的重視，其核心理念就是精益管理思想，通過生產過程優化，技術改進，消除浪費，達到用最少的投入實現最大的產出的目的。因此精益思想用在復合材料的制造生產中也具有重要的價值[1]。

1? 精益生產實施背景及必要性

精益生產把對客戶的關注分解成為具體的流程和行動，全面改善各類流程的質量、成本和效率，對戰略落地、執行能力提升具有強大支撐作用，是提升企業效益、實現管理提升的有效途徑，是公司核心競爭力的重要組成部分。[2]

隨著復合材料產量連年提升，但生產場地使用面積、生產設備、生產人員沒有增加，嚴重影響著復合材料制件的準時輸出，產能面臨瓶頸。

復材制件制造成本高，流程多，結構復雜，質量不穩定。為了滿足產能要求和客戶要求，推行精益生產勢在必行。[3]作為制造業企業，必須清楚的認識到推進精益化轉型的必要性和重要性。近年來飛機零部件制造領域的競爭日趨激烈，精益生產的引入對企業減少浪費、提高生產效率、加強市場對接具有重要意義。[4]

2? 復材制件簡介

復材制件分為復合材料和金屬件兩部分，該復材制件的生產流程較長。其中在下料、組裝模具、鋪疊等階段用時較長，存在較大的改善空間。

3? 精益生產的實施思路

3.1 價值流分析

對工序進行價值流分析，充分識別阻礙生產效率提高的主要問題、存在的浪費及其產生根源，采取有效措施予以改善。計算出增值時間與周期時間的增值比為5h/48h=10.4%。可見流程存在較大的浪費。

3.2 魚刺圖分析

通過魚刺圖分析，充分識別阻礙生產效率的主要原因、存在的浪費問題及其產生根源，找到卡脖子的工序及原因，從人、機、料、法、環、測等幾個方面對相關工序進行全面的分析，利用精益工具予以改善。

4? 精益化改善具體措施

4.1管理提升

實施日報制度：專門負責人每天反饋當天工作進度，對當天出現的問題及時反饋，及時解決，努力做到按計劃生產。

實施班組例會制度：組長明確當天工作內容，將每天的任務安排到人，合理分配勞動強度。

現場5S管理：將現場與工作無關的器具材料清理，只保留必要的操作器具。并將必要的器具進行形跡管理，減少尋找工具的時間和等待浪費。

實施可視化管理：將工作計劃在可視化看板進行張貼，每天進行更新，便于及時反饋并解決問題。可視化看板還包括項目相關的合理化建議和改善等[5-10]。

4.2 技術提升

將復材制件各個工序按照精簡，壓縮，合并等思想，逐項進行改善。[11]

4.2.1 下料改善

精益生產強調對下料工序進行改進，復材制件分為四個部分，分別在四個鋪疊模具上進行固化成型。按照消除浪費的原則對每個部件的下料尺寸和下料方法進行規定。改善前預浸料利用率較低，其中45°料片的一角沒有得到利用，改進后將45°料片的一角利用上，并將每個角片裁剪成A、B、C三部分。改進后將每臺制件用料從28.5米減少到20米，每臺制件節省了預浸料約8.5米。具體下料方式如圖1和圖2所示。

4.2.2 拆裝模具改善

改進前脫模和組裝模具的時間約4h。通過形跡管理將工具整齊的擺放在指定位置，減少了尋找工具的時間并有效的避免了工具丟失。統一培訓操作方法，提高操作者的熟練程度。將原有的脫模工具改進，將脫模時間和組裝模具的時間壓縮在1.5h內完成。

4.2.3 鋪疊和固化改善

改進前復材制件每鋪疊兩層抽一次真空，每次抽真空要重新封裝大約需要40分鐘。經過多次試驗，將抽真空次數壓縮至2次，即鋪疊完成第一層后抽真空壓實一次（0.5h），保證預浸料和模具表面貼實。鋪疊完成一半鋪層后再抽真空壓實一次，利用中午休息時間約1h，直至最后鋪疊完成，封裝進罐固化。

通過減少鋪疊時抽真空的次數，在滿足技術質量要求的情況下，將復材制件鋪疊固化的時間由4天縮短為1天，效率提升4倍。將固化的時間調整至晚上進行。改進后節約了大量的抽真空等待時間，合理的安排了全天的工作量，將脫模、組裝模具、鋪疊和固化工作壓縮在1天內完成。改進前后的示意圖如圖3和圖4所示。

5? 改善后項目的產能提升效果

改善后的效果主要有以下幾點：

①改善下料方式，提高預浸料利用率。

②壓縮抽真空次數，僅保留鋪疊完第一層和鋪疊一半層數后的抽真空，將鋪疊固化時間壓縮在一天內完成。

③總結組裝模具經驗方法，提高操作熟練度，改善工具，減少模具組裝時間。

④將固化時間調整至晚上進行，使模具在白天處于工作狀態。

提升效果如表1所示。

6? 總結

運用精益生產理論和工具，選擇復材制件的鋪疊工序為改進突破口，大幅減少了單臺復材制件的鋪疊時間，在此基礎上優化工人全天的工作量，提高工人工作效率。節約鋪貼工時合計67工時，鋪貼效率提升3倍。縮減模具準備時間，調整固化時間，最后通過優化改善，將復材制件成型的時間壓縮至1天。在未增加人員、模具和場地的情況下，將復材制件的產能翻了3倍。

參考文獻：

[1]王文章.論精益生產與精益企業[J].工業工程，2019（04）：33-35.

[2]王焰迪.企業實施精益生產前后效益研究——基于平衡計分卡[J].金融時代，2017（11）：159-162.

[3]趙紅旗.某型復合材料部件生產精益管理實踐應用[J].電力設備，2018（05）：1-4.

[4]賴力萌.精益生產在飛機復合材料零部件制造中的應用[J].科技走廊航空制造技術，2017（05）：2-5.

[5]連紅兵.精益生產在馬克菲爾工廠應用研究[D].天津財經大學，2015：17-45.

[6]張松.基于精益生產的現場改善研究[J].科技展望，2017（09）：295.

[7]唐永佳.基于精益生產的持續改善系統優化研究[J].中國集體經濟，2017（05）：58-59.

[8]許國棟.QC小組活動提升復材零件外觀質量[J].中國科技人才2021（6）：342-343.

[9]許國棟.精益6S管理在某型復合材料零件生產現場管理中的實戰應用[J].工程管理前沿，2021（2）：406.

[10]鄧金紅.精益生產理論在泰特公司的應用研究[D].吉林大學，2016：11-53.

[11]田愛柱.基于精益生產F公司車間生產現場管理改善研究[D].陜西師范大學，2016：7-52.