創新優化批產產品生產組織模式

陳成波、汪偉、張棟棟、暢思琦、董曉強 /山西航天清華裝備有限責任公司

隨著客戶對產品質量、合同節點關注度越來越高，以及繁重的任務形勢與生產場地、人員、設備、工裝等多方面的資源配備矛盾，從產品工藝工位工序切分、裝配調試工位分離、物料配送模式變革、生產人員擇優重組等方面，將產品生產組織從“設計BOM（物料清單）”向“裝配BOM”演變，運行工位模塊化流水作業模式，提高產品裝調生產效率及現場質量管理水平，對公司完成各類產品批產任務具有十分重要的意義。

一、現狀分析

1.產品生產過程現狀

山西航天清華裝備有限責任公司總裝事業部主要承擔公司產品總裝總測工作任務，產品原有生產組織模式主要以班組為單位，每批產品由一個或多個班組開展總裝調試工作，到廠底盤全部進入工位，產品生產準備與裝調流程如圖1 所示。

圖1 產品生產流程

2.產品物料領用管理

生產準備階段，裝配人員按照圖紙明細領取待裝零部件，根據班組承制產品總數量一次性領取多臺產品物料，涉及種類與數量較多，需逐件清點各類物料數量，待裝物料領取至工位后由小組集中存放。物料領取及使用過程存在大量動作浪費，現場物料管理粗放，存在物料丟失、混用等風險。

3.產品裝調過程管理

物料領取至班組車輛裝配工位后，班組長組織安排班組人員開展裝配，裝配過程未將各工序責任明確到人，發生質量問題追溯性較差；單臺產品裝配完成繼續占用裝配工位完成調試工作，影響裝配工位周轉，導致后續產品開裝節點延遲，影響裝配工位產出效率。

4.產品通用資源管理

裝配過程需使用的工裝、設備資源有限。各班組承制產品并行裝配，會導致工裝與設備需求沖突；裝配所需工具管理依靠班組級管理，翻找拿取過程存在動作浪費，也對產品的整體裝配進度造成了影響。

面對現階段批產產品數量大、裝配周期短、節點要求高的任務形勢，亟需解決現有生產模式存在的上述問題，提高物料管理與生產現場管理水平，提升產品生產效率與質量，保證各類批產產品能夠高質量按時交付用戶。

二、工作與實踐

1.工作策劃

隨著任務不斷增加，當前的生產模式暴露出對場地資源、人員技能、物料配送以及現場管理的不適應。為解決以上問題，總裝事業部策劃制定了產品工位模塊化裝配、“裝調分離”生產模式，與公司工藝中心成立了項目實施小組，按照“裝配BOM”對工位工藝切分、標準件類型統計、托盤布置圖繪制與制作、工位資源配置、產品裝調周期等內容開展集中研討，確定“工位模塊化”生產流程，如圖2 所示。

圖2 “工位模塊化”生產流程

針對產品批量裝調工位需求大、月計劃交付數量多的生產實際，對產品生產節拍進行統計分析，裝配工位單臺車輛產出周期為N1天，空載調試工位單臺車輛產出周期為N2天，滿載調試工位單臺車輛產出周期為N3天。根據同期其他產品工位需求，規劃整理單位可用工位資源結合生產作業計劃節點要求，在A、B 工房分別設置4 個裝配工位，C 工房設置6 個空載調試工位，D 工房設置裝填、調試工位各2 個。產品在A、B 工房完成裝配工作后迅速轉至C 工房進行空載調試，調試完成后再轉入D 工房完成滿載調試，打破了產品原有車輛長期占用裝配工位作業模式，加快了產品工位流轉率，同時可以保證產品按作業計劃節點交付。

2.產品裝配工位資源配置

（1）人力資源配置

工藝技術員根據產品裝配需求，開展產品總裝“裝配BOM”設計，將原有工藝工序分為2 個模塊，總裝事業部按照模塊作業任務量將單位內部多個承制班組人員進行優化重組，以“老帶新”的方式均衡作業團隊整體能力，根據模塊工序作業量成立Ⅰ、Ⅱ團隊各4 支，物流配送團隊1 支。完成同樣數量產品人員需求縮減30%，實現了減員增效的效果。

（2）工位資源配置

按照產品作業計劃，結合該產品運行“工位模塊化”產出周期，以及產品底盤與物料齊套情況，共設置了多個裝配工位，每2 個相鄰裝配工位為一組，每組工位資源配置如表1 所示。

表1 每組工位資源配置表

3.工位物料定置管理

（1）標準件托盤設計制作

工藝技術員按照產品總裝工藝梳理各系統裝配用標準件明細，總裝事業部按照明細繪制標準件托盤圖紙，圖紙審核定稿完成使用木板與PE 板粘貼制作標準件托盤，由庫房管理人員按照托盤各系統標準件區域粘貼的標準、規格、數量進行配盤。接收到裝配工位通過生產運營管理（MES）系統發出集成物料需求后，配送團隊直接將托盤轉運至工位，與工位負責人交接完成配送工作，消除了操作人員到庫房領取物料產生的動作、等待浪費，對生產現場物料質量管理和產品裝配效率提升起到了促進作用。

（2）標準化工具架與生產件存放架配置

梳理裝配用工具種類，開展工具齊套上架。工具架擺放在兩個工位中間區域，便于操作人員取用。該方式加強了裝配現場工具規范化管理，能夠有效減少操作人員使用工具時需從工位行至班組工具柜翻找、拿取工具產生的動作浪費。

按產品分類配置工位待裝件存放架，改善了原有作業模式下承制班組領取待裝件后無序存放在工位旁產品包裝箱或貨架的狀況，提升產品小型待裝件的現場質量管理，消除裝配時翻找、拿取物料時間浪費，降低產品發生磕碰導致的產品質量風險。

4.團隊間作業銜接機制

每組工位均配備Ⅰ、Ⅱ兩支裝配團隊，在產品質量控制要求上提出了更高的要求。在工藝文件細化裝配要求的前提下，每支團隊嚴格執行技術文件要求，確保工位產出的每臺車輛裝配狀態一致。車輛移交至調試班組后，出現零部件未安裝、液壓系統管路滲漏現象，問題的排除與處理均由裝配團隊解決；在調試過程中若存在設備故障導致產品功能異常，調試班組不得隨意拆卸更換儀器設備，根據設計意見，設備更換工作由裝配工位人員執行，記錄設備編號，填寫《總裝事業部產品質量記錄卡》跟蹤問題閉環處理后歸檔留存，并將故障設備進行隔離處理維修。

根據產品分工，該產品車輛電氣系統電纜網裝配工作由設計單位人員完成，總裝事業部按照各工位車輛產出情況，與相關人員溝通安排車輛電纜網裝配工作，明確需求節點，強調產品多余物控制，提升產品質量讓客戶滿意。隨著工位模塊化模式的應用，MES 系統任務分派、質量卡打印、檢驗員工作也發生了相應改變，與生產實際相結合，協同數字化中心在MES 系統新增批量派工與質量卡批量打印功能，檢驗人員改變單臺產品全過程交驗，分工負責裝配階段與試驗階段的交驗工作，促進了產品工作效率提升。

5.工位模塊化實踐影響和意義

在生產資源方面，獨立的模塊化裝配區域設置不受總裝廠房尺寸和布局限制，可以科學合理地規劃工裝、設備需求數量，更易于進行柔性調整以適應其他產品的加入或產量的提升。根據各工位的生產進度反饋，可進一步調整生產管理流程，建立閉環動態的精細化生產管理機制。

在人員效能方面，結合工位模塊化建立小組化制造團隊模式，調整現有組織職能分工，簡化組織機構，加強單元內的人員工作效率，有效減少非直接生產工人的數量，使每個工人真正對產品實現增值。

在產品裝配質量的控制上，每組工位操作人員所承擔的工作量，由原有的裝配全周期縮減為對應工位內的工序內容，實現“短鏈 條、 高 頻次”，結合“老帶新”的人員配置，操作人員可快速熟悉所承擔的工作內容并提升技能水平，有效降低人為差錯導致的質量風險；此外，按工位配置的待裝物料定置管理模式，大幅降低了產品錯裝、漏裝的風險。

在生產效率上，模塊化裝配生產利于實現各生產環節的優化以及調整，能夠較好地適應大規模生產需求。此外，單個模塊內生產流程的縮短極大提高了工位產出效率，可以方便地根據產品產出節點改變產品的生產規模。

三、實踐效果

通過工位模塊化生產組織模式在某批產產品總裝調試過程的運行，強化了生產現場工位標準化管理水平，采用裝配與調試分離的組織手段，實現了裝配工位高效率周轉，單個總裝工位每月可完成多臺產品的裝配工作，單臺產品生產周期縮短25%左右，有效緩解多種類產品集中投入產出階段對工位的需求情況。

通過基于裝配流程與工位要求的總裝裝配BOM 設計，成立工序裝配組，固定工序作業人員，提高了產品零部件裝配熟練度，降低產品裝配過程質量風險；作業人員在每一臺產品裝配工序確認表中進行責任人與作業日期簽字記錄，提高了質量問題的可追溯性。

通過標準件托盤化、生產件齊套配送消除了承制班組領料過程的動作浪費與生產現場的等待浪費，各班組通過MES 系統在作業節點前發出領料集成需求，單位內部物料配送組根據需求將物料齊套配送至工位，與工位負責人進行物料清點對接，完成各類物料上架，提高了工作效率及物料現場管理水平。

在生產資源方面，獨立的模塊化裝配區域設置不受總裝廠房尺寸和布局限制，可以科學合理地規劃工裝、設備需求數量，更易于進行柔性調整以適應其他產品的加入或產量的提升。根據各工位的生產進度反饋，可進一步調整生產管理流程，建立閉環動態的精細化生產管理機制。

四、后續思路

工位模塊化流水作業模式在運行過程中，在工位小組成員構成、裝配組與調試組車輛狀態交接、單位與相關方工作銜接等方面需要深入研究持續優化，促進各階段作業銜接效率提升，從而提高產品總裝調試全過程質量管理與生產效率。

面對現階段批產產品種類多、數量大的嚴峻任務形勢，總裝事業部將在所有批產產品總裝調試過程推廣應用該生產組織模式，形成多品種柔性混裝能力，實現產品裝配由串行向串并行裝配方式轉變。通過總裝生產需求來安排零部件的生產計劃與原材料、外購件的采購，進行生產能力、物料資源的平衡，高效利用企業資源，合理調配生產節奏，縮短生產時間，保證物料順利、及時流轉，使生產、裝配順利進行，提升生產效率與產品質量，實現總裝拉式生產，推進企業全面深化改革和高質量、高效率、高效益發展?！?/p>