配件線體工業(yè)工程改善應(yīng)用研究
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摘要：我國工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展在國家經(jīng)濟發(fā)展中起著越來越重要作用，是國家強盛的其中一座支柱。工業(yè)水平又很大程度上取決于制造業(yè)水平，制造業(yè)為我國發(fā)展建設(shè)貢獻了巨大力量。在新時期政策環(huán)境下，制造業(yè)要從量的競爭上逐步走向質(zhì)的飛越，隨著智能制造的發(fā)展創(chuàng)新，制造業(yè)越來越重視生產(chǎn)現(xiàn)場的基礎(chǔ)改善。
關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；設(shè)備故障時間下降；效率提升；自動化改善研究
引言
隨著中國對制造業(yè)的大力發(fā)展，德國工業(yè)4.0相關(guān)先進技術(shù)啟發(fā)，中國制造2025等相關(guān)政策指引，中國不再是簡單追求快速發(fā)展，而是走上高質(zhì)量發(fā)展道路，逐步由中國制造向中國品牌挺進。
1．工業(yè)工程在制造企業(yè)的運用實踐
1.1以我參加的公司內(nèi)部的配件生產(chǎn)線體改善實踐為例
為減少中間庫存，減少中間物流及配送人員，經(jīng)過系統(tǒng)價值鏈的規(guī)劃設(shè)計，車間已將H產(chǎn)品內(nèi)膽生產(chǎn)線（下文簡稱H線）與總裝線對接，形成一條連續(xù)運行的線體。H線建成之初，單班10小時800件即可滿足客戶需求，但隨著訂單增加，單班10小時要生產(chǎn)1200件，才能滿足客戶需求了。H線立即開展了提效工作，按之前的工位設(shè)計，提高了各工位的節(jié)拍，但節(jié)拍提升后，單班產(chǎn)量在850-900件間波動，因關(guān)系到訂單交付，車間立即成立5人改善組，以單班1200件為目標。項目組先收集前三個月歷史數(shù)據(jù)，設(shè)備故障、換型數(shù)據(jù)，品質(zhì)數(shù)據(jù)等，各工位的節(jié)拍數(shù)據(jù)。部分異常，歷史數(shù)據(jù)記錄不夠詳細，比如縫焊異常僅寫信號異常，并未記錄什么信號異常；如換型記錄，未對各步驟做時間記錄，僅記錄了換型總時間等。為了更精確的找到問題，我們現(xiàn)場實時收集數(shù)據(jù)，換型時幾個人分工從不同角度拍攝換型完整視頻。品質(zhì)數(shù)據(jù)，實時收集兩天的品質(zhì)異常。同時，對于班組骨干人員，分組進行現(xiàn)狀調(diào)研和問題收集。兩天下來，對于收集到的細化數(shù)據(jù)，做了分析處理，根據(jù)8020法則，我們發(fā)現(xiàn)線體較嚴重是設(shè)備故障問題，月均影響達1000min，品質(zhì)一次合格率97.4%，是兩個主要的影響點。鎖定改善對象后我們首先確定了改善目標，設(shè)備故障時間內(nèi)下降50%，品質(zhì)一次合格率提升15%，換型改善，改善前換型停工時間23.5min，目標下降40%，初步測算可以達到單班1200件的目標。
1.1.1設(shè)備異常改善設(shè)備異常經(jīng)過柏拉圖分析發(fā)現(xiàn)主要集中在縫焊設(shè)備和鉚接設(shè)備，二者故障時間占比達82%，鉚接設(shè)備47%，縫焊設(shè)備35%。鉚接設(shè)備改善：該設(shè)備95%的問題集中在鉚接凹凸模具，二者初始距離發(fā)生變化，導(dǎo)致鉚接時，模具運動超程而碰撞損壞，為驗證這一猜想，我們帶游標卡尺測量了固定模具的油缸墊片，先減少墊片，直到凹凸模具運動剛好接觸不到，然后逐片遞增，每增加一片，鉚一次產(chǎn)品出來測量鉚接厚度，標準是0.25—0.32mm,當測量厚度接近該范圍時，換用0.1mm或更小規(guī)格的墊片進行測試，直到鉚接質(zhì)量合格。通過校準6個模具的凹凸模，模具損壞故障在后續(xù)兩個月跟蹤中幾乎無損壞的。同時我們制定每天都檢查產(chǎn)品鉚接厚度并記錄，以便后續(xù)科學(xué)分析。縫焊設(shè)備改善：因需用循環(huán)水進行冷卻，部分信號線路長時間在有水的環(huán)境中，會導(dǎo)致信號線接觸不良，我們根據(jù)操作員工反應(yīng)的幾種信號不良，排查了相應(yīng)的信號線，發(fā)現(xiàn)這些信號線確實長期浸在水中，我們沒將這幾處信號線進行逐一更換，并將接線盒的防護等級更換為IP67的，改善前的接線盒就是普通的，沒有防水功能，經(jīng)過這個改善后，線體信號不良在跟蹤的兩個月中降為零。
1.1.2短暫停改善改善中通過與班組人員訪談和現(xiàn)場觀察記錄發(fā)現(xiàn)這個問題。2號&3號機器人在放置工件到設(shè)備上時，因放不到位，導(dǎo)致短暫停，每次只有3-5min的，但經(jīng)3天的實時統(tǒng)計，每天累計能達到55min。這對于迫切提升效率的班組來說，影響是非常大的。通過對該兩處機器人的全部動作進行仔細觀察與時間記錄，發(fā)現(xiàn)主要影響因素為機器人夾具夾抱工件時，夾具長度只到工件的1/3，機器人在運動中，會有輕微晃動，項目組立即將備用夾具長度延長15cm,到工件長度的重心位置,從力學(xué)角度看夾抱相對穩(wěn)定，經(jīng)過替換驗證，機器人夾抱產(chǎn)品放不到位的次數(shù)由減少了30%；同時考慮自動化設(shè)備兼容性，我們測量了機器人送至設(shè)備后水平方向的允許放置間距5mm。對于機器人的運動軌跡，經(jīng)過校準發(fā)現(xiàn)并無偏移，機器人不能自動靈活的調(diào)整放置位置，而是按人設(shè)置的程序和軌跡運行，所以我們將機器上的夾具間距調(diào)整到1cm,加大機器的兼容性。這兩個方法實施后，放不到位現(xiàn)象下降了75%，另外一些放不到位的情況，發(fā)現(xiàn)工件變形是主因，為減少工件配送過程的變形，我們對配送工裝車做了改善，不詳述。
1.2換型改善
H線生產(chǎn)兩種型號產(chǎn)品A/B，換型難點在縫焊電極更換，換型總耗時20min。兩套產(chǎn)品所需電極材料都是一樣的，A型號長邊電極比B型號長邊電極長5cm,兩型號R角不同，由B型號換成A型號時要將固定直邊電極的6顆螺絲以及固定R角電極的2顆螺絲擰松拆下電極，然后同樣用8顆螺絲固定另一個型號的電極，經(jīng)過線下頭腦風(fēng)暴，項目組決定這里換型只換多出來的5cm電極和R角電極，螺絲只裝4個，同時固定螺絲的孔位需要依據(jù)換型而改變。當晚我們修改圖紙，第二天下午就趕出來一套新電極，在換型的時候，把新電極按新標準安裝上去，換型時間測試對比下降18min,因改變了電極安裝方式，項目組一員蹲點跟蹤3天的數(shù)據(jù)，對比發(fā)現(xiàn)對品質(zhì)并無影響。
1.3品質(zhì)改善
主要問題在折邊外觀面壓包，折邊面是要與設(shè)備夾具或者平臺接觸的，當夾具固定產(chǎn)品折邊面時會產(chǎn)生夾緊力，接觸面上的雜質(zhì)在力的作用下就導(dǎo)致了壓包不良。經(jīng)過各工位一次不良數(shù)據(jù)收集，我們發(fā)現(xiàn)折邊工位和縫焊工位的壓包不良占比85%，初步根據(jù)經(jīng)驗我們讓員工將折邊模具清潔間隔由1小時縮減至0.5小時，但壓包問題還是大量存在。經(jīng)過定點觀察，發(fā)現(xiàn)原材料在沖壓工序會覆膜，覆膜剪切不良導(dǎo)致很小的碎膜在H線折彎時，產(chǎn)生壓包，我們把該問題反饋至沖壓班組，沖壓班組設(shè)備人員檢修發(fā)現(xiàn)覆膜的切刀該換了。
2．改善效果
改善后按標準監(jiān)控改善效果二個月，在后續(xù)的跟蹤中，目標達成良好。第一周已經(jīng)達到單班1100件的產(chǎn)量（第一周改善期間為了緩解交付壓力，我們安排的加班與每天150件的庫存）經(jīng)過兩周的改善達成單班1200件的目標，我們持續(xù)跟蹤2個月的數(shù)據(jù)，期間將改善后的方法措施形成標準文件。19年我們引入信息化方法，監(jiān)控了關(guān)鍵工位的節(jié)拍，關(guān)鍵設(shè)備的故障時間，一次合格率的信息化監(jiān)控，使得數(shù)據(jù)記錄更為完善。
作者：章玉玲 單位：四川大學(xué)
