伊振芹

（同濟(jì)大學(xué)，上海 200092）

1 研究對(duì)象及目的

本研究以處于傳統(tǒng)勞動(dòng)密集型行業(yè)中的電動(dòng)工具企業(yè)J公司為主要對(duì)象。J 公司是中國第一批電動(dòng)工具貼牌代工企業(yè)，在2008年左右最高峰時(shí)年?duì)I業(yè)額達(dá)到 20 億人民幣，工廠員工總數(shù)達(dá)到2000人。但是，隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，物質(zhì)供應(yīng)越來越豐富，最終用戶不再滿足于單一的產(chǎn)品，使得J公司傳統(tǒng)35人以上的流水生產(chǎn)線無法適應(yīng)，因此損失了大批客戶及訂單。所以該公司不得不立即實(shí)施改革，縮短換線時(shí)間，引進(jìn)更多自動(dòng)化設(shè)備，以降低生產(chǎn)成本。本研究通過對(duì)精益生產(chǎn)理論及其工具的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，同J公司的團(tuán)隊(duì)一起，對(duì)其生產(chǎn)現(xiàn)場和生產(chǎn)線進(jìn)行改進(jìn)。幫助工廠建立小單元生產(chǎn)的U型線，目標(biāo)包括：減少工人數(shù)量，緩解招工難的問題；縮短換線時(shí)間，提高加工效率，降低MOQ和縮短交期。

2 精益生產(chǎn)理論基礎(chǔ)

精益生產(chǎn)起源于日本，發(fā)展于美國。精益生產(chǎn)方式是戰(zhàn)后日本汽車工業(yè)遭到的“資源稀缺”和“多品種、少批量”的市場制約的產(chǎn)物。本文重點(diǎn)研究單元化生產(chǎn)工具并將之實(shí)踐在工廠生產(chǎn)線改造中。

單元化生產(chǎn)的基本原則為：

①使用最小空間②靈活配備人員和產(chǎn)量目標(biāo)方便換線，縮短換線時(shí)間④采用無WIP的單件流

單元化生產(chǎn)與傳統(tǒng)流水線的區(qū)別：

①工序間機(jī)器作業(yè)步驟能夠連續(xù)，組成一個(gè)個(gè)小的加工單元，消除工序間的在制品。②減少操作員的等待，優(yōu)化工序設(shè)計(jì)，流動(dòng)速度加快③多技能作業(yè)員：要求并且便于生產(chǎn)人員進(jìn)行不同作業(yè)，合并不同工序④減少上下料成本，節(jié)省空間：物料循環(huán)U型線一周，有一個(gè)工件進(jìn)入生產(chǎn)單元的同時(shí)，就會(huì)有一個(gè)工件流出生產(chǎn)單元，流經(jīng)路線短。

這種精益的思想就是通過生產(chǎn)過程整體優(yōu)化，改進(jìn)技術(shù)，理順物流，杜絕超量生產(chǎn)，，有效利用資源，降低成本，改善質(zhì)量。

3 對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)線進(jìn)行改造

3.1 項(xiàng)目計(jì)劃階段

項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵在于執(zhí)行力，而好的執(zhí)行力，需要完善的計(jì)劃來保證。項(xiàng)目立項(xiàng)之初，該項(xiàng)目組集合銷售，生產(chǎn)，IE，設(shè)備，測試，工程等相關(guān)人員，共同制定了完善的項(xiàng)目執(zhí)行計(jì)劃。

3.2 現(xiàn)狀分析階段

J公司現(xiàn)有的總裝生產(chǎn)線是傳統(tǒng)的直線型，一條生產(chǎn)線包括：部件預(yù)裝配，總裝，及包裝。以出貨量最大的直流電鉆JS6132為例，共需配備37人。如圖1、圖2。目前存在的問題有：

①人員需求量大。②質(zhì)量問題。從前道裝配到大貨，有幾十道工序，難以排查原因。③在工作站設(shè)計(jì)方面，僅憑一直以來的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，等待及動(dòng)作的浪費(fèi)很多。④在物料準(zhǔn)備方面。只要一個(gè)零部件沒有到，整條線都不能啟動(dòng)。⑤工人坐著工作，擾亂操作節(jié)拍，拖延導(dǎo)致整條生產(chǎn)線效率降低。⑥生產(chǎn)性物料及生產(chǎn)半成品的上下料及流轉(zhuǎn)，需要更多的空間，產(chǎn)線拉的太長，運(yùn)送成本隨之增加。

圖1 現(xiàn)有直線型流水線

圖2 現(xiàn)有直線型流水線

因此，我們對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線工序分進(jìn)行了完整的分析。發(fā)現(xiàn)目前此線三個(gè)部分的人員分布為：預(yù)裝：8人；組裝線：9人；包裝線：20人。

以上工作共有34個(gè)工序，利用IE測量法對(duì)每個(gè)工序的工作時(shí)間進(jìn)行記錄并統(tǒng)計(jì)，由于篇幅所限，這里不添加每個(gè)工序的cycle time列表，僅把總周期時(shí)間列出來。同時(shí)統(tǒng)計(jì)出單小時(shí)產(chǎn)出產(chǎn)品數(shù)量，以及單小時(shí)單人產(chǎn)出UPPH（unit per hour per person）及整條線的耗時(shí)記錄及統(tǒng)計(jì)，得出結(jié)果如表1。

表1 完整工序分析

根據(jù)線平衡計(jì)算公式：線平衡=生產(chǎn)工序總時(shí)間/(最大工序時(shí)長*工序數(shù)量)，由此得出，目前的三條生產(chǎn)線的線平衡率都較低，最低的預(yù)裝線只有76%。單小時(shí)單人產(chǎn)出過低，只有10.2件。

3.3 改進(jìn)設(shè)計(jì)及實(shí)施階段

新設(shè)計(jì)U型生產(chǎn)線，結(jié)合單元化生產(chǎn)理論及工具，以及工廠現(xiàn)狀，需要遵循的原則有：減少對(duì)人工的依賴，節(jié)省生產(chǎn)線空間，縮短上下料距離及時(shí)間以及要解決線平衡的問題，減少浪費(fèi)。

重新制定合理的工藝流程，合并相關(guān)工序，結(jié)合實(shí)際，設(shè)置U型線目標(biāo)如下：

表2 新U型線目標(biāo)

對(duì)現(xiàn)有流程重新設(shè)計(jì)，將預(yù)裝，組裝及包裝工序合并在一起，從齒輪壓軸套，到壓裝電機(jī)齒輪箱，到總裝包裝，設(shè)計(jì)成7個(gè)工作站。這7個(gè)工作站，把以前37個(gè)人的工序合并，根據(jù)這個(gè)工藝流程，重新設(shè)計(jì)U型生產(chǎn)線。

對(duì)新生產(chǎn)線進(jìn)行試運(yùn)行之前，需要對(duì)工人進(jìn)行完整深入的培訓(xùn)。工人需學(xué)習(xí)新的技能，熟悉新的SOP，新生產(chǎn)線必須經(jīng)過多次試跑，管理人員也要轉(zhuǎn)變思路。

圖示UPPH的趨勢圖，截取了9月1日到9月18日的生產(chǎn)記錄，可以明顯的看出，運(yùn)行中是有一些反復(fù)的，但是經(jīng)過一些調(diào)整及適應(yīng)過程后，產(chǎn)量穩(wěn)步上升，在9.18日達(dá)到了10.7件單人單小時(shí)。線平衡率達(dá)到了85.5%。

經(jīng)過兩個(gè)月的試運(yùn)行及爬坡過程，新的U型線運(yùn)行順暢，初步達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)。工廠順利的將傳統(tǒng)長直流水線改造成了U型線，對(duì)小批量多批次的訂單，都可以快速切換，換線時(shí)間從以前的2個(gè)小時(shí)，縮短到了45分鐘，大大降低了生產(chǎn)成本。

4 總結(jié)及改進(jìn)

該生產(chǎn)線改造項(xiàng)目，借鑒了國內(nèi)外先進(jìn)的精益生產(chǎn)理論及經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工廠實(shí)際，制定了明確的實(shí)施計(jì)劃及步驟。把傳統(tǒng)長直線改造成了更為靈活的單元生產(chǎn)線，更能適應(yīng)現(xiàn)在多頻次小批量訂單的需求，可以適應(yīng)更低的MOQ和更短的交期。

下一步工作計(jì)劃，是要在完成一條生產(chǎn)線的改造后，逐步應(yīng)用到其他產(chǎn)品及產(chǎn)線上，推動(dòng)整個(gè)工廠生產(chǎn)線的改造。

此外，工廠除了生產(chǎn)線改造，仍存在以下幾個(gè)問題，需要逐步提升：

自動(dòng)化程度低：目前注塑生產(chǎn)線仍大量依靠人工，一臺(tái)機(jī)器需要一個(gè)工人取件及修邊。需要增加機(jī)械手及流水線，節(jié)省人工成本，提高效率。

5S及kanban需要進(jìn)一步改進(jìn)：做好可視化管理，改進(jìn)現(xiàn)場管理，借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，提高5S及kanban水平。

員工流動(dòng)性大：隨著內(nèi)陸及西北地區(qū)的發(fā)展，越來越多的工人選擇就近就業(yè)，長三角地區(qū)對(duì)外地工人的依賴度非常高。需要?jiǎng)?chuàng)造更好的工廠環(huán)境，提高工人待遇，留住更多工人。

相信工廠經(jīng)過持續(xù)不間斷的改進(jìn)，逐步提高競爭力，在國際經(jīng)濟(jì)增長趨緩的情況下，通過提高內(nèi)部管理，降低生產(chǎn)成本，減少不良率，減少浪費(fèi)，節(jié)約人工，依然能夠保持良好的運(yùn)營狀況。