李 華,王 龍,楊世紀
(浙江吉利汽車有限公司 張家口分公司,河北 張家口 075000)
據(jù)乘聯(lián)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,汽車的銷量穩(wěn)中有升。截至2022年8月,國內(nèi)的汽車品牌(不包括進口未能國產(chǎn)的)一共有110 家之多。同時,結(jié)合汽車產(chǎn)業(yè)復(fù)雜多變的國際國內(nèi)形勢以及全球汽車供應(yīng)鏈不穩(wěn)定等眾多因素,汽車行業(yè)之間的競爭必將愈發(fā)激烈。因此,企業(yè)要想在激烈的市場競爭中脫穎而出,保持良好的競爭力,除加大核心技術(shù)研發(fā)、保證產(chǎn)品質(zhì)量外,需注重生產(chǎn)效率的提升,而編成效率則是生產(chǎn)效率的重要指標。
焊裝工藝是汽車制造四大工藝之一,是形成白車身的過程。由于生產(chǎn)特殊性及工藝復(fù)雜性,其生產(chǎn)流水線中除人工作業(yè)外需大量機器人完成自動化作業(yè),編成效率是影響其車間運行的重要指標之一。因此,提升焊裝車間的編成效率更具有典型性與先進性。
焊裝車間要求產(chǎn)能為40JPH,即顧客需求時間(Take Time, TT)90 s,經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),除機艙后地板線產(chǎn)能為37JPH外,其余線體產(chǎn)能均為40JPH。因此,對機艙后地板線體展開分析。
機艙后地板線體主要用于機艙(Engine Room,ER)與后地板(Rear Floor, RF)的生產(chǎn),包含產(chǎn)品檢驗的規(guī)范工位(Standard Inspection Procedure,SIP),共計21工位,需人工作業(yè)的工位12個,其余工位均為機器人焊接工位,如表1所示。
根據(jù)系統(tǒng)程序,分別導(dǎo)出每工位的機器人作業(yè)時間,顧客需求時間為90 s。并形成平衡墻,如圖1所示。由圖1可以看出,RF070工位機器人作業(yè)時間為96 s,屬于瓶頸,需進行優(yōu)化。
我國從20世紀50年代就在企業(yè)中開展了工時管理工作,已有所提高。其中方法時間測量(Methods Time Measurement, MTM)是當今世界應(yīng)用最廣泛的時間測量法,因此,本文運用MTM法對員工作業(yè)進行分析。1MTU=0.036 s,按此方法計算其余工位員工作業(yè)工時,并計算每個員工的編成效率。將員工作業(yè)形成平衡墻,如圖2所示,對瓶頸工位進行分析,如表2所示。
圖2中每工位工時由增值工時、必要非增值工時、輔助工時構(gòu)成,如RF010-1工位,其三個工時分別為數(shù)軸上的時間,即29.52 s、7.02 s、16.02 s。同時,由圖2可知,部分工位周期時間(Circle Time,CT)短,影響了線體編成效率及線體平衡率。
編成效率為
式中,為編成效率;為員工作業(yè)時間;為線體總工位數(shù);為顧客需求時間。由公式(1)計算可得,=848.3/16/90≈58.6%,編成效率較低。因此,需對員工作業(yè)內(nèi)容進行調(diào)整,編程效率如表3所示。
針對上述問題分析結(jié)果,利用ECRS法,即取消(Eliminate)、合并(Combine)、調(diào)整順序(Rearrange)、簡化(Simplify)法(簡稱ECRS法),并結(jié)合動作經(jīng)濟性原則對線體進行優(yōu)化,從而提升編成效率。
由于RF070工位機器人節(jié)拍超出顧客需求時間,因此對其進行動作優(yōu)化。分析機器人運行軌跡及動作必要性,機器人運行軌跡圖如圖3所示,作業(yè)內(nèi)容如表4所示。
通過分析可得,機器人為滿足員工打緊螺栓作業(yè),需完成4~7步,需工時25 s,可通過工藝內(nèi)容調(diào)整,結(jié)合現(xiàn)場工藝布局、螺栓打緊的部位,將打緊螺栓作業(yè)移至UB190工位。經(jīng)過調(diào)整機器人運行軌跡如圖4所示,機器人的作業(yè)內(nèi)容如表5所示。
根據(jù)ECRS法對員工作業(yè)內(nèi)容進行調(diào)整,調(diào)整思路如下。
(1)取消。一方面識別作業(yè)內(nèi)容中編成效率較低、工藝較簡單的直產(chǎn)工位,將其作業(yè)內(nèi)容分配至現(xiàn)場巡線的OP手代替,可完全滿足生產(chǎn)節(jié)拍,識別出的崗位如表6所示。
(2)合并。針對作業(yè)內(nèi)容不能取消的工位,需要進行合并。識別CT時間較短且距離較近的工位,將其進行合并。ER060與ER070工位相鄰,且工藝相同,都為涂膠上件工位,且合并后節(jié)拍滿足,因此將其合并;機器人軌跡優(yōu)化后,可將RF070打緊螺栓作業(yè)移至UB190-1、UB190-2工位;RF080工位合并ER100工位上件作業(yè); ER080合并ER100打緊3顆螺栓作業(yè)。
(3)重排。對作業(yè)順序進行重排,如ER060&ER070工位,需在ER060涂膠夾具上放在置件,重新調(diào)整作業(yè)順序,可滿足節(jié)拍。
(4)簡化。對于不能刪減的作業(yè)步驟,要進行簡化,能簡則簡,縮短作業(yè)時間,提升工作效率。如簡化ER070與ER080工位合并后,簡化拿取螺栓的時間。
優(yōu)化后,直產(chǎn)崗位作業(yè)內(nèi)容如表7所示。
經(jīng)過改善,現(xiàn)場直產(chǎn)人員由16人精簡至6人,編成效率由58.6%提升至83.7%。編成效率大幅度得到提升。同時為公司營造了良好的改造氣氛,極大地減少了公司的運營成本。
本文利用MTM法對工時進行分析形成平衡墻,并依據(jù)ECRS法對工位進行優(yōu)化,對降低制造成本、提升運營效率起到了積極的作用,同時帶動了企業(yè)形成善于改進的氛圍,為其他制造型企業(yè)提升效率提供了方法。