黃 誠，譚國樹，王 柱，王天雷

（1.江門馬丁電機科技有限公司，廣東江門 529000；2.五邑大學信息工程學院，廣東江門 529020）

0 引言

隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟的迅速發(fā)展，微電機市場呈現(xiàn)出需求多元化、個性化等特點，市場逐步實現(xiàn)由賣方市場向買方市場的轉化，企業(yè)由此進入一場行業(yè)內為生存而激烈競爭的時代，能迅速制造滿足市場需求的質優(yōu)價廉產(chǎn)品是企業(yè)生存和發(fā)展的基礎。

精益生產(chǎn)是指運用多種現(xiàn)代管理方法和手段，以充分發(fā)揮人的積極性為根本，有效配置和使用企業(yè)資源，以徹底消除無效勞動和浪費為目標，最大限度地為企業(yè)謀取經(jīng)濟效益的生產(chǎn)方式。其核心思想就是消除一切無效勞動和浪費，通過不斷地降低成本、提高質量、增強生產(chǎn)靈活性，把缺陷和浪費及時地消滅在每一個崗位，使得企業(yè)具有更大的生產(chǎn)空間和競爭優(yōu)勢[1-2]。

通過對生產(chǎn)流程的改善減少停滯和等待，避免大量人力資源的浪費，有效提高勞動生產(chǎn)率。同時可以減少大量的搬運、移動，使物流順暢，從而直接或間接地提高生產(chǎn)效率[3-6]。

本文討論公司產(chǎn)品Z243 水泵電機的總裝配線，通過對現(xiàn)有的工藝、生產(chǎn)流程、作業(yè)方法等進行現(xiàn)場考察，運用ECRS原則對不合理作業(yè)動作和流程安排等經(jīng)濟的因素分析研究和改進，制定合理的工序結構和標準的工作方法，提高生產(chǎn)線平衡率，實現(xiàn)更高生產(chǎn)效率。

1 生產(chǎn)流程存在問題分析

1.1 Z243水泵電機生產(chǎn)流程

Z243 水泵電機生產(chǎn)過程分兩部份，前端蓋組裝和電機總裝，具體生產(chǎn)流程如圖1所示。

圖1 改善前Z243水泵電機裝配生產(chǎn)流程

1.2 裝配生產(chǎn)線平衡分析

裝配線生產(chǎn)線平衡可定義為：產(chǎn)品的裝配過程由一系列不可再進一步細分的裝配作業(yè)元素構成，每一作業(yè)元素均對應于確定的作業(yè)時間（標準工時），其中部分作業(yè)元素之間存在裝配順序上的先后約束關系，裝配生產(chǎn)線平衡問題是在滿足作業(yè)順序約束關系，并保證各裝配工位作業(yè)時間不超過給定生產(chǎn)節(jié)拍的條件下，將所有作業(yè)內容經(jīng)適當調整后分派到生產(chǎn)線各個工位，使需要的工位數(shù)最小；或在滿足作業(yè)順序約束關系的條件下，將所有作業(yè)元素經(jīng)適當合并后分派到給定數(shù)目的工位，使裝配線生產(chǎn)的節(jié)拍時間最短[7-8]，各工序達到能力平衡（作業(yè)時間盡可能相近）的技術手段與方法，最終消除各種等待浪費現(xiàn)象，提高生產(chǎn)線的整體效率。

1.2.1 作業(yè)時間和瓶頸工序調查與分析

生產(chǎn)線運行的人力成本是產(chǎn)品成本。各工序是否存在用人過度或閑余，通常把一個流程中生產(chǎn)節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)叫做“瓶頸”（Bottleneck）。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的產(chǎn)出速度，而且影響了其他環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的發(fā)揮。

本文針對改善前的前端蓋組裝和電機總裝的生產(chǎn)流程，采用秒表對每一個工序作業(yè)內容與工作時間進行現(xiàn)場實測與記錄，結果如表1、圖2所示。

表1 原裝配生產(chǎn)線工序時間測量值與作業(yè)人員數(shù)

圖2 原Z243水泵電機裝配生產(chǎn)線各工序時間

分析表1 與圖2 可知，原工序安排存在工作閑余的工序和瓶頸工序，現(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線布局不夠合理，另外可新增設備/裝置減輕員工作業(yè)強度，提高生產(chǎn)效率。

（1）工作閑余的工序：①在前端蓋組裝生產(chǎn)中工序1，前蓋入軸承；②工序5，前蓋總成檢驗；③電機總裝生產(chǎn)的工序6，前蓋總成上彈簧；④工序10，鉚裝電機。

（2）瓶頸工序：工序6，前蓋總成上彈簧、彈簧入刷套、碳刷入刷套。該工序耗時16.8 s，制約了整條生產(chǎn)線的產(chǎn)能，須進行改善。此外，工序2、工序3、工序4 與工序8 所需時間均超過14 s，也是耗時較多的工序，可以考慮合理的改善。

（3）可考慮采用氣動壓機代替手動壓機，提高軸承裝配效率；采用噴碼機代替原油印機，不再設置專人進行油印操作。

（4）合理進行生產(chǎn)線的布局，減少非增值的物料搬運等工作內容。

1.2.2 工序作業(yè)內容分析

在生產(chǎn)過程中，對工序的作業(yè)內容進行逐一統(tǒng)計，找出導致工序工作量不足和工作量超標的原因。工序作業(yè)內容具體如表2 所示。通過工序作業(yè)內容的統(tǒng)計，為生產(chǎn)平衡率的計算以及改善提供了依據(jù)?？s短瓶頸工位工作時間，提升流水線平衡性，提高產(chǎn)能。

表2 Z243水泵電機組裝工序作業(yè)內容

1.3 裝配生產(chǎn)線平衡率

裝配生產(chǎn)線平衡是衡量生產(chǎn)線工序水平的重要指標之一，裝配生產(chǎn)平衡率越高，則生產(chǎn)線發(fā)揮的效能越大。生產(chǎn)線平衡率計算[7]如下：

式中：CT為生產(chǎn)線工序中最大標準工時，即生產(chǎn)線節(jié)拍。

根據(jù)定義可以看出，生產(chǎn)線平衡需滿足以下兩個條件：（1）生產(chǎn)線節(jié)拍CT大于或等于工序時間；（2）Σ（生產(chǎn)線節(jié)拍-工序時間）最小。

通過計算生產(chǎn)線平衡率，可直觀地反映出產(chǎn)線的作業(yè)平衡的好壞，對產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)效率的改善提供實際依據(jù)。將所有實測數(shù)據(jù)代入式（1），計算得知，改善前的生產(chǎn)線平衡率僅為73.6%。

2 改善措施及實施

2.1 基于ECRS的生產(chǎn)流程優(yōu)化

ECRS 是工業(yè)工程學中的4 個原則，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、調整順序（Rearrange）、簡化（Simplify），用于優(yōu)化工序制定，實現(xiàn)更高生產(chǎn)效率[9-10]。本文運用ECRS對生產(chǎn)流程進行分析與優(yōu)化，優(yōu)化后的生產(chǎn)流程如圖3 所示。經(jīng)過對一些工序的合并和分割，優(yōu)化后的生產(chǎn)流程由原來的13 道工序減少至11 道工序，節(jié)省了裝配時間，減少工人勞動強度。

圖3 改善后Z243水泵電機裝配生產(chǎn)流程

2.2 工藝文件的修改

根據(jù)以上分析中工序作業(yè)內容，重新制定了工藝中所要求的作業(yè)內容，即將每道工序的作業(yè)內容全部控制在4 項以內，將工序6 的工作內容全部轉移或合并到其他工序，修改后的工序如表3所示。

表3 對原工序作業(yè)內容的修改

2.3 生產(chǎn)設備及工裝改進

（1）在前蓋入軸承工序中，采用氣動壓機與軸承壓入模具代替手動壓機，提高軸承裝配效率，減輕人員勞動強度，保證了軸承安裝垂直度，提高前蓋裝配質量，進而電機整機質量穩(wěn)定性。

（2）采用噴碼機代替原油印機，在生產(chǎn)過程中不再設置專人操作，將這一作業(yè)內容并入其他工序中，從而減少了1 名作業(yè)人員。

2.4 作業(yè)現(xiàn)場改善

經(jīng)過布局的改善，使每個工序人員均可坐在工作區(qū)同一側，通過傳送帶把物料送至相應工位，改善相關工位的順序和布置，搬運路線不再交叉，距離明顯減小，省去員工來回走動等，生產(chǎn)流程縮短，工作區(qū)域減小。對作業(yè)現(xiàn)場布局進行改善，把作業(yè)人員工作位置進行了優(yōu)化，使得工作現(xiàn)場更加整齊，生產(chǎn)更加順暢，改善后的作業(yè)現(xiàn)場布局如圖4所示。

圖4 改善后現(xiàn)場布局

3 效果評價

3.1 作業(yè)工時對比

通過生產(chǎn)流程的改善，各工序間用時更加接近，產(chǎn)線更加平衡，改善前后作業(yè)時間如表4和圖5所示。

表4 作業(yè)工時對比表

圖5 作業(yè)工時對比

3.2 生產(chǎn)線改善后的生產(chǎn)平衡率

將改善后數(shù)據(jù)代入式（1），得生產(chǎn)線平衡率為90.9%，比較改善前的生產(chǎn)線平衡率66.7%，提高了24.2%。

3.3 效益對比

經(jīng)過生產(chǎn)流程的改善后，用人數(shù)量由原來的8 人減少至6人，生產(chǎn)節(jié)拍由原來的16.8 s 降至12.6 s；班產(chǎn)量（按8 h 計算）由原來的1 700 臺/班提升至2 285 臺/班；生產(chǎn)周期（按10 000臺算）由原來的6天縮短至4.5天，具體如表5所示。

4 結束語

（1）采用精益生產(chǎn)技術的5W1H 和IE 方法對公司產(chǎn)品Z243水泵電機的裝配生產(chǎn)線作業(yè)流程進行了分析，并對各工位作業(yè)時間進行了現(xiàn)場測試，確定了影響整條生產(chǎn)線的瓶頸工序。

表5 改善前后效益對比表

（2）運用ECRS 原則對原生產(chǎn)流程進行了優(yōu)化，取消、合并、調整和簡化了各工位的作業(yè)內容，減少了不必要等待時間，修改了生產(chǎn)線布局。改善后的生產(chǎn)流程所需員工減少2人，生產(chǎn)節(jié)拍由原16.8 s減少到12.6 s，生產(chǎn)線平衡率由66.7%提高到90.9%，經(jīng)濟效益明顯。

（3）本文的研究內容與分析方法對公司其他生產(chǎn)線的改善、生產(chǎn)流程的優(yōu)化具有一定的參考意義。