配件線體工業(yè)工程改善應(yīng)用研究

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摘要：我國(guó)工業(yè)建設(shè)的快速發(fā)展在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著越來(lái)越重要作用，是國(guó)家強(qiáng)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(guó)發(fā)展建設(shè)貢獻(xiàn)了巨大力量。在新時(shí)期政策環(huán)境下，制造業(yè)要從量的競(jìng)爭(zhēng)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(lái)越重視生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)改善。

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；設(shè)備故障時(shí)間下降；效率提升；自動(dòng)化改善研究

引言

隨著中國(guó)對(duì)制造業(yè)的大力發(fā)展，德國(guó)工業(yè)4.0相關(guān)先進(jìn)技術(shù)啟發(fā)，中國(guó)制造2025等相關(guān)政策指引，中國(guó)不再是簡(jiǎn)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(guó)制造向中國(guó)品牌挺進(jìn)。

1．工業(yè)工程在制造企業(yè)的運(yùn)用實(shí)踐

1.1以我參加的公司內(nèi)部的配件生產(chǎn)線體改善實(shí)踐為例

為減少中間庫(kù)存，減少中間物流及配送人員，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)價(jià)值鏈的規(guī)劃設(shè)計(jì)，車間已將H產(chǎn)品內(nèi)膽生產(chǎn)線（下文簡(jiǎn)稱H線）與總裝線對(duì)接，形成一條連續(xù)運(yùn)行的線體。H線建成之初，單班10小時(shí)800件即可滿足客戶需求，但隨著訂單增加，單班10小時(shí)要生產(chǎn)1200件，才能滿足客戶需求了。H線立即開(kāi)展了提效工作，按之前的工位設(shè)計(jì)，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(dòng)，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(biāo)。項(xiàng)目組先收集前三個(gè)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(xì)，比如縫焊異常僅寫(xiě)信號(hào)異常，并未記錄什么信號(hào)異常；如換型記錄，未對(duì)各步驟做時(shí)間記錄，僅記錄了換型總時(shí)間等。為了更精確的找到問(wèn)題，我們現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，換型時(shí)幾個(gè)人分工從不同角度拍攝換型完整視頻。品質(zhì)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)收集兩天的品質(zhì)異常。同時(shí)，對(duì)于班組骨干人員，分組進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)研和問(wèn)題收集。兩天下來(lái)，對(duì)于收集到的細(xì)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(yán)重是設(shè)備故障問(wèn)題，月均影響達(dá)1000min，品質(zhì)一次合格率97.4%，是兩個(gè)主要的影響點(diǎn)。鎖定改善對(duì)象后我們首先確定了改善目標(biāo)，設(shè)備故障時(shí)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(shí)間23.5min，目標(biāo)下降40%，初步測(cè)算可以達(dá)到單班1200件的目標(biāo)。

1.1.1設(shè)備異常改善設(shè)備異常經(jīng)過(guò)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(shí)間占比達(dá)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(wèn)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(shí)，模具運(yùn)動(dòng)超程而碰撞損壞，為驗(yàn)證這一猜想，我們帶游標(biāo)卡尺測(cè)量了固定模具的油缸墊片，先減少墊片，直到凹凸模具運(yùn)動(dòng)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(lái)測(cè)量鉚接厚度，標(biāo)準(zhǔn)是0.25—0.32mm,當(dāng)測(cè)量厚度接近該范圍時(shí)，換用0.1mm或更小規(guī)格的墊片進(jìn)行測(cè)試，直到鉚接質(zhì)量合格。通過(guò)校準(zhǔn)6個(gè)模具的凹凸模，模具損壞故障在后續(xù)兩個(gè)月跟蹤中幾乎無(wú)損壞的。同時(shí)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?？p焊設(shè)備改善：因需用循環(huán)水進(jìn)行冷卻，部分信號(hào)線路長(zhǎng)時(shí)間在有水的環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)線接觸不良，我們根據(jù)操作員工反應(yīng)的幾種信號(hào)不良，排查了相應(yīng)的信號(hào)線，發(fā)現(xiàn)這些信號(hào)線確實(shí)長(zhǎng)期浸在水中，我們沒(méi)將這幾處信號(hào)線進(jìn)行逐一更換，并將接線盒的防護(hù)等級(jí)更換為IP67的，改善前的接線盒就是普通的，沒(méi)有防水功能，經(jīng)過(guò)這個(gè)改善后，線體信號(hào)不良在跟蹤的兩個(gè)月中降為零。

1.1.2短暫停改善改善中通過(guò)與班組人員訪談和現(xiàn)場(chǎng)觀察記錄發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。2號(hào)&3號(hào)機(jī)器人在放置工件到設(shè)備上時(shí)，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(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)，每天累計(jì)能達(dá)到55min。這對(duì)于迫切提升效率的班組來(lái)說(shuō)，影響是非常大的。通過(guò)對(duì)該兩處機(jī)器人的全部動(dòng)作進(jìn)行仔細(xì)觀察與時(shí)間記錄，發(fā)現(xiàn)主要影響因素為機(jī)器人夾具夾抱工件時(shí)，夾具長(zhǎng)度只到工件的1/3，機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)中，會(huì)有輕微晃動(dòng)，項(xiàng)目組立即將備用夾具長(zhǎng)度延長(zhǎng)15cm,到工件長(zhǎng)度的重心位置,從力學(xué)角度看夾抱相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)替換驗(yàn)證，機(jī)器人夾抱產(chǎn)品放不到位的次數(shù)由減少了30%；同時(shí)考慮自動(dòng)化設(shè)備兼容性，我們測(cè)量了機(jī)器人送至設(shè)備后水平方向的允許放置間距5mm。對(duì)于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)并無(wú)偏移，機(jī)器人不能自動(dòng)靈活的調(diào)整放置位置，而是按人設(shè)置的程序和軌跡運(yùn)行，所以我們將機(jī)器上的夾具間距調(diào)整到1cm,加大機(jī)器的兼容性。這兩個(gè)方法實(shí)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(guò)程的變形，我們對(duì)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(hào)產(chǎn)品A/B，換型難點(diǎn)在縫焊電極更換，換型總耗時(shí)20min。兩套產(chǎn)品所需電極材料都是一樣的，A型號(hào)長(zhǎng)邊電極比B型號(hào)長(zhǎng)邊電極長(zhǎng)5cm,兩型號(hào)R角不同，由B型號(hào)換成A型號(hào)時(shí)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(gè)型號(hào)的電極，經(jīng)過(guò)線下頭腦風(fēng)暴，項(xiàng)目組決定這里換型只換多出來(lái)的5cm電極和R角電極，螺絲只裝4個(gè)，同時(shí)固定螺絲的孔位需要依據(jù)換型而改變。當(dāng)晚我們修改圖紙，第二天下午就趕出來(lái)一套新電極，在換型的時(shí)候，把新電極按新標(biāo)準(zhǔn)安裝上去，換型時(shí)間測(cè)試對(duì)比下降18min,因改變了電極安裝方式，項(xiàng)目組一員蹲點(diǎn)跟蹤3天的數(shù)據(jù)，對(duì)比發(fā)現(xiàn)對(duì)品質(zhì)并無(wú)影響。

1.3品質(zhì)改善

主要問(wèn)題在折邊外觀面壓包，折邊面是要與設(shè)備夾具或者平臺(tái)接觸的，當(dāng)夾具固定產(chǎn)品折邊面時(shí)會(huì)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(guò)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(yàn)我們讓員工將折邊模具清潔間隔由1小時(shí)縮減至0.5小時(shí)，但壓包問(wèn)題還是大量存在。經(jīng)過(guò)定點(diǎn)觀察，發(fā)現(xiàn)原材料在沖壓工序會(huì)覆膜，覆膜剪切不良導(dǎo)致很小的碎膜在H線折彎時(shí)，產(chǎn)生壓包，我們把該問(wèn)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(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控改善效果二個(gè)月，在后續(xù)的跟蹤中，目標(biāo)達(dá)成良好。第一周已經(jīng)達(dá)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(kù)存）經(jīng)過(guò)兩周的改善達(dá)成單班1200件的目標(biāo)，我們持續(xù)跟蹤2個(gè)月的數(shù)據(jù)，期間將改善后的方法措施形成標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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)