◎首都航天機械公司 夏磊 鐘磊 陳宏亮 楊福健 王文軍

通過創(chuàng)新管理模式提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率

◎首都航天機械公司 夏磊 鐘磊 陳宏亮 楊福健 王文軍

通過創(chuàng)新管理模式，構(gòu)建了適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)需求的虛擬加工單元，制定了合理的工藝流程，并將成組技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中，保質(zhì)保量地完成了生產(chǎn)任務(wù)，提高了產(chǎn)能。

隨著多型號并行生產(chǎn)，型號產(chǎn)品需求數(shù)量急劇增加。以某類型號產(chǎn)品為例，其主要零件包括前殼體和后殼體，前殼體材料為不銹鋼鍛件，零件外形為錐形，內(nèi)腔有大螺紋；后殼體材料為1420鋁鋰合金，零件外形為錐狀結(jié)構(gòu)，大端有4處爆炸螺栓盒及4處圓窗口，小端連接結(jié)構(gòu)為大螺紋。

該產(chǎn)品的原生產(chǎn)情況為：產(chǎn)品工序多,工藝流程長，生產(chǎn)節(jié)奏難控制，工序周轉(zhuǎn)時間長；其大螺紋為關(guān)鍵功能要素，精度要求高，工藝過程復(fù)雜；按需投產(chǎn)，各零件單獨生產(chǎn)組織管理，設(shè)備調(diào)試、工裝更換頻繁，生產(chǎn)準備時間過長。

原有的生產(chǎn)模式使該類產(chǎn)品的年度生產(chǎn)能力較低，無法滿足當(dāng)前的生產(chǎn)任務(wù)需求。因此，需要通過改進和創(chuàng)新生產(chǎn)組織管理模式來提高殼體生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)能。

一、創(chuàng)新管理模式的建立

1．工作策劃

由于車間設(shè)備能力有限，還需與其它加工對象混線生產(chǎn)，爭奪設(shè)備資源，造成工序間等待加工現(xiàn)象嚴重，約占整個產(chǎn)品生產(chǎn)周期的60%，使得該產(chǎn)品年度生產(chǎn)能力較低。因此，必須根據(jù)產(chǎn)品的加工特征和生產(chǎn)節(jié)點進行合理排產(chǎn)。

加工時間固化和質(zhì)量穩(wěn)定性是保證合理排產(chǎn)的前提條件。通過優(yōu)化產(chǎn)品加工工藝流程，提升工藝可靠性，減少加工過程中的人為操作，提升加工過程的自動化程度，提升數(shù)控加工效率，并開展數(shù)控加工制造管理模式與制造資源組織方法研究，在提高生產(chǎn)管理效率的同時提高產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性，為產(chǎn)品合理排產(chǎn)提供有力支撐。

2．實施過程

一是工藝優(yōu)化。為滿足年度批生產(chǎn)任務(wù)目標(biāo)，提高數(shù)控加工效率，首先要縮短單工序加工時間，對以往產(chǎn)品加工工藝方法和工藝流程進行分析，找出加工過程中的瓶頸工序進行優(yōu)化，從而最大限度地縮短加工周期，加快生產(chǎn)進度；其次要提高產(chǎn)品質(zhì)量，通過統(tǒng)計梳理以往的質(zhì)量數(shù)據(jù)，找出質(zhì)量不穩(wěn)定項，并開展工藝研究及改進，以提高工藝可靠性，保證生產(chǎn)過程中質(zhì)量的穩(wěn)定性。該產(chǎn)品前后殼體工藝優(yōu)化前后對比見表1。

二是開展數(shù)控加工制造管理模式與制造資源組織方法研究。制造資源組織模式描述了在生產(chǎn)系統(tǒng)中如何組織制造資源，包括加工設(shè)備、輔助工具、人員等。根據(jù)產(chǎn)品特點以及現(xiàn)有生產(chǎn)條件，通過對國內(nèi)外先進的生產(chǎn)管理模式進行學(xué)習(xí)和研究找到了適合的解決方案，即成組技術(shù)。它是制造與工程管理的一種方法，研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事務(wù)的相似性，并對其進行充分利用。利用成組技術(shù)對生產(chǎn)流程進行改造，組織成組單元生產(chǎn)，以實現(xiàn)設(shè)備資源的優(yōu)化配置。

生產(chǎn)組織形式選擇。通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，不同型號的后殼體結(jié)構(gòu)相似，可采用成組技術(shù)組織生產(chǎn)。將過去分散、未特征化的工序進行歸類，形成可分類的標(biāo)準模式，并按照以下特征組織生產(chǎn)：一定數(shù)量相同或相似的零件在同一臺設(shè)備上進行加工，這樣可以節(jié)省設(shè)備調(diào)試和工裝裝卸等生產(chǎn)準備時間；集中生產(chǎn)，提高工序的專業(yè)化程度，以減少頻繁變更加工對象所引起的時間調(diào)整，同時可降低工人的操作難度，增強操作熟練程度。

表1 前后殼體工藝優(yōu)化前后對比

生產(chǎn)單元資源布置。在工藝優(yōu)化后開展大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，包括各種工時數(shù)據(jù)統(tǒng)計、工裝統(tǒng)計、設(shè)備資源占時統(tǒng)計、工藝流程分析等。在保證工藝過程的前提條件下，根據(jù)設(shè)備的各種工時數(shù)據(jù)（包括加工工時、各種輔助工時、故障停機時間、計劃停機時間等）來合理配置相應(yīng)的設(shè)備能力與人員能力。

針對車間設(shè)備精、大、貴、稀、移動重組困難等特點，利用原有傳統(tǒng)的機床布局形式，只需將選定完成殼體所有工序的機床限定起來，組成虛擬機器群，打破工段、班組界限，指定專門的操作、調(diào)度、工藝等人員，依托專用和指定設(shè)備構(gòu)建虛擬加工單元，實現(xiàn)流水線生產(chǎn)。

現(xiàn)場生產(chǎn)管理。對于成組加工要素進行節(jié)點分析,以保證生產(chǎn)單元能力平衡，有節(jié)奏地保持生產(chǎn)的連續(xù)性。通過固化各工序時間確定生產(chǎn)節(jié)點，由專人負責(zé)對整個過程進行監(jiān)控管理，通過對工序節(jié)點的控制來保持生產(chǎn)單元的連續(xù)性。

引進“即時制生產(chǎn)”理念，追求生產(chǎn)過程的同步化，實現(xiàn)各工序間的有機銜接，將工序間的周轉(zhuǎn)等待時間壓縮。

二、實踐效果

通過生產(chǎn)組織管理模式的創(chuàng)新，以車間資源為基礎(chǔ)單元，綜合分析加工產(chǎn)品特征，組建了專用的虛擬加工單元，打破原有生產(chǎn)制造管理模式，通過成組技術(shù)和工藝優(yōu)化將過去分散、獨立的工序轉(zhuǎn)換成可流水作業(yè)的生產(chǎn)模式，全面提升了車間整體任務(wù)完成能力，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

一是通過對原有加工工藝方法進行改進，合理安排加工路徑，從增加切削刀具種類、調(diào)整優(yōu)化切削參數(shù)、合理規(guī)劃加工路徑等方面入手，大幅提高了產(chǎn)品加工效率。

二是利用成組技術(shù)，立足于車間現(xiàn)有設(shè)備組建產(chǎn)品虛擬加工單元，在不增加設(shè)備數(shù)量的情況下優(yōu)化配置生產(chǎn)資源，合理調(diào)控生產(chǎn)節(jié)點，使設(shè)備資源加工潛力得到充分發(fā)揮，顯著提高了零件產(chǎn)量，使產(chǎn)品年度生產(chǎn)能力提高一倍。

三是在批生產(chǎn)中，70%以上的同類產(chǎn)品可以實現(xiàn)平臺共用，節(jié)省了大量的設(shè)備調(diào)試和工裝更換時間；工藝優(yōu)化以及工人熟練程度的提高，也使重點設(shè)備利用率得到不同程度的提高。

四是成立了車間主任、調(diào)度員、工長、工藝員等生產(chǎn)單元維護小組，根據(jù)全年各型號生產(chǎn)任務(wù)制定合理的生產(chǎn)計劃，控制產(chǎn)品投產(chǎn)順序，保證了生產(chǎn)單元運行后的連續(xù)性。

五是實現(xiàn)了現(xiàn)場規(guī)范化管理。規(guī)范該類產(chǎn)品生產(chǎn)單元現(xiàn)場管理，形成了生產(chǎn)單元作業(yè)規(guī)范，制作現(xiàn)場管理流程看板監(jiān)測整個生產(chǎn)進度，提高了一線管理效率。?