丁慶文

(中國電子科技集團(tuán)公司 第三十八研究所,安徽 合肥 230088)

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天線陣面裝配精益改善的應(yīng)用研究

丁慶文

(中國電子科技集團(tuán)公司 第三十八研究所,安徽 合肥 230088)

針對(duì)某新型預(yù)警機(jī)天饋系統(tǒng)的關(guān)鍵部件天線陣面裝配存在的產(chǎn)能不足、裝配質(zhì)量不穩(wěn)定、操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度高等問題，從現(xiàn)場(chǎng)寫實(shí)入手，搜集影響裝配周期的具體問題，識(shí)別瓶頸工序，制定改善方案.通過設(shè)立改善課題、工序內(nèi)容細(xì)分、作業(yè)時(shí)間測(cè)定、看板管理、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)、多能工培養(yǎng)、開展TPM活動(dòng)等實(shí)現(xiàn)“交錯(cuò)流水”裝配模式，產(chǎn)能提升了42.3%.通過熟練工、非熟練工的組合，生產(chǎn)負(fù)荷變動(dòng)的應(yīng)對(duì)能力顯著增強(qiáng)，并且降低了產(chǎn)品的整體成本.

天線陣面;裝配;精益改善;交錯(cuò)流水

精益改善結(jié)合了精益生產(chǎn)的工具和方法以及持續(xù)改善理念和策略，是當(dāng)今世界最為先進(jìn)的組織管理改善體系之一.精益改善在人人參與改善的基礎(chǔ)上，從點(diǎn)滴改善做起，強(qiáng)調(diào)過程，重視培養(yǎng)相關(guān)人員的改善思維與習(xí)慣，并運(yùn)用一系列精益原則及工具，如 TQM(全面質(zhì)量管理)、TPM(全員生產(chǎn)維護(hù)管理)、價(jià)值流、準(zhǔn)時(shí)制、零庫存、產(chǎn)線平衡、看板管理等來消除所有的制程浪費(fèi)，從而改善管理，增加效益[1].本研究以一個(gè)雷達(dá)研制企業(yè)為例，將其某產(chǎn)品天線陣面裝配作為研究對(duì)象，運(yùn)用精益生產(chǎn)改善方法進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到提高生產(chǎn)率、縮短周期時(shí)間、降低操作人員疲勞度和技能需求的目的，為相似類型的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行精益改善提供思路和方法[2].

1　生產(chǎn)現(xiàn)狀與問題分析

1.1生產(chǎn)現(xiàn)狀

天線陣面作為某新型預(yù)警機(jī)天饋系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其裝配進(jìn)度和質(zhì)量直接影響該產(chǎn)品的計(jì)劃完成.從型號(hào)研制項(xiàng)目開始已累計(jì)完成8個(gè)批次24塊天線陣面的裝配.裝配工序包括雷達(dá)裝配、電裝、氣相沉積、電測(cè)、檢驗(yàn)等29道，受場(chǎng)地、環(huán)境、齊套等條件的制約，天線陣面的裝配測(cè)試時(shí)間始終在25 d/塊上下.

2015年，根據(jù)市場(chǎng)需求，天線陣面必須在10個(gè)月內(nèi)完成30塊的裝配任務(wù)，平均10 d/塊，才能保證某項(xiàng)目的年度計(jì)劃任務(wù).天線陣面的裝配特點(diǎn)和難度在于它超長(zhǎng)(長(zhǎng)約7 m)、薄壁深腔易變形、零部件易損壞、裝配精度要求高、成型工序無法返工、裝配周期長(zhǎng)等(圖1)，特別是校正微帶板和輻射陣面微帶板的膠接安裝質(zhì)量，對(duì)天線單元的電性能指標(biāo)影響較大.

按現(xiàn)有工藝流程，除了氣相沉積和裁膠膜等個(gè)別工序，幾乎沒有可以并行的工序，加之齊套性和電測(cè)時(shí)間的不確定性，天線陣面的裝配周期難以有效壓縮.通過增加操作人員和延長(zhǎng)工作時(shí)間的辦法來壓縮周期，很難保證裝配質(zhì)量的穩(wěn)定性，且長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度的連續(xù)操作，會(huì)降低裝配現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)品、設(shè)備及人員的安全指數(shù).面對(duì)巨大的產(chǎn)能壓力，迫切需要運(yùn)用精益生產(chǎn)思想、工具、方法，對(duì)裝配過程進(jìn)行改善，在提升產(chǎn)能的同時(shí)，滿足產(chǎn)品均衡交付的要求.精益改善團(tuán)隊(duì)決定從現(xiàn)場(chǎng)入手，搜集影響裝配周期的具體問題，識(shí)別瓶頸工序，制定改善方案[3]，以實(shí)現(xiàn)10 d/塊改善目標(biāo).

圖1　天線陣面正面視圖

1.2問題分析

跟蹤X-04批次天線陣面的實(shí)際裝配過程，結(jié)合裝配現(xiàn)場(chǎng)及工藝流程要求的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)影響陣面總裝周期的問題主要有場(chǎng)地空間不足、環(huán)境不整潔、物料擺放無規(guī)律、膠膜未量化、瓶頸工序多、設(shè)計(jì)圖紙有問題及總裝過程不連續(xù)等7個(gè)方面.結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀和存在的問題，本研究制定了表1所示的改善最終目標(biāo)，分別從產(chǎn)能、質(zhì)量、管理和人員4個(gè)方面進(jìn)行目標(biāo)規(guī)劃.

表1　生產(chǎn)現(xiàn)狀與最終目標(biāo)

2　裝配線改善方法

對(duì)X天線陣面裝配的改善思路是考慮裝配周期的內(nèi)外部影響因素，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行兩塊陣面“交錯(cuò)流水”裝配方式改造，以應(yīng)對(duì)烘房資源的唯一性及裝配團(tuán)隊(duì)人員作業(yè)時(shí)間不均衡.

(1)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的各類問題，擬制陣面裝配改善計(jì)劃書，設(shè)立改善課題[4]，落實(shí)負(fù)責(zé)人(表2)，逐步消除作業(yè)外部造成總裝過程停滯的影響因素，通過工裝制作提高人員作業(yè)效率，穩(wěn)定裝配質(zhì)量，以縮短陣面總裝周期.

(2)根據(jù)天線陣面總裝工藝指導(dǎo)文件及實(shí)際裝配過程，對(duì)工序內(nèi)容進(jìn)行細(xì)分和作業(yè)時(shí)間測(cè)定，為人員的合理分工和計(jì)劃的精確排產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐，努力實(shí)現(xiàn)天線陣面每月3件(生產(chǎn)節(jié)拍=10 d)均衡產(chǎn)出的改善目標(biāo).

(3)通過可視化管理，利用形象直觀、色彩適宜的各種視覺感知信息，組織現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)活動(dòng)，達(dá)到提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的目的.可視化管理是一種利用人的視覺進(jìn)行管理的科學(xué)方法.實(shí)施可視化管理的目的是把工廠潛在的大多數(shù)異常顯在化，變成一看就明白的事實(shí)[5].為了提高天線陣面總裝現(xiàn)場(chǎng)管理水平，達(dá)成人員、物料、方法、設(shè)備等生產(chǎn)要素以及生產(chǎn)進(jìn)度、改善成果的目視化，本研究在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立了生產(chǎn)管理板.

生產(chǎn)管理板由變化點(diǎn)管理、生產(chǎn)進(jìn)度管理及改善案例3部分組成.其中變化點(diǎn)管理分人員組成和工藝流程兩項(xiàng)內(nèi)容.天線陣面裝配團(tuán)隊(duì)人員相片按職責(zé)關(guān)系分別貼在對(duì)應(yīng)區(qū)域，根據(jù)出勤情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整相片所在位置，使團(tuán)隊(duì)人員的角色、在崗、調(diào)休、外派等信息一目了然.在陣面總裝過程中，對(duì)出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，在工藝流程圖的相應(yīng)位置按問題類型放上對(duì)應(yīng)顏色的磁鐵，并在下方空白處用白板筆寫上具體問題、解決措施及復(fù)工時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、料、法的目視化管理，使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)問題第一時(shí)間具象呈現(xiàn)，便于問題的及時(shí)預(yù)警和處理，對(duì)天線陣面總裝周期進(jìn)行實(shí)時(shí)控制.

表2　陣面裝配改善目標(biāo)與課題

在生產(chǎn)進(jìn)度管理區(qū)域張貼生產(chǎn)進(jìn)度管理表.該表格內(nèi)容包括作業(yè)對(duì)象、產(chǎn)品令號(hào)、表格更新人、總裝各工序/工步作業(yè)細(xì)分內(nèi)容、1套(3塊)陣面的計(jì)劃/實(shí)際完成時(shí)間及延遲原因，直接體現(xiàn)產(chǎn)品的生產(chǎn)進(jìn)度、日計(jì)劃、總產(chǎn)量和計(jì)劃完成情況等信息，便于現(xiàn)場(chǎng)管理者在整套產(chǎn)品的總裝周期內(nèi)，根據(jù)物料齊套情況對(duì)人員及交錯(cuò)流水內(nèi)容進(jìn)行柔性調(diào)整.生產(chǎn)管理板還設(shè)置了改善案例專欄，以提升陣面裝配團(tuán)隊(duì)的現(xiàn)場(chǎng)改善熱情，鼓舞實(shí)現(xiàn)改善目標(biāo)的士氣，以便改善小組及時(shí)展示改善成果和交流學(xué)習(xí)，以點(diǎn)帶面，在分廠營造改善氛圍.

(4)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化.大型天線的主腔體易變形、裝配精度要求高、成型工序無法返工、裝配周期長(zhǎng)，分廠人員流動(dòng)性大、對(duì)工藝指導(dǎo)文件理解差異大，因此增加了裝配過程中產(chǎn)品外觀及裝配質(zhì)量的波動(dòng).本研究針對(duì)復(fù)雜工序編制了《X陣面裝配標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)詳細(xì)步驟圖解》，結(jié)合圖片強(qiáng)調(diào)作業(yè)順序、操作要點(diǎn)，由潛變顯，以便操作者領(lǐng)悟，提高作業(yè)的規(guī)范性和安全性，減少人員因素對(duì)產(chǎn)品裝配質(zhì)量的影響.

(5)人員多能工化.利用每天的晨會(huì)時(shí)間，裝配團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人依據(jù)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)度及《X陣面裝配標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)詳細(xì)步驟圖解》，對(duì)組員進(jìn)行全流程技能培訓(xùn)，安全生產(chǎn)警示.通過邀請(qǐng)?zhí)旖虼髮W(xué)精益生產(chǎn)專家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、精益生產(chǎn)專職推進(jìn)人員授課，以及在廠房布設(shè)精益生產(chǎn)宣傳展板等形式，開展精益生產(chǎn)知識(shí)系列培訓(xùn)，提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量和一線作業(yè)人員的自主改善能力，減少生產(chǎn)過程存在的多余動(dòng)作、返修、搬運(yùn)等各種浪費(fèi)，有效應(yīng)對(duì)人力資源不足.

(6)提高設(shè)備可動(dòng)率.通過TPM(全員生產(chǎn)維護(hù)管理)活動(dòng)，提升烘房、氣相沉積、膠膜裁剪機(jī)等設(shè)備的可動(dòng)率，降低設(shè)備因素造成的人員等待浪費(fèi)，構(gòu)建人性化的工作環(huán)境.TPM活動(dòng)以構(gòu)建舒適的工作環(huán)境為目標(biāo)，通過設(shè)備、作業(yè)、環(huán)境的改善，將問題頻發(fā)的工作環(huán)境轉(zhuǎn)化為人性化工作環(huán)境，重點(diǎn)減少和預(yù)防災(zāi)害、缺陷、故障，達(dá)成工作現(xiàn)場(chǎng)零損失[6].

3　精益改善效果

3.1效率

通過產(chǎn)線布局調(diào)整、雙陣面“交錯(cuò)流水”裝配方式運(yùn)用、瓶頸工序工裝制作、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)培訓(xùn)等措施，大幅度縮短了裝配過程周期.根據(jù)X-05批次各工序新測(cè)定時(shí)間，對(duì)線上、線下作業(yè)合理組合，全流程精確排產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)時(shí)間均衡化，效率最大化.目前陣面裝配團(tuán)隊(duì)已將單塊陣面裝配周期控制在15 d以內(nèi)，在“交錯(cuò)流水”不間斷的前提下按生產(chǎn)節(jié)拍10 d/塊均衡產(chǎn)出.

3.2質(zhì)量

對(duì)改善前后X-04、05兩個(gè)批次陣面裝配的一次送檢合格率、操作出錯(cuò)率及電測(cè)通過時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到了表3的結(jié)果.

表3　質(zhì)量改善效果

3.3管理

產(chǎn)品裝配按節(jié)拍穩(wěn)定生產(chǎn)，可以保證計(jì)劃管理的有效實(shí)施.根據(jù)全年生產(chǎn)任務(wù)制定每月裝配計(jì)劃，細(xì)分成每日作業(yè)計(jì)劃，提前向前端工序及采購部門發(fā)出每日物料需求信息，拉動(dòng)物料齊套的準(zhǔn)時(shí)化、均衡化，從根本上消除了零件在庫房存放時(shí)間過長(zhǎng)引起的質(zhì)量損失.結(jié)合物料實(shí)際齊套情況動(dòng)態(tài)調(diào)整日計(jì)劃，可逐步建立“推拉結(jié)合”的總裝計(jì)劃管理新方法[7].

3.4人員

大型產(chǎn)品裝配受制于齊套、設(shè)備、技術(shù)問題，容易導(dǎo)致工作時(shí)斷時(shí)續(xù)，人員忙閑不均，經(jīng)常加班加點(diǎn).節(jié)拍式生產(chǎn)可以提高時(shí)間利用率，在保證計(jì)劃節(jié)點(diǎn)的同時(shí)，通過每周固定休息一天、根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)安排調(diào)休，充分緩解操作人員的身體疲勞.此外，它對(duì)于員工的技能要求水平較低，中級(jí)以上減少6人，初級(jí)工增加4人，見習(xí)增加2人，新員工通過短暫培訓(xùn)即可掌握操作內(nèi)容.這有利于生產(chǎn)過程的人員調(diào)整和新員工培訓(xùn).通過熟練工、非熟練工的組合，精益改善后負(fù)荷變動(dòng)的應(yīng)對(duì)能力顯著增強(qiáng)，降低了產(chǎn)品的整體成本.

4　結(jié)束語

精益制造、持續(xù)改善是豐田生產(chǎn)方式的重要內(nèi)容，已成為人所共知的日本企業(yè)在全球成功的秘訣.新時(shí)期的中國企業(yè)在快速成長(zhǎng)的同時(shí)還存在巨大的改善空間，學(xué)習(xí)與應(yīng)用精益改善并培養(yǎng)組織的精益改善力是目前中國企業(yè)上水平最有效和低成本的途徑和方法.

從某產(chǎn)品天線陣面裝配改善入手，通過不斷改善與維持，逐步建立一套契合雷達(dá)產(chǎn)品裝配生產(chǎn)特點(diǎn)的精益生產(chǎn)改善方式，在各總裝產(chǎn)品方面持久、深入地推進(jìn)精益改善活動(dòng)，不斷提高一線人員的改善意識(shí)和改善水平，使企業(yè)適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)需求，是今后努力的方向.

[1]崔軍.精益改善在M公司的應(yīng)用研究[D].蘇州：蘇州大學(xué),2014.

[2]徐文杰,綦法群,馮德貴.基于整流化的生產(chǎn)線精益改善方法研究[J].工業(yè)工程與管理,2014,19(6):57-62.

[3]門田安弘.豐田現(xiàn)場(chǎng)管理方式[M].李偉,李晴,譯.北京:東方出版社,2013.

[4]加藤功，阿特·斯莫利.豐田持續(xù)改善法[M].李曉宇,譯.北京:人民郵電出版社,2012.

[5]王炯.精益生產(chǎn)在風(fēng)電齒輪箱裝配車間的應(yīng)用[D].南京:南京理工大學(xué),2010.

[6]JIPM-S.TPM推進(jìn)法[M].劉波,譯.北京:東方出版社,2013.

[7]于逢平.總裝化造船模式研究[D].大連:大連理工大學(xué),2010.

Application Research on Lean Improvement in Antenna Array Assembly

DING Qing-wen

(The 38th Research Institute of CETC，Hefei 230088，China)

This paper collects specific problems affecting assembly cycle, identifies the bottleneck process and makes the improvement plan based on the problems of insufficient capacity, unstable assembly quality and high labor intensity of the operators of the assembly of the key parts antenna array of the new-type Airborne Early Warning Aircraft antenna feed system. The capacity increases 42.3% by the establishment of the improvement subject, subdivision the process contents, timing of working time, Kanban management, standard working, multi-ability-worker cultivation and TPN activities etc to realize "crisscross water " assembly mode. With the combination of skilled workers and unskilled workers, the ability to cope with the change of production load is significantly enhanced and the overall cost of the product is reduced.

antenna array; assembly; lean improvement; alternating flow

2016-02-26

丁慶文(1969-)，男,安徽合肥人，高級(jí)工程師,研究方向?yàn)槔走_(dá)產(chǎn)品工藝與質(zhì)量管理.

1006-3269(2016)03-0050-04

TN957.2；TB497

A

10.3969/j.issn.1006-3269.2016.03.010