趙明均

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西 柳州 545007

前言

生產(chǎn)節(jié)拍是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩件合格產(chǎn)品的時間間隔，是流水線最重要的工作參數(shù)，其表明流水線生產(chǎn)速度的快慢或者生產(chǎn)效率的高低。成熟產(chǎn)品即要滿足市場的增長需求又要控制投資成本，那么其生產(chǎn)線節(jié)拍提升的研究工作顯得尤為重要。當然，當市場需求下降時，在生產(chǎn)時間不變的情況下，則生產(chǎn)線節(jié)拍相應(yīng)下降。

白車身是指沒有上漆之前的車殼。它是沖壓型板經(jīng)過特定的工藝組裝而成的，在這個過程中同時需要一些輔助性的作業(yè)內(nèi)容才能按工藝標準完成所需要的白車身。并且每一次生產(chǎn)線節(jié)拍的變更，制造工藝在流水線上的布局都會發(fā)生調(diào)整，生產(chǎn)線的成本效率也會發(fā)生變化。

1 白車身生產(chǎn)工序概述

車身一般是由250多個空間曲面復(fù)雜的沖壓鈑金件拼焊而成，主要工藝有焊接、鉚接、機械連接以及粘接等方法；其中焊接主要為電阻點焊，焊點數(shù)為4000-5000個。

鈑金件采用工裝夾具進行精確定位，然后機械手或人工進行本工位工序操作，涉及電阻點焊、涂膠或者打螺栓（鉚釘）。在這個過程中，直接影響產(chǎn)品特性并增加了產(chǎn)品價值所做工作的耗時叫做增值時間；而一些輔助性的工作是不能改變產(chǎn)品特性，但目前又是不可或缺的，如：取放零件/工具、檢查等，這些工作所耗時間屬于非增值時間；等待機器運行或者其他工位作業(yè)的時間統(tǒng)稱為等待時間。

流水線上一個崗位的工作由多個操作步驟組成，執(zhí)行這些操作步驟的過程中有些需要步行取拿工具或者零件，那么步行所耗時間簡稱為步行時間。通過以不同顏色區(qū)別某一崗位的增值時間、非增值時間、步行時間和等待時間，并按照先后順序?qū)⑦@些步驟時間堆垛成柱圖，多個崗位的柱圖并排一起形成了這條生產(chǎn)線的平衡墻，簡稱線平衡墻。線平衡墻能反映出較多生產(chǎn)線的運行情況，比如最大輸出節(jié)拍、與目標節(jié)拍的差距、瓶頸工位以及增值時間比例等。

2 提高焊裝白車身生產(chǎn)節(jié)拍的方法

對于已投產(chǎn)的生產(chǎn)線，提高節(jié)拍的方式主要從人、機、料、法四個方面考慮，同時分析消除生產(chǎn)線的五大浪費，即糾錯、過度物料移動、過度移動、等待、過度加工。

常用的分析工具是線平衡墻以及工位時序圖。利用線平衡墻識別瓶頸工位，分析工位時序圖，進行工位間的要素互換和增減來減少瓶頸工位的工作量最終減少團隊成員工作量的差距并提高了實際產(chǎn)出，一般地這種方法提高的節(jié)拍比例小于5%。另可通過增加工位，重新布局生產(chǎn)工序，將各個工位的周期時間均降到目標范圍內(nèi)，實現(xiàn)節(jié)拍的提高，這種方法一般都能大幅提高生產(chǎn)線節(jié)拍以滿足旺季市場需求。無論節(jié)拍提高幅度如何，下面提出的一些方法均可參考使用，以提高生產(chǎn)線工藝效率。

第一、分析人員動作。隨著作業(yè)者動作的逐漸熟練，作業(yè)者對作業(yè)動作習以為常，完全在無意識中進行操作。實際上，這樣的作法潛藏著極大的效率損失，比如等待、過度移動、次序不合理、不均衡（如：太忙碌、太清閑）等等。在動作分析時，可參考表1進行。

第二、提高設(shè)備運行節(jié)拍。（1）盡可能減少夾具多余動作，以減少定位夾緊時間。（2）高節(jié)拍、多零件焊接時可考慮將上件工位和焊接工位分開，通過轉(zhuǎn)臺加雙夾具實現(xiàn)上件節(jié)拍和焊接節(jié)拍獨立，互不影響。 （3）優(yōu)化機器人、操作工及其他設(shè)備之間的互鎖條件，減少彼此之間的等待時間。（4）通過優(yōu)化機器人焊接順序、焊接路徑、焊接參數(shù)等減少焊接時間。（5）合理分配焊點可減少機器人之間干涉及等待時間。（6）機器人除焊點附近的其余移動過程均采用關(guān)節(jié)運動，并全速運行。最后，可選擇性能更好的輸送線電機、變頻器等來提高設(shè)備節(jié)拍，這也是最簡單有效的方法。

第三、優(yōu)化工位物料布局，提升來料質(zhì)量也是提高生產(chǎn)線節(jié)拍的方式之一。（1）合理布局工位的多種物料，減少過度搬運取拿物料。（2）對于較重的零件，人工手腕受力大于5kg，則可在工位上增加輔助吊具，提高取料速度。（3）合理包裝物料，實現(xiàn)最大量包裝，方便人員取拿且減少換框頻次。（4）將小的零件用料盒存放在夾具最近處，以減少工人走動取件時間。（5）合理分配零件上件順序、優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)，以減少上件后輔助夾緊時間。（6）分析現(xiàn)場前位可疑物料，提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少無效拿取零件的動作。

第四、優(yōu)化工位要素，縮短工位周期時間。這是總結(jié)前三項的分析結(jié)果，對生產(chǎn)線各工位進行要素調(diào)整。除此之外，還可進一步分析工位的焊點、涂膠是否存在過度加工的情況，特別是一些非定位焊點，過度加工是生產(chǎn)過程中最大的浪費也是最隱性的浪費。減少過度加工，重新制定工藝，使得崗位的操作要素最優(yōu)，周期時間最短。

第五，制作輔助安裝工具，提高裝配效率。在門蓋裝調(diào)線上安裝白車身門蓋總成時，門蓋之間、門蓋與側(cè)圍、翼子板等模塊間的尺寸匹配尤為重要；通過增加輔助安裝工具，降低門蓋裝配難度，讓操作工能夠快速地完成裝配并使裝配尺寸符合標準要求。

表1

4 瓶頸分析及對策實施

按照最新市場需求，需將某車型白車身生產(chǎn)線的節(jié)拍由40JPH提升至42.5JPH，即理論單件工時由90秒下降為85秒，實際單件工時由86秒下降為80秒，其中理論生產(chǎn)效率按95%計算。

通過測量生產(chǎn)線每個工位操作步驟的要素時間，繪制出該生產(chǎn)線的線平衡墻，下圖1為該生產(chǎn)線某區(qū)域的線平衡墻。其中，每一個柱圖有白色、紅色、黃色、綠色四種顏色，白色代表等待時間，紅色代表步行時間，黃色代表非增值時間，綠色代表增值時間。下圖的藍色線為節(jié)拍提升之前的實際單件工時，紅色線為即將要達成的實際單件工時。從這幅圖中，可以直接發(fā)現(xiàn)該區(qū)域?qū)嶋H單件工時大于80秒的瓶頸工位數(shù)為3個；類似地，利用線平衡墻工具，最終得出該白車身生產(chǎn)線實際單件工時大于80秒的瓶頸工位總數(shù)為9個。

利用上述的方法，回顧這9個工位的情況，分別找出這9個瓶頸工位的問題點并制定實施如下改進措施，最終消除該生產(chǎn)線提升至42.5JPH的瓶頸。

圖1 線平衡圖

表2 瓶頸工位及其改進措施

綜述，通過增加1名操作崗位分解了3個瓶頸崗位的操作要素，并且改進了部分設(shè)備結(jié)構(gòu)，優(yōu)化了現(xiàn)場物料布局，重調(diào)了部分夾具開關(guān)順序等，最終將該生產(chǎn)線的實際單件工時控制在80秒內(nèi)，實現(xiàn)了既定目標。

5 結(jié)束語

隨著市場的變化，生產(chǎn)線的節(jié)拍會進行相應(yīng)的調(diào)整，本文從人、機、料、法四個方面總結(jié)了提高白車身生產(chǎn)節(jié)拍的方法并將某白車身生產(chǎn)線的節(jié)拍由35JPH提升至42.5JPH，效果顯著，可供各制造企業(yè)參考使用。