李皓然 王瓊鵬 李樹果 劉書豪

[摘 要] 高壓開關(guān)制造因其行業(yè)特點(diǎn)長(zhǎng)期采用手工裝配方法，自動(dòng)化水平低，管理較粗放。隨著國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)不斷加強(qiáng)，電力制造行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，原有的生產(chǎn)工藝已經(jīng)不能滿足公司發(fā)展需要，提高生產(chǎn)能力，保證履約交貨，同時(shí)降低成本，實(shí)現(xiàn)最大效益是當(dāng)務(wù)之急。將精益生產(chǎn)理念引入公司，改善生產(chǎn)工藝，提升公司市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，為企業(yè)獲取更大效益。

[關(guān)鍵詞] 精益生產(chǎn)；GIS；單件流；生產(chǎn)線平衡

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 09. 042

[中圖分類號(hào)] F270 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2019）09- 0094- 02

1 引 言

氣體絕緣全封閉組合電器（Gas Insulated Switchgear，GIS）屬于特種設(shè)備，需求量較低，公司長(zhǎng)期保持著傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。但隨著電力基礎(chǔ)建設(shè)不斷推進(jìn)，特高壓技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，目前的生產(chǎn)能力已經(jīng)無(wú)法滿足公司發(fā)展需要，同時(shí)由于競(jìng)爭(zhēng)加劇，單品價(jià)格降低，原材料與人工成本上漲，優(yōu)化現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝方法已經(jīng)成為公司能否繼續(xù)快速發(fā)展，取得未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵問題。

精益生產(chǎn)方式是一種最大限度減少企業(yè)生產(chǎn)所需資源，降低企業(yè)管理成本和運(yùn)營(yíng)成本的生產(chǎn)方式，精益生產(chǎn)方式要求消除一切浪費(fèi)，追求不斷改善，其目的是以最優(yōu)品質(zhì)、最低成本和最高效率對(duì)市場(chǎng)需求做出響應(yīng)。

在制造企業(yè)內(nèi)部，通過精益生產(chǎn)理論不斷對(duì)原有生產(chǎn)工藝進(jìn)行梳理與改善，基于不同的行業(yè)特點(diǎn)，精益生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)方式有所區(qū)別，本文就是精益生產(chǎn)理論在高壓開關(guān)制造企業(yè)的運(yùn)用實(shí)踐。

2 公司生產(chǎn)體系

由于GIS制造行業(yè)自身特點(diǎn)，公司現(xiàn)有的生產(chǎn)體系具有一定獨(dú)特性，可以稱之為“基于單元生產(chǎn)的單件流”。產(chǎn)品精密化程度高，生產(chǎn)困難，產(chǎn)品差異化大，故通常基于市場(chǎng)訂單模式生產(chǎn)，采用單件生產(chǎn)方式。但裝配過程中分工不細(xì)，機(jī)械化和自動(dòng)化水平不高，同時(shí)由于產(chǎn)量不大，工序繁雜，通常將整個(gè)生產(chǎn)過程劃分為數(shù)個(gè)生產(chǎn)單元，由幾個(gè)作業(yè)人員承擔(dān)一個(gè)生產(chǎn)單元的全部作業(yè)，產(chǎn)品順序完成一個(gè)個(gè)生產(chǎn)單元，最終出廠。

目前的生產(chǎn)體系總體屬于較為合理的模式，經(jīng)受了多年的生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)，但在部分環(huán)節(jié)上較為粗糙，仍是十幾年前的老方法，已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)今快速發(fā)展的制造業(yè)實(shí)際需求。

3 精益生產(chǎn)理念在生產(chǎn)中的運(yùn)用

3.1 流水線作業(yè)

目前公司產(chǎn)品體積較大，重量重，搬運(yùn)作業(yè)通常采用吊車搬運(yùn)的方式，由于搬運(yùn)困難，生產(chǎn)時(shí)將多個(gè)生產(chǎn)單元放在一個(gè)位置上進(jìn)行，即人員流動(dòng)、產(chǎn)品不動(dòng)的生產(chǎn)方式進(jìn)行。這種生產(chǎn)方式在過去產(chǎn)量較低的時(shí)候，生產(chǎn)效率很高，但隨著生產(chǎn)量的急劇增加，固定工位生產(chǎn)帶來(lái)了許多問題，包括生產(chǎn)場(chǎng)地混亂、人員流動(dòng)復(fù)雜、多吊車相互干涉、吊車搬運(yùn)距離增大、安全隱患增多等。故考慮實(shí)現(xiàn)主要產(chǎn)品件的流水線改進(jìn)及其他配套件的單件流改進(jìn)。

以D型號(hào)產(chǎn)品為例，考慮取消固定工位的生產(chǎn)方式，讓產(chǎn)品在一個(gè)個(gè)生產(chǎn)單元之間流動(dòng)，將每個(gè)生產(chǎn)單元固定為工位，作業(yè)人員移動(dòng)范圍限制與各自的生產(chǎn)單元中，保證生產(chǎn)場(chǎng)地的整潔高效。

從圖1中可以看出，改善之后的生產(chǎn)模式減少了作業(yè)人員流動(dòng)，同時(shí)生產(chǎn)單元的固定保證了標(biāo)準(zhǔn)件等配套物流的順暢。但是需要注意的是，由于產(chǎn)品從固定工位轉(zhuǎn)為流動(dòng)生產(chǎn)，雖然其總轉(zhuǎn)運(yùn)距離沒有增大，但轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)變多，如果仍然采用吊車轉(zhuǎn)運(yùn)的方式，吊裝次數(shù)大幅度增加。由于產(chǎn)品外形不規(guī)則，吊裝準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，吊裝次數(shù)的增加會(huì)產(chǎn)生大量的時(shí)間浪費(fèi)，故還需要對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)方式進(jìn)行優(yōu)化。

小型產(chǎn)品流水線通常采用傳送帶、自動(dòng)滾筒等方式進(jìn)行輸送，但GIS產(chǎn)品體積大、重量重，常見的流水線方式并不適用，且其生產(chǎn)量絕對(duì)值仍然偏小，因此考慮符合生產(chǎn)需要，且經(jīng)濟(jì)性好的轉(zhuǎn)運(yùn)方式——軌道轉(zhuǎn)運(yùn)。

設(shè)計(jì)專用的軌道小車工裝，將GIS產(chǎn)品固定于軌道小車上，在軌道上完成生產(chǎn)單元間的轉(zhuǎn)移，可以有效減少吊裝轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，減少吊車使用頻率和范圍，避免多個(gè)吊車作業(yè)干涉，避免吊車遠(yuǎn)距離行駛，規(guī)范吊車管理。

3.2 生產(chǎn)線平衡

按生產(chǎn)單元的單件流生產(chǎn)，生產(chǎn)單元的確定更多考慮裝配作業(yè)的可操作性，對(duì)各單元間的時(shí)間平衡考慮較少，各單元實(shí)際生產(chǎn)中存在較大的時(shí)間偏差。在過去生產(chǎn)量較小，工作強(qiáng)度不高的時(shí)期，此種模式并不會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成太大影響，但當(dāng)生產(chǎn)量急劇增加時(shí)，花費(fèi)較多時(shí)間的瓶頸工序直接影響了整個(gè)生產(chǎn)流程，需要進(jìn)行改善，在達(dá)到產(chǎn)量要求的情況下實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)單元的大致平衡，這將有利于生產(chǎn)工作的管理與實(shí)施。

以D型號(hào)產(chǎn)品為例，其包括11個(gè)生產(chǎn)單元，其中瓶頸工序所需工時(shí)數(shù)倍于其他工序，分析發(fā)現(xiàn)，瓶頸工序所涉及氣體處理作業(yè)在前道工序也有進(jìn)行，瓶頸工序需要進(jìn)行吊裝作業(yè)，根據(jù)安全規(guī)定，吊裝時(shí)產(chǎn)品氣室內(nèi)部不允許攜帶高氣壓，故不得不進(jìn)行二次氣體處理。

根據(jù)此思路，如果取消吊裝作業(yè)，不用重復(fù)氣體處理，可以大大節(jié)省瓶頸工序的工時(shí)，從而提高整體生產(chǎn)能力。借鑒汽車維修行業(yè)頂升裝置的思路，設(shè)計(jì)了GIS產(chǎn)品耐壓自動(dòng)對(duì)接裝置，配合軌道使用，直接將GIS產(chǎn)品推至對(duì)接裝置上，之后自動(dòng)完成對(duì)接，從而取消吊裝作業(yè)，避免重復(fù)氣體處理，節(jié)約了工時(shí)。

4 改善成果分析

通過對(duì)生產(chǎn)單元之間的轉(zhuǎn)運(yùn)方法及生產(chǎn)單元瓶頸工序進(jìn)行優(yōu)化，整個(gè)生產(chǎn)線有了大幅度提升改善。以D型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)線為例，共包括11個(gè)生產(chǎn)單元，優(yōu)化后生產(chǎn)線平衡情況明顯改善，具體效果如圖2所示。

可以看出，優(yōu)化前E單元所需時(shí)間最短，J單元所需時(shí)間最長(zhǎng)，差值超過一倍，嚴(yán)重影響了整條產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，改善后F、I、J等單元的時(shí)間有所減少，整體平衡性得到改善。

上述改善成果明顯，但對(duì)企業(yè)而言，需通過具體數(shù)據(jù)衡量改善結(jié)果，以D型號(hào)產(chǎn)品產(chǎn)線為例，在作業(yè)人員數(shù)量不變、生產(chǎn)配套良好的情況下，通過對(duì)過去生產(chǎn)情況與改善后生產(chǎn)情況進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)能力、生產(chǎn)周期、生產(chǎn)占地面積等方面都有所提高，最終改善結(jié)果如表1所示。

5 總 結(jié)

精益生產(chǎn)作為已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行業(yè)的生產(chǎn)管理方法，是提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的有效措施。在不改變物流倉(cāng)儲(chǔ)等其他因素的情況下，僅對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，便取得了一定的改善成果，這一方面說(shuō)明公司過去的生產(chǎn)管理體系已經(jīng)出現(xiàn)問題，存在改善空間，同時(shí)體現(xiàn)了精益生產(chǎn)理念在高壓開關(guān)制造行業(yè)的應(yīng)用成果，為后期全面、深入的改善提供理論基礎(chǔ)。

隨著高壓開關(guān)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，我們需要進(jìn)一步將精益生產(chǎn)推行到公司生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，不斷改善與創(chuàng)新，提高公司綜合競(jìng)爭(zhēng)力，逐步建成自動(dòng)化、現(xiàn)代化、信息化、智能化的高壓開關(guān)制造企業(yè)。

主要參考文獻(xiàn)

[1]董鵬，張樂，吳仲禮，等.精益生產(chǎn)在生產(chǎn)線改善中的應(yīng)用研究[J].蘇鹽科技，2014（1）.

[2]牛占文，荊樹偉.基于精益生產(chǎn)的制造業(yè)企業(yè)管理創(chuàng)新模式探討[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2014（6）.

[3]李瑞香，吳中元，呂成功.精益生產(chǎn)在X制造企業(yè)的應(yīng)用研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版，2015（z1）.

[4]楊保，岳歲寧.多品種小批量生產(chǎn)方式中精益生產(chǎn)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（12）.

[5]段淇斌.推進(jìn)精益管理 提升管理水平[J].社科縱橫，2018（9）.