李磊 武波 孫永剛

摘? 要：軌道車輛各類電子產(chǎn)品種類繁多，電子插件-PCBA-組裝-測試的典型工藝路線除了對(duì)物料和半成品的供給和周轉(zhuǎn)提出較高的要求之外，其組裝工序的作業(yè)復(fù)雜度也較高，作業(yè)效率和過程質(zhì)量管控成為現(xiàn)場管理和工藝改善的重點(diǎn)之一。文章旨在以軌道交通電子通信類產(chǎn)品的產(chǎn)品分析、工藝改進(jìn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用智能化軟硬件，構(gòu)建符合產(chǎn)品和工藝特點(diǎn)的智能工作臺(tái)，對(duì)生產(chǎn)周期、作業(yè)效率、關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集等方面對(duì)智能工作臺(tái)的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)估。

關(guān)鍵詞：軌道車輛;智能制造;生產(chǎn)方式;智能工作臺(tái);工藝分析

中圖分類號(hào)：U270 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）29-0178-03

Abstract： There are many kinds of electronic products for rail vehicles. The typical process route of electronic plug-in-PCBA-assembly-testing has not only posed higher requirements for the supply and turnover of materials and semi-finished products， but also has high operation complexity. Operation efficiency and process quality control have become one of the key points of on-site management and process improvement. Based on the product analysis and process improvement of rail transit electronic communication products， this paper aims to apply intelligent software and hardware to build an intelligent workbench in line with the characteristics of the product and process. The application effect of the intelligent workbench is evaluated in the aspects of production cycle， operation efficiency， key data collection and so on.

Keywords： rail vehicle; intelligent manufacturing; mode of production; intelligent worktable; process analysis

1 項(xiàng)目背景

近年來隨著軌道交通行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，軌道交通車輛配套核心部件的產(chǎn)品種類和需求數(shù)量也呈現(xiàn)不斷增長的趨勢。在深入推進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、兩化融合的過程中，根據(jù)產(chǎn)品組裝過程較為復(fù)雜、物料種類較多且易出錯(cuò)的情況、作業(yè)效率的穩(wěn)定性存在改進(jìn)空間等實(shí)際需求，我們開展了專項(xiàng)改善，旨在通過IE手法、各類分析工具、智能化工具、智能化軟硬件系統(tǒng)等手段探索并打造出符合自身需求且具備高效和引導(dǎo)作用的智能化應(yīng)用平臺(tái)，使其服務(wù)于生產(chǎn)現(xiàn)場，并為后續(xù)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、高效量產(chǎn)、持續(xù)改善提供有效支持。

1.1 生產(chǎn)方式選擇

立足于多品種、小批量的訂單需求，運(yùn)用精益生產(chǎn)的理念，對(duì)生產(chǎn)方式的分析和策劃方法進(jìn)行了整理和比較。

離散制造業(yè)生產(chǎn)方式通?？煞譃?類：產(chǎn)線式、單元式、按功能劃分式。結(jié)合國內(nèi)外制造業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐，針對(duì)產(chǎn)品的持續(xù)產(chǎn)能需求采用PQ分析法，通常可參考圖1。

（1）當(dāng)產(chǎn)量80%+產(chǎn)品比率20%（A組）時(shí)，產(chǎn)品品種少且產(chǎn)量穩(wěn)定，可以保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，則適合產(chǎn)量大的產(chǎn)品生產(chǎn)，通常采取流水產(chǎn)線式生產(chǎn)方式。

（2）當(dāng)產(chǎn)量95%+產(chǎn)品比率50%（B組）時(shí)，各產(chǎn)品的設(shè)備是專有化的，則適合中等產(chǎn)量具有差異較小工序的產(chǎn)品生產(chǎn)，通常采取單元工作站式生產(chǎn)方式。

（3）除此之外（C組）時(shí)，適用于各產(chǎn)品的設(shè)備沒有專有化，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率要求不高，產(chǎn)量較低的產(chǎn)品，通常采用按功能劃分的生產(chǎn)方式，如加工中心等。

1.2 生產(chǎn)方式的比較

如表1，根據(jù)事業(yè)部的產(chǎn)品需求預(yù)測，依據(jù)上述原則并結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工藝分析，得出結(jié)論：單元式生產(chǎn)方式更符合我公司主型產(chǎn)品的交付要求，其主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）靈活性高，易于應(yīng)對(duì)多品種小批量生產(chǎn)和訂單變動(dòng)。

（2）質(zhì)量有保證，易于提升產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

（3）節(jié)省空間，可以消除過程停滯，縮短周期時(shí)間。

（4）節(jié)約設(shè)備投資，以多個(gè)小型設(shè)備的有效利用為前提。

（5）提高生產(chǎn)效率，能夠減少無附加值動(dòng)作。

本文以電子類產(chǎn)品的智能工作臺(tái)應(yīng)用為例，從需求調(diào)研和產(chǎn)品選型，工藝分析和改善、方案設(shè)計(jì)和制作、工作臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用等環(huán)節(jié)出發(fā)，通過智能工作臺(tái)的應(yīng)用帶動(dòng)工藝管理，加強(qiáng)了人、機(jī)器與信息系統(tǒng)的協(xié)作，使質(zhì)量控制、追溯分析等要點(diǎn)管控，實(shí)現(xiàn)了最小工步智能化管理的目的。

2 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目主要針對(duì)軌道車輛電子類產(chǎn)品多品種小批量的需求特點(diǎn)，以精益化為主線，圍繞節(jié)拍化生產(chǎn)方式在智能化生產(chǎn)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，選取典型產(chǎn)品進(jìn)行了智能工作臺(tái)實(shí)踐，具體如下：

2.1 目標(biāo)產(chǎn)品選定

通過產(chǎn)品PQ分析，結(jié)合產(chǎn)品的應(yīng)用和示范效果，以需求量中等、物料種類多、組裝工藝復(fù)雜和產(chǎn)品質(zhì)量受作業(yè)熟練度影響大的產(chǎn)品作為候選目標(biāo)的原則，確定了“監(jiān)控屏類終端產(chǎn)品”為目標(biāo)產(chǎn)品。