□ 劉 操 □ 杜筠嘉 □ 張新成 □ 黃秋杰

中車株洲電力機(jī)車有限公司 湖南株洲 412001

實(shí)行精益生產(chǎn)是制造業(yè)的一場(chǎng)深刻管理變革。20世紀(jì)50年代,豐田是一家規(guī)模較小的日本汽車制造公司。通過反復(fù)實(shí)踐研究,豐田解決了多品種、少批量生產(chǎn)難題。豐田的生產(chǎn)方式被譽(yù)為改變世界的機(jī)器,在全球備受推崇。豐田的生產(chǎn)方式核心是以更快速和彈性的操作流程、更高的品質(zhì)、更經(jīng)濟(jì)的成本、更高效率滿足顧客的需要,即精益生產(chǎn)。精益生產(chǎn)的理念倡導(dǎo)生產(chǎn)全流程的合理、效率、卓越,對(duì)企業(yè)發(fā)展的影響意義深遠(yuǎn)。

筆者基于精益生產(chǎn)的理念,針對(duì)HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修生產(chǎn)傳統(tǒng)作業(yè)模式生產(chǎn)效率低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、交付周期長、產(chǎn)品質(zhì)量不高等問題,運(yùn)用精益工具,梳理流程,按照直線式布局方案優(yōu)化售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修流程,為實(shí)現(xiàn)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修優(yōu)質(zhì)、高效、準(zhǔn)時(shí)交付鋪平了道路。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

隨著HXD1型機(jī)車上線運(yùn)行時(shí)間和里程的增加,HXD1型機(jī)車輪對(duì)踏面剝離問題越來越嚴(yán)重。因輪對(duì)踏面剝離問題,每年HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)數(shù)量為200對(duì)左右。

HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修現(xiàn)狀包括三方面。

(1)生產(chǎn)效率低,輪對(duì)返修周期長。由于每一對(duì)HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)都是一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體,因此每一對(duì)HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)都需要有一套獨(dú)立的返工方案。從售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返廠到合格驅(qū)動(dòng)輪對(duì)發(fā)送至客戶,故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)的返修周期一般在15 d以上。目前,單個(gè)HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)修理參照檢修中的大批量定修程修理模式,導(dǎo)致工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低。

(2)生產(chǎn)組織和管理難度大。目前,HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修流程煩瑣、周期長。HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修的主要工序流程為選輪、打磨、清洗、鏇輪、探傷、制動(dòng)盤安裝,工序流程需要流經(jīng)三個(gè)車間廠房作業(yè)。這種多流程、跨多個(gè)車間廠房的作業(yè)模式導(dǎo)致生產(chǎn)組織和管理難度大。

(3)返修成本高。HXD1型機(jī)車輪對(duì)踏面剝離嚴(yán)重,售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)修理時(shí)更換車輪量比較大,車輪每拆裝一次,車輪上的制動(dòng)盤緊固件必須更換。根據(jù)技術(shù)要求,制動(dòng)盤緊固件只能使用一次。制動(dòng)盤緊固件價(jià)格昂貴,每年在車輪制動(dòng)盤緊固件上的費(fèi)用為150萬元左右。

現(xiàn)階段客戶對(duì)小直徑車輪的需求量非常大,而售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)舊車輪的保有量有限,面對(duì)客戶的需求,只能對(duì)大直徑車輪進(jìn)行鏇修,有時(shí)甚至用新車輪進(jìn)行鏇修,由此加大車輪的消耗,造成極大浪費(fèi)。從車輪成本、運(yùn)輸費(fèi)用、配件消耗費(fèi)用、返工工時(shí)等方面考慮,總費(fèi)用在1 000萬元左右,大量不必要的工時(shí)消耗,浪費(fèi)了人力、物力、時(shí)間。這些浪費(fèi)既不符合精益生產(chǎn)理念,也帶來了大量不增值物流,增加了運(yùn)營成本,降低了售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)的修理效率。

精益生產(chǎn)理念的內(nèi)涵是消滅浪費(fèi),創(chuàng)造價(jià)值,以不斷減少的投入獲取越來越多的產(chǎn)出,同時(shí)提供給用戶確實(shí)需要的產(chǎn)品和服務(wù),并且以優(yōu)品質(zhì)、低成本、高效率對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速響應(yīng)。

筆者通過對(duì)HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修流程及生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,找出造成HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修效率低、成本高、制造周期長的兩個(gè)主要問題,以此制訂精益生產(chǎn)改善方案。

2 改善措施

隨著HXD1型機(jī)車運(yùn)行時(shí)間和里程數(shù)的增加,售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修任務(wù)越來越重。在輪對(duì)返修過程中,對(duì)1 170～1 200 mm區(qū)段小直徑車輪需求量大。針對(duì)這一區(qū)段小直徑車輪的需求,傳統(tǒng)上只能對(duì)大直徑車輪進(jìn)行鏇輪得到,由此對(duì)車輪的使用造成極大的浪費(fèi)。

據(jù)調(diào)研了解,HXD1型機(jī)車正常使用的車輪,限度為直徑不小于1 200 mm,對(duì)于直徑小于1 200 mm的車輪均不使用,且車輪的報(bào)廢極限是直徑1 150 mm。由此,對(duì)于直徑為1 170～1 200 mm的質(zhì)量合格的車輪,保留用于三包售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)修理,鏇修少量尺寸至客戶要求的范圍。

將檢修項(xiàng)目的直徑為1 170～1 200 mm的小直徑車輪用于售后返修,提高了車輪的利用率,避免了大車輪鏇修的工作,通過加快檢修車輪的流轉(zhuǎn)和重新利用,解決了檢修、售后更換下的舊車輪堆積在裝備庫房的問題,減小舊車輪占用庫房面積大于100 m2。小直徑車輪流轉(zhuǎn)流程如圖1所示。

▲圖1 小直徑車輪流轉(zhuǎn)流程

3 售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修流程優(yōu)化

在HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修過程中,對(duì)舊車輪需求量大。自2015年起,售后故障返修輪對(duì)的舊車輪年平均使用量在200左右。傳統(tǒng)舊車輪管理的流程是將返修的售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)車輪拆下,直徑不小于1 170 mm的車輪留用,其它直接報(bào)廢。將返修留用的車輪制動(dòng)盤拆下,車輪和制動(dòng)盤進(jìn)入庫存臺(tái)賬管理。后續(xù)需要使用時(shí),對(duì)車輪進(jìn)行清理和除銹,再進(jìn)行加工、探傷,安裝制動(dòng)盤。這套流程耗用的時(shí)間比較長,而且車輪制動(dòng)盤經(jīng)過拆裝后,舊制動(dòng)盤緊固件要報(bào)廢。

拆裝車輪制動(dòng)盤對(duì)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修的不利因素有五方面。

(1)人機(jī)工程方面。車輪拆裝制動(dòng)盤需要人工進(jìn)行,車輪數(shù)量大,工作強(qiáng)度高,工人需要頻繁彎腰作業(yè),工作量集中。

(2)質(zhì)量控制方面。車輪制動(dòng)盤的拆裝過程中,需要輾轉(zhuǎn)幾個(gè)工作臺(tái)位。在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,難免有零件掉落、磕碰等情況,提高了車輪制動(dòng)盤磕碰傷的概率,增加了風(fēng)險(xiǎn)。

(3)精益生產(chǎn)方面。根據(jù)車輪制動(dòng)盤拆裝和轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間計(jì)算,單個(gè)車輪制動(dòng)盤拆裝的工時(shí)為120～160 min,會(huì)延長驅(qū)動(dòng)輪對(duì)的返修周期。

(4)精益成本方面。車輪制動(dòng)盤每拆裝一次,制動(dòng)盤緊固件都需要報(bào)廢處理,且制動(dòng)盤緊固件的價(jià)格昂貴,每個(gè)制動(dòng)盤緊固件價(jià)格在3 000～4000 元之間,車輪制動(dòng)盤的拆裝造成成本浪費(fèi)。

(5)5S現(xiàn)場(chǎng)管理方面。5S指整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng),通過在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)人員、機(jī)器、材料、方法等生產(chǎn)要素進(jìn)行有效管理。由于車輪制動(dòng)盤拆裝的整個(gè)過程需要轉(zhuǎn)運(yùn)場(chǎng)地,并且現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)存在轉(zhuǎn)運(yùn)工裝和拆裝工裝,工裝占用場(chǎng)地,因此5S管理難度大。

綜上所述,減少或取消車輪制動(dòng)盤拆裝是對(duì)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修精益改善的重點(diǎn)之一。

基于工業(yè)流程取消、合并、重排、簡(jiǎn)化原則制訂改善方案,探尋取消及合并舊車輪流轉(zhuǎn)的可能性。

經(jīng)過對(duì)舊車輪流轉(zhuǎn)的全過程和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析,提出車輪不拆除制動(dòng)盤流轉(zhuǎn)的方案,即在售后故障返修輪對(duì)和檢修拆解下的舊車輪確定合格的前提下,不拆除制動(dòng)盤直接保留。車輪在拆解后直接裝入車輪存放工裝,運(yùn)送流轉(zhuǎn)至車輪壓裝現(xiàn)場(chǎng),這樣減少了車輪制動(dòng)盤拆裝、車輪加工和中間轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。舊車輪返修流程改善如圖2所示。

當(dāng)然,采用車輪制動(dòng)盤不拆除的流轉(zhuǎn)方案,會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題。

▲圖2 舊車輪返修流程改善

第一,在不拆除車輪制動(dòng)盤的情況下,單個(gè)帶制動(dòng)盤車輪無法上機(jī)床加工。針對(duì)這一問題,在車輪壓裝后,將輪對(duì)整體吊裝到鏇輪機(jī)上,根據(jù)客戶對(duì)車輪直徑的要求統(tǒng)一鏇輪。

第二,在不拆除車輪制動(dòng)盤的情況下,難以完成探傷工作。針對(duì)這一問題,組織技術(shù)部門召開會(huì)議,找到替代探傷方案,最終形成在不拆除車輪制動(dòng)盤情況下的新探傷方案。

改善后,取消了原工序間的車輪制動(dòng)盤拆裝、車輪加工和中間過渡轉(zhuǎn)運(yùn)交接程序,每個(gè)車輪可以節(jié)約時(shí)間385 min。

采用不拆除車輪制動(dòng)盤方案,不需要每次都更換制動(dòng)盤緊固件。一套進(jìn)口制動(dòng)盤緊固件的價(jià)格非常昂貴,并且采購周期長。采用不拆除車輪制動(dòng)盤方案后,不僅節(jié)省大量成本,而且取得了良好效果。

4 改善效果

根據(jù)對(duì)HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修現(xiàn)狀進(jìn)行分析,對(duì)返修成本高和周期長這兩個(gè)問題進(jìn)行精益改善。

針對(duì)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修對(duì)小直徑車輪需求量大的情況,將檢修項(xiàng)目小直徑合格車輪用于售后返修項(xiàng)目中,減少了新車輪的使用。2017年售后返修使用小直徑車輪近120個(gè),節(jié)省車輪成本費(fèi)用約90 萬元。

通過加快檢修車輪的流轉(zhuǎn)和重新利用,解決了檢修、售后故障返修更換的舊車輪堆積在裝備庫房的問題,減小舊車輪占用庫房面積大于100 m2,提升了現(xiàn)場(chǎng)5S管理水平。

針對(duì)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)修理速度慢、成本高的問題,通過對(duì)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)修理流程進(jìn)行觀察分析,采用不拆除車輪制動(dòng)盤的方案進(jìn)行流轉(zhuǎn),節(jié)省了制動(dòng)盤緊固件的使用量。2017年舊車輪修理60對(duì),節(jié)省的制動(dòng)盤緊固件直接和間接成本約66萬元。

按不拆除車輪制動(dòng)盤的流轉(zhuǎn)方案執(zhí)行,省略車輪制動(dòng)盤拆裝時(shí)間和舊車輪加工時(shí)間,平均每對(duì)驅(qū)動(dòng)輪對(duì)減少修理時(shí)間2 d。

5 結(jié)束語

筆者通過開展HXD1型機(jī)車售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修精益改善,建立了標(biāo)準(zhǔn)的售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修流程,在成本、質(zhì)量、周期三個(gè)方面取得了良好的改善效果,解決了傳統(tǒng)售后故障驅(qū)動(dòng)輪對(duì)返修模式下生產(chǎn)效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工人加班多等問題,同時(shí)為后續(xù)進(jìn)一步在機(jī)車售后配件返修生產(chǎn)上推廣精益改善提供了參考。