盤形制動器流水線建設

吳世應，劉進華，謝 暉，周軍輝，劉凱蘭

(南車株洲電力機車有限公司，湖南株洲412001)

0 引言

盤形制動器是機車制動作用的執行機構，如圖1 所示。自2011 年開始，已裝車近5 000 套。但其粗放式集體作業，不僅效率低下，而且工藝調理不清晰、過程混亂、追溯性差、質量難以控制。所以為提高產能、保證質量，有必要建設盤形制動器流水線。

圖1 JPXZ 型盤形制動器

1 建設過程

1.1 前期準備

1.1.1 流水線生產模式確定

2012 年1 月起，公司先后組織技術人員赴常州、蘇州、南京、青島等地企業調研。通過了解，其流水線各工位分工明確、作業時間一致、節拍穩定、生產均衡準時。過程可控、質量穩定，產品一次性合格率高。

根據外出學習經驗，結合盤形制動器自身結構及組裝工藝特點，決定建成線外部件組裝、線上雙流并行生產模式。

1.1.2 理論分析

確定流水線生產模式后，開始從產品結構、工藝方法、產能節拍、人員設備、工裝工具等方面，逐步分析產品組裝過程中的各個工步，識別瓶頸、難點。或采用自動化設備，或調整作業順序，或拆并工步等，從多方面提出優化方案，通過分析，確定人、機、料、法、環、測等產品組裝全過程的相關要素，初步形成產品全新組裝工藝，為下一步工作做好準備。

根據工步作業內容，結合全新組裝工藝，參考現組裝實際過程，考慮到操作人員生理需求、作業疲勞等因素，給予一定寬放后，預估出各工步作業時間Ti，匯總出單件產品組裝時間根據市場需求預期，確定流水線應達到的年度產能C，由年度產能C 和年度總工作時間T2確定工作節拍B，B=C/T2。由單件產品組裝時間T1 和工作節拍B 得出流水線所需工位數N，N=T1/B。

根據工位數、工作節拍及流水線模式確定線上工位和線外部件組裝工位數量，同時將各工步分到各工位，確定各工位作業內容。

1.1.3 硬件搭建

根據全新組裝工藝，逐步對各工步設計制作工裝、選用工具，先后繪圖120 余幅，制作工裝50 余套;編寫技術要求，采購諸如油壓機、氣壓機、機械手、試驗臺、吹掃槍、吸塵槍等自動化設備共計30 余套;為每個工位配置鉗工桌、物料架;通電、通氣。為各工步組裝做好硬件上的準備。對于流水線的核心結構流水線主機，通過多方調研了解，選定符合線上雙流并行生產的流水線主機，通過在主機外設置鉗工工位，其能很好地滿足線外同步、線上并行的生產模式。

1.1.4 布局、物流

根據前期確定的流水線生產模式，結合車間大小和精益生產的要求，將物料架、設備等放在工位邊，方便工人隨手取放物料、操作設備;將部件組裝工位放在流水線工位邊，以便線外物料向線上流通。布局時預留出物流通道，以方便配料車轉運;為節約廠房空間及縮短線內工位間物流路線及物流時間，將流水線布置得盡量緊湊，并最終形成工藝布局圖及物流路線圖。

1.1.5 文件制度編制

為指導工人作業，對各工序均圖文并茂地編制了組裝工藝規程、標準作業要領書等指導性文件，并編制工位作業內容、物料清單、工裝工具清單等文件，說明工位信息。為保證流水線正常運轉，亦編制了《5s 管理辦法》《工具管理臨時規定》《TPM管理臨時規定》《流水線作業管理辦法》《流水線質量控制點和控制方案》《流水線異常處理辦法》《設備點檢記錄》等規章制度文件，形成了較為完整的流水線運行制度體系。

1.1.6 人員培訓

為使工人了解流水線生產模式，先后對其培訓七大任務、職責分工、基礎工藝、精益生產基礎知識、工位制節拍化、工位標準化作業等知識，使之理解流水線生產模式，掌握產品新組裝工藝，后期流水線試運時亦進行實作演練，以確認工人具備流水線作業所需技能。

1.2 流水線搭建、運行

1.2.1 搭建、驗證

前期工作完成的細致、全面，為后期流水線搭建創造了極大的便利。2012 年10 月，公司新廠房建成投入使用，各項硬件設施也已就位，便開始流水線搭建工作。流水線的工藝布局圖是按廠房預留區域1 ∶1繪制，故選好基準，將各硬件設施按圖紙尺寸放置即可。位置定好后，便開始在地面開槽，向工位設備接氣、接電并最終完成流水線硬件設施的搭建。

進入調試階段。對優化后的組裝工藝過程從設備、工裝工具、作業方法、作業順序等多方面一一驗證，對發現的問題及時整改。經過調試、驗證、整改，流水線狀態良好，達到預期效果。

1.2.2 驗證、試運

產品新組裝工藝在硬件設計搭建完畢后即進行驗證，通過驗證以確定工裝設備能否滿足要求，操作是否簡便，有無安全隱患;工具型號規格是否合適，流水線運行是否流暢等內容。通過全面驗證，找出問題及時整改，為流水線整體試運做好準備。

試運是按原設想線下同步、線上并行方案進行，通過試運以驗證工位間作業是否協調同步，有無瓶頸，流水線式生產能否流暢、持續進行。試運階段，工人操作不熟練，管理、分工尚有缺陷，故存在不少問題，后期也都逐步予以解決。

1.2.3 效果

經過一年的精心建設，2012 年12 月底，公司迎來中國南車總部專家團的檢查。經評定，盤形制動器流水線榮獲中國南車“三星級示范線”最高榮譽稱號。

流水線投入生產后，取代了集體粗放式生產，效果良好，運轉流暢。工位作業內容明確，物料配送到位，工具配置齊全，工人無需走動，尋找工具物料，生產有序進行，過程簡化，質量可控，勞動強度降低，生產效率提高，現場整潔美觀，工人反映良好。

2 結語

經過一年多，各部門多方面努力，克服流水線建設過程中出現的經驗不足、認識欠缺等問題。最終實現盤形制動器的流水線節拍化生產，并得到中國南車總部的認可，達到預期目標。流水線建設工作也是一次很好的學習過程，借此我們對流水線節拍化、精益生產等方面有了全面深刻的認識，對后續工作亦有所裨益。

［1］劉豫湘，陸縉華，潘傳熙. DK-1 型電空制動機與電力機車空氣管路系統［M］.北京:中國鐵道出版社，1998.

［2］劉樹華，魯建廈，王家堯. 精益生產［M］. 北京:機械工業出版社，2010.