通過創新管理模式提高產品生產效率

◎首都航天機械公司 夏磊 鐘磊 陳宏亮 楊福健 王文軍

通過創新管理模式提高產品生產效率

◎首都航天機械公司 夏磊 鐘磊 陳宏亮 楊福健 王文軍

通過創新管理模式，構建了適應當前生產需求的虛擬加工單元，制定了合理的工藝流程，并將成組技術應用到生產中，保質保量地完成了生產任務，提高了產能。

隨著多型號并行生產，型號產品需求數量急劇增加。以某類型號產品為例，其主要零件包括前殼體和后殼體，前殼體材料為不銹鋼鍛件，零件外形為錐形，內腔有大螺紋；后殼體材料為1420鋁鋰合金，零件外形為錐狀結構，大端有4處爆炸螺栓盒及4處圓窗口，小端連接結構為大螺紋。

該產品的原生產情況為：產品工序多,工藝流程長，生產節奏難控制，工序周轉時間長；其大螺紋為關鍵功能要素，精度要求高，工藝過程復雜；按需投產，各零件單獨生產組織管理，設備調試、工裝更換頻繁，生產準備時間過長。

原有的生產模式使該類產品的年度生產能力較低，無法滿足當前的生產任務需求。因此，需要通過改進和創新生產組織管理模式來提高殼體生產效率，提高產能。

一、創新管理模式的建立

1．工作策劃

由于車間設備能力有限，還需與其它加工對象混線生產，爭奪設備資源，造成工序間等待加工現象嚴重，約占整個產品生產周期的60%，使得該產品年度生產能力較低。因此，必須根據產品的加工特征和生產節點進行合理排產。

加工時間固化和質量穩定性是保證合理排產的前提條件。通過優化產品加工工藝流程，提升工藝可靠性，減少加工過程中的人為操作，提升加工過程的自動化程度，提升數控加工效率，并開展數控加工制造管理模式與制造資源組織方法研究，在提高生產管理效率的同時提高產品的質量穩定性，為產品合理排產提供有力支撐。

2．實施過程

一是工藝優化。為滿足年度批生產任務目標，提高數控加工效率，首先要縮短單工序加工時間，對以往產品加工工藝方法和工藝流程進行分析，找出加工過程中的瓶頸工序進行優化，從而最大限度地縮短加工周期，加快生產進度；其次要提高產品質量，通過統計梳理以往的質量數據，找出質量不穩定項，并開展工藝研究及改進，以提高工藝可靠性，保證生產過程中質量的穩定性。該產品前后殼體工藝優化前后對比見表1。

二是開展數控加工制造管理模式與制造資源組織方法研究。制造資源組織模式描述了在生產系統中如何組織制造資源，包括加工設備、輔助工具、人員等。根據產品特點以及現有生產條件，通過對國內外先進的生產管理模式進行學習和研究找到了適合的解決方案，即成組技術。它是制造與工程管理的一種方法，研究如何識別和發掘生產活動中有關事務的相似性，并對其進行充分利用。利用成組技術對生產流程進行改造，組織成組單元生產，以實現設備資源的優化配置。

生產組織形式選擇。通過基礎數據統計分析，不同型號的后殼體結構相似，可采用成組技術組織生產。將過去分散、未特征化的工序進行歸類，形成可分類的標準模式，并按照以下特征組織生產：一定數量相同或相似的零件在同一臺設備上進行加工，這樣可以節省設備調試和工裝裝卸等生產準備時間；集中生產，提高工序的專業化程度，以減少頻繁變更加工對象所引起的時間調整，同時可降低工人的操作難度，增強操作熟練程度。

表1 前后殼體工藝優化前后對比

生產單元資源布置。在工藝優化后開展大量的數據統計分析，包括各種工時數據統計、工裝統計、設備資源占時統計、工藝流程分析等。在保證工藝過程的前提條件下，根據設備的各種工時數據（包括加工工時、各種輔助工時、故障停機時間、計劃停機時間等）來合理配置相應的設備能力與人員能力。

針對車間設備精、大、貴、稀、移動重組困難等特點，利用原有傳統的機床布局形式，只需將選定完成殼體所有工序的機床限定起來，組成虛擬機器群，打破工段、班組界限，指定專門的操作、調度、工藝等人員，依托專用和指定設備構建虛擬加工單元，實現流水線生產。

現場生產管理。對于成組加工要素進行節點分析,以保證生產單元能力平衡，有節奏地保持生產的連續性。通過固化各工序時間確定生產節點，由專人負責對整個過程進行監控管理，通過對工序節點的控制來保持生產單元的連續性。

引進“即時制生產”理念，追求生產過程的同步化，實現各工序間的有機銜接，將工序間的周轉等待時間壓縮。

二、實踐效果

通過生產組織管理模式的創新，以車間資源為基礎單元，綜合分析加工產品特征，組建了專用的虛擬加工單元，打破原有生產制造管理模式，通過成組技術和工藝優化將過去分散、獨立的工序轉換成可流水作業的生產模式，全面提升了車間整體任務完成能力，主要體現在以下幾個方面：

一是通過對原有加工工藝方法進行改進，合理安排加工路徑，從增加切削刀具種類、調整優化切削參數、合理規劃加工路徑等方面入手，大幅提高了產品加工效率。

二是利用成組技術，立足于車間現有設備組建產品虛擬加工單元，在不增加設備數量的情況下優化配置生產資源，合理調控生產節點，使設備資源加工潛力得到充分發揮，顯著提高了零件產量，使產品年度生產能力提高一倍。

三是在批生產中，70%以上的同類產品可以實現平臺共用，節省了大量的設備調試和工裝更換時間；工藝優化以及工人熟練程度的提高，也使重點設備利用率得到不同程度的提高。

四是成立了車間主任、調度員、工長、工藝員等生產單元維護小組，根據全年各型號生產任務制定合理的生產計劃，控制產品投產順序，保證了生產單元運行后的連續性。

五是實現了現場規范化管理。規范該類產品生產單元現場管理，形成了生產單元作業規范，制作現場管理流程看板監測整個生產進度，提高了一線管理效率。?