快拆軸生產流程改造

游向新

（貝迪科技（廈門）有限公司，福建廈門 361101）

0 前言

快拆軸（Quick Release Axle）指的是手動和電動輪椅車的后輪軸，快拆軸的應用，實現了快速拆卸后輪以充分利用空間來放置車輛的目的。

快拆軸是某公司主要出口零配件之一，年產銷超過50萬支，在日益增長的需求面前，海外客戶對交貨期的抱怨日益增大，不能縮短交貨期快速響應市場需求，成了制約該公司發展至關重要的問題，該問題也是我國制造業升級過程中要解決的關鍵問題之一。精益思想的導入傳播和應用，為解決這一問題提供了思路：建立面向需求的平衡生產流水線，信息流與產品流實現以后道工序準時拉動前道工序，實現價值連續流動，通過生產單元之間的均衡與協調，減少流程周期和前置時間，提高效率減少浪費，加速資金流轉，最終大大提高企業對市場變化的響應能力。

快拆軸的工作原理如下：當需要拆卸輪子時，按下按鈕，內桿推動卡槽移動，鋼珠落入軸本體，即可拔出輪軸；當需要裝車時，推入輪軸，輪軸到達止位后，鋼珠被推出并卡在快拆軸套上，即可而固定輪軸。

該公司快拆軸的零件表如表1所示。

表1 M公司快拆軸的零件表

該快拆軸裝配圖如圖1所示。

1 公司甲骨文ERP計劃流程

從美國福特汽車公司創立第一條汽車生產流水線以來，以標準化、大批量生產來降低生產成本、提高生產效率的大規模生產流水線一直是現代工業生產的主要特征。

圖1 M公司快拆軸裝配圖

公司采用的閉環ERP系統，是在甲骨文數據庫基礎上，由該公司自行二次開發的。該計劃系統主要模塊包括登單、排單、初始計劃、設備狀態、原材料/半成品狀態、工藝時間/生產時間、機臺匹配總覽、工藝路線成本、生產計劃控制、生產訂單確認總覽、未打印訂單清單等。工作人員通過使用不同操作代碼可進入不同模塊。

編排快拆軸的生產計劃，需進入系統排單模塊，具體界面如下。

（1）以編排需要加工的未確認訂單為例，按功能鍵F7，在“Status”（狀態）欄中輸入“AC”（需要加工），在“C”（確認）欄中輸入“N”（未確認），在Emp.resp.（生產部門）欄中輸入要排計劃的部門，按功能鍵F8，該部門需要工作的訂單即可自動排列出來。

（2）以調整整體訂單為例，按功能鍵F7，在Emp.resp.欄中輸入要排計劃的部門，按功能鍵F8即可。

（3）以根據起始與結束日期編排訂單為例，點擊“Start date”（起始日期）與 “End date”（結束日期）按鈕即可。

（4）以根據UNIT ID（機臺編號）編排計劃為例，按功能鍵F7，在Emp.resp.欄中輸入要排計劃的部門，在Unit id.欄中輸設備號，按功能鍵F8即可。

公司的計劃系統，是以滿足部門負荷為出發點和目的的，同時，為了保證系統數據的準確性，每道工序完成都進行一次出入庫，以確保下一道工序的良品以及數量準確。

該公司快拆軸的制造過程見表2，通過表2可以看出，快拆軸制造過程一共有19道加工工序，依照公司原有計劃思想和流程，每道工序都設定一天生產量并入出庫完成系統工作，雖然此制造過程符合批量生產提高效率降低成本的原則，但軸管需要第20天才能裝配，第21天成品才能出貨。

表2 某公司快拆軸主要加工工序

2 精益思想介紹

精益生產方式(Lean Production System，簡稱LPS)是第二次世界大戰結束后，日本豐田汽車公司在資金和市場需求雙重匱乏的條件下，在追趕歐美發達國家汽車制造業的過程中創建的一種不同于西方批量生產的全新生產方式，美國麻省理工學院根據其在“國際汽車項目”的研究，對日本豐田生產方式進行研究和總結，并稱其為精益生產方式。

精益生產方式是綜合批量生產與單件生產的優點，最大限度地消除浪費、降低庫存以及縮短生產周期，力求實現低成本準時生產的生產模式，其最終目的是通過流程整體優化與持續改進，均衡物流、提高資源運用效率、最大限度地消除浪費、降低成本以及縮短生產周期，從而達到用最少的投入(人員、設備、時間和場地等)向顧客提供最完美價值的目的，即持續不斷地追求盡善盡美和精益求精[1-2]。

精益生產不同于批量生產，精益生產與批量生產的關鍵區別在于物流的觸發機制和在制品庫存的控制機制。批量生產和精益生產之爭是西方的規模經濟理論與豐田的減少浪費理論之爭，也是推動生產與拉動生產之爭。推動生產是基于預測展開，拉動生產是基于需求展開，精益生產的成功之處在于強調從顧客需求拉動生產，最大限度消除浪費和在制品庫存，從而使生產成本大幅下降。精益生產方式通過消除流程瓶頸以及流程并行和價值連續流動來加快流程速度，這種方法適應了多品種小批量和定制化生產模式[3]。

3 基于平衡生產的制造流程技術

為實現快拆軸縮短交貨期、快速滿足客戶需求的目的，根據精益思想，必須顛覆原有批量生產的計劃方式，由原來的前端推動生產模式轉變為后端看板拉動生產模式[6]。當然，看板拉動生產的成功很大程度上依賴于重復性、穩定性的生產環境[5]。

公司原有機臺擺放位置如表3所示。

公司噴砂車間設在5樓，成品和半成品庫在4樓，各車間設有在制品瓶頸識別工序，根據各工序加工時間平衡機臺產能。根據測算，快拆軸生產的第一個瓶頸是正火工序，正火爐一次只能容納64件快拆軸管，因此設定64件為最小經濟加工批量，結合各工序的設定以及加工節拍工時測算，得到瓶頸工序以及平衡工序所需要的機臺數如表4所示。

表3 M公司原有機臺擺放位置

表4 瓶頸工序及平衡工序所需機臺數

考慮到公司廠房的限制，結合加工節拍的測算結果，一樓下料車間區域機臺布局不變，二樓原鉆床區域重新依照工序流程規劃機臺布局如圖2所示。

圖2 公司調整后的機臺布局圖

根據新的機臺布局，更新公司ERP計劃系統，新增加一個“快拆軸”部門，同時將上述普車/滾螺紋/鉆床/銑床/鉚壓機/正火/回火/噴砂/磨床設備編號，一起并入“快拆軸”部門。這樣維持了原有ERP系統的邏輯，從而能夠確保ERP系統順利編排精益改造后的快拆軸生產計劃。

在新的流程中，公司接到顧客的快拆軸需求訂單后，計劃部門根據系統原材料的交期狀況排定快拆軸部門的生產日期，倉庫根據訂單指示要求將物料備往下料部門，下料部門開始生產，并使用指定容器存儲，當存滿64pcs時，物料員便將該容器取走運往二樓快拆部門，開始在快拆軸部門流動生產。

新的制造流程所帶來的問題如下：首先，由于快拆軸第一道生產工序需要30分鐘，因此初始的64件快拆軸需要十幾個小時后才能完成；其次，對于需要使用多臺機臺的部分工序，如6、7、8、14、15，不易于用小容器分配這64件在制品。

針對以上的兩個問題，首先采用設置最小期間庫存，在每一個工位機臺上設置一個最小加工單位的方式加以解決[6]。經過初步實踐，又進一步通過在熱處理環節采用64件的倍數來處理、在其他工序減小最小加工單位、增加安燈、傳送帶、計數器等，使得該“快拆軸”部門物料半成品真正流動起來。

經過初期改變習慣的混亂期之后，新的制造流程帶來的效果開始凸顯，生產現場的在制品庫存減少、員工的工作效率提高、物品的搬運需求以及文書和系統工作量減少。新的制造流程實施以后，加工制造組裝2 000件快拆軸的周期從原來的21天縮短到了1.5天。

4 結束語

為完成快拆軸生產流程精益改造課題，組建跨部門團隊，通過測算生產節拍、改變系統生產計劃編排流程、改變機臺布局、增加設備平衡各工序產能以及運用輔助精益工具，成功地將快拆軸的制造周期從原來的21天縮短到1.5天。該改造的完成，大幅度減少了在制品庫存，提高了存貨周轉率，降低了公司流動資金的占用，為公司提升客戶滿意度和提高市場占有率做出了很大的貢獻。

［1］詹姆斯.沃邁克，丹尼爾.瓊斯.精益思想［M］.北京：商務印書館，1999.

［2］何楨，車建國.精益六西格瑪：新競爭優勢的來源［J］.天津大學學報：社會科學版，2005，7（5）：321-325.

［3］Warneeke H.J，Huser M.Lean production［J］.In?ternational Journal of Production Economics，1995，41（1）：37-43.

［4］杰弗瑞K.萊克，邁克爾.豪瑟斯.優質人才與組織中心，豐田文化：復制豐田DNA的核心關鍵［M］.北京：機械工業出版社，2009.

［5］門田安弘.新豐田生產方式：第二版［M］.保定：河北大學出版社，2006.

［6］Askin R G，Goldberg J B.Design and analysis of lean production system［M］.John Wiley&Sons.Inc，2002.