逆向式聚合思維法在生產效率攻關中的應用

韋凱，羅強

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

逆向式聚合思維法在生產效率攻關中的應用

韋凱，羅強

（上汽通用五菱汽車股份有限公司，廣西 柳州 545007）

論文以發動機裝配線生產效率提升為實例，使用聚合思維分析問題起因，運用逆向思維在問題解決受阻的情況下另辟蹊徑，成功找到最終的問題解決方法。通過具體案例分析，說明這種創新的思維方式在效率提升等問題解決攻關中的重要應用。

逆向式思維；聚合思維；生產效率；問題解決

0 引言

2014年我國汽車行業面臨的市場環境極其復雜，2014年前三季度，中國汽車產銷量已突破1700萬輛，今年總產銷量預計達2400萬輛，有望連續第六年穩居世界頭號汽車產銷大國的地位。面對持續增長的汽車市場，企業生產效率的提升顯得尤為重要。然而，在當面對各類影響生產效率的問題時，傳統的問題解決思維往往會受到各種因素的制約，有所局限。本文將以某車企發動機裝配線中的實際問題解決為例，詳述突破性的思維方式所帶來的效益。

1 問題實例

發動機裝配線缸蓋分裝環路是發動機缸蓋總成裝配的生產線，其輸出產能穩定在67JPH（每小時產量），當前工藝平衡，各工位的生產節拍均可控制在45秒以內，理論產能最大可達到80JPH。然而產能輸出卻一直未能有所突破。綜合考慮制約生產效率的原因，除了設備停線造成的損失（設備停線率約1%），分裝線的綜合FTQ（一次合格率）成為了關鍵因素。表1是2014年上半年生產線FTQ的統計。

表1　2014年上半年缸蓋分裝線各檢測站FTQ

從表1可以看出，氣門泄漏測試站的合格率明顯低于其他檢查站，是影響綜合FTQ的最主要原因。因氣門泄漏測試不合格造成的返修是日常返修工作中的主要任務，直接制約了產量的輸出。因而，解決氣門泄漏測試不合格的問題，成為了提升缸蓋分裝線生產效率的當務之急。

那么，造成氣門泄漏的原因有哪些呢？在進行這個具體的問題解決時，聚合式思維法就體現出了其重要意義。在應用聚合思維方法時，一般要注意三個步驟：第一步是收集掌握各種有關信息；第二步是對掌握的各種信息進行分析清理和篩選；第三步是客觀地、實事求是地得出科學結論，獲得思維目標。

經過對2014年上半年泄漏測試不合格返修數據的收集統計，可以通過圖1看出，主要的原因有：氣門上粘有鋁屑或其他雜質、氣門上有劃傷、不明原因（可能是氣門、氣門座圈等配合問題造成，更換零件可解決）。

圖1　2014年上半年氣門泄漏測試不合格柏拉圖

上圖顯示，所有的返修不合格中，鋁屑和雜質造成的泄漏占到了全部不合格數的87.39%，因此只要能解決這兩個問題，就能有效地減少泄漏測試不合格數量，將泄漏測試合格率提升4%～6%。

可以看出，通過一輪的聚合思維，我們將“缸蓋分裝線效率提升”這一大的課題，轉換成為了“控制鋁屑和雜質”這一更加明確的課題。接下來要做的，自然就是找出鋁屑和雜質的主要來源，從而控制泄漏率。我們再次通過聚合思維法，從人、機、料、法、環等各方面收集更多的關于鋁屑和雜質的信息。

圖2是缸蓋分裝的主要裝配流程圖，我們可以根據裝配工藝分析裝配過程。

1.1人的因素——操作時帶來的雜質

在裝配氣門的過程中，員工每個節拍內取料均是雙手各夾4根氣門（進氣、排氣），然后進行抹潤滑油動作（如圖3所示）。

圖3　氣門裝配過程

在這個過程中手套的纖維殘留有機會粘附在氣門上，而涂油時的工裝清潔度也會使氣門粘附雜質（由于油的粘附性，細小顆粒狀雜物會附著在工裝上）。通過觀察返修拆解的氣門，確實有部分氣門上粘有類似手套毛屑的雜質，可以確認這個過程帶來的雜質是其中一類。

1.2料的因素

因缸蓋總成中相關零部件材料中，僅汽缸蓋是鋁合金材質。因此鋁屑的主要來源是缸蓋加工殘留；而雜質引起的氣門泄漏，主要集中在氣門座圈和氣門的密封面上，因此重點關注氣門周邊的雜質。我們重點從缸蓋和氣門兩個零件上分析：

（1）缸蓋：機加工線在加工缸蓋的過程中，在粗加工、半精加工、精加工后分別有3次清洗工序。最終清洗以9～13.5bar的清洗壓力進行浪涌清洗，之后高壓去毛刺，并以定點清洗和掃描清洗的方式分別清洗各加工面，再經過高速吹干、真空干燥兩道工序后，成品下線。在這過程中，仍有少量的鋁屑會殘留在

圖4　氣門包裝隔襯

（2）氣門：車間的清潔度小組對氣門來料進行過多次檢查，結果氣門本身的清潔度無問題，但包裝格襯上雜質明顯，總體清潔度不理想（如圖4所示）。

1.3機/法/環的因素

在缸蓋分裝的過程中，自動站和半自動站的設備在裝配工藝中占了很大的比例：壓裝氣門油封、安裝氣門、氣門鎖夾排序、壓裝氣門彈簧座、鎖夾激光檢測、拍打氣門、缸蓋泄漏測試等。然而以上設備工作過程中，并不會引入鋁屑或雜質。同時，考慮到環境對于測試的重要性，車間每個班次安排對設備進行清潔，通過檢查及返修記錄來看，堵頭清潔度良好。綜上，機、法、環這三個角度幾乎不會對我們的問題造成關鍵性影響。

通過以上分析，可以找出鋁屑、雜質的主要來源。然而想要針對這些問題一一作出整改并起到顯著效果，是非常困難的。首先，手套毛屑和涂油工裝雜質的問題較容易得到改善，我們將手套和涂油裝置的更換頻次由1次/班提升至1次/2小時，觀察三個班次后，發現泄漏測試的合格率并沒有明顯的提升；其次，缸蓋鋁屑的問題，因涉及機加工線的清洗機改造，評估其改造難度較大，且很難實現殘留的清洗液完全不會沾留鋁屑，難度；再次，氣門包裝的問題，需要推動供應商更改物料包裝，并增大隔襯清洗力度，在成本上需要提供較大的付出。綜合分析后，缸蓋泄漏的問題解決暫時陷入了僵局。

當然，以上只是常規思維方法來解決問題的思路。所謂常規思維方法，就是指人們運用已獲得的知識經驗，按現成的方案和程序，用習慣的方法、固定的模式來解決問題的思維。而與常規思維不同，逆向思維是反過來思考問題，是用絕大多數人沒有想到的思維方式去思考問題。逆向思維主要有以下幾種：①反轉型逆向思維法：這種方法是指從已知事物的相反方向進行思考，產生發明構思的途徑；②轉換型逆向思維法：這是指在研究一問題時，由于解決這一問題的手段受阻，而轉換成另一種手段，或轉換思考角度思考，以使問題順利解決的思維方法；③缺點逆用思維法：這是一種利用事物的缺點，將缺點變為可利用的東西，化被動為主動，化不利為有利的思維發明方法。

在解決氣門泄漏測試合格率的問題上，我們發現，想要從源頭上控制鋁屑、雜質的數量，其難度是很大的。因此，我們通過“轉換型逆向思維法”，換一個角度：既然無法有效地控制鋁屑和雜質的來源，那是否可以在氣門泄漏測試前將缸蓋內部的鋁屑和雜質清除干凈呢？

再次回顧發動機裝配工藝，我們有了驚喜的發現：氣門泄漏測試前面是氣門拍打站，該自動站工位原理為：通過模擬凸輪軸壓迫氣門頂部開合，達到氣門、氣門導管、氣門彈簧最佳的磨合，測試缸蓋自身是否有漏點等缺陷。在這一過程中，會有部分雜質隨著氣門的運動而被振出。觀察殘留的雜質，基本都是微小的粉末狀，極易粘連依附在氣門與缸體的密封位置。如圖5所示。

圖5　氣門拍打機構

從理論上來看，我們完全可以通過改善氣門拍打機的工作模式，在這一過程中大幅度地清除鋁屑和雜質。經分析，拍打機構凸輪軸轉速為1500轉/分（即拍打頻次為1500次/分），持續9秒。我們嘗試在氣門拍打時增加吹氣裝置，將雜質吹掉（圖6）。然而，經過一周的跟蹤對比，FTQ并無明顯的提升（圖7），用吹氣的方式將雜質吹掉的方法并不理想。

圖6　氣門拍打機構

圖7　7月泄漏測試FTQ

我們再次對拍打的傳動系統做了研究，認為拍打時轉速過快，氣門打開的時間過短，氣壓未充分到達殘留鋁屑處氣門已關閉，是導致雜質不能完全被吹出的主要原因。于是在確認了該工位電機具備變頻功能之后，嘗試調整設備“拍打1500轉/分，持續9秒”的單一拍打方式，以達到最優的效果。經過多次驗證，將拍打過程優化為兩步：第一步拍打1500轉/分，持續8秒，第二步拍打200轉/分，持續13秒。第一步來確保不影響拍打效果，而第二步長時間低轉速的運行來保證將吹氣的效果發揮至最大。

在方案實施后又進行了一個月跟蹤，泄漏測試的合格率明顯提升，因雜質、鋁屑造成的泄漏問題得到了有效控制（如圖8所示）。

圖8　8月泄漏測試FTQ

2 總結

常規思維方式的創造性水平較低，缺乏新穎性、獨創性，對原有知識不需要明顯改組，也沒有創造出新的思維成果，很難在較為復雜的問題解決中產生效果。而從問題解決的角度來看，收斂的聚合思維，將有用的數據、信息加以收集，再通過驗證逐一判斷，從中產生邏輯結論，找到根本原因。運用逆向思維去思考和處理問題，則可以突破傳統思維限制，另辟蹊徑，找出解決問題的方法，達到出奇制勝的效果。

Application of Innovative Thinking in Production Efficiency Improvement

WEI Kai，LUO Qiang
（SAIC GM Wuling Automobile Limited by Share Ltd.，Liuzhou Guangxi 545007，China）

This paper，with the improvement of production efficiency in engine assembly line as an example，introduces the method of using convergent thinking analysis the cause of the problem，and the successful way to find the ultimate solution by reverse thinking while problem solving is blocked.Through the analysis of specific arrangements，illustrating that the innovative thinking way is a very important application of solving the problems in efficiency improvement.

reverse thinking；convergent thinking；the production efficiency；problem solving

TH16

A

10.3969/j.issn.1002-6673.2015.02.013

1002-6673（2015）02-035-03

2014-12-30

韋凱（1981-），男，廣西柳州人，大學本科，工程師。主要從事生產管理工作。已發表論文一篇；羅強（1987-），男，陜西西安人，大學本科，助理工程師。從事生產管理工作。