數據分析在發動機裝配線產能提升中的應用

經偉明，韋 凱，羅 強，楊 軒

（上汽通用五菱汽車股份公司，廣西 柳州545000）

數據分析在發動機裝配線產能提升中的應用

經偉明，韋 凱，羅 強，楊 軒

（上汽通用五菱汽車股份公司，廣西 柳州545000）

數據分析是提升生產線產能的重要方式，闡述了影響生產線產量的各種關鍵因素，并說明利用PMC報表系統，通過數據分析查找出發動機裝配線瓶頸工位，進一步優化生產工藝、解決問題，從而實現生產線產能真正質的飛躍。

影響產能；瓶頸分析；產能提升

發動機是汽車的重要組成部分，汽車公司發動機的產能是影響汽車公司發展的一個重要因素。發動機裝配線是發動機工廠直接輸出產品的生產線，裝配線產能的提升直接決定了工廠的效益。本文著重描述了利用PMC報表系統對裝配線數據的收集、數據有效性的識別、數據分析、瓶頸工位分析總結、工藝合理調整等方式最終實現生產線的產能提升的過程。

1 影響產能輸出的因素介紹

PMC報表系統是生產線上查看整線運行狀態的一套系統。其記錄了生產線所有工位的班次、工位號、滿位時間、空位時間、故障次數、故障時間、合格品件數等信息。通過對數據的收集、處理，分析能最終鎖定影響產量的最重要因素，進一步優化生產工藝，實現產能提升。

1.1 影響產能輸出的因素介紹

（1）生產總工時。國內很多汽車公司通過加班加點來實現產能提升，但這加大了公司投入的成本，本文不作介紹。

（2）等待浪費。等待浪費是指人、機、料循環等待所產生的浪費。常見的等待浪費現象是計劃外的設備停機、外協套配不到位、生產訂單缺乏、生產缺料等現象[1]。發動機生產線中造成等待的因素一般為空位、滿位、設備故障造成停線。設備故障造成停線是對產能輸出的重要因素之一，設備運行狀態對產能的影響一般用MTTR、MTBF進行評判。對人口密度較大的裝配線，工藝的合理安排以及空滿位在生產中的體現是該類型生產線影響產量最重要的因素。

空位：工位準備好接收產品，但是上游沒有準備好輸送產品或者上游也是空的，這樣造成工位停止工作，形成浪費。

滿位：工位準備向下游輸送完成產品，但是下游還沒有準備好接收，這樣造成工位停止工作，形成浪費。

MTTR：平均故障修復時間，描述維修響應的效率，一般越小表示生產線越穩定，是維修團隊工作有效性的重要指標。

MTBF：平均故障間隔時間，描述該設備的運行穩定性，一般越大生產線越穩定，是設備穩定性以及團隊維護結果的重要指標。

1.2 產能輸出理論依據介紹

運行效率SAA%，SAA%是為刨除空滿位后，正常運行時間所占的比重。

綜合節拍：某段時間內某工位的運行時間除以該工位的產品輸出量為綜合節拍。

JPH（工位）：某工位一小時時間理論完成產品數量，即JPH（工位）=3 600/綜合節拍。

JPH（下線）：下線工位一小時時間理論完成產品數量，即JPH（下線工位）=3 600/綜合節拍。

SAT：單機凈能力，即用于描述單個設備或工位在某個時間段內的輸出能力。它的大小是生產線工位的產出能力最直接的體現，一般來說，通過整線比較所有工位的SAT能準確地判斷影響產出的瓶頸工位。

1.3 影響產能的直接因素

根據上文介紹，影響生產線產能的重要因素分為兩個。即是設備的穩定性和修復設備的能力，這兩個因素比較明顯，生產線一般提高維修團隊技能實現快速響應，本文不作重點介紹。運用工作研究的方法結合多媒體技術對裝配線瓶頸工位進行分析，減少瓶頸工位工作時間，提高裝配線平衡率[2]。以下介紹通過數據分析，判斷瓶頸工位，消除浪費后提升產量。

理論上來說，某工位一直在工作，說明該工位的空位與滿位時間很少，空滿率（（空位時間＋滿位時間）/生產總時間）就小。通過收集所有工位的空位、滿位時間通過數據處理，就能找到空滿率較小的工作，那么這些工位就很有可能是瓶頸工位。同時，通過整線所有工位的SAT的對比也能判斷影響產出的瓶頸工位。一般會結合兩組數據的對比以及現場實際情況，找到瓶頸工位的問題，最終提升產量。

2 實際通過數據分析提高產能

以某發動機某條生產線為例，做產能提升。第一步首先需要收集空滿率與整線SAT數據，一般需要3個月左右的數據。

通過數據對比（圖1、圖2），基本確認生產線在OP1190工位附近是存在瓶頸的。

圖1 A生產線空滿率圖

圖2 A生產線SAT圖

通過現場調查，發現OP1190挺柱工裝容易松脫不穩定，使用鐵皮塊綁定使用，撿好挺柱后，把挺柱捅進發動機里面卡在工裝。當再次扶正挺柱時，已經超過節拍時間，容易導致堵線現象。通過改善更換兩邊挺柱孔固定方式，改進工裝挺柱孔的材料，使用時不容易出現卡滯現象。

在采取措施開始跟蹤后，通過對比4～8月份的整線SAT數據（圖3），下線數能基本滿足略高于目標SAT，OP1190的SAT與下線工位的SAT呈交叉趨勢（若走勢保持一致說明瓶頸未消除）說明OP1190已經不是影響產量輸出的瓶頸工位，同時生產線反饋采取措施后員工工作效率明顯提升。

圖3 A生產線SAT跟蹤表

以另一條生產線為例，某生產線將一些手動站優化成自動站后，反而感覺每天的產量壓力更大了。

收集空滿率與整線SAT數據，需要3個月左右的數據（圖 4、圖 5）.

圖4 A生產線SAT圖

圖5 A生產線空滿率圖

通過數據分析后終于找到原因，原因是更改的手動站不是所有工作都變成自動了，一些預裝類的工作分配到附近的工位，由于分配的不夠均勻，造成某些崗位的瓶頸，影響產量。

通過空滿率與SAT的分析，判定OP1070為瓶頸工位。同時，根據CT時間測量發現OP1070前的幾個工位存在工藝不平衡問題。OP1070每次擰緊主軸承蓋螺栓完成后壓緊機構和擰緊軸分步回原點，通過維修優化機械動作，擰緊完成主軸承蓋螺栓后壓緊裝置和擰緊軸同步回原點，降低設備工作時間，消除瓶頸。同時，將一個活塞噴嘴移到OP1040工位安裝，進一步平衡工藝。

同理，措施實施后跟蹤瓶頸SAT與下線SAT的對比線發現瓶頸消除，產量提升。A2生產線SAT跟蹤表如圖6所示。

圖6 A2生產線SAT跟蹤表

3 結束語

本文主要針對發動機裝配生產線，通過理論介紹分析影響生產線產能的主要原因，主要針對利用現有的技術，對數據進行收集分析，同時也集合現場實際情況，確認問題后加以解決，最終實現消除瓶頸工位，提升產能。同時，本文介紹的提升產能的方式同樣適用其他大型密集型生產線。

[1]李重如，張香莉，趙 利.消除七大浪費在生產中的應用[J].裝備制造，2015（09）：94-95.

[2]李 強，梁工謙，張 晶.IE技術在發動機裝配線作業改善中的應用[J].機械設計與制造，2012（03）：79-81.

Application of Data Analysis in Productivity Improvement of Engine Assembly Line

JING Wei-ming，WEI Kai，LUO Qiang，YANG Xuan
（SAIC-GM-Wuling，Liuzhou Guangxi 545000，China）

Data analysis is an important way to improve production line productivity.This paper describes the key factors affecting the production line，and describes the use of PMC report system，through data analysis to find the engine assembly line bottleneck，further optimize the production process，solve the problem，so as to realize the real quality of production line.

impact capacity；bottleneck analysis；productivity enhancement

TP274

B

1672-545X（2017）08-0182-03

2017-05-28

經偉明（1987-），男，廣西全州人，本科，研究方向：生產現場管理。