基于工位制節(jié)拍化配送的工位器具標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)踐

程建 方忠民/文

基于工位制節(jié)拍化配送的工位器具標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)踐

程建 方忠民/文

工位器具是生產(chǎn)制造活動中極為重要的輔助設(shè)備，是影響生產(chǎn)作業(yè)成本的重要因素之一。軌道交通裝備制造A公司用精益生產(chǎn)的理念設(shè)計改進(jìn)工位器具，通過工位器具設(shè)計的輕量化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化以及平臺化，來降低工位器具的投入、使用和管理成本，減少生產(chǎn)作業(yè)活動中搬運(yùn)、等待、不良品和安全成本等造成的各種浪費(fèi)，以增加企業(yè)經(jīng)營效益，為實(shí)現(xiàn)利潤最大化作貢獻(xiàn)。

工位器具、工位制節(jié)拍化、配送、標(biāo)準(zhǔn)化

一、工位器具標(biāo)準(zhǔn)化管理的必要性

工位制節(jié)拍化配送是以流水線工位物料需求為驅(qū)動，以保障節(jié)拍化生產(chǎn)為目標(biāo)，以工位為最小作業(yè)組織單元，按生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行均衡配送的線邊物流作業(yè)方式，是提升物流作業(yè)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量，確保生產(chǎn)工位穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)有序作業(yè)的一種精益物流管理模式。

在實(shí)施工位制節(jié)拍化生產(chǎn)的現(xiàn)場物流管理中，工位線邊物料配送工裝器具的選型是否合理、應(yīng)用是否滿足現(xiàn)場作業(yè)人員使用的方便性，以及是否符合生產(chǎn)現(xiàn)場整體布局要求，在很大程度上影響著生產(chǎn)單元作業(yè)和生產(chǎn)物流管理的正常運(yùn)作。工位器具作為生產(chǎn)現(xiàn)場物料配送的重要物流設(shè)備類型之一，在制造業(yè)生產(chǎn)物流中有著廣泛的應(yīng)用。不合理的工位器具設(shè)計和應(yīng)用會影響生產(chǎn)線布局的整體性和柔性，同時，也會導(dǎo)致生產(chǎn)現(xiàn)場物流路線缺乏應(yīng)有的順暢性。

因此，結(jié)合生產(chǎn)作業(yè)單元中各工位物料屬性的實(shí)際情況，以及工位制節(jié)拍化配送的實(shí)際需求驅(qū)動，以消除無效勞動、提高工作效率為目標(biāo)，推進(jìn)工位器具標(biāo)準(zhǔn)化管理工作勢在必行。

軌道交通裝備制造A公司（以下簡稱“A公司”）所屬行業(yè)是典型的以“離散制造”為特色來組織生產(chǎn)和運(yùn)營的軌道交通制造行業(yè)。在小批量、多項(xiàng)目并行的情況下，A公司的線邊工位現(xiàn)場迫切需求能夠兼容多類零部件配送存放，可在線邊工位多工序間通用，同時能滿足供應(yīng)商來料運(yùn)輸、庫房儲存多個物流環(huán)節(jié)，而且對零部件能夠提供可靠防護(hù)的多功能儲運(yùn)一體化工位器具，以減少工位器具種類和數(shù)量以及物料流轉(zhuǎn)過程分揀次數(shù)，提高物流作業(yè)和工位器具應(yīng)用的效率。

二、工位器具標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)施

1.工位器具規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化

為了實(shí)現(xiàn)既簡化工位器具的種類，又保證工位器具盡可能實(shí)現(xiàn)多工序通用、最大限度發(fā)揮單元化包裝效益保障目標(biāo)，A公司在實(shí)施工位器具規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化過程中，對各事業(yè)部節(jié)拍化生產(chǎn)作業(yè)所需的各種物料進(jìn)行了統(tǒng)計分析（包括尺寸大小、形狀等），發(fā)現(xiàn)80%的物料都在2400mm長范圍內(nèi)。為此，A公司管理人員在充分分析零部件特性及分類的基礎(chǔ)上，綜合考慮最小包裝防護(hù)規(guī)格、物料搬運(yùn)方式、庫存狀態(tài)以及線邊存放方式等多種因素，形成通用工位器具的初步配置方案，然后依次進(jìn)行方案評審、樣圖設(shè)計、樣圖評審、樣件制造、樣件評審、設(shè)計優(yōu)化、試運(yùn)行、設(shè)計優(yōu)化改進(jìn)、批量制造、投入使用（進(jìn)一步優(yōu)化完善）等環(huán)節(jié)，最終得到簡化合并工位器具最優(yōu)配置方案。

圖1：通用底座、平板

（1）通用底座、平板標(biāo)準(zhǔn)化。通用底座、平板特點(diǎn)就是通用，為工位器具轉(zhuǎn)運(yùn)的基礎(chǔ)件，在通用底座上可以通過更換模塊組合來適應(yīng)不同的產(chǎn)品，輪子與底部支撐件可根據(jù)實(shí)際需求自行進(jìn)行安裝與拆解，且用時短、易操作。當(dāng)然，通用底座、平板也能單獨(dú)使用。它分為A型2400×1130mm（主要尺寸規(guī)格，適用超過80%的物料）、B型1500×1130mm（主要適用側(cè)窗、電器柜罩板等物料）、C型3000×1130mm（主要適用超過3米的縱橫梁長條類物料以及客室座椅）。

（2）模塊組合。模塊組合分為人字形儲運(yùn)工裝模塊組合、插桿分區(qū)儲運(yùn)工裝模塊組合、平板分區(qū)儲運(yùn)工裝模塊組合、多層調(diào)節(jié)儲運(yùn)工裝模塊組合、側(cè)窗玻璃儲運(yùn)工裝模塊組合、側(cè)頂板儲運(yùn)工裝模塊組合、電器柜罩板儲運(yùn)工裝模塊組合、復(fù)軌器組盤儲運(yùn)工裝模塊組合、前窗玻璃儲運(yùn)工裝模塊組合、機(jī)車司機(jī)室座椅儲運(yùn)工裝模塊組合等。

（3）專用儲運(yùn)一體化工裝。專用工裝分為2400×1500mm（主要適用于側(cè)墻、風(fēng)道等物料）、3200×2000mm（主要適用于頭罩等物料）、3000×2200mm（主要適用于變流器等物料）。目前專用工裝有客室座椅儲運(yùn)工裝、地板布儲運(yùn)工裝、側(cè)墻儲運(yùn)工裝、抗側(cè)滾扭桿儲運(yùn)工裝。

2.工位器具防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化

A公司自2015年開始要求工藝部門、物流部門及相關(guān)事業(yè)部開始推進(jìn)物流儲運(yùn)一體化工位器具應(yīng)用工作，通過相同結(jié)構(gòu)形式、尺寸標(biāo)準(zhǔn)、堆碼接口、吊運(yùn)接口、材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、顏色及油漆標(biāo)準(zhǔn)等，已經(jīng)形成了系列化工位器具，且美觀、實(shí)用、可延續(xù)性高。

除此之外，為防止和減少物料與物料間、物料與工位器具間的相互磕碰、劃傷，設(shè)計中增加了PC防護(hù)墊，并且應(yīng)用凹槽工藝將PC防護(hù)墊與工位器具進(jìn)行巧妙鑲嵌，減少使用鉚釘對物料的損壞。針對不同清潔要求的小件物料，采用可調(diào)節(jié)插板的物料盒存放，并用kit-cart小車配送至事業(yè)部生產(chǎn)線上，有效地加強(qiáng)對零部件、在制品、成品的管理，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

圖2： 部分儲運(yùn)工裝的模塊組合

圖3：專用儲運(yùn)一體化工裝

表1：原有儲位工裝與新設(shè)計儲位工裝差異對比

3.工位器具日常標(biāo)準(zhǔn)化管理

（1）工位器具的擺放嚴(yán)格按照人機(jī)工程學(xué)原理，不允許物品超出工位器具擺放，或物品隨意擺在工位器具上。工位器具內(nèi)的物料須整齊擺放。

（2）工位器具實(shí)施定置擺放，不允許擺放超過規(guī)定數(shù)量的工位器具。

（3）建立了工位器具的二維碼管理體系。工位器具上二維碼嚴(yán)格與工位器具編號、物料名稱、零件號、數(shù)量等相關(guān)信息一一對應(yīng)，并錄入工位器具管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化、動態(tài)化管理。

（4）建立儲運(yùn)一體化工裝內(nèi)外一致性管理體系。A公司在啟動廠內(nèi)配送工裝的同時，啟動了外地供應(yīng)商和周邊供應(yīng)商儲運(yùn)一體化工裝事宜，所有儲運(yùn)一體化工裝按配送要求進(jìn)行包裝。通過公司內(nèi)部與供應(yīng)商共同使用儲運(yùn)一體化工裝進(jìn)行到貨及配送，節(jié)約物流部開箱時間和二次搬運(yùn)時間，提高了配送效率，降低了二次搬運(yùn)對產(chǎn)品的損壞風(fēng)險。另外，實(shí)現(xiàn)了工裝的統(tǒng)一性，改善事業(yè)部現(xiàn)場的5S管理。

（5）加強(qiáng)工位器具專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理培訓(xùn)。為提高員工對工裝管理、工裝使用、工裝維護(hù)的意識，物流部組織了全方面的專業(yè)培訓(xùn)。若員工在使用工裝時有不清楚的地方，會安排專人到現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)，及時糾正違規(guī)操作行為。

圖4： Kit-Cart小車

（6）編制工位器具管理文件及使用說明書。為保證工裝使用更為規(guī)范，A公司管理人員編寫了工裝操作使用說明書（如《物流儲運(yùn)一體化新工裝作業(yè)指導(dǎo)書》），并編寫了《工位器具存儲面積分析及方案》，對工裝及配件擺放操作做出了明確規(guī)定。

三、工位器具標(biāo)準(zhǔn)化管理效果分析

在小批量、多項(xiàng)目的生產(chǎn)條件下，A公司通過工位器具進(jìn)行通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計和應(yīng)用，對解決工位器具種類繁多、管護(hù)難、流通困難、通用性差等問題，實(shí)現(xiàn)工位器具在工序、轉(zhuǎn)運(yùn)、存儲和配送中的通用和標(biāo)準(zhǔn)化，對提高生產(chǎn)作業(yè)和物流效率、降低企業(yè)運(yùn)營成本具有重要作用。

目前，A公司通過工位器具通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計，在工位器具推進(jìn)團(tuán)隊(duì)積極協(xié)調(diào)和實(shí)施落實(shí)下，現(xiàn)已完成五大平臺的建設(shè)及多條通用工裝生產(chǎn)線的投入，并建立了工裝標(biāo)準(zhǔn)零部件庫，逐步完善工位器具的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，其成效顯著。

1.經(jīng)濟(jì)上，實(shí)現(xiàn)每年降低成本千萬元。經(jīng)項(xiàng)目管理中心核定，工裝平臺化實(shí)施以后新項(xiàng)目工裝費(fèi)用較之前節(jié)約成本約76%。

2.在項(xiàng)目周期上，大大縮短新項(xiàng)目準(zhǔn)備周期。

3.技術(shù)上，形成通用化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化工位器具平臺，滿足公司物流儲運(yùn)一體化配送、工位制節(jié)拍化生產(chǎn)要求。

4.相比原有工位器具，標(biāo)準(zhǔn)化管理實(shí)施后的工位器具具有相同結(jié)構(gòu)形式，形成了系列化工位器具，具有美觀、實(shí)用、可延續(xù)性高的特點(diǎn)，有利于提升公司生產(chǎn)現(xiàn)場和產(chǎn)品質(zhì)量的形象。

四、結(jié)論

工位器具是生產(chǎn)制造活動中極為重要的輔助設(shè)備，是影響生產(chǎn)作業(yè)成本的重要因素之一。A公司用精益生產(chǎn)的理念設(shè)計改進(jìn)工位器具，通過工位器具設(shè)計的輕量化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化以及平臺化，來降低工位器具的投入、使用和管理成本，減少生產(chǎn)作業(yè)活動中搬運(yùn)、動作、等待、不良品和安全成本等造成的各種浪費(fèi)，以增加企業(yè)經(jīng)營效益，為實(shí)現(xiàn)利潤最大化做貢獻(xiàn)。

雖然，目前A公司工位器具標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)得到很好的應(yīng)用，也建立了工裝標(biāo)準(zhǔn)零部件庫，但是后續(xù)為了進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化要求，仍然有以下幾點(diǎn)需要持續(xù)改進(jìn)：

1.工裝平臺化推動設(shè)計平臺化。通過建立工裝平臺化工藝審查標(biāo)準(zhǔn)，推動產(chǎn)品設(shè)計平臺化。

2.平臺化工裝管理完善。將BOM管理和二維碼管理的理念全面實(shí)施，由原來的成套工裝管理向工裝零部件管理轉(zhuǎn)變。

3.技術(shù)平臺縱向深化。建立工裝平臺化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步固化平臺要求。

作者單位為中車株洲電力機(jī)車有限公司