試論基于IE理論的城鐵車總裝配工藝的優化方案

王權

摘 要：以城鐵車的總裝配工藝為例，通過對城鐵車的裝配流程進行深入的實地調研，從裝配車間布局、現行工藝流程等方面分析裝配現狀，總結城鐵車在生產過程中存在的問題;然后應用工藝程序分析方法和5W1H提問技術分析整個裝配工藝程序中存在此類問題的原因;采用了ECRS原則分析問題并提出改進。改進方案可有效提高城鐵車裝配質量及車間生產能力，提高裝配效率及工裝設備的利用率，降低作業任務量。

關鍵詞：城鐵車輛;裝配工藝;程序分析;ECRS;優化

1 引言

近年來，我國的鐵路運輸向高速重載急速發展，隨之而來的，是其相關制造業也呈現跨越式發展，尤其是軌道交通。國內外對軌道交通的需求及建設持續增加。某公司因為其城鐵裝配車間一定程度上存在著資源利用不平衡，接收業務量過多等因素，致使了裝配車間在籌備程序任務多，組織生產困難大，公司生產資源難以有效利用。本文以工藝程序為抓手，即在所有研究前，對生產系統的整個過程進行概略性分析，立足城鐵車的整體裝配，將生產的全過程作為研究對象，從加工和檢查兩個方面分析記錄，綜合ECRS以及5W1H技術對目前的總裝配進行工藝以上的升級。

2 城鐵車總裝配工藝現狀

通常來說，裝配車間的組成部分主要包括三大塊，分別為裝配臺、出車線車間以及調試車間。出車線又由車位臺、編組臺位、落車臺位和稱重臺位組成，調試間內有雨淋設施。該公司制造的城鐵車可分為合金車及不銹鋼車，還可分為A、B兩種型號的車。生產的城鐵車雖然材料和車型不盡一致，但從工藝方面而言，如車間布局、工藝流程等方面卻無太大差別。但隨著該公司城鐵車承攬的項目數量過多，公司面臨著嚴峻的考驗：怎樣最高性價比運作現有資源配置、怎樣讓搬運線路更有成效、怎樣高效生產等。通過現場調研城鐵裝配車間現場，分析現有工藝流程，如圖1。

3 存在的問題

根據生產現狀，運用5W1H分析法從操作和檢查兩方面逐步分析，發現情況如下：

3.1 工序名稱混亂

城鐵整車加工生產區域可分為六大塊組成部分，分別為車內生產區域、整車生產區域、車頂生產區域、司機室生產區域以及車端生產區域，這十八個項目包含的工序多達502個。

從設計方面來看，一般會出現用不同的工序名稱對相同的內容進行表達的案例。比如，對地板布的鋪裝來說，可以稱作地板布粘接、焊接以及舒展等。此外，從工藝程序的角度來看，一個工序名稱往往含有大量的工序內容。比如客室安裝的內容就包含了側頂板、擋風板以及立罩板等工序。這些不同的叫法是的工序的名稱在無形中增多，且這些不必要的增多也給管理工作帶來了負擔，對生產工藝的升級與設計以及物料配送等多個方面造成了比較大的影響。

3.2 部分工裝設備無法滿足生產要求

（1）一些工裝設備在數量上不達標，比如上體稱重。當前，全部的裝配車間的四點稱重設備只有一臺，一旦其他車間需要對車輛進行稱重時，則需要將四點稱重設備從其他車間搬過來，嚴重影響了各個生產車間之間的生產組織，設備管理也不合理和科學化。此外，稱重設備的重量都比較大，移動過程不方便，往往會在搬移的過程中因為移動的方式不到位以及人為因素等對這些設備造成了不可逆的破壞，降低了設備的壽命，讓整個測量誤差變得更大。

（2）工裝設備無法滿足生產要求還表現在設計不合理上，很多工裝裝置難以符合生產的需要，拿城鐵車的車裝裝配來舉例說明：進行該工序時需配備升降車和存放玻璃的裝備。首先通過玻璃存放裝備將擬安裝的車窗配送到裝配區域后，再利用人工將車窗挪動到升降機處，做好前期安裝預備工作后就可啟動安裝車窗。然而在利用升降機安裝時，其前部設置了安全圍欄，然而這是一把雙刃劍，在保障工人人身安全的同時還阻礙了工人進行操作。并且走臺附近的安全圍欄顯著高于安裝車窗窗口的下邊沿，導致工人在走臺安裝窗框非常不便利。

3.3 部分裝配現場布局不合理

作業走臺為方便各工序的作業而設置。可是實際在安裝車頂空調裝置時，中心位置的低作業區域高度不足，操作人員在操作時，車的周圍并沒有有效的安全防護，安全生產存在很大的隱患。該車間原先的設計想法是生產工人在中部位置安裝車輛頂部配件時，把要安裝的車廂轉送到裝配臺區域待安裝，這樣操作工人就能利用高位走臺直接到車頂部分開展作業。而現實情況是，理論與實際并不相符。首先高走臺區域的不可能長時間保證空閑，另外把需要裝配的部件往返吊運并不安全，且這需要吊運操作非常的精準。再拿工人操作時使用安全繩舉例，在操作過程中工人一般將安全繩的掛鉤連接上位于車廂頂部的掛座，但安全繩長度有限，工人操作移動并不方便。另外，各個城鐵車車頂構造并不相同，有時還無法找到合適的掛鉤位置。

4 車輛裝配工藝的改進

通過分析城鐵車裝配出現的困難，使用ECRS 技術改進目前城鐵車的裝配工藝。

4.1 規范工序名稱

將工藝術語標準化，并付諸實際工作，用科學準確的屬于來替代含義相同或相近的，含糊不清的術語，統一名稱，統一概念。在標準化過程中考慮對不合理的工序名稱進行刪減、合并，對包含內容太多的拆分使其具體化，對表述不準確的進行修改。通過將工序名稱的使用規范化、標準化后，可清晰準確地傳達工序內容和要求，對于強化工序管理會起到關鍵作用。

4.2 適當補充工裝

4.2.1 合理調整有關工裝數量

可考慮在上體稱重裝置的配備方面，使每個裝配車間能顧及，或在成本有限的情況下相鄰車間共用一臺設備。雖然短期投入增多，單能讓各車間的使用互不影響，且因為搬運次數減少了，不僅降低了人力成本及時間成本，設備的使用壽命也能得以延長。實際使用時，各裝配車間也能保證有序工作。此外，因為搬運少了，人力成本和時間成本也能得到控制，設備的維護和保養等方面也很便利，使用壽命也得以延長。

4.2.2 改變不合理工裝結構

改造電動升降車的前部欄桿使其可調節高度，可在保證安裝的安全性同時，不對專業操作造成影響。或者考慮拆除車輛與作業走臺間的圍欄，減少阻礙。

4.2.3 增加先進的機械設備

投入更為先進的工裝設備既可保證裝配質量，又可節省人力成本，還能降低認為安裝損壞的現象。

4.3 劃分組裝工序

目前該公司在進行城鐵車生產時需要的大型工作量大，相關物料資源非常多，生產經常陷入混亂。建議將車輛組裝分為兩個部分，即車輛的預組裝和總裝。按照將部分需要大型工裝的工序放在預組、提高車頂防護裝置利用率、便于物料運送的原則，將預組部分的工序按區域劃分。將剩下的工序全部安排在總裝部分。且總裝部分的工作任務量應為預組部分的兩倍。

5 總結

5.1 工序名稱及個數精簡

原六大區域工序名稱為502個，降低到現有的118個。從表1可知，規范后6大區域的工序名稱數量均有大幅減少，尤其是車內的工序名稱減少最多，為136個。精簡后，不僅對工序的表述更為準確，還讓各項工作銜接更加協調。

5.2 大型工裝利用率提高

改善后的車輛組裝程序現共分成兩大部分。原有的大型工裝共計27種，在預組部分分配15種，總裝部分分配12種，其中預組部分的工作時長只有總裝所用時長的三分之一。因此可以看出，分配到預組部分的大型工裝，其使用率是有顯著提升的。

5.3 裝配效率提高

因為大型工裝不再搬運或搬運的時間大幅減少，改進之后一例城鐵車的裝配周期可直接縮短2天，效率提高了7.69%。生產效率的提高在一定程度上減少了生產壓力。

5.4 工人數量減少

改進后，部分工序人員只需1人就可完成，同時因為加大了先進設備的投入，人力成本和時間成本減少。本文通過分析工藝程序，利用ECRS技術對城鐵車的裝配工序進行了改進，提高了作業效率、裝配質量和工裝的利用率，降低了工人的勞動強度，改良了作業場地，提升了城鐵車裝配的能力。

參考文獻：

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