軍工科研院所精益化柔性生產(chǎn)模式探索

王清 馬曉宇 孫育坤

摘要：針對當前軍工科研院所面臨的科研任務(wù)和試制生產(chǎn)任務(wù)交叉，以及典型的多品種、小批量帶來的資源沖突、效率低下的問題，本文以精益生產(chǎn)的理論和方法為指導，設(shè)計了適用于研究所的單元式精益生產(chǎn)組織方式，包括了產(chǎn)線布局設(shè)計、改善計劃排產(chǎn)方式、構(gòu)建單元線運行機制和創(chuàng)新考核激勵方式，并在某研究所進行了實踐驗證，初步實現(xiàn)了生產(chǎn)組織柔性化、運行狀態(tài)可視化、管控手段信息化、生產(chǎn)狀態(tài)連續(xù)化、資源配置精益化的柔性單元精益生產(chǎn)，對軍工科研院所具有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：單元式;柔性化;精益生產(chǎn)

近年來，軍方及總體單位對武器裝備的需求呈現(xiàn)出高精尖、高質(zhì)量、短周期等特征，研究所往往承擔研制任務(wù)的同時也有小批量的試制。如何在有限的生產(chǎn)資源下，既能夠保證研制任務(wù)，同時完成好批產(chǎn)任務(wù)，是軍工研究所面臨的共性難題。而精益的思想就是識別價值，減少浪費，追求盡善盡美[1]。因此探索建設(shè)基于柔性化、精細化、數(shù)字化的精益生產(chǎn)模式，是研究所完成好科研任務(wù)，保障產(chǎn)品履約能力，履行好國防強軍首責的迫切需求。

一、構(gòu)建柔性化精益單元生產(chǎn)模型

柔性化精益單元生產(chǎn)模型是針對當前科研院為解決科研項目和生產(chǎn)任務(wù)交叉矛盾、資源嚴重沖突、效率低下的問題，運營精益的理念和方法，包括PQ＼PR分析、ECRS工藝流程優(yōu)化設(shè)計、單元節(jié)拍設(shè)計、產(chǎn)線平衡分析、沙盤模擬等精益工具，在滿足軍品科研試制和生產(chǎn)任務(wù)的前提下，將集群式設(shè)備布局變化成可包容多型工藝路徑相似產(chǎn)品的、能夠?qū)崿F(xiàn)單元內(nèi)連續(xù)流生產(chǎn)加工的設(shè)備布局，進行內(nèi)、外部物流優(yōu)化設(shè)計，建立一條適用于軍品研發(fā)試制和生產(chǎn)多品種、小批量、柔性化、單元式的精益生產(chǎn)線。并在此基礎(chǔ)上改善計劃管控模式、均衡化排產(chǎn)、快速換產(chǎn)，實現(xiàn)各單元柔性化、均衡化生產(chǎn);優(yōu)化生產(chǎn)管理模式，創(chuàng)新考核激勵機制，實現(xiàn)管理模式的提升。

二、實證驗證

以某研究所為例，柔性化精益生產(chǎn)單元開展了實證驗證工作。

（一）運用精益理念，開展單元產(chǎn)線布局設(shè)計

1.開展需求分析，確立單元劃分

通過PQ分析選出在數(shù)量和銷售收入在全所占比比較大的產(chǎn)品，作為主要研究對象。通過PR分析，根據(jù)工藝相近性劃分產(chǎn)品族。通過分析某研究所確定了5型主要產(chǎn)品為研究對象，劃分了藥殼體類等四型關(guān)鍵零部件族，從而確立了劃分單元線的設(shè)計基礎(chǔ)。

2.開展工藝流程分析

一是計算需求節(jié)拍，判斷現(xiàn)有條件和生產(chǎn)能力對客戶需求的滿足程度[2]。二是通過采用ECRS（即取消、合并、調(diào)整順序及簡化）分析法，對已確定的四個生產(chǎn)單元的工藝流程進行了優(yōu)化，減少了不必要的工序。例如，在某單元工藝流程中，將原有5道工序簡化為3道工序。

3.設(shè)計多方案布局，選擇最優(yōu)方案

按照產(chǎn)品工藝流程和設(shè)備資源負荷能力進行U形化布局。通過對單元線的設(shè)備、布局反復迭代優(yōu)化，采用沙盤模擬法，對單元線整體布局提出三個方案，并依據(jù)方案經(jīng)濟性、空間利用率、物流路徑等，選擇出最優(yōu)方案。

4.開展物流優(yōu)化設(shè)計

一是按照設(shè)備布局，減少物流距離;二是以單元為主體，分別制定各自物流規(guī)則，明確物流時機、方法、數(shù)量等信息，并且依據(jù)各自產(chǎn)品特點定制運轉(zhuǎn)工具。

（二）開展柔性計劃控制，實現(xiàn)均衡化排產(chǎn)

1.改變計劃管控模式，實現(xiàn)單元內(nèi)拉動式生產(chǎn)

拉動式看板管理可以解決工序間的斷點，按需生產(chǎn)[3]。單元線生產(chǎn)計劃由計劃員直接下達到單元瓶頸工序或連續(xù)流生產(chǎn)的末端工序，拉動前道工序按照瓶頸工序或末端工序所需進行生產(chǎn)，改變了以往推動式計劃管控方式。通過上線運行MES系統(tǒng)等信息化手段，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程信息化管控。

2.開展快速換產(chǎn)，實現(xiàn)單元柔性化

為了實現(xiàn)單元生產(chǎn)線的柔性化，通過制定產(chǎn)品加工的換產(chǎn)作業(yè)標準，建立了換產(chǎn)矩陣，規(guī)范操作人員換產(chǎn)作業(yè)流程，實現(xiàn)了單元內(nèi)換產(chǎn)作業(yè)的規(guī)范化、標準化和程序化，縮短了換產(chǎn)時間，提高了單元生產(chǎn)能力，滿足了多種產(chǎn)品在單元內(nèi)生產(chǎn)的需求。

3.創(chuàng)建單元生產(chǎn)管理模式，量化考核激勵機制

創(chuàng)建單元管理機制。建立了單元線運行管理規(guī)則，組建單元生產(chǎn)團隊，規(guī)定單元線長選拔和培養(yǎng)標準，明確了單元線內(nèi)外各崗位職責和工作要求，實現(xiàn)了單元線的有序運行。建立多能工培養(yǎng)機制，實現(xiàn)一人多機。制定差異化的考核激勵機制。一是開展研究所層級的工資總額切塊管理。明確了部門工資總額的核算方法，并將工資總額增長與部門績效掛鉤，通過考核部門收入、成本費用率、回款率等指標，核定部門績效工資總額，正向激勵部門業(yè)績創(chuàng)收;二是制定部門級激勵辦法。采用單元線計件工時包干制原則，核定上線產(chǎn)品在單元線內(nèi)所有工序的工時總額，并切塊至單元生產(chǎn)團隊，由團隊自主經(jīng)營、自由分配。

三、結(jié)束語

通過模型構(gòu)建，并在某研究所的實踐，初步實現(xiàn)了生產(chǎn)組織柔性化、運行狀態(tài)可視化、管控手段信息化、生產(chǎn)狀態(tài)連續(xù)化、資源配置精益化的柔性單元精益生產(chǎn);實現(xiàn)了在合同履約率、生產(chǎn)周期、物流距離、少人化、生產(chǎn)能力等方面的明顯改善提升。

參考文獻：

[1]詹姆斯P沃麥克，丹尼東T瓊斯.精益思想[M].機械工業(yè)出版社，2018.

[2]約翰·比切諾，馬蒂亞斯·霍爾韋格·精益工具箱[M].機械工業(yè)出版社，2017.

[3]劉樹華，魯建廈，主家堯.精益生產(chǎn)[M].機械工業(yè)出版社，2009.