軍工科研院所精益化柔性生產模式探索

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和試制生產任務交叉，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，本文以精益生產的理論和方法為指導，設計了適用于研究所的單元式精益生產組織方式，包括了產線布局設計、改善計劃排產方式、構建單元線運行機制和創新考核激勵方式，并在某研究所進行了實踐驗證，初步實現了生產組織柔性化、運行狀態可視化、管控手段信息化、生產狀態連續化、資源配置精益化的柔性單元精益生產，對軍工科研院所具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：單元式;柔性化;精益生產

近年來，軍方及總體單位對武器裝備的需求呈現出高精尖、高質量、短周期等特征，研究所往往承擔研制任務的同時也有小批量的試制。如何在有限的生產資源下，既能夠保證研制任務，同時完成好批產任務，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]。因此探索建設基于柔性化、精細化、數字化的精益生產模式，是研究所完成好科研任務，保障產品履約能力，履行好國防強軍首責的迫切需求。

一、構建柔性化精益單元生產模型

柔性化精益單元生產模型是針對當前科研院為解決科研項目和生產任務交叉矛盾、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工藝流程優化設計、單元節拍設計、產線平衡分析、沙盤模擬等精益工具，在滿足軍品科研試制和生產任務的前提下，將集群式設備布局變化成可包容多型工藝路徑相似產品的、能夠實現單元內連續流生產加工的設備布局，進行內、外部物流優化設計，建立一條適用于軍品研發試制和生產多品種、小批量、柔性化、單元式的精益生產線。并在此基礎上改善計劃管控模式、均衡化排產、快速換產，實現各單元柔性化、均衡化生產;優化生產管理模式，創新考核激勵機制，實現管理模式的提升。

二、實證驗證

以某研究所為例，柔性化精益生產單元開展了實證驗證工作。

（一）運用精益理念，開展單元產線布局設計

1.開展需求分析，確立單元劃分

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

2.開展工藝流程分析

一是計算需求節拍，判斷現有條件和生產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、調整順序及簡化）分析法，對已確定的四個生產單元的工藝流程進行了優化，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.設計多方案布局，選擇最優方案

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

4.開展物流優化設計

一是按照設備布局，減少物流距離;二是以單元為主體，分別制定各自物流規則，明確物流時機、方法、數量等信息，并且依據各自產品特點定制運轉工具。

（二）開展柔性計劃控制，實現均衡化排產

1.改變計劃管控模式，實現單元內拉動式生產

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

2.開展快速換產，實現單元柔性化

為了實現單元生產線的柔性化，通過制定產品加工的換產作業標準，建立了換產矩陣，規范操作人員換產作業流程，實現了單元內換產作業的規范化、標準化和程序化，縮短了換產時間，提高了單元生產能力，滿足了多種產品在單元內生產的需求。

3.創建單元生產管理模式，量化考核激勵機制

創建單元管理機制。建立了單元線運行管理規則，組建單元生產團隊，規定單元線長選拔和培養標準，明確了單元線內外各崗位職責和工作要求，實現了單元線的有序運行。建立多能工培養機制，實現一人多機。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，正向激勵部門業績創收;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，核定上線產品在單元線內所有工序的工時總額，并切塊至單元生產團隊，由團隊自主經營、自由分配。

三、結束語

通過模型構建，并在某研究所的實踐，初步實現了生產組織柔性化、運行狀態可視化、管控手段信息化、生產狀態連續化、資源配置精益化的柔性單元精益生產;實現了在合同履約率、生產周期、物流距離、少人化、生產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].機械工業出版社，2017.

[3]劉樹華，魯建廈，主家堯.精益生產[M].機械工業出版社，2009.