關于工業工程的研究

郭勁松 何長青

摘 要：世界汽車制造業發展至今已有一百多年的歷史。經過多年的優勝劣汰，最終留下來了當今世界幾大著名汽車品牌。分析這些品牌能夠在殘酷競爭中存活下來的原因，福特引入流水線生產、豐田生產方式等都是對工業工程深入研究的成果。工業工程對推動汽車制造業的發展起到了至關重要的作用。近年來隨著自主品牌汽車在設計、質量上的改觀，并依托價格上的優勢逐漸崛起。逐步擺脫了低廉、山寨的印象，民眾的接受認可度得到較大提升。但是，自主品牌起步較晚，對工業工程的研究應用較國際大牌車企存在較大差距。為了持續提升自身競爭力，最終能夠對抗甚至超越幾個大牌車企，對工業工程的深入研究和不斷改善將是自主車企今后的重要工作之一。本文通過分享一個車輪安裝工程工時削減的工作實例來分析工業工程在汽車制造中研究應用。

關鍵詞：工業工程；車輪安裝；工時削減

1 行業背景

中國汽車市場連續十年作為世界最大的汽車市場。在培育了上百家本土汽車品牌的同時，還吸引了幾乎所有國際廠商通過投資建廠或進口形式參與中國汽車市場競爭角逐，導致中國成為全球競爭最為激烈的汽車市場。

近年來，行業增速的放緩和造車新勢力的興起進一步加劇了競爭。特別是2018年，中國汽車銷量同比下滑6.9%，首次出現年度性負增長。2019年的形勢可能更加惡劣，各個汽車廠商都面臨著極大的生存壓力，紛紛采取降價促銷的手段以求度過難關。降價又不能減配或降低品質，這對本就利潤微薄的本土汽車品牌來說將是一個非常巨大的挑戰，稍有不慎將會陷入虧損的泥潭。

深入運用工業工程這一工具來進行企業的降本增效，或許才能夠讓本土車企在這一輪殘酷的競爭中生存下來并不斷壯大，真正形成與國際品牌不相上下的競爭力。

2 工業工程概念

工業工程簡稱IE（Industrial Engineering），是運用數學、物理學和社會科學的知識和工具，設計、改進和實現包括人、物料、設備、信息和能源在內的綜合系統，并對結果進行評估的一門學科。從20世紀初的時間研究、動作研究到現代的定量化技術研究，工業工程已成為世界公認的能杜絕各種浪費、有效地提高生產率和經濟效益的專門學科。生產系統領域世界上著名的各種“生產模式”都是工業工程的發展成果，如以大規模的流水生產方式來提高生產效率、降低勞動成本的“福特生產方式”、對日本汽車工業發展及全世界制造業產生重要影響的“豐田生產方式”、具有美國信息時代生產制造特征的敏捷制造方式，以及現在人們談論很多的“大規模定制生產方式”。這每一種生產方式都極大地影響著整個企業的運作，通過改善企業的業務流程，改變和發展了企業的經營方式，從而推動了全人類近半個世紀的高速發展。

3 企業應用

我司成立于十年前，相較于大多數車企，成立時間較短，且過去十年一直處于高速發展中。為了解決產能不足和保證品質，不斷地增加員工。導致我所在的總裝廠直直人員效率逐年降低至2018年的0.64輛/人，大大低于生產相同工時車型的合資車企的約0.8輛/人的直直效率。

2018年在整個中國經濟環境低迷及車市首次出現負增長的情況下，公司生產任務得以緩解。趁著這個機會，公司提出了全面變革創新、降本增效的戰略方針。生產領域提升人員效率乃是重中之重。本文重點介紹車輪安裝工程工業工程改善的案例。

3.1車輪安裝工程簡介

車輪安裝工程是在汽車生產流水線上將4個汽車輪胎安裝到車輛對應的制動盤上并進行擰緊的全部作業過程。安裝流程如下：

通過上述工時分析可以看出：車輪安裝過程中的步行、等待、設備操作工時長，占比高達58.4%，有效作業比率低僅占41.6%，浪費較大。

3.3原因分析及對策制定

3.3.1步行工時長

原因：車輪擰緊機與車輪助力臂兩臺設備布局距離長，員工在裝配一輛車需要分別反復2次使用到兩臺設備，來回往返行走4次，每次8s，共32s；

對策：通過工藝檢討將車輪助力臂工作位置向車輪擰緊機移動2500mm，附帶延長對應的車輪輸送線2500mm。縮短兩臺設備間的距離，從而減少員工步行距離，縮短步行工時13s。

3.3.2等待工時浪費

原因：車輪擰緊機自動擰緊車輪螺栓，每個輪擰緊時間6s，擰緊兩個輪共12s。擰緊過程中未給員工編排作業工程，處于等待狀態；

對策：重新進行工程編排，在車輪擰緊機自動擰緊過程中給員工編排安裝輪轂飾蓋的工程，削減等待工時12s。

3.3.3設備操作時間長

原因：①車輪助力臂搬運車輪安裝至車輛后，需要員工手動退出一段距離后再按下按鈕自動返回，手動退出單次用時5s，1輛車2次共10s；②車輪擰緊機擰緊完成后，需要員工手動返回原位置，單次返回用時6s，1輛車2次共12s。

對策：修改車輪助力臂和車輪擰緊機控制程序，增加作業完成后自動返回功能，無需員工手動操作返回，削減設備操作工時22s。

3.3.4其他

問題點：車輪螺栓預擰緊使用普通擰緊工具逐一預緊，平均預緊1顆螺栓用時3s，1臺車預擰10顆螺栓共用時30s，預緊工時長；

對策：導入五軸預緊工具，單個車輪5顆螺栓一次同時預緊，用時4s，1臺車預緊2次共用時8s，削減預緊工時22s。

3.4改善效果

通過上述四項改善措施，單側合計削減工時69s，在74s節拍下通過工程重組，成功削減1個崗位。兩側削減2個崗位，雙班共削減裝配人員4名。節省生產成本60萬元/年（員工勞務費15萬元/年/人）。