淺談基于精益思想的動力包模擬線建設

蘇建楠 那志鵬 倪家義

摘要：中國中車全面推進精益管理的開創性工作，以項目為載體的模擬線建設能夠實現現場拉動管理的全面提升。論文以動力包模擬線建設為對象，對模擬線建設的過程和方法進行了深入的研究和分析，并對其特點、實施流程及效果進行歸納梳理。對當前公司的模擬線建設及精益生產組織方式具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：模擬生產線、模擬配送線、動力包

1模擬線建設的主要內容

1.1模擬生產線

在項目試制節點前，識別“三新”（新材料、新結構、 新工藝）項點，通過模擬、驗證、協同作戰，最大限度地保證項目試制高效、經濟、安全地執行;設計、模擬現場工位節拍，推動開工前工位所需資源的準備工作;通過對試制節拍的模擬及驗證，減少生產異常、縮短試制周期，使批量生產能夠盡早進入節拍式生產【1】。

1.2模擬配送線

根據制造BOM、工藝路線、供應商供應能力，按照工位工序配套計劃，在模擬生產線階段開展的采購模擬工作。對采購方案和供應計劃進行完善以滿足生產流水線需求。

1.3動力包產品開展模擬線建設的必要性

（1）產品性能要求高

由于機車運行環境比較惡劣，高溫、高濕、高鹽，這就要求動力包具有更高的產品性能，且需要采用緊湊型結構設計，技術開發難度大。由多個系統組成，包括：進氣系統、排氣系統、冷卻系統、電控系統、燃油系統、機油系統后處理系統等。

（2）交期緊張

動力包產品從研發、采購、樣機試制到首臺訂單交付的周期通常一般12個月。而現在的用戶通常要求周期縮短致8個月，時間緊、任務重。

（3）工藝性難度大

由于產品采用緊湊型結構設計，且物料種類較多，組裝時容易存在較多干涉，同一平臺的不同型號動力包相比，各系統結構均有變化，組裝難度增加。

（4）采購難度大

采購周期短，多種型號DIN標螺栓需國外訂購，柴油機、液壓系統、空濾系統等關鍵部件均是國外采購件，周期比較難以壓縮，受疫情影響，國外采購存在更多不確定因素。

2動力包模擬線構建與實施的主要做法

2.1工作思路

融合項目管理和兩模線建設的管理理念和方法，建立清晰的工作流程，明確各部門各節點的輸入輸出，構建一體化的項目管理流程。我們期望將原來由于工作階段劃分不細致，各個過程時間不易控制，研發和試制周期較長，且量產后問題較多的情況轉變為在工作階段可以提前識別風險，并由交付時間倒逼各階段時間，并明確各個階段的工作節拍。通過風險識別和提前模擬，將異常問題提前暴露、提前解決，減少量產階段的異常問題數量。

2.2模擬線建設的實施過程

模擬線建設共分六個階段：模擬策劃、模擬準備、模擬啟動、模擬推演、模擬評估和模擬驗證。

（1）模擬策劃階段

為了實現建設高效運行的模擬生產線的目標，應用精益思想和方法，對項目進行構思、設計、制作模擬生產線的實施方案，針對新項目中的新材料、新結構和新工藝的項點進行重點識別，后續各階段都是圍繞此“三新”進行的。

（2）模擬啟動階段

按模擬線工作網絡計劃和預生產計劃，召開模擬線建設啟動會，組織各部門進行討論分析，明確模擬線建設內容及要求。是整個模擬線建設的一個標志性的節點。各部門根據自己所涉及的模塊任務制定相應的實施計劃。

（3）模擬準備階段

從生產準備、工藝準備、管理準備等三方面入手，通過對模擬生產線實施方案的進一步分解與細化，對模擬生產線所要模擬仿真的具體項點進行明確和安排的過程，輸出一整套支撐“六要素”管控的文件，是整個模擬生產線建設過程中最實質性的工作階段。

（4）模擬推演階段

工藝部門組織各部門按照模擬推演計劃及各自負責內容對每個工位的六要素配置情況進行檢查，并開展現場點檢。通過全體部門參與的推移演練，理順管理思路，利用工序推移圖、山積表等【2】精益工具，提前發現問題、瓶頸和實施難點，并進行匯總。點檢活動完成后，工藝部門將各部門上報的問題整理，形成匯總表，傳遞所有參與的部門。

（5）模擬評估階段

工藝部門組織各部門對模擬推演的過程進行總結，對匯總的各類問題進行風險評估、分析和整改，落實整改措施，明確牽頭執行單位，針對無法響應和無法澄清的問題，制定替代方案或應急方案并實施。所有問題通過不斷地評估和整改，使生產線建設情況達到評估要求，為實物驗證做好準備。

（6）模擬驗證階段

在模擬評估完成后，由工藝部門組織各部門，在生產線上進行小批量生產驗證。主要驗證六要素配置和管控的正確性、合理性和適應性以及確認模擬推演問題的整改效果。在驗證過程中，各部門及時收集生產過程中產生的異常及問題，在整改問題后形成固化的、標準的支撐“六要素”管控的現場文件。

2.3創新亮點

在依托公司的信息化系統的基礎上，利用MES系統融合到模擬線建設中，在模擬準備階段對人員資質信息、工具、工裝、設備等信息進行了錄入，將設計BOM進行導入，生成了工藝BOM，提高了BOM的準確性。在模擬推演階段除了經常使用的會議推演、現場推演，還利用MES系統，在其測試庫內進行模擬運行，將工序分配給各工位，對人員資質進行確認，將工具綁定，對整個組裝過程的工藝進行推演，這是首次利用信息化系統與模擬線建設相結合。通過推演發現了人員資質與作業工序不匹配，缺少工具等問題，并及時進行了調整，保障了生產能夠按照計劃進行。

3動力包模擬線構建與實施的效果

通過模擬和推演，提前識別并解決60%以上的異常問題，保障了試制的順利進行，實現了項目質量、成本、交期等核心管理目標，輸出了一套規范化的管理流程和管理表單。菲律賓動力包模擬線的建設實現了樣機順利通過FAI，首臺按時交付;一次性交檢合格率100%（組裝）;質量損失率0.1532%低于目標（0.44%）;單臺動力包節約成本11萬元;模擬推演階段發現問題30項，經過整改驗證，試制階段發現的問題僅16項，減少生產異常、縮短試制周期，使批量生產能夠盡早進入節拍式生產，批產后動力包月產能從3臺提升為4臺，直接作業人數由9人節省為7人。中車年度精益評審過程中對模擬線取得的成效給予了充分認可，并獲得中車優秀模擬線稱號。

4經驗總結

從末端工位需求拉動前端輸出的內容、數量、時間及樣式，將整體流程輸入輸出標準化，避免不必要的輸出物和同一輸出物不必要的樣式轉換。固化工位、固化工序、輸出標準的作業文件、固化作業人員，使模擬內容更有針對性、目標更明確。

對新產品識別工藝及采購“三新”項點，并對“三新”項點進行重點關注、提前準備、異常預警、超前模擬驗證。可以減少重復編制工藝文件的時間，縮短工藝設計階段的時間，使工藝人員有更多的時間到生產現場進行服務。

針對項目進度管理這個瓶頸因素，根據項目最終交付日期，對整個項目流程進行逆向排計劃，明確產品設計、工藝開發、采購、生產、試驗、包裝發貨等各個流程環節的起始和結束時間，并按照各節拍時間對流程各環節進行進度監控和考核。

5參考文獻

劉化龍，奚國華。精益管理之道：中國高鐵裝備“智”造的管理基石[M].清華大學出版社，2017.

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，2016.