芻議數據分析在發動機裝配線產能提升中的應用 Discussion on the Application of Data Analysis in the Increase of Engine Assembly Line Capacity

莫啟興 MO Qi-xing

摘要： 現階段，社會經濟不斷進步，技術水平提升，汽車數量增加側面說明汽車生產效率提升，在汽車行業技術中發動機是其中最重要的零部件，起著核心作用，將其比作人體組織中的一部分，類似于汽車的心臟，發動機設備設計的緊密性，對汽車質量產生直接影響，在其實際生產過程中，最終精度的顯示是裝配過程，因此其重要程度有所凸顯。本文通過對數據分析在發動機裝配線產能提升中的應用進行分析，促進發動機裝配線產能有效提升。

Abstract： At this stage， the continuous progress of social economy， technological level， the increase in the number of cars side-by-side indicates that the automobile production efficiency， in the automotive industry technology， the engine is one of the most important components， plays a central role， like it is like a part of human tissue， similar to the heart of the car， the tightness of the engine equipment design， has a direct impact on the quality of the car， in its actual production process， the final accuracy of the display is the assembly process， so its importance is highlighted. In this paper， the application of data analysis in the engine assembly line capacity enhancement is analyzed to promote the effective increase of engine assembly line capacity.

關鍵詞： 數據分析;發動機;裝配線;產能

Key words： data analysis;engine;assembly line;capacity

中圖分類號：TP274? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）22-0186-02

0? 引言

在整車構成中，發動機是其中十分重要的組成部分，因此，汽車公司或者獨立的發動機公司都非常重視發動機的產能。在發動機工廠生產過程中，裝配線是工廠直接進行產品輸出的生產線，其產能提升對工廠效益具有決定性影響。這一過程中，對裝配線數據有效收集，加強信息數據的識別、分析后，總結其中的瓶頸問題，及時調整工藝，提高生產過程中的合理性，以此實現生產線的產能提升。通過上述舉措可以促進汽車公司提高生產效率，在激烈的市場競爭中獲得相應競爭力。

1? 發動機裝配線相關內容概念分析

1.1 工作原理內容分析

在發動機生產過程中，其裝配線部分主要包括以下內容，分別是總裝線和分裝線以及線上工具等。現階段，針對總裝線以及分裝線的工作，主要是使用柔性輸送線對工件進行輸送，并且線上生產會設置自動化的設備，對生產效率起著積極作用[1]。在柔性輸送線內容中，其分為兩種，分別是摩擦輥道以及啟停式動力輥道。裝配線上使用的自動化設備比較多樣，不同類型設備的應用對裝配線裝配能力提升具有重要作用。當前裝配線運行方式基本是使用現場總線控制方式，也就是通過現場分布I/O統一控制方式，對不同工位以及不同階段的通訊功能進行控制。構建現場模式的信息監控方式，過程中主要借助以太網方式，實現線上信息采集以及工位監控等功能。

1.2 發動機裝配線技術相關要求分析

發動機運行過程中，其本身精度以及質量會受到發動機裝配線的直接影響，同時這一階段的生產也是發動機成型的最終階段，以此對裝配線的維護水平以及操作質量予以提升[2]。除此之外，裝配線本質上屬于工藝流程中的一個環節，其是流水作業的一種，不同工位之間均屬于流水性的作業生產，因此需要保證過程中的平衡性。重視分裝工作與主裝工位之間的關系，其屬于對應關系，兩個部分工作需要具備流暢的物流以及信息數據傳遞。最后確保裝配線以及相應設備運行過程中，其活動單位具備穩定性，裝配線在返修過程以及返修工位中，針對突發性的問題采取針對性的解決措施。

2? 產能輸出影響因素分析

2.1 多樣性影響因素分析

在產能輸出影響因素中，內容較多，需要逐一分析。

①生產總工時影響因素分析，目前國內范圍內大多數汽車公司實現產能提升的方式主要是加班，這種方式會增加公司投入的勞動力成本，效率較低。②等待浪費因素，這一因素主要是指設備以及人工在等待過程中產生浪費情況，其中比較常見的現象是計劃之外設備停機或者是協件遲遲不到位等。在發動機生產過程中出現等待因素基本是設備故障或者是空位等形成的停線問題。設備故障問題形成的停線因素會對產能輸出產生較大影響，設備使用過程中，其狀態的評估主要是利用以下兩個指標，分別是MTTR，其含義是平均故障修復時間，針對維修過程相應的效率，通常情況下其數值越小生產線穩定性越高，也是維修團隊工作有效性凸顯的比較重要指標;還有一種指標為MTBF，這一含義是指平均故障間隔時間，也就是設備運行過程中的穩定性，通常情況下數值越大，生產線也具備穩定性，同時也是設備穩定性以及團隊維護成果的比較重要指標。在裝配線人口密度較大情況下，實現工藝合理化安排以及空滿位情況在實際生產中屬于影響產能的重要因素[3]。③空位因素，在工位上做好前期準備，及時接收產品，在上游位置沒有對輸送產品進行相應準備，另一種情況是上游位置也是空的，以此出現工位停止工作現象，造成嚴重浪費。④滿位因素，在工位準備上，逐漸朝著下游位置，輸送產品，下游位置并沒有準備好接收，以此造成工位不能繼續工作，出現浪費情況。

2.2 產能影響直接因素分析

生產線的產能影響因素中共劃分為兩種，分別是設備實際穩定性以及設備的修復能力，這兩種因素相對來說比較明顯，生產線位置通常情況下需要提升維修團隊的技能，對其進行快速響應。通過工作過程中研究過的方法，依據多媒體技術分析裝配線的實際瓶頸工位，這一舉措可以降低瓶頸工位的實際工作時間，裝配線本身的平衡率可以有效提升。通過瓶頸工位的預判，可以在解決浪費之后對產量予以提升。

在理論層面上，其中一個工位持續工作，這一情況說明這一工位的空位以及滿位時間不多，獲得的空滿率數值相對較小。在整體工位空位以及滿位時間收集之后，經過數據處理，可以獲得空滿率較小的工作，這部分工位很大程度是瓶頸工位。在將所有工位中的數值進行對比之后可以對影響產能的瓶頸工位急性判斷篩選。通常情況下會整合兩組數據之后進行對比，依據現場實際情況，確定最終瓶頸工位問題，以此提高裝配線產量[4]。

3? 發動機裝配線基本功能分析

3.1 柔性功能分析

在市場經濟背景下，適應激烈的市場競爭，積極利用設備，在裝配線上設置多種功能，與新產品相適應，部分產品需要進行多品種混流生產，其中比較重要的是混流生產相應組織，以及物流等管理等，只有保證以上功能適應性，才能避免嚴重后果產生。

3.2 產品質量保證功能分析

汽車最終獲得的質量與發動機生產過程中的裝配線具有重要聯系，這一過程中需要重視產品的實際生產要求。功能技術定位需要掌握以下因素，其一是汽車產品的產量以及定位，不同類型產品，裝配線的要求也不相同。其次確定質量保證措施，僅僅通過設備應用確保產品質量缺乏科學性，設備本身投資成本較高，汽車產品的成本也會相應提升[5]。因此基于這一情況質量保證措施需要保證技術人員操作水平與技術措施相結合。確定裝配線的實際配置水平，針對類型不同以及檔次不同的汽車需要設置針對性的裝配線模式。

4? 利用數據分析提高裝配線產能過程分析

這一過程內容選擇某一條發動機生產線作為例子，進行產能提升，首先工作內容是收集相應數據。測量出每道工序需要的機器時間和人工時間，和需要達成的目標節拍對比。同時對工人的操作進行動作觀察，重點是超目標節拍的工序，識別不增值的動作，通過剔除（Elimination）、合并（Combination）、重排（Rearrangement）、簡化（Simplification）、取代（Replace）的方法進行改善[6]。

選取某種型號柴油機內裝線9道工序進行研究，通過視頻拍攝，將操作工的動作記錄下來。首先是機體上內裝線工序，設備自動抓取機體上線，這部分工作不需要人工干預，依靠自動化設備，工序節拍87秒;主軸瓦裝配工序，檢查機體底面清潔度、斜油道清潔度、主軸承座的清潔度，之后裝配主軸瓦，這一階段工作需要配置1名操作工，人工節拍數據為100秒[7];曲軸自動上線工序，不需要配備工作人員，設備產生的節拍數值顯示為82秒;主軸承蓋以及止推片裝配工序，工序內容主要是裝主油道堵塞，曲軸主軸頸加油，裝主軸軸承蓋，裝止推片，對主軸承螺栓進行預緊，配置的人員為1名，數據顯示人工節拍為90秒;復檢主軸承螺栓力矩（裝機油泵）工序，其順序主要是復檢主軸承蓋螺栓力矩，裝工裝支腳，檢查機體前端涂膠面清潔度，這一工序需要配置1個操作工，其中人工節拍數值顯示為90秒;裝齒輪室前蓋板工序，裝齒輪室，配置操作工1名，人工節拍數值為100秒;裝空壓機/噴油泵裝空壓機工序，裝進油管，裝支架，裝噴油泵，裝噴油泵進油管，配置操作工1名，人工節拍數值為90秒;裝三大齒輪工序，裝配凸輪軸正時齒輪，裝氣泵齒輪，裝油泵齒輪，操作工1名，人工節拍數值為92秒;擰緊三大齒輪工序，裝定位銷，擰緊空壓機或油泵緊固螺母，裝凸輪軸信號盤或凸輪軸齒輪緊固螺栓，裝液壓泵齒輪組件或復緊傳動止推圈緊固螺栓，檢測齒輪嚙合間隙，檢測齒輪與擋板、防磨板之間的間隙，檢測凸輪軸軸向間隙，操作工1名，人工節拍數值為100秒，工作人員需要使用1755清洗劑，點漆互檢螺栓，對齒輪嚙合間隙數值進行記錄[8]。

在這部分工序當中，節拍目標是90秒，其中有4道工序超出，需要進一步分析、改善，以達成目標，按這個方法擴展到全線所有工序。

5? 總結

伴隨社會經濟與技術水平不斷發展，汽車領域發展規模不斷擴大，產品類型和數量增加，其中發動機裝配線生產技術逐漸成熟，愈發穩定。其中發動機裝配線功能類型較多，不同的工位銜接具備合理性。發動機組在裝配成型后，裝配線完成其生產任務。現階段發動機裝配技術未達到其發展瓶頸階段，技術水平不斷提升，裝配線技術也會擴大發展空間。本文通過對發動機裝配線進行分析，在理論層面上分析生產線產能的實際影響因素，通過現有技術的應用，收集并且分析數據，結合現場實際情況，預判問題后及時采取措施解決，消除其中的瓶頸工位，優化產能。其中涉及的產能提升方式可以應用在大型密集型生產線中，具有適用性。

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