集成ECRS法與MTM法在汽車制造廠的應用

李 華，王 龍，楊世紀

（浙江吉利汽車有限公司 張家口分公司，河北 張家口 075000）

據乘聯會數據統計，汽車的銷量穩中有升。截至2022年8月，國內的汽車品牌（不包括進口未能國產的）一共有110 家之多。同時，結合汽車產業復雜多變的國際國內形勢以及全球汽車供應鏈不穩定等眾多因素，汽車行業之間的競爭必將愈發激烈。因此，企業要想在激烈的市場競爭中脫穎而出，保持良好的競爭力，除加大核心技術研發、保證產品質量外，需注重生產效率的提升，而編成效率則是生產效率的重要指標。

焊裝工藝是汽車制造四大工藝之一，是形成白車身的過程。由于生產特殊性及工藝復雜性，其生產流水線中除人工作業外需大量機器人完成自動化作業，編成效率是影響其車間運行的重要指標之一。因此，提升焊裝車間的編成效率更具有典型性與先進性。

1 生產線的分析與改善

焊裝車間要求產能為40JPH，即顧客需求時間（Take Time, TT）90 s，經調查發現，除機艙后地板線產能為37JPH外，其余線體產能均為40JPH。因此，對機艙后地板線體展開分析。

機艙后地板線體主要用于機艙（Engine Room,ER）與后地板（Rear Floor, RF）的生產，包含產品檢驗的規范工位（Standard Inspection Procedure，SIP），共計21工位，需人工作業的工位12個，其余工位均為機器人焊接工位，如表1所示。

1.1 機器人作業節拍分析

根據系統程序，分別導出每工位的機器人作業時間，顧客需求時間為90 s。并形成平衡墻，如圖1所示。由圖1可以看出，RF070工位機器人作業時間為96 s，屬于瓶頸，需進行優化。

1.2 員工編成效率分析

我國從20世紀50年代就在企業中開展了工時管理工作，已有所提高。其中方法時間測量（Methods Time Measurement, MTM）是當今世界應用最廣泛的時間測量法，因此，本文運用MTM法對員工作業進行分析。1MTU=0.036 s，按此方法計算其余工位員工作業工時，并計算每個員工的編成效率。將員工作業形成平衡墻，如圖2所示，對瓶頸工位進行分析，如表2所示。

圖2中每工位工時由增值工時、必要非增值工時、輔助工時構成，如RF010-1工位，其三個工時分別為數軸上的時間，即29.52 s、7.02 s、16.02 s。同時，由圖2可知，部分工位周期時間（Circle Time,CT）短，影響了線體編成效率及線體平衡率。

編成效率為

式中，為編成效率；為員工作業時間；為線體總工位數；為顧客需求時間。由公式（1）計算可得，=848.3/16/90≈58.6%，編成效率較低。因此，需對員工作業內容進行調整，編程效率如表3所示。

2 改善方案設計與實施

針對上述問題分析結果，利用ECRS法，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、調整順序（Rearrange）、簡化（Simplify）法（簡稱ECRS法），并結合動作經濟性原則對線體進行優化，從而提升編成效率。

2.1 機器人運行軌跡優化

由于RF070工位機器人節拍超出顧客需求時間，因此對其進行動作優化。分析機器人運行軌跡及動作必要性，機器人運行軌跡圖如圖3所示，作業內容如表4所示。

通過分析可得，機器人為滿足員工打緊螺栓作業，需完成4～7步，需工時25 s，可通過工藝內容調整，結合現場工藝布局、螺栓打緊的部位，將打緊螺栓作業移至UB190工位。經過調整機器人運行軌跡如圖4所示，機器人的作業內容如表5所示。

2.2 人員作業內容調整

根據ECRS法對員工作業內容進行調整，調整思路如下。

（1）取消。一方面識別作業內容中編成效率較低、工藝較簡單的直產工位，將其作業內容分配至現場巡線的OP手代替，可完全滿足生產節拍，識別出的崗位如表6所示。

（2）合并。針對作業內容不能取消的工位，需要進行合并。識別CT時間較短且距離較近的工位，將其進行合并。ER060與ER070工位相鄰，且工藝相同，都為涂膠上件工位，且合并后節拍滿足，因此將其合并；機器人軌跡優化后，可將RF070打緊螺栓作業移至UB190-1、UB190-2工位；RF080工位合并ER100工位上件作業； ER080合并ER100打緊3顆螺栓作業。

（3）重排。對作業順序進行重排，如ER060&ER070工位，需在ER060涂膠夾具上放在置件，重新調整作業順序，可滿足節拍。

（4）簡化。對于不能刪減的作業步驟，要進行簡化，能簡則簡，縮短作業時間，提升工作效率。如簡化ER070與ER080工位合并后，簡化拿取螺栓的時間。

優化后，直產崗位作業內容如表7所示。

經過改善，現場直產人員由16人精簡至6人，編成效率由58.6%提升至83.7%。編成效率大幅度得到提升。同時為公司營造了良好的改造氣氛，極大地減少了公司的運營成本。

3 小結

本文利用MTM法對工時進行分析形成平衡墻，并依據ECRS法對工位進行優化，對降低制造成本、提升運營效率起到了積極的作用，同時帶動了企業形成善于改進的氛圍，為其他制造型企業提升效率提供了方法。