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軍工電子產品裝調協同流動化生產模式的研究與應用

時間:2019/9/3欄目:學術論文寫作

針對軍工電子產品生產過程中出現的各工序計劃分散、協同性差、生產不均衡、交付周期過長等問題,通過建立均衡計劃規則、準時化物流配送方式、現場目視化管理等改善措施,實現從物資配送到整機交付全流程的流動化生產作業方式,提升了軍品生產的交付能力。 
  0     引 言 
  目前,我國正處于經濟結構調整轉型升級的關鍵期,而先進制造業則是助力我國經濟轉型、邁向創新社會、改造提升傳統產業的重要舉措。我國在提出創新驅動發展戰略時,提出了中國制造2025的發展方略,實現由制造大國向制造強國的戰略轉變。隨著軍品市場的不斷擴大、軍品技術不斷升級、軍品需求快速增長,如何快速、高效、敏捷響應部隊需求,準時準量提供部隊所需產品,是每個軍工科研單位面臨的挑戰。由于軍品具有一定的特殊性,軍品生產不能完全按照普通民用商品的生產方式來組織,比如民用商品可以以歷年市場行情分析作為生產驅動,主動提前不間斷地生產出市場所需商品。而軍品生產通常是接受部隊訂單后才能啟動生產,受軍方的調節和控制,缺乏市場彈性。原有相對粗放的生產管理模式逐漸體現出不能適應業務高速發展的態勢:產品交付周期過長、制造成本居高不下、產品質量問題屢有發生、生產團隊能力不足。如何適應部隊裝備需求的多樣性、迫切性,縮短生產周期,既保證完成國家賦予的神圣使命,又提升單位軍品市場競爭力,贏得好的口碑,保證單位持續發展,是每個軍工科研單位急需解決的問題。本文以軍工電子產品的生產過程為主線,以精益生產的理論與方法為指導,從物資齊套配送,到組件加工裝配,最后再到整機交付全流程實施調整改善,改變過去傳統生產模式,最終建立以生產均衡日歷計劃、標準作業組合票為核心,拉動式物資配送、可視化看板管理為基礎支撐的裝調協同流動化生產作業方式。 
  1     軍工電子產品裝調協同流動化生產模式的內容 
  1.1   重構生產線布局,實現全生產流程工序接近化 
  針對軍工電子產品“多品種、小批量”的生產特點,傳統孤島式離散性作業方式容易造成設備浪費、人員動作浪費。合理的生產線布局是提高產出能力的前提,通過重構生產線,實現全生產流程的工序接近化,更利于產品生產高效運行。 
  1.1.1   全面梳理PBOM 
  梳理整個工藝流程并采用取消、合并、重排等簡化原則對工藝流程進行優化,找到更優的作業方法和作業流程。同時提高工序操作和自檢標準,采取自工序完結的手段,保證操作者自我工序內的產品質量。通過取消生產過程中重復性的和不必要的專檢時間,縮減工藝流程,減少產品流轉時間。 
  1.1.2   整流化布局 
  軍工電子產品裝調協同流動化生產模式打破了按工序為單元各自為戰的傳統生產模式,將生產模式更改為小組單元,實現從第一工序至最后工序以流水作業的方式進行制造生產。產品以最佳批量方式在各工序間進行不間斷生產流動,每個工序只在必要時間內提供必要量的必要產品。各工序均按固有節拍生產,控制和保證生產中的物流平衡,對后工序供應準時化,在預定生產周期內完成預定產品,確保產品順利交付。 
  1.1.3   設備柔性布局 
  依據不同性質的生產單元要求,采用設備基本固定、不依附其他設施布置、不單獨隔離布置、小型化、流動化、柔性化和作業切換快的原則,將獨立生產工序點改變為可適應不同產品特性要求的流動化生產線。如專用型生產線,生產數量多的產品可以大幅度減少換產次數;通用型生產線、生產數量不定的產品,可以快速實現換產,一條生產線便能適應多種產品;小組型生產線工序類似的不同產品,形成多品種小批量流動化生產,不同小組負責不同的產品,能夠快速換產,實現多品種小批量的柔性生產。 
  1.2   建立均衡計劃規則,提升計劃執行力和完成率 
  1.2.1   制定計劃管理規則 
  所有生產動作都以計劃作為牽引,而軍品需求的不確定性、短時性、急迫性常常導致生產計劃不均衡。因此,客戶應根據需求和預定交期,結合多項目并行的生產現狀,建立零級至三級計劃構架:零級計劃是根據交付要求,按月度均衡后的整機產品交付計劃;一級計劃是根據零級計劃和產品工藝結構樹(PBOM)制訂的產品完整生產路線和交付計劃;二級計劃根據多個產品的一級計劃和資源占用情況,分解到各資源線的生產計劃;三級計劃依據二級計劃,細化各資源線內部資源和外協資源的詳細工作計劃(細化到具體工位、人、作業時間),實現現場作業計劃管理。 
  1.2.2   制定均衡生產日歷 
  均衡計劃是裝調協同流動化作業的前提,生產主承部門需根據產品交付需求倒推每月、每周、每日的生產量,以此制定均衡生產日歷,并延伸制定物資需求日歷、加工裝配需求日歷等,提供給相關需求配套部門。各環節均以生產/需求日歷為牽引,準時供應所需數量的配套產品/物資,保證全產線流動。 
  1.2.3   制定標準作業組合票 
  在工序間按節拍進行單件流作業,編制標準作業組合票,將以前獨立的生產線組合到一起,讓停滯時間為零,降低工序間空手等待時間。依據作業組合票,固定操作者每天、每個時間段、甚至每個時間點的工作內容,在提高人員利用率的同時,提高操作人員對該崗位工作的熟練程度,實現生產線資源的高效利用。 
  1.3   建立準時化物流配送方式,確保生產流動運行   1.3.1   物料配送至工位 
  在生產現場就近設立齊套庫,并配置專職人員對物料實施管理,齊套配送人員根據各項目工序物料清單(BOM表)、均衡日歷生產計劃、生產節拍,確定每個工位的物料需求時間和需求量,在揀貨區挑揀出后一日所需物料并放置于配送區。每日根據作業組合票所需時間,定時、定量、定點向生產現場實施主動配送物料,并在配送過程中檢查前一節拍時間內各工序完成情況。 
  1.3.2   建立物資后補充機制 
  物資部門梳理出通用(常用)物資典型到貨周期,并明確安全庫存量。在生產現場,設立通用(常用)“物料貨店”,以安全庫存方式進行管理,物料在接近安全庫存后,由齊套管理人員提出采購申請,啟動物資采購,同時設立待調模塊\整機貨店,有力保障拉動式齊套。 
  1.4   采取高效質量管控手段,嚴格管控產品質量 
  1.4.1   建立快速問題處理機制 
  在過去的技術質量問題處理流程中,現場工藝與專業工藝、專業工藝與設計人員間無效溝通頻繁,問題處理效率低;流程必須完全閉環后才能繼續生產,嚴重影響裝配進度。針對這兩大問題,建立典型問題快速處理機制,增加專業工藝“明確處理結論”環節,簡明清晰地判斷問題處理方法,指導操作者繼續完成后續裝配,后續生產現場工藝人員打單后再走流程。針對需變更圖紙的流程,質量師應跟蹤圖紙閉環情況,未閉環不能交驗。快速處理機制保證了加工、裝配、調試的順暢性,減少了無效溝通,為生產現場工藝人員提供快速處理問題的指導及依據。 
  1.4.2   建立自工序完結 
  產品從裝配第一道工序采用單件不間斷流動至調試驗收最后一道工序,且在工序間執行自工序完結,生產現場一旦發現問題,即刻停止生產該型產品,杜絕不良品持續流入后工序,避免生產一批產品后才發現質量問題,導致進度、成本發生損失,以此保證下線產品都是合格品。這種從源頭開始,貫穿整條產品線的質量管控方式,極大降低了返修工時占比,減少出現批量不合格品的風險,避免了質量問題越晚暴露解決成本越高的現象,保證產品的質量。 
  1.5   采用可視化手段,提升流動化效率 
  (1)制作標準作業組合票計劃管理看板,實現工序可視化。在裝調協同作業方式運行中,通過平衡時間,使每個工序耗時趨于一致;按照模塊節拍,對工序操作步驟實現時間目視化,通過目視化的直線或曲線來分析人機配合,制作出項目標準作業組合票,并用標準作業票進行計劃管理。 
  (2)設置在制品容器,實現在制品狀態可視化管理。將產品按不同工序、不同狀態放置于不同顏色的容器中,達到產品工序、狀態一目了然的目的。對生產現場人員、設備、物料、作業方法、生產環境等個生產要素進行合理配置,降低生產現場管理成本。 
  (3)設置物料齊套看板,實現物料齊套可視化管理。生產現場管理人員能夠直觀準確了解各項目物資齊套情況,實時跟蹤緊缺物料到貨情況,保障裝調協同作業流動化順利進行。 
  (4)建立計劃進度信息管理板,實時跟蹤計劃完成情況。生產管理人員能在計劃進度管理板上,快速了解每一天生產現場的情況,同時立即對異常問題展開處理工作。 
  2     實施效果 
  打破傳統生產中各點(工序)各自為戰的方式,實現各工序以生產日歷為總牽引,產品以單件流的方式在各工序間進行不間斷流動,形成由點到線的生產組織模式轉變。以用戶需求為生產起點,運用拉動式理念,每個工序只在必要時提供必要量的必要產品,實現上一道工序加工完的零件立即進入下一道工序,有效減少過度制造或空手等待浪費,從而使生產過程中在制品、半成品庫存最少。每道工序都按固有節拍生產,控制和保證生產中的物流平衡,保證后續工序供應準時化,提升單位時間的人均產能。裝調協同流動化作業是一種需求拉動,適時適量生產和在線零庫存的作業方式,通過工藝調整,達成裝配第一道工序至調試最后一道工序的時間平衡,將產品批量生產、批量流轉改變為單件生產、單件流轉,實現生產節拍同步、生產周期縮短、產品質量提高,轉運消耗減少的目的。實施裝配、模塊調試、整機調試各工序協同作業生產,某整機生產效能整體提升23%,某模塊的生產能力從每兩月1套提升至每月2套,交付周期從19天縮短至12天,人員由14人減少為5人,工序效率提升4倍多。 
  3     結 語 
  本文通過在軍品生產過程中建立裝調協同的流動化生產機制,從產線布局、工藝優化、計劃管控、物流配送、質量管控和現場管理等生產全流程環節進行研究改善,最終實現從被動接受到主動驅動生產管理轉變,減少了生產過程浪費,提高了產品生產質量穩定性,保證產品交付周期可控,實現生產均衡化,達到提質、降本、增效的目的,極大提升了軍品生產管理水平。
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