TPS在江淮汽车的应用分析毕业论文.doc 33页

'TPS在江淮汽车的应用分析毕业论文目录第一章绪论11.1选题背景及意义11.2江淮汽车发展概况21.3本文研究内容3第二章TPS基本理论52.1TPS产生和发展52.2基本原理和主导思想6第三章焊装车间现状分析83.1焊装车间简介83.1.1车间产品类别与产能83.1.2车间人员组织结构93.1.3车间生产主要工艺流程93.1.4车间物料搬运形式113.1.5车间设备与生产布局113.2车间存在的问题143.2.1组织结构不合理143.2.2设备布局不合理153.2.3物料搬运不合理153.2.4人员配备不合理163.2.5上下道序信息不及时173.2.6焊接设备不能满足车型切换需求173.2.7车间绿色通道存在安全隐患18第四章焊装车间改善方案研究194.1员工思想的转变194.2物流与设施布局的改善214.3拉动式生产2232 4.4“一个三，三个一”模式224.5增加公共管理看板和及时通讯工具234.6设备双规范的改善244.7持续推进改善244.8可行性分析244.9车间绿色通道的改进254.10案例分析25第五章总结275.1改善方案实施275.2改善效果评价与确认275.3综合改善结论29参考文献30致谢3132 第一章绪论1.1选题背景及意义美国的生产率在世界上处于领先地位，这与工业工程应用于各个领域取得高的经济效益和社会效益直接相关。日本在第二次世界大战结束时，生产率仅为美国的1/7，由于50年代引进IE，在工业建制上统一规划了IE，使其工业在短时间内获得振兴，生产率迅速增长。现已接近美国的水平。日本企业在激烈的国际竞争中，创造性地运用和发展IE，取得了竞争优势。以汽车工业为例，20世纪80年代，每装配一辆汽车，美国用工量33个，而日本只需14个；制造一台发动机，美国要花6.8小时，而日本只需2.8小时；每辆日本汽车成本比美国底33万日元。本田公司还建成了世界上效率最高的作业线，42秒就能生产一辆汽车。在全球经济竞争日趋白热化的今天，丰田凭借自己独创的生产方式TPS，以令人信服的业绩和惊人的速度跃上全球第一大汽车制造商的宝座。也正因为此，全球企业管理界一致认为TPS就是丰田的“核心竞争力”。TPS正被越来越多的人所重视和研究，并着力应用于企业革新，以增强企业的核心竞争力。丰田生产方式—TPS既是一门思想哲学，也是一门实践哲学。是专门研究用最低的成本、最好的质量来满足用户需求的理论与实践相结合的综合体系。一直以来，正是由于TPS的巨大诱惑力，全球企业多有所学。2013年国内乘用车市场份额如图1.1、1.2所示：32 图1.1图1.2由图1.1、1.2可以看出我国乘用车市场约百分之六十被欧美国家品牌占据，国产车中还包括相当一部分合资品牌，自主品牌所占市场份额比例甚小。虽然，我国科学技术也在不断进步，但是与发达国家相比，我国自主品牌想赢得市场认可，还有相当长的路要走；同时也让我们认识到自己的不足和学习的方向。如今，随着市场竞争日趋激烈，或多或少反映各个企业内部存在诸多难题：一，要货品种多，订单批量少，交货时间急，对企业的反应速度和生产能力要求很高。二，产品设计个性化的要求使产品的生命周期缩短、更新换代速度加快，市场由卖方市场转向卖方市场。三，高品质、低成本，给生产管理带来的难度。四，原材料价格上涨，产品价格降低，这些不利因素往往导致企业成本的提高和利润的下降。因此，从制造战略和生产模式的角度考虑采用新的生产方式，已经成为现代企业发展与进步的关键。而企业作为行业中的一员，如何应用适当的生产方式，优化内部管理，从而使产品的质量、成本和服务得到不断的改进，并最终提高企业的竞争力和经营效益，变得尤为重要。丰田生产方式，作为一种先进的管理技术，它能够大幅减少闲置时间、作业切换时间、库存、低劣品质、不合格的供应商、产品开发设计周期以及不合格的绩效，也就是要求不断消除各种形式的浪费，取消那些不增加产品价值的工作。世界上很多大型企业都在学习丰田管理模式,并建立了各自的管理系统，试图实现超越标杆，比如通用公司、福特公司、三菱、韩国现代等世界著名企业也都加入这一行列。1.2江淮汽车发展概况32 安徽江淮汽车股份有限公司（以下简称江汽公司）于1999年9月30日成立，其前身为始建于1964年的合肥江淮汽车制造厂。公司现有占地面积400多万平方米，资产总额77.61亿元，净资产41.66亿元，现有员工11000余人，汽车年综合生产能力达45万辆。自1990年以来，公司主要经济指标连续16年保持近50%的年均增长率，形成了业内外高度赞誉的“江淮现象”，是中国企业500强之一，拥有国家级企业技术中心,被评为“中国最具竞争力上市公司20强”之一。2006年产销汽车17.1万辆，实现销售收入103亿元。公司立足自主创新，秉承“创新发展自主品牌，振兴民族汽车工业，成为世界一流的汽车厂商”的使命，已发展成为国内少数拥有商用车、乘用车和核心零部件的全系列产品的综合型汽车厂商。公司主导产品有：6～12米客车专用底盘；0.5～50吨重、中、轻、微型全系列卡车；7～12座瑞风商务车（MPV）；两驱和四驱瑞鹰越野型轿车；C、B、A、A0级轿车；2.4CBR、2.0、2.2TCI、2.8、1.9等不同排量多品种汽柴油发动机等，已形成多档次、多系列、多品种的产品格局，多年来一直占据各细分市场领先地位江淮汽车集团深入学习“精益生产方式”，发展安全、环保、经济的汽车产品和资源节约型的制造技术，将JAC培育成世界级品牌；安进曾表示，只要坚持质量效益型发展道路，抓住产品质量就会产生良好的效益，否则我们失去的不仅是眼前利益，失去的将是市场。市场的竞争法则告诉我们，卓越的研究开发可使新产品进入市场，依赖卓越的生产组织活动，才能立足于市场。我们只有抓住质量效益这个核心，才能在激烈市场竞争中获胜，才能实现长期可持续发展。江淮汽车集团将继续不断推进TPS，在培育精益思想的基础上，深化精益研发、精益营销、精益投资、精益生产，直至成为精益企业。1.3本文研究内容丰田生产方式早在1978年就引进我国，但并没有得到企业广泛的重视。这或许因为中国制造业遇到了先进工业国家制造业结构调整的时机，大量低级或劳动密集产品、甚至包括消耗较大的机械产品的生产向第三世界转移，给“中国制造”发展的机会。直至1994年，我国某个大型国有制造企业已经宣布实现了丰田生产与“一个流”。但是，半年后企业并无明显起色。近些32 年来，人们很少听到有关中国制造企业推广与实施丰田生产方式的消息，2004年却从美国传来“中国轿车的生产成本高于在美国底特律生产的成本，需要认真学习与实施丰田生产技术与丰田生产管理”的消息。追究其根源是我国制造企业还未能正确理解和实施丰田生产方式，各方面对TPS进行的自主研究、开发与运用很少，缺乏对丰田生产方式和精益生产的深入研究和全面正确的了解，对实施精益生产的研究与准备不足。而如何从中国企业的实际出发，在低劳动力成本条件下正确学习、利用与实施丰田生产，如何把信息化与精益制造结合起来，不仅仅是中国制造的问题，也是每一个制造型企业应该考虑的问题。因为在制造行业，生产加工是最原始的增值形式。一个车间的生产方式、管理状况和车间的物流情况直接影响着车间的生产运作和生产效率。该公司的焊装车间是一个比较重要的整车加工车间，该车间占地面积较大，设备较多，物流较复杂，存在的问题也相对较多。原有的生产管理和生产模式，以及诸多的现场管理问题，已经影响了公司的生产效率、作业的安全保障、资源的有效利用，因而直接损害了公司的经济效益。要想消除这些弊端，就要彻底而系统地进行生产管理的改善工作。在公司全面深入推行TPS的情况下，焊装车间并不完全具备TPS“一个流”的基础条件。如何使车间在少投入、甚至是不投入的前提下进行必要的改善，使之具备满足TPS“一个流”生产的能力，使之能成功地满足客户的需求、及日益增长的生产规模需求，使之借鉴并应用IE的方法理论与丰田生产方式的思想、工具及方法进行管理改革、制造工艺与方法的改善、人员培训、物流及工艺流的持续优化，对于增强企业的核心竞争力，提升企业产品的市场竞争能力，具有重要意义。本文从公司实战角度出发，以IE理论为基础，有效运用TPS的管理思想、方法和工具，对处于瓶颈环节的焊装车间进行了分析研究，并提出新的改善方案，以求达到最佳生产管理模式和物流效果，提高生产效率和产能，降低生产成本，合理利用人员、设备和空间等资源。32 第二章TPS基本理论2.1TPS产生和发展丰田生产方式（ToyotaProductionSystem，TPS）又称精益生产方式（LeanProduction，LP），产生于日本丰田公司，是继泰勒生产方式（科学管理法）和福特生产方式之后诞生的全新的、具有革命性的、超常规的生产管理方式[2]。1973年秋，爆发了第二次世界大战之后最严重的世界性经济危机—第一次石油危机，资源匮乏、能源主要依赖进口的日本经济受到巨大冲击。第二年，日本经济出现了零增长的局面，整个产业界苦不堪言，几乎所有的企业都被逼到了亏损的境地，唯有丰田汽车公司例外。人们说：“丰田这个企业一定有一种抗拒风险的强有力的方法。”日本企业开始向丰田汽车公司学习，引进并采用了丰田生产方式。有人说，日本企业克服了石油危机，正是有赖于丰田生产方式的应用。20世纪80年代，丰田生产方式传播到了全世界，帮助很多汽车生产厂家提高了经营业绩，包括美国通用汽车公司在内的许多一流企业均受益匪浅。经40多年的探索与实践，丰田生产方式不断充实、发展、完善，已形成了一个将科学管理、技术创新、信息革命融为一体的完整管理体系。它不仅可以有效应用于生产系统，还可以应用于营销、管理、服务、行政等各种产业和工作中。丰田公司生产调查部部长中山清孝在1997年的丰田生产方式讲座上说：“丰田生产方式的形成与发展过程始终是物流系统的改善过程。”简单地，丰田生产方式是“为实现企业对员工、社会和产品负责的目的，以彻底杜绝浪费的思想为目标，在连续改善的基础上，采用准时化与自动化方式和方法，追求制造产品合理性的一种生产方式”[3],如图2.1所示。32 目标准时化自动化持续改善图2.1TPS基本框架2.2基本原理和主导思想“彻底杜绝浪费”是丰田生产方式（TPS）的基本思想，而贯穿其中的两大支柱就是：准时化（JUSTINTIME，简称JIT）和自动化。所谓“准时化”，就是在通过流水作业装配一辆汽车的过程中，所需要的零部件在需要的时刻，以需求的数量，不多不少地送到生产线旁边。JIT生产方式的基本思想是’只在需要的时候，按需要的量，生产所需要的产品，也就是追求一种无库存，或库存达到最小的生产系统。JIT的基本思想是生产的计划和控制及库存的管理。自働化指的是并非自动作业的机器或设备，而是能防止不合格产品大量产生，具有人的智慧的装置，是丰田生产方式的两大支柱之一。如果公司上下都能做到这一点，起码在丰田汽车工业公司内部，就能把在物资和财务上给经营管理造成负担的“库存”问题几乎给解决掉TPS。32 主张以生产工序的最后一道“总装配线”为起点，开始给装配线提出生产计划；而装配线上用的零部件的运送方法，也从过去由前一道工序向后一道工序运送的方式，改为“由后一道工序在需要的时刻到前一道工序去领取需要数量的、需要的东西，而前一道工序则只生产所需领取的数量”。JIT（准时化）的目标是彻底消除无效劳动和浪费.事实上丰田生产系统是建立在准时生产（JIT）、每个员工都对质量负责和价值流三个原则基础上。其本质是隐藏着戴明质量控制的灵魂与思想，即丰田公司采用的是戴明推行的质量管理基本原理。准时生产主张：基于盲目需求的汽车或其它产品的生产是没有用的，生产必须与市场需求密切联系；一切浪费（损耗）是不好的，必须执行按照订单或市场需求进行生产的准时制。在丰田生产体系中每个员工都应该对质量负责，执行生产者自治，一旦发现任何质量缺陷都应该尽快地纠正。在丰田生产体系中已经把新技术与技艺融入生产流程的分析、设计与再造和过程的连续改进中，使企业的知产权与技术优势蕴含在制造过程中。因此，丰田生产方式的管理思想包括：1消除一切形式的浪费（损耗）；连续改进，不断完善，不断提高，精益求精；2实施零缺陷、零库存、零故障与零调整（如10分钟换模法）；3把通过激励机制调动员工的积极性与创造性放在管理工作的首位；4以人为中心，确立“人是生产诸要素中的首要因素”理念。在这几项中，“消除一切形式的浪费（损耗）”被认为是TPS的中心思想，其产生的一切改善活动都是围绕它展开的。TPS认定“一切不产生附加价值的活动都是无效的活动”，它们就是浪费。在生产活动中，比较典型的浪费者：废品与次品，超额生产或提前生产，由于停工待料、设备故障与计划差错造成的等待、多余的搬运，库存的积压，过剩的产品或服务功能。所谓“准时化”，就是在通过流水作业装配一辆汽车的过程中，所需要的零部件在需要的时刻，以需求的数量，不多不少地送到生产线旁边。JIT生产方式的基本思想是’只在需要的时候，按需要的量，生产所需要的产品，也就是追求一种无库存，或库存达到最小的生产系统。JIT的基本思想是生产的计划和控制及库存的管理。如果公司上下都能做到这一点，起码在丰田汽车工业公司内部，就能把在物资和财务上给经营管理造成负担的“库存”问题几乎给解决掉。32 第三章焊装车间现状分析3.1焊装车间简介焊装车间建筑面积：3272㎡，生产占地面积1268㎡，为保证生产线制件持续供应，车间设有半成品库房，库房面积1250平方米，存储量为15个正常班次的使用量，焊装车间主要承担车身拼焊的生产任务。焊装车间主线工艺设计突出自动化和柔性化，采用滑橇输送方式，车间共有自动化焊接机器人79台，由德国库卡公司提供。车身主体焊接全部由焊接机器人自动完成。焊装主线设计突出柔性化和自动化，能满足A、B两个平台的车型混线生产，生产节拍130s.车间共有4条流水线，分别为A0/A111自动化线,BMPV/B926自动化线和两条调整线.3.1.1车间产品类别与产能焊装车间主要承担三个系列六种车型的白车身整车拼焊和零部件加工任务，为了适应市场需求多样化，满足多品种小批量生产要求，逐渐实现车间柔性化和准时化生产。现已实现三个系列六种车型和上百套零部件的生产。表3.1车间产品类别与产能产品系列产品类别生产能力/月AA02000AA1073000AA1082700BBMPV2850BB9263210SSRV50032 3.1.2车间人员组织结构车间人员组织结构，呈现出树状图分布，职能部门和辅助部门隶属于二级管理层，与生产单位存在上下级关系，那么在实际生产运作中会暴露很多问题，跨单位协作存在困难。主任任技术科设备组综合组物流组安全组调度门一段一班调整段门二段凸焊段侧围段发舱段三班二班一班二班一班二班一班二班一班二班一班二班三班图3.1车间组织结构图3.1.3车间生产主要工艺流程该车间主要工艺流程为：手动上件，辅助定位，孔位检验，人工焊接，自动化线焊接，二保焊补焊，调整线组装，尺寸检验，调整，外观检验，精密抛光，AUDIT评审，WBS链输送至涂装车间。其流程图见下图3.232 焊接上件发动机舱、地板检验并返修QC检验流出焊装检验、抛光精度检验QC巡检平面度检验白车身评审喷码QC巡检尺寸检验试装车灯装翼子板QC巡检AB柱检验擦灰QC巡验点孔检验二保焊补焊自动化焊接顶盖组装QC巡验三坐标检测自动化焊接机器人装配左右侧围贴保护膜夹紧自动抛光B柱焊接子外购凿检点焊QC巡验门、发动机盖点焊外板检验包边QC巡验流程材料进入加工检验检验并加工出货图3.2焊装车间主要工艺流程图32 3.1.4车间物料搬运形式车间内主要物流通道有两条：主通道宽4.5米，贯穿车间东西，为物料运送通道；副通道宽3.5米，位于车间东侧，为配送辅助通道。两条物流通道之间无明显连接通道，运送物料也可在各个生产区之间穿行，主通道没有人行通道标示，存在安全隐患。车间内部（流水线）制品的流动方式以滚床滑撬传送为主，工序间制品的流动方式主要以工位器具或通用箱装载制品，堆放于托盘上进行人工运输，运输批次批量为378PCS/次。各流水线部分工位采取集中生产方式，不与生产线同步进行，生产后制品放置于托盘或通用箱中存放于现场。车间目前配备的小推车12辆，机械叉车6辆，通用箱84个，托盘208个，工位器具架120个。3.1.5车间设备与生产布局车间设备共191台，其中智能焊接机器人28台，悬挂式点焊机72台，一体化点焊机24台，一体式凸焊机12台，油压机4台，滚边机器人3台，二保焊机35台，抛光机8台，打磨机3台，VIN码机2台。具体明细见表3.3。表3.3车间设备明显表设备名称数量（台）备注智能焊接机器人28悬挂式点焊机72一体化点焊机24一体式凸焊机12油压机4滚边机器人3二保焊机35抛光机8打磨机3VIN码机2总计19132 另有工、夹、治、检具共89套（台），其中外形尺寸检测治具16套，孔位检测治具4套，高度检测治具12套，宽度检测治具4套，R规4套，PIN规9套，牙规4套，游标卡尺6套，塞尺4套，清洗治具20套，集尘器6台。具体明显见表3.4。表3.4车间检具明显表检具名称数量（套/台）备注外形尺寸检测治具16孔位检测治具4高度检测治具12生产线8套，品检4套宽度检测治具4R规4PIN规9牙规4游标卡尺6生产线4套，品检2套塞尺4清洗治具20集尘器6总计8932 焊装车间生产力布局采用混合型设备布局，局部设备单元采用“一”字型布局和“U”型布局，以适应生产调整及工艺流程变化。车间总体布局见图3.3。图3.3车间总体布局由图3.3可知，该车间总体设备布局形式体现为规模化生产方式，即“小品种、大批量”生产的组织结构和生产组织形式。这种设备布局下的生产方式，曾在产品单一时代为公司创造了可观的利益，但随着市场需求的增长，产品多样化、生产批量小、生产线柔性化已经成为衡量公司长远发展的一个标杆。该设备布局已经和TPS中所要求的“多品种、小批量”的管理思想相违背，也无法成为“一个流”生产提供必要的设备、人员配备、信息交流等基础条件。32 3.2车间存在的问题该车间总体生产方式以“大批量、少品种”为主要表现形式，即尽量进行同类产品的集中生产，然后入库或在现场进行存放，需要时再输送给下一工序使用。在这种生产方式的指导思想下，无论是车间使用面积的规划、设备布局的布置、物流的设定、工艺流的确定、还是人员的搭配等，都没有考虑“多品种、小批量”生产方式的要求。随着市场需求方式的转变，“新工艺”、“新流程”、“新机制”的建立，公司从上到下的管理职能和操作流程发生了根本性的变化，该车间在新的机遇和挑战面前，在新的生产方式的建立过程中，相继暴露了很多问题，这些问题已经影响并制约了该车间与现代管理方式的接轨，从根本上无法准确提供所需，现在了产品的数量和质量，不能与其它车间形成“拉动式生产”，其内部也无法形成有效的“一个流”生产模式。几个归纳总结，焊装车间存在的主要问题有以下几点：3.2.1组织结构不合理主任任技术科设备组综合组物流组安全组调度门一段一班调整段门二段凸焊段侧围段发舱段三班二班一班二班一班二班一班二班一班二班一班二班三班图3.4车间该组织结构属于直线制组织结构，直线制：是车间的一切管理工作，均由车间主任直接指挥和管理，不设专门的职能机构的组织形式。不利于后备人才的选拔。适用于纵横不大，人员不多，生产管理比较简单的情况。但是目前该车间工作人员三百二十人，人数较多不利于日常生产管理。由图32 3.4可以看出，该车间组长，段长，班长较多，生产出现问题，首先报给班长，人后逐层上报，这个过程即浪费时间，又耽误生产，处理问题慢会导致人的等待，出现人员松散状态，机器设备等待能源消耗，导致生产效率低。3.2.2设备布局不合理由图3.3可知，车间生产设备布局是根据工艺流程按区域单元集中布置的。主要设备区域单元为：自动化线、门盖点焊线、包边滚边区域，人工装配线、侧围线、抛光打磨线、暂存区。这种设备布局方式便于分区管理，并划定作业流程，但是，上述设备布局，存在“孤岛设备”，直接影响该车间制品运送的准时性和准确性，也经常造成制件的磕、碰、划伤、摔伤等质量缺陷，并且由此带来的返修，浪费大量的人力和辅助材料的消耗，从而提高制造成本，不利用实现产量和质量的提升。其一，点焊线设备采用顺序排列，有利用单一产品、固定加工方式下形成规模生产。在随着产品多元化而不断改进的焊装车间，现有设备布局已不能满足安排不同系列产品的多元生产。因生产节拍不同，加工工序数量变化，该线经常出现积压、呆料、漏加工状况，因而必须加以改进或重置，以符合“一个流”连续生产的必要性。其三，包边滚边的设备是按直线型布置。此线体以机器生产为主，操作员只负责安装、固定、卸载、检验等辅助动作，一人配合一台机器操作，稍富有余，安排一人看管两台机器，又因为操作员需要在机台之间频繁走动，增加了疲劳强度。因此，该线的设备布局需要改进。其四，自动化线的设备布局为“一”字型排座式。此种排列方式适合机器数量少，自动化程度高的设备。该人工辅助设备数量众多，按此方式布置机台，给每日更换磨损电极头及清理工作台造成不便，由于生产面积狭小，机台后部与自动线靠近，不安全因素时时存在。3.2.3物料搬运不合理从库房到作业单位，距离较远，采用人工小推车搬运物料，从现场到库房来回一趟就需要10分钟，加上装卸的时间每次拉件需要15分钟；一、人工搬运增加员工劳动强度；二、浪费时间，延误生产，生产效率底；三、人员推车进入库房，库房设备和物料堆放存在安全隐患，装卸过程中易出现划伤、碰伤的情况。32 3.2.4人员配备不合理按照原有设备布局与物流设定，必定存在人员和动作上的浪费。从整体来看，该车间流水线作业分区域进行，没有连成整体，设备之间距离较远，前后工序之间的作业流程不顺，各区域间遍布通用箱和暂存制品，操作员之间无法进行作业支援，所以即使是作业时间较少的工位，也必须配备操作员，从而产生人员浪费和时间浪费。由此产生的操作员劳动负荷不均匀，使整个车间的效率大大降低。以A系列A111产品为例，该车间各线工位排序表如表3.5-3.7所示，表3.5车门点焊线工位排序表表3.6装调线工序表32 图3.7改善前焊装车间总工序表从表3.5～3.7中可知，各线内工位间作业时间（包含操作、等待和搬运时间）只有少数显现不均衡，但从表3.10可以看出，整个车间工序之间作业时间差距较大，流动供应关系不顺，出现严重不平衡性，其间效率损失相当大，作业时间最大值为10分钟出现在第一工序搬运，最小值为1，出现在外板点焊工序，最大值与最小值之间相差8分钟，相差比率达到100%。而人机联合操作时，机器操作时间较长，人员装卸时间较短，一机配备一人或两人，人员等待时间过长，也是极大的浪费，如自动包边油压机、自动化线焊接和滚边机的操作。以上问题集中反映了该车间现有条件不完全具备TPS“一个流”生产模式，因而，必须一一改善，以达到整个车间统一、简单、标准、最优的状态。3.2.5上下道序信息不及时一天内会生产三-四中车型，生产计划复杂，各个模块之间生产节奏不同，经常出现上道序已经更换车型，零部件工序还在生产上一种车型，到调整线需要装配时，因缺件而导致停线，原因是生产时，各个模块的生产计划有差异，或者出现临时变动，没有及时传达到下道序，沟通不及时，影响生产效率，计划完不成导致不能按时交货。3.2.6焊接设备不能满足车型切换需求在生产过程中会使用不同材质的钢材，因此采用的焊接设备同样需要调整相应的焊接参数，更换一次车型，要对车间内部32 136台不同型号的焊机进行参数更改，每次修改一台焊机的参数所需要的时间是2min,那么维修人员完成这项任务需要270min,时间上是一种极大的浪费，造成人员和设备的空闲，同时也会严重影响生产效率。3.2.7车间绿色通道存在安全隐患两条物流通道之间无明显连接通道，运送物料也可在各个生产区之间穿行，主通道没有人行通道标示，存在安全隐患。来回的叉车穿行在各个区域，人工推车和推工位器具经常遇到叉车，曾经发生叉车撞倒工人的安全事故，我们应该多加关注这一模块。32 第四章焊装车间改善方案研究通过对焊装车间所有问题进行归纳分析，发现制约生产的主要问题是车间没有良好的“一个流”生产制造能力，因此以实现各车间生产线“一个流”生产为根本目的的综合改善是本次课题的基本思路。经过推行小组研究，主要改善内容将从“一个流”生产设备布局入手，结合“人、机、料、法、环”五个方面的实际情况，通过对作业现场之间的物流优化，搬运方式的改进，组织结构的调整，操作工位的少人化作业的实施和设备控制方法的优化，全面启动该车间推行TPS生产方式的综合性改善。根据企业的产品开发、车间的组织结构和管理制度、财务收支状况、生产订单等情况具体分析，发现影响其改善方案的因素有以下几种：4.1员工思想的转变TPS讲求以“人”为中心。“人”包括整个制造系统所涉及到的所有人，如该车间各层次的工作人员以及协作车间的员工。由于人是制造系统的重要组成部分，是一切活动的主体，因此TPS强调以人为中心，认为人是生产中最宝贵的资源，是解决问题的根本动力。在该车间，管理层人员大都是随着公司建成而成长的，他们深知公司的管理制度，熟悉车间的管理流程，以往的管理思想根深蒂固，因而，在没有看到即得利益的同时，接受新的管理思路和理念，对他们来说，是一件不太容易的事情。对于生产线上的操作人员来说，他们虽然具有流动性，至少有一半人员是新员工，但老员工在生产中无形传授给新员工一种原有的行为习惯和操作习惯，直接或间接地影响新员工的观念。在此基础上推行TPS，意味着他们必须改变以前的工作量、工作性质、作业方法和作业时间，必须会面临许多人对这种改善的反对或抵触情绪。所以，员工的思想观念是解决的首要问题。经过对车间的员工调查和谈话，得知员工的自然状况（表4.1）、对工作的满意度（表4.2）、对TPS的认可度（表4.3）、对TPS的支持度（表4.4）调查如下：32 表4.1车间员工自然状况学历人数（人）比率（%）中技34068.5高技9819.7大专347.0本科及以上244.8表4.2车间员工对工作满意度满意度比率（%）很满意21.8基本满意42.3一般24.7不满意11.2表4.3车间员工对TPS的认可度认可度比率（%）认可10.6一般27.6不认可61.8表4.4车间员工对TPS的支持度支持度比率（%）支持8.8一般46.5不支持44.7由表4.1～4.4可以看出，在该车间推行TPS有一定困难。经过分析，持否定态度的绝大部分为操作人员，持中立态度的占有比例也较大。管理人员大部分有接受新观念的决心，这样就能在车间员工内部动员中立人员逐渐转变观念，从而使支持人员比率升高。32 4.2物流与设施布局的改善物流与设备布局设定息息相关，因此，这里把两者合二为一，共同改善。其改善点为：尽量减少“孤岛设备”，拉近工序间距离，调整设备排列方式，加强流水线作业，避免交叉物流，尽量采用U型物流通道。一、在车间靠近仓库旁增设一条通道，连接主通道和副通道，在车间形成U型物流，便于作业区之间的联系，增强生产区域内的安全性。二、主通道增设双向标识，贯穿车间南北的主要运输，减少或避免上一工序集中生产后在移向下一工序，也把返修、异常等状况考虑进来，使物料运送更加具有柔性，从而改变之前大批量生产的弊端，为符合TPS“一个流”在该车间的长期应用奠定基础。三、车门点焊线由原来的集中生产改为现在的分置调整线两侧，又分别与包边机和滚边机靠近，有利于流水作业，也避免了交叉物流带来的混乱局面。四、车体自动化线由原来的“一”字型更改为小“U”型，便于一人为两台机器上件。同时，设备对称分列在新增输送带两侧，节省搬运时间。五、把位于自动化线旁边的翼子板拼焊区，转移至滚边机器人两侧，减少不必要的搬运和装卸。入口出口入口加工加工加工加工加工加工加工5761234图4.1U型生产线32 4.3拉动式生产TPS严格根据订货与预测组织生产，通过“看板”在工序间传递物料的需求信息，并利用“看板”的权威性将生产控制权下放到各工序，生产节拍由人工干预、控制，重在保证生产中的物流平衡（对于每一道工序来说，均要保证对后道工序供应的准时化）。由于采用拉动式生产，生产中的计划与调度实质上是由各个生产单元来完成，在形式上不采用集中计划，但操作过程中生产单元之间的协调则极为重要。因此，该控制方式是分散的，TPS可以真正实现按需准时生产，因为TPS的每道工序都是按其紧后工序的要求，在适当的时候，按需要的品种和数量生产，因而不会发生生产不需要的零部件的情况。供应商顾客订单去领取　领去领取去领取去领取去领取去领取外购零部件外购零部件产品总装工序部装工序机加工工序原材料加工工序原材料库存图4.2拉动式生产示意图4.4“一个三，三个一”模式通过对各个工位的作业时间排序表分析，可知人机联合操作中存在较大的浪费，人员配备不合理。经过对上述工位动作、时间的研究，制定出标准作业指导书，运用这些标准来规范作业，使生产线达到“少人化”。32 车间增大OJT投入，培养一大批多能工，不断提升员工技能和职业化素养，争取每一位员工至少会操作三个不同岗位；同时一个岗位要有三位员工会操作和保养；也就是常说的“一个三，三个一”生产模式。改善后各工位排序表如表4.7所示。表4.7设备布局改善效果预测4.5增加公共管理看板和及时通讯工具在车间主通道旁增加管理看板，把生产计划、台账、考勤表、点检卡、TPM和通知等信息，体现在目视化看板上如图4.1；提供小型短程对讲机，车间统一购置对讲机，分配给各个班组长和工段长。一方面，可以第一时间把信息传递到生产一线，遇到突发情况，设备人员第一时间处理提供可能，为及时沟通提供设备支持；另一方面，现场物料状况出现短缺，通过对讲机，获取库房和物流的支持，缩短物料搬运时间，提供效率。图4.332 4.6设备双规范的改善经过数据采集，对涉及更换工艺参数的焊接设备，利用焊机的双规范原理，解决更换车型带来的时间和能源的浪费，通过继电器转换，在主控柜的触摸屏上进行集中控制整体切换方式；对触摸屏程序进行编写和主控柜新增电控元件的安装，实现双规范的触摸屏一键切换功能；代替人工控制方式，减少人的等待和能源消耗。4.7持续推进改善持续改善，强化关键生产程序，是企业稳健发展的基石。强调现地、现物、现实地解决问题，鼓励每一位在岗员工参与改善活动，注重每个细节，绝不放过任何一个可以改善的小问题，车间针对改善成立专家组，一方面、是对员工的改善给予指导和完善；另一方、发现和评价优秀改善，给予奖励并进行推广工作。4.8可行性分析针对以上各个因素，该改善研究的可行性分析见表4.8表4.8综合分析表项目评价内容评价分值不改善改善人员思想积极支持45基本支持4040不支持1515物流方式改善前2020改善后8080设备布局改善前2020改善后8080少人化改善前2020改善后8080总计区间75~28510025532 通过上表可知，基本可以认定次车间TPS“一个流”综合改善方案技术性可行。4.9车间绿色通道的改进一方面，在绿色通道旁边增设人行道和斑马线，并设置栅栏，把人行道与主通道分离开来，减少人与车辆相遇的风险；另一方面，在转弯和斑马线上方悬挂指示牌，进行“点指确认”，过绿色通道时，先确认没有车辆通过，再通过。4.10案例分析关于焊装自动化线“一键”自动关闭机器人水阀的改善一、现状描述：焊装自动化线主要负责A车白车身的拼焊工作，有55台机器人，机器人电极帽经常工作在高压、高温状态。电极帽的状态直接关系到白车身焊接质量，所以电极帽的状态成为机器人监控人员班前、班中、班后设备维护的必检项。现在大部分车型都切换镀锌板件，为了保证镀锌外板的焊接质量，将原来机器人电极帽300点修磨一次改为150点修磨一次。这样每天更换机器人的电极帽变的非常频繁，平均每天要换30次，每次更换电极帽操作人员都要手动关闭每个机器人的进水阀，更换后再打开水阀，这样增加了每次更换电极帽的时间影响生产效率，并给操作人员带来很大的劳动量，而且每天频繁开关水阀减少其使用寿命，目前有很多的机器人专用水阀损坏，浪费大量的生产成本。二、目标设定1、通过减少机器人手动水阀的使用，减少机器人水阀损坏，降低生产成本；2、通过减少机器人水阀关闭的动作，提高更换机器人电极帽更换效率，将更换时间由50秒减少到20秒。三、原因分析通过5M1E进行分析，造成机器人水阀损坏和更换电极帽效率低下的主要原因是：频繁的手动关闭和打开机器人水阀。四、改善措施1、解决方案一—主动预防经过对现场设备分析，利用现场固有设备（机器人电动锁水阀、触摸屏，PLC等），不增加任何硬件，只对部分程序做调节，编写一套机器人自动关闭水阀程序。具体方法如下：32 分析线体与机器人PLC程序，得到触发水阀关闭的信号；将相关信号组态到触摸屏上，机器人通过接受此信号经软LPC处理后，利用自身锁水阀将自身的进水阀关闭，从而达到电控自动关水的目的。待需要更换机器人电极帽时，只要按下触摸屏按钮，机器人水阀将会自动关闭。解决方案二（故障应急预案）——达到迅速恢复生产，消除停机时间。当机器人的水阀损坏，我们在相邻一个机器人的水阀管路上接一个三通阀，然后再将损坏的机器人水管接到三通阀上，即可使机器人迅速排障，达到快速恢复生产应急的目的。五、实施效果评价1、不增加任何设备实现机器人自动关水功能，充分挖掘设备潜能，提高设备利用率；2、日常工作中，更换电极帽不需要人为的操作开关水阀，降低人员劳动强度和安全风险，节约维护时间，提高生产效率。六、经济效益分析1、延长水阀使用寿命，平均每年节约70副专用水阀，每副专用水阀价格为268元，每年可降低维修成本18760元；2、有效控制因进水阀把手被扭断、进水阀开关失灵等故障造成的设备停线。改善后因水阀问题导致的停线时间可以降低90%，自动化线每停线一分钟的损失为30元，则每年损失：1200*90%*30=32400元。则每年共计可以节约费用为：18760+32400=51160元。32 第五章总结5.1改善方案实施焊装车间的改善实施如表5.1所示。表5.1改善计划表5.2改善效果评价与确认车间综合改善方案实施后，无论是人员走动距离、运送时间、车间的成本控制，还是生产线产能、线平衡率和生产节拍，都发生了一定程度上的变化。其变化见图5.1、表5.2和表5.3.一、人员培训。为充分发挥人的作用，我们的具体做法有：（1）充分利用江淮汽车32 “40+4”学习型组织，对员工进行持续不断的培训教育，主要是扩大员工的知识面和培养独立解决问题的能力，在培训中引用实际例子，在结合理论知识，得出真正对员工有效的工作方法和经验总结，使员工的积极性和创造性得以充分发挥；（2）推行独立自主的小组化（TeamWork）工作方式和MCU（minicostunit最小成本核算单元）经营体推广，让员工参与进来，以小组方式讨论怎样合理利用时间、操作机台，同时又能降低劳动强度，增强安全性，使员工从根本上认识以最小的成本创造更多的利润，杜绝浪费，新的生产方式带来的益处，与他们的创造息息相关，充分发挥员工的主观能动性、集体责任感与写作精神；（3）多方位培训，要求员工是多面手，实行“一个三，三个一”工程，从而提高安排工作任务的灵活性，避免单调枯燥的重复工作，提高工作的创造性。二、物流重新规划。该车间增设一条连接物流通道，在车间形成局部U形通道，整体为“S”形通道。车间二层空间增加输送带传送物料，节约走动搬运时间，也节省搬运操作人员。另外，各个工序间紧密连接，物流线路基本没有交叉，也保证了运送准实性，基本实现车间同步物流。由于物流距离缩短，暂存制品数量大大减少，周转箱需求数量也相应减少，因此节约了耗材费用。三、设备有序搬迁。依照改善计划，该车间各工序设备组组长带领各个班组按部就班地利用闲时搬迁、安装。其辅助班提供安装、调试等技术工作，以保证生产设备无损正常运行，每日搬迁任务结束后，各组长与管理人员就当天情况回报总结，针对问题点，追踪溯源，集体讨论解决方案，确保工期按时完成，不影响正常生产任务。设备布局改善期间，TPS专案组将持续追踪，直至整体布局足够适应供求关系。四、增加电动小拖车和通用箱的改造。原有周转托盘盛装数量少，每盘7PCS。现根据现有材料改造后，把原来卧式放置的制品，采用立式放置，每盘可盛装14PCS，每次运送多7PCS，减少运送次数。物料箱用车间内旧包装纸箱代替，有效利用废旧材料的同时，又降低了成本。五、“少人化”实施。因为设备布局重新布置，物流线路缩短，人员多技能培训上岗后，节省了一些搬运人员和机台操作人员。这些人员闲置下来后，被安排至其他车间或经过培训后做维护工作，提高该车间技术人员力量。32 表5.3改善前后综合项目评比项目改善前改善后节约量（增+减-）生产节拍（秒）12.08.5-3.5线平衡率（%）77.692.0+14.4产能（PCS/天）24003388+988直通率（%）71.582.1+10.6人员总数（人）496448-48生产占用面积（m2）756605-151拖车数量（辆）125-7通用箱数量（个）8431-53托盘数量（个）21275-137工伤次数（次/月）30-3由上表可知，在车间进行的一系列改善活动基本满足了TPS“一个流”作业的要求，其改善方案的实施取得了较大的成果和经济效果。5.3综合改善结论该焊装车间基于“一个流”的方法、原理和工具所作的综合性改善活动，借鉴和应用了TPS的理论和方法，取得了比较可观的预期效果，这对于企业从传统生产模式向先进的、现代的生产方式的转变起到一定指导意义。在企业全面推行TPS的过程中，我们通过以培训为先导，解决了生产中的关键问题—人的因素。在人员逐渐理解和支持的情况下，我们改造小组与工厂的管理层反复地研究了改善方案，最终以花最少的人力、物力、财力制定了本次方案。为确保每一实施环节都有序进行，我们时时在现场勘察，及时发现问题并加以调整和在此改善。通过各种激励方式积极调动操作人员的积极性和主动性，使他们从最开始配合方案实施到自发自觉持续改善活动。综上所述，学习运用TPS不仅仅是公司收获效益，而且让每一位员工在工作和生活中学会节约成本，杜绝浪费，持续改善，永不自满，我们自己才是最终收益者，也为企业的长远发展开创了新的局面。32 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致谢在此论文完稿之际，谨向我的导师庄长远老师致以衷心的感谢!本课题研究工作和论文写作得到了庄长远教授的悉心指导和关心，我特别感谢我的指导老师庄长远教授，他不辞辛劳为我解答疑难问题，帮助我修改论文题目结构，指导我分析内容框架，告诉我分析的方法和论述的技巧。这些不仅提高了我的论文水平，也提高了我看待问题、分析问题的高度，让我受益匪浅。对于我的调研单位—江淮汽车乘用车公司焊装车间给予我的支持和帮助，在此也要致以诚挚的谢意。作者王润祥二零一四年五月32'