组件采购在发动机生产中的应用

（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

组件采购在发动机生产中的应用

孙 周

（上海柴油机股份有限公司，上海200438）

简要介绍了组件采购的概念和优点，以曲轴组件采购为例，论述了组件采购在发动机生产中的应用。

发动机生产 成组技术模块化设计

1 前言

市场竞争的发展促使发动机制造商不断提高产品质量，缩短制造周期，降低成本。传统的发动机生产是基于零件专业化采购运作，在满足多品种小批量的快速需求方面，企业和用户之间存在一定差距。市场要求发动机制造理念和方法不断更新和发展，出现了以快速反应为目的的模块化设计、以降低制造成本提高灵活性的成组技术。本文介绍组件采购在发动机制造过程中的应用，结合曲轴组件实施讨论组件采购在发动机制造中的应用。

2 组件采购的概念

组件采购是指企业为了降低产品制造成本，提高产品质量，应用成组技术将产品零件按照一定规则进行组合，实现整体供货的采购方式。其基本思想是建立以发动机总成装配为对象的子系统，要求供应商在物流过程中对零件进行加工。目的是降低发动机直接装配零部件数量，转移装配加工内容，减少物流过程，从而降低制造费用。

从产品的设计制造过程来看，组件的组合方式有设计阶段组合，制造工艺组合和物流组合几个方面。

（1）设计组合是在结合产品零件特点，将同样功能的多个零件重新设计，以较少的零件替代原较多的零件，是产品设计优化内容的一部分。

（2）制造组合是在不改变产品设计情况下，转移零件加工地，将原在总成装配制造的多个零件前移到供应商处进行装配，以组件形式送往装配线的过程。

（3）物流组合是不改变零件特征，在物流过程中将具有相关性的零件进行组合配置，按照一定的比例或对应方式送往装配线的过程。

3 组件采购的优点

（1）组件采购能够提高产品质量。影响装配的因素有定位、支撑和夹紧等内容，发动机装配的关键要素是扭矩和密封。通过组件采购，使得零部件质量控制由发动机总成装配前移到供应商子装配质量控制，发动机子系统的专业化使得供应商对零部件加工更专业。子系统质量提高直接促进发动机总成质量提高。同时，质量控制环节前移能够提前发现、解决质量问题，有助于提高总装质量保证。

现代装配生产的核心要素是系统集成，对系统性要求提高，组件将最终个体的集成过程分解成各个阶段的系统整合过程，能够使系统集成提前进行，同时对产品的系统性质量负责，降低总成的系统性难度，提高效率。

（2）组合件采购能够降低采购物流费用。在运输距离一定的情况下，物流费用决定于零件数量、体积和重量几个要素。组合件采购的直接体现是零部件数量下降。零部件向更少的供应商集成提高了单位供应商的采购价值量，使得作为采购方的发动机制造商具有更高的议价能力。同时，零部件数量的减少，降低了采购管理费用、过程物流费用等相关成本。

（3）组合件采购能够降低制造费用。组合件采购减少了直接装配零部件数量，可以有效降低发动机总成装配要素投入，包括厂房、设备、人员等。同时转移了发动机总成装配工作量，特别是对于在高人工成本区域的发动机总成制造厂效果更加明显。装配设计认为装配总成本是零件数、装配简易性及再定位数目的函数，组件采购能够降低装配的零件数，装配总成本相应会下降。

（4）提高市场反应速度。发动机总装零部件数量降低，降低物流配送难度，管理控制更加简洁，在应对市场反应方面具有更高的灵活性，提高对市场需求的反应速度。

4 组件采购要注意点问题

（1）企业和供应商的整合能力。组件采购是建立在供应商具有子系统整合能力基础上，能够有效控制子系统加工质量。原零部件供应采取专业化供应方式，功能相对较为单一，增加功能需要供应商调整制造过程，如果选择的供应商整合能力较低，则组件转变会带来潜在的质量风险。发动机制造可以选择对供应商进行支持，或将组件向优势供应商整合。

（2）工厂区域商务成本的比较优势。组件采购的核心内容之一是将企业承担的装配加工任务向供应商转移，通过子系统的过程整合替代总成的整合。如果发动机总成工厂区域处于商务成本较高，向供应商扩散有利于降低企业成本。但如果工厂处于商务成本较低的区域，则降低成本的效益可能就不明显。

（3）信息系统的支持。组件是建立在不断改进基础上，需要随着产品的发展不断优化，制造、物流等零部件流转等环节主动改进路径，大量的数据变化需要信息系统支持。技术需要在原系统基础上增加半成品零件，打乱了原有的零件层级。同时建立完善的信息管理系统，在设计、制造和物流等环节，在主机厂和供应商之间进行有效的信息链接和沟通是优化的必要条件之一。

5 组件采购在B系列发动机上的应用

B系列发动机是上世纪90年代研发投产的一个产品系列，在产品的设计和供应商的选择上有典型意义。该系列产品物流过程按照专业化分工，主要分为组件，金属加工件、冷作件、橡胶件和标准件等几大类。在生产物流过程中，零件按照专业化的不同进行分别仓储，供应按照库存管理模式，送货到仓库，仓库根据发动机装配线的需求进行二次分配向待装间配料，待装间进行拆解包装等准备工作按照装配线的时间要求和工序布置，向装配线投料。在投料过程中采取铲车运输、手工推车等不同的方式运输。

笔者对一个典型的发动机产品进行统计，该产品总装零件种类有416种，数量1 166个。2010年推行组件采购工作。在具体推进过程中工作步骤有以下几步。

（1）成立多功能实施小组。根据组合件的性质成立了由产品应用开发、生产、采购、物流和质量部门组成的多功能小组，负责组合件工作的实施，具体包括技术更改、供应商选择与决策、质量考核与验证等内容。

（2）对组合件进行分析：将组件分为①功能组合类，将功能相同或相似的零件组合成一组，如零部件和密封圈；②零件功能类，将活塞体和活塞环配套；③对偶配套类，按照零部件左右对称进行组合，如轴瓦的上下盖零件。

多功能小组在全面分析的基础上选取对装配线影响比较大的零件实施。装配车间根据生产特性，提出了51个组合件，共涉及439个零件，占到总体零部件总数的近30%。工作小组根据零部件涉及的内容，根据改进的程度，选择了供应商改进和物流过程组合2种不同的方式。对于需要专业装配内容的组件前移到供应商，将不涉及装配间隙、扭矩和密封要求的简单加工放在物流环节进行。通过成本要素对比分析决定是否具有可行性。成本变化分为采购和工艺制造成本2个方面组件采购前后的综合成本进行比较，如果组件后成本低于采购前成本，则该项目内容可以实施。

（3）实施过程控制：实施过程的起点是实施计划，结合采购变更流程，对更改工作涉及到业务通过计划分解实施，明确负责部门人员及时间进度要求。 多功能小组定期沟通，协调实施过程中的问题，特别是新老零件交接，确保各项工作的进展。

（4）实施效果：多功能小组重点选择了曲轴、分动箱、齿轮组、齿轮室等对工作现场影响面积较大，具有较高质量要求零件进行重点推进。经过对于曲轴等关键零件进行设计图纸更改，作为新的产品零件进行验证和流转。下面具体以曲轴为例介绍。

曲轴总成零件主要是曲轴、传动齿轮以及定位销，分别属于发动机06传动模块和07轮系模块，涉及到4个零件。在原有生产模式下，采取曲轴、齿圈和定位销专业物流，分别涉及到曲轴组件、齿轮机加工件和定位销标准件三类零件，从3个不同的专业厂供货。装配过程中需要专业的热套设备在生产线旁进行装配，占地面积达50 m2，物流环节多，其物流环节如图1a所示。

图1 曲轴组件采购前后物流状态图

通过多功能工作小组实施，将曲轴组件由供应商实施，实现齿轮等零件供应商直接发往曲轴供应商，曲轴供应商组件进厂，直接取消了齿轮和定位销的物流过程，降低了物流的管理工作量和相应的物流资源，减少了物流过程分类配送的环节，取消了装配工序，减少了线装配场地，烘箱等设备，取得显著效果。组件采购后的主要物流工程见图1b。

6 结论与建议

组件采购综合了模块化管理和成组技术的应用。体现了物流把零件减少到最少、减少装卸次数、提高物流搬运的简易性等要求。在物流过程中，通过工位器具运输，采用共同的物流模数分配，过程设计简易可靠，成本大大下降。在发动机总成装配时，没有数量众多的单件，它们都事先装配好在各个组件模块中，装配简单方便，成本得到下降，质量得到保证。

Application of Components Procurement in Engine Production

Sun Zhou
（Shanghai Diesel Engine Co.,Ltd.,Shanghai 200438,China）

This paper discusses the concept and advantage of components procurement,and takes crankshaft procurement as an example to introduce its application in engine production.

engine production,group technology,modular design

10.3969/j.issn.1671-0614.2012.01.011

来稿日期：2012-01-28

孙周（1975-），男，经济师，主要研究方向为供应链管理。