KITTING在发动机装配线上的运用

曹宁

摘 要：规划某型号发动机的装配线过程中，因受场地限制，生产线的LAYOUT规划遇到诸多难题。通过规划实施KITTING策略，缓解了线旁物料布置的瓶颈，同时也减少操作工非增值工作时间，提升装配质量，也符合企业正在推广的精益生产策略。

关键词：装配线 KITTING LAYOUT 非增值工作 精益生产

中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（b）-0038-02

Abstract： In developing engine assembly process for Shanghai General Motor， due to space restrictions， engineer encountered many problems in layout development. Plan and implement kitting strategy to alleviate the bottleneck of material presentation on line side， and reduce non-value added work， improve assembly quality. This application is in line with corporate lean manufacturing strategy.

Key Words： Assembly Line， Kitting， Layout， Non-value added work， Lean Manufacturing strategy

1 项目实施背景

上海通用汽车正在规划实施一款新型号发动机项目，为降低该项目投资，以及从精益制造方面考虑，公司决定不新建厂房，而将发动机生产线布置在刚停产的某款产品厂房内。节约了新建厂房以及公用动力投资，也节省了项目基建时间。但同时也给项目规划带来了一定难度。

新项目规划的常规做法是厂房和生产线同时配套设计，生产线的LAYOUT有充裕的调整空间，因此一般的发动机装配线的宽度（包括装配线滚道设备，线旁物料区域）在16-17m。而正在规划的新装配线被要求布置在工厂的一跨立柱（20m）范围以内，装配线两边还要留出共6.5m的物流车辆通道，因此装配线宽度被设置为13.5m，比常规宽度减少了近20%。经过多方论证及努力，我们将装配线滚道及设备总宽度从常规的6m缩窄到4.5m，线旁物料区域也比常规设计要窄1.5～2m。现有发动机装配线零件上线方式大部分是采用原包装或翻包装形式直接送到线旁，同时考虑到送料频次及换型缓冲，线旁还需储存两小时产量的零件。按照此策略进行了新型发动机装配线初期规划时我们遇到了如下难题：（1）如一个工位中要装6～7种零件，这名操作工身边将堆满零件料箱，转身取料频次高，导致每个CYCLE TIME内非增值工作时间占比高；（2）部分工位因不同型号发动机的差异零件品种较多，线旁零件多，料架会占用物流车辆的通道。这几个问题将影响整条装配线的规划，为了提升规划的精益性，同时缓解线旁的空间紧张，改善操作工位人机工程，我们尝试使用LMI中的KITTING策略进行规划。

2 KITTING分析

LMI（Lean Manufacturing Integration）是GM 正在推行的精益制造集成理念，它融合了LMS（Lean Material System） 和L.A.F（Lean， Agile， Flexible） 的理论，是一种以降低系统成本，提升运行效率，保证产出质量为目标的先进制造模式。

KITTING是LMI的一个工具，它是一种将几个装配工位所需零件预先放入配料盒，再将配料盒直接送到线旁的物流管理模式。经过前期研究，我们了解KITTING有以下一些优缺点。

2.1 KITTING的优点

2.1.1上线点减少

一个KITTING盒内有十几种零件，如果零件直接上线，需要有十几个送料点。而使用KITTING可以将上下料点简化为两个，同时上线点减少意味着线旁物流路线变得简单，清晰。

2.1.2线旁物料面积减少

由于每台发动机所需装配的零件均按台套与发动机随行，KITTING盘内所配零件就不需要线旁物料面积，可以大幅减少线旁物料所需占用的面积。

2.1.3通道面积可能削减

如果能够整线实现KITTING的配货方式，KITTING配货的上线点均设在线的端部，那么在整线中部工位没有物料需求，通道就可以削减或取消。

2.1.4防错功能

装配线上操作工人的工作内容由原来的挑捡零件和装配零件两道工序变为只有装配零件，而且对于不同机型的差异零件，可以通过不同颜色KITTING盒区分以及KITTING盒仿形开模等设计，减少操作工错装概率；并且由于每个随行的KITTING盒是按照单台用量配送的，所以如果装配后KITTING盒中有剩余零件，则为漏装，操作工人可及时发现和纠正错误。

2.1.5减轻操作工人的劳动强度

操作工人不需要去线边的料架去取零件。由于KITTING盒是随行的，操作工人可以就近取件，减少了操作工人频繁走动所增加的劳动强度。

2.1.6提高了劳动生产率

由于操作工人减少了取件及挑捡零件的用时，减少了每个装配零件所需的工时，使得整线提高节拍成为可能。

2.2 KITTING运行方式的局限

2.2.1节省面积问题

无庸置疑，在KITTING配货方式中，最大限度地节省了装配线旁的物料面积，但是它增加了配货面积，这部分面积是采用传统送货方式时所不需要的。从整个制造体系角度看，只是将原先的线旁物料区域转移的配料仓库或者其他地方，总面积可能还有增加。

而物流面积是非生产面积，是不创造价值的面积。物流面积的增加大大地增加了新厂建设投资和生产厂的场地占用成本，实际上最终增加了产品的成本。这与精益思想是相悖的，实际规划中需要综合考虑上述影响因素。

2.2.2防错功能问题

从PFMEA角度，KITTING不认为是一种100%有效地防错手段。在配料过程中的人为失误，很有可能将一些差异较小的零件配错。因此在装配过程中仍需配合一些在线防错措施，如二维码扫描防错，凸台探测防错等。

2.2.3配送零件质量保证问题

由于KITTING是按每台发动机用量配的，没有备份，当装配过程中出现质量问题（如零件不合格、损坏或遗失）时，由于没有备份零件，没有线旁的物料供给，那么这台发动机要么送到临近的返修区，要么临时从KITTING上线点取一整套料进行替换。这样会增加返修工作量，或者影响KIT盒内零件完整性。

2.2.4提高生产效率问题

KITTING运行方式造成了零件的“二次搬运”，将零件抵达工厂后先要送到KITTING配料区，再将配好的KITTING送到生产线上。这样比传统物流方式增加了一次零件配送，是属于精益生产方式所说的“7种浪费”之一，因此提升生产效率还需具体分析。

由此可见，KITTING并不是十全十美的方案，因而在规划时不能盲目的将所有零件都放入KITT

-ING。为此还需遵循一定的KITTING零件选用原则。

（1）如某个工位安装的零件种类多，造成线旁无空间放置料箱的可考虑使用KITTING。

（2）相同零件在不同机型间有差异的也可考虑使用KITTING。

（3）小零件（如螺栓）在运输过程中易丢失的不考虑放入KITTING。

（4）质量重，体积大的总成件（如增压器）不考虑放入KITTING。

综合上述优缺点，KITTING运行方式在精益生产的领域仍有诸多争议，如果能在规划阶段合理使用KITTING，使其发挥最大优势，并缓解其不足，是我们研究的方向。

3 KITTING应用

针对前述新型发动机装配线规划中遇到的困难，并结合其他项目经验，我们对该装配线项目进行了KITTING的规划。具体内容有以下几点：

3.1 定义KITTING使用范围

依据KITTING零件选用原则，我们从BOM中筛选出56种零件分别放入五个KIT盒中，涉及的手动工位共有17个。图1为各KIT在装配线平面布置图上使用范围。

3.2 KITTING盒设计

KITTING盒设计成与发动机托板同步输送，可减少操作者转身取料时间。因此发动机托板上专门增加了KITTING盒底座，便于操作工拿取及固定KITTING盒。图2显示了带KITTING底座的发动机托板设计。

KITTING盒采用注塑一次成型，如图3所示，每个KITTING盒内部根据对应零件的外形进行仿形设计，起到固定零件及零件防错作用，同时不同型号发动机使用不同颜色KITTING盒，颜色区分鲜明，目视效果好。为了保证使用性能及质量要求，在设计时还对KITTING盒的材料，外观，包装要求，跌落性能，工作温度，重量，清洗要求和寿命等做了详细规定。

3.3 KITTING上下线方式

KITTING盒采用分装区域配料，物流将配好零件的KITTING盒装入DOLLY料车，使用电动车拖到上线点，上线操作工只需搬运一次，将KITTING盒从DOLLY料车转移至发动机托板上，后续工位操作工只需从KITTING盒中取料安装。用完的KIT

-TING盒在下线点放入空的DOLLY料车，由物流人员拉走，循环使用。全线5套KITTING共有10个上下线点，比散件直接上线减少了46个上线点。

3.4 KITTING实施效果

下面分别对装配线上使用KITTING区域进行分析，比较使用前后的差异。图4分别表示了A、B、C三个区域。

（1）A区域（EA340-EA390）。

图5为未使用KITTING时的布置图，图中红圈所示有三种零件在线旁布置不下，被放到了物流通道上。而黄圈所示操作工身边围着五个料箱，每个循环中需分别从五个料箱中取料。

图6为使用KITTING后的布置图，KITTING盒从箭头所指处上线，可覆盖后续五个工位，而图5中线旁布置不下的物料被放入了KITTING中，不再占用物流通道，操作工在每个工作循环中仅从KITTING盒中取料，取料时间也大大缩短。

（2）B区域（EA650-EA690）。

图7为未使用KITTING时的布置图，图中红圈所示有四种零件已在线旁布置不下，被放到了物流通道上。

图8为使用KITTING后的布置图，图7中线旁布置不下的物料被放入KITTING中，不再占用物流通道。

（3）C区域（EA1150-EA1220）。

图9为未实施KITTING布置图，图中红圈所示线旁零件布置拥挤，黄圈所示操作工身边堆满零件，图10为实施后布置图，也取得了理想的效果。

4 结语

从前期规划角度看，KITTING的运用解决了项目规划初期发现的问题，生产线布局得到了优化，取得一定成果。但由于项目还未投入正式生产，其实际使用效果还有待验证，生产运行数据还有待收集。因此在后续生产过程中还需不断跟踪，优化改进方案，真正实现装配线的精益生产。

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