精益管理在动车组工艺策划中的应用

曲 双，王亚男（中车长春轨道客车股份有限公司，长春 130062）

精益管理在动车组工艺策划中的应用

曲 双，王亚男
（中车长春轨道客车股份有限公司，长春 130062）

本文论述了如何在工艺布局、工艺路线、工装设计、定额制定、包装配送等工艺策划的环节中使用精益手段，为后续生产阶段规避风险和消除浪费，以保障生产线运行的高效和稳定性。

工艺策划；精益；消除浪费；应用

0　引言

生产线上的浪费一部分是由于前期工艺策划环节考虑不全面所导致，这一部分浪费在现场管理中很难被很好的控制，需要在前期进行分析，最大限度的规避风险和消除浪费，以保证工艺策划输出的内容满足后续流动顺畅的要求.

1　工艺策划不当产生的浪费问题

（1）工艺布局确定了生产线上的各工序作业与工装胎位安装的位置与数量，部件运输的路线，工艺布局规划不当，如上下工序之间场地间隔距离过远，工序路线迂回，会导致多余的过跨运输，多余的人员走动，多余的部件场地周转，资源浪费，成本增加，周期时间延长；（2）工艺路线划分不当如路线字数较多会导致生产线上的运输浪费，路线迂回，周期时间延长，成本增加；（3）最初的材料定额制定不当会导致项目制造成本上的浪费，最初定额的制定与实际使用偏差较大，远高于实际使用，增加成本；（4）工装设计如不能实现多项目通用化，模块化，多项目快速切换，会打乱生产线布局，无法多项目共线生产，工装改制周期过长会延长生产周期，项目专用工装闲置增加成本浪费；（5）物料配送方案编制不当会导致生产线上的在制品浪费，以长大型材为例物料包装如果没有合理配台，没有进行按合理方案进行包装，容易引起生产线上多余的倒运，长大型材吊头，反复运输等浪费。

2　工艺策划中消除浪费的具体做法

2.1工艺布局的精益策划

①按工序与工艺流程进行布局，保证下上工序距离最近原则，减少过跨和不必要的运输产生的浪费。以铝合金动车组车体制造为例，车体底架工序由底架合成，底架加工，底架附件工序组成，在工艺布局中将此三道工序按作业顺序排布在同一跨场地，避免过跨运输，避免多余走动。

②按照生产节拍来计算工装胎位需求数量，利用公式计算：节拍时间=净操作时间/客户需求量

胎位需求=工序制成周期时间/节拍时间

使当前的工装胎位数量满足生产需求，且没有闲置浪费。

③生产线的设备按最合理距离进行布置，以减少作业迂回路线与搬运浪费和人员多余走动，同时能够保证操作者相互支援。

④通过将工序流转图/走动路线图引入工艺布局规划中，在工艺布局规划时标注各工序流转路线/走动路线图，明确各工序间的衔接关系及先后顺序，用于发现布局改善点，减少往返运输，使生产线更加流线化合理化。

2.2工艺路线的精益策划

通过调整工艺方法，简化路线字数，保证物流路线顺畅，尽量减少迂回，交叉和往返运输。以折弯件为例：板材折弯件的工艺路线，原工艺路线为冲协冲协铝（冲压厂-外部厂家-冲压厂-外部厂家-铝车体厂），具体流程为冲压厂下料，因冲压厂没有加工能力，需要运输至外部厂家进行加工，后返回冲压厂进行折弯，后再发往外部厂家进行清洗，最终运输至铝车体制造场地，此路线往返运输，成本与时间增加，浪费严重。通过调整工艺方法，在板材折弯后预留工艺放长量，制作可以装夹折弯件的小型夹具，最终实现冲压厂可以预先进行下料折弯，后发送至外部厂家进行加工清洗，将工艺路线简化为冲协铝（冲压厂-外部厂家-铝车体厂），减少了一次往返运输，减少了两次多余动作，有效降低了成本，节省了资源。

2.3材料定额制定的精益策划

在最初定额制定时利用科学化手段及数字化计算，得出相对准确的原辅材定额，从而提高原辅材定额制定的准确率.以焊丝气体辅材定额为例，通过预先在图纸上通过焊缝接头形式计算横截面积与理论焊丝用量的方法，初步确定焊丝定额。具体过程如下：

理论定额计算：依据焊缝的横截面积，依据焊缝长度、填充金属密度和焊丝损耗计算出焊丝的理论定额，计算公式如下：

理论定额=填充用量/熔敷率*补偿系数

填充用量=焊缝截面积*焊缝长度*填充金属密度

其中熔敷率应通过实验得出：熔敷率=焊件增重/焊丝用量

补偿系数应根据一个长期的现场跟踪统计，分析数据得出一个铝合金焊丝在生产过程中的具体损耗，这种损耗不同于焊丝本身因为焊接熔化而产生的烧损，它主要是体现的焊丝的掐头去尾、焊缝的接头处理等损耗上。

补偿系数=焊丝总量/理论用量

在确定了熔敷率与补偿系数后，最关键最核心的便时焊缝截面积的计算，只要精确计算出了焊缝截面积，焊丝定额的计算便能按科学的方法进行了。

2.4工装设计的精益策划

①分析各部件的结构特点、装卡过程及工装布置，实现工装模块化，通用化；②通过工装模块之间的相互转换、组合、位置/形状调整，实现工装的快速切换，实现各部件快速装卡找正；③将快速换模工序纳入到标准管理，制定各工件工装之间的快速换模流程，实现工装快速切换流程的标准化，减少换模等待浪费。

通过工装设计实现通用化，模块化，保证在生产过程中通过简单的快速切换实现不同车型，不同项目产品的共线生产。

2.5物料包装的精益策划

制定合理的物料配送方案，针对物料包装方式，降低操作者搬运浪费，以长大型材包装方案为例，通过制定型材包装对照表和包装顺序图，要求供应商将一台车的各大部件型材按照组对顺序和型材叠放顺序一一对应。

3　结论

通过上述工艺的精益策划，可有效消除生产线上的各种浪费，以CRH380B项目车体制造为例，通过工艺策划阶段的浪费消除。①中间车制造周期已由原来的33天减少至现在的23天，头车制造周期由原来的36天缩短至28天；②最终使车体制造周期中的增值时间比例由原来的2.21%提高至现在的5.74%.

一个企业在市场经济体制下有效发展与壮大，投入与产出的价值比是关键.如何在投入合理的情况下实现产出的最大化，即利润的最大化，是企业发展与停滞，壮大与萎缩关键不同点作为制造型企业中的关键环节，工艺策划及管理在很大程度上决定了企业的运营模式、生产组织形式及制造成本，从而决定利润的多少.通过在工艺策划阶段运用精益工具可有效降低生产线上的浪费与制造成本，保证产品从设计阶段到交付阶段的流畅性，减少非增值行为，从而最大限度满足客户需求。

［1］刘树华.精益生产［M］.北京：机械工业出版社，2010.

［2］宋永增.动车组制造工艺［M］.北京：中国铁道出版社，2011.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.180