数控机械加工厂精益生产管理实践应用

张世君

摘 要 在机械加工企业工作了20年，经历了机械加工设备的更新换代，从手工作业升级到简易数控机床，升级到了全技能数控机床及复合数控车铣机床，在15年的数控车间管理与数控技术总监中，不断提高，不断学习，在系统性的学习了丰田公司的TPS精益系统，结合理论联系实际，找差距，找不足，系统化的进行改造，收到不错的成绩，先后在几家企业进行系统化精益系统改造，收到不错的效果。OEE有原来的35%提升到55%-65。

关键词 CAD/CAM集成 敏捷制造 刀具清单/PBOM SMED/SOP标准化 JIT及时化生产 全员质量TQM管理

中图分类号：F270 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2017）03-000-02

2003年以后，通过对青岛的数控加工企业的调研，结合精益生产管理的要求宗旨，分析研究数控加工车间在人才培养以及设备管理，上面出现了不小的瓶颈，总结如下：

一、技术升级

1.引入先进的CAD/CAM设计制造系统，培养CAM程序编制员，使用软件编程，杜绝机内编程对设备的停机浪费

2.CAM程序编制要求：程序、PBOM、工艺清单编制标准化管理

3.编制，刀具选择、切削参数、刀具编码、程序标准化管理

4.CAM软件编制以及程序模拟软件化、CAM实体仿真、机床加工仿真系统化，提高首善的达标率。

5.DNC联网，或程序网络化管理 ，程序下载上传管理网络化。

6.刀具PBOM网络化管理 促进PBOM共享 接计划排产指令到查询产品工序PBOM网络化

7.引入旋转刀具对刀仪管理，培养对刀员及刀具管理员

8.程序标准化管理 刀具标准化管理 切削参数标准化管理

二、管理升级

三、丰田的精益生产对数控加工管理的借鉴作用

（一）“零浪费”

输入/输出经济最大化。通过一系列的管理技术措施，减少杜绝浪费。

“零”换产工时浪费（Products·多品种混流生产） 产前准备是数控加工精益生产的核心，需要有如下措施及管理技术方法：

1.程序管理：（1）采取CAD/CAM的编程方式，把原先机内的上机编程拿到机外，提前软件编程，进行程序编制/刀具清单/刀路模拟/实体仿真/程序调试。（2）程序标准化管理，包括：程序名称、程序格式、程序注释、程序上传、下载、存档等等。（3）程序的版本、程序的优化流程等

2.刀具管理：（1）刀具编码，车床刀具/旋转刀具 统一使用拼音或英文编码，便于在程序注释添加，在程序调机时明确刀具的清单及BOM刀具的材质采取标准化的管理，需要在PBOM里体现刀具的材质及涂层。便于识别切削参数以及切削材质。（2）刀具的编码采取车间独立的唯一编码，非标的加备注，在BOM体现，便于识别及MRPII流程。（3）技术员及时根据样品计划以及程序提报新刀具，根据排产计划及PBOM提报量产使用刀具。（4）库管员及时提高刀具请购计划。（5）刀具管理员（对刀员）根据刀具BOM和排产计划对刀具进行前置式的产前准备，刀具配送。

3.产前准备（SMED）的保准化，建立流程，进行调机副操的培训，对换产时间进行绩效考核。

4.工装标准化，能标准化的工装进行系列化，建立数据库，设计标准，制作标准，使用标准，从而降低换产时间，降低换产的浪费。工装多工位的推广（大批量））

5.机外机内分析统筹，对能机外的全部机外准备，不得占用机内时间，杜绝机外时间机内浪费，如：停机准备、刀具准备、工装准备等在机内是不允许的，严令禁止的。

（二）“零”库存（Inventory·消减库存）

根据订单计划结合产品的废品率（在产品档案里进行统计废品率）进行产品数量的投入，这样可以杜绝过多的富裕产品，导致的库存浪费。

1.“零”浪费（Cost成本控制）成本控制是（1）制定制造PBOM設计DBOM，对使用配方进行标准化以及管控。（2）月度成本日报周报，分析纠正再分析再纠正，可以保证成本的管控标准化。

（3）成本绩效专项考核，增加了管理人员的主人翁精神，从而成本管控到了更好。从班长到工段长到车间主任还有技术员都清楚明了刀具的成本分布、切削液的成本分布、及用电的成本分布。

2.精益生产就是杜绝减少浪费，包括常见的八大浪费（1）加工的浪费包括切削参数的保守，不合理，例如：粗糙度的浪费，过低的切削参数会导致加工的浪费，需要优化程序保证浪费的杜绝。搬运周转的浪费有几点：工序衔接的浪费，过多工艺分解的浪费，区域布置不合理导致的过多的往复的周转的浪费，如：大批量使用一个流的生产模式，使之周转流畅，工序集中，减少庄稼，这些方法都是行之有效的方法。（2）动作的浪费：需要推广作业标准化，训练员工合理的动作，减少无用的的动作，动作的浪费，从而降低装夹测量的时间。使之2-3机成为可能。（3）管理的浪费：减少管理人员的数量，增加技术人员的数量，特别是多品种，小批量的生产，需要专业化的技术人员，增加刀具管理、刀具配送、刀具刃磨、刀具寿命管理，工装管理人员、配送、维修、点检、工装寿命管理、失效分析等，必要时增加切削液管理人员，铁屑维护人员等，这样人员分工，不至于使员工停工而导致机床的闲置，使之OEE降低。（4）不良修理的浪费：推广TPM全员保全的理念，培训员工保养的能力、自主保全的能力。发挥设备点检、设备保养、提前诊断、大修等的计划，易损零部件的备用库存，随时可以应急维修，使之设备可控，从而降低计划外停机造成的浪费。（5）库存的浪费：包括计划增加的多裕产量，无计划的库存，无库存广义上讲是加快周转流动时间，从而加快周转资金的回收频率以及有效性。这里还要考虑是否进行原材料A/B/C管理。大批量的多备库存，小批量及时JIT生产。有利于生产的排产与计划，降低设备停机的几率。库存还有刀具等损耗品的管理，也是精益生产的有一部分，降低库存是要求，不是手段，需要全面考虑进行A/B/C管理，常用的供货厂家备库，随时可以入库进行使用，不常用的A类作为库存使用。这是一些技巧。也是工厂库存管理常见办法。案例是：海尔给刀具供应商建立了刀具库，把供应商搬到了海尔公司，常见的刀具放到海尔供应商库房，使用完毕再签单收货。这是精益到了极致。（6）制造过多的浪费：方法是建立产品PLM档案，在样品开发到新品小批量及到量产进行产品生命周期管理，对产品的废品率及时统计，作为计划订单的输入端，从而保证不用过多的生产，保证JIT生产的准量化。

（三）“零”不良（Quality·高品质）

零不良作为质量管理是最难的。采取的措施如下：

1.推广全员质量管理的理念。全部门，全单位，全要素，全相关进行工作质量的目标要求，进行KPI关键指标考核，保证输入输出的质量。

2.员工培训最为提高岗位要求的基本手段，技术能力等级划分作为管理的手段实施，提高员工的学习的自主能动性。

3.提倡3X3质量管理原则。3按是按图纸 按工艺 按标准；3不是：不接收不良品，不制造不良品，不移交不良品；3检是在线三检是首件检验，互检，专检。制造时多看工艺、图纸、标准。制造完后，进行首检、互检、专检。在工序间、工段间进行3N质量管理理念的推广，杜绝不良品下转、移交、接收。

4.严格的工艺纪律执行要求，进行检查的例行、公开、激励等措施，如：过程三检、定置管理、量检具管理、技术文件管理、不良品管理、程序管理、刀具管理、工装管理、产品防护、标别管理等，制定标准，进行培训、宣贯、考核，进行三级检查，进行考核激励，每周、月、年公开公布。养成一个人人遵守工艺纪律的好氛围。

四、先进信息化/软件导入

1.结合现代化的管理理念，网络化，信息化，利用实时化的信息交流平台，如办公OA系统，微信聊天系统，feiQ及时通软件，对生产沟通，流程再造，知识汇总分享，

2.CAD/CAM/CAPP/CAE/CMM 等進行协同作业，减少了开发时间周期，创新了开发流程以及制造流程，对在线发现的问题点，以及失效模式进行及时的进行沟通，进行3现的的发现问题，分析问题，纠正问题点解决问题，预防问题。

3.在嘉扬公司的推广系统化的数控加工精益生产管理，提高了OEE，连续4年效率以年20%的提升， 连续4年以20%的废品率下降。抓住了精益生产的核心，提高是显而易见的，在系统化推进的同时，也辅以较科学的激励措施的管理，使之锦上添花，效率成本质量士气得了明显改善。

五、结语

采取精益化生产，采取先进的国际管理手段以及理念，才会不断的提高生产管理水平，使之质量、交期、成本、士气得以实现。效益最大化。

参考文献：

[1] 李斌.基于精益生产的数控加工过程优化研究[D].重庆大学，2007.