军工科研院所精益化柔性生产模式探索

王清 马晓宇 孙育坤

摘要：针对当前军工科研院所面临的科研任务和试制生产任务交叉，以及典型的多品种、小批量带来的资源冲突、效率低下的问题，本文以精益生产的理论和方法为指导，设计了适用于研究所的单元式精益生产组织方式，包括了产线布局设计、改善计划排产方式、构建单元线运行机制和创新考核激励方式，并在某研究所进行了实践验证，初步实现了生产组织柔性化、运行状态可视化、管控手段信息化、生产状态连续化、资源配置精益化的柔性单元精益生产，对军工科研院所具有一定的借鉴意义。

关键词：单元式;柔性化;精益生产

近年来，军方及总体单位对武器装备的需求呈现出高精尖、高质量、短周期等特征，研究所往往承担研制任务的同时也有小批量的试制。如何在有限的生产资源下，既能够保证研制任务，同时完成好批产任务，是军工研究所面临的共性难题。而精益的思想就是识别价值，减少浪费，追求尽善尽美[1]。因此探索建设基于柔性化、精细化、数字化的精益生产模式，是研究所完成好科研任务，保障产品履约能力，履行好国防强军首责的迫切需求。

一、构建柔性化精益单元生产模型

柔性化精益单元生产模型是针对当前科研院为解决科研项目和生产任务交叉矛盾、资源严重冲突、效率低下的问题，运营精益的理念和方法，包括PQ＼PR分析、ECRS工艺流程优化设计、单元节拍设计、产线平衡分析、沙盘模拟等精益工具，在满足军品科研试制和生产任务的前提下，将集群式设备布局变化成可包容多型工艺路径相似产品的、能够实现单元内连续流生产加工的设备布局，进行内、外部物流优化设计，建立一条适用于军品研发试制和生产多品种、小批量、柔性化、单元式的精益生产线。并在此基础上改善计划管控模式、均衡化排产、快速换产，实现各单元柔性化、均衡化生产;优化生产管理模式，创新考核激励机制，实现管理模式的提升。

二、实证验证

以某研究所为例，柔性化精益生产单元开展了实证验证工作。

（一）运用精益理念，开展单元产线布局设计

1.开展需求分析，确立单元划分

通过PQ分析选出在数量和销售收入在全所占比比较大的产品，作为主要研究对象。通过PR分析，根据工艺相近性划分产品族。通过分析某研究所确定了5型主要产品为研究对象，划分了药壳体类等四型关键零部件族，从而确立了划分单元线的设计基础。

2.开展工艺流程分析

一是计算需求节拍，判斷现有条件和生产能力对客户需求的满足程度[2]。二是通过采用ECRS（即取消、合并、调整顺序及简化）分析法，对已确定的四个生产单元的工艺流程进行了优化，减少了不必要的工序。例如，在某单元工艺流程中，将原有5道工序简化为3道工序。

3.设计多方案布局，选择最优方案

按照产品工艺流程和设备资源负荷能力进行U形化布局。通过对单元线的设备、布局反复迭代优化，采用沙盘模拟法，对单元线整体布局提出三个方案，并依据方案经济性、空间利用率、物流路径等，选择出最优方案。

4.开展物流优化设计

一是按照设备布局，减少物流距离;二是以单元为主体，分别制定各自物流规则，明确物流时机、方法、数量等信息，并且依据各自产品特点定制运转工具。

（二）开展柔性计划控制，实现均衡化排产

1.改变计划管控模式，实现单元内拉动式生产

拉动式看板管理可以解决工序间的断点，按需生产[3]。单元线生产计划由计划员直接下达到单元瓶颈工序或连续流生产的末端工序，拉动前道工序按照瓶颈工序或末端工序所需进行生产，改变了以往推动式计划管控方式。通过上线运行MES系统等信息化手段，实现了生产过程信息化管控。

2.开展快速换产，实现单元柔性化

为了实现单元生产线的柔性化，通过制定产品加工的换产作业标准，建立了换产矩阵，规范操作人员换产作业流程，实现了单元内换产作业的规范化、标准化和程序化，缩短了换产时间，提高了单元生产能力，满足了多种产品在单元内生产的需求。

3.创建单元生产管理模式，量化考核激励机制

创建单元管理机制。建立了单元线运行管理规则，组建单元生产团队，规定单元线长选拔和培养标准，明确了单元线内外各岗位职责和工作要求，实现了单元线的有序运行。建立多能工培养机制，实现一人多机。制定差异化的考核激励机制。一是开展研究所层级的工资总额切块管理。明确了部门工资总额的核算方法，并将工资总额增长与部门绩效挂钩，通过考核部门收入、成本费用率、回款率等指标，核定部门绩效工资总额，正向激励部门业绩创收;二是制定部门级激励办法。采用单元线计件工时包干制原则，核定上线产品在单元线内所有工序的工时总额，并切块至单元生产团队，由团队自主经营、自由分配。

三、结束语

通过模型构建，并在某研究所的实践，初步实现了生产组织柔性化、运行状态可视化、管控手段信息化、生产状态连续化、资源配置精益化的柔性单元精益生产;实现了在合同履约率、生产周期、物流距离、少人化、生产能力等方面的明显改善提升。

参考文献：

[1]詹姆斯P沃麦克，丹尼东T琼斯.精益思想[M].机械工业出版社，2018.

[2]约翰·比切诺，马蒂亚斯·霍尔韦格·精益工具箱[M].机械工业出版社，2017.

[3]刘树华，鲁建厦，主家尧.精益生产[M].机械工业出版社，2009.