基于精益生产思想的自动化生产线设备前期规划设计探究

许绩彤，陈楠

（1.广汽零部件有限公司，广东 广州 510620；2.广州华望汽车电子有限公司，广东 广州 510434）

微电机，是指直径小于160mm的电机，微电机作为基础性的电子器件广泛存在各种机电设备中，汽车制造商为了提高汽车使用的舒适度，改善操控体验，已经并将继续应用越来越多的电机驱动来代替手动控制。普通汽车中一般配备20～30个微电机，而高档汽车中使用的微电机能达到80个甚至更多，汽车微电机需求量日益上升。本文主要基于精益生产思想，以某汽车零部件公司汽车微电机自动化生产线为例，对设备前期规划设计进行探究，为电机企业采购生产设备时，能更优质地达成设计目标提供参考。

1 汽车微电机自动化生产线前期规划职责分工

生产线前期规划是一项系统工程，企业各个职能部门应有合理的分工和协调的配合。为避免部门之间的责任推诿，应指定一个主要责任部门或成立项目组作为牵头单位。企业高管、销售部门、产品研发部门、工艺部门、设备部门、制造部门、质量部门、安全部门、物流部门、采购部门等需参与其中。

2 汽车微电机自动化生产线招标前规划设计要点

2.1 甲方工作要点

2.1.1 制定设计要求

需要制定整条生产线总体设计及制造目标，限定设计及制造条件，为将来完成验收打下基础。

本项目总体设计要求是：（1）可生产全系列A产品，换模时间少于20分钟；（2）生产线占地面积不得超过长30米，宽10米范围；（3）生产节拍小于10秒；（4）生产员工小于8人；（5）可分线生产，也可整线生产；（6）设备稼动率大于85%；（7）产品直通率大于90%；（8）自签订合同起6个月完成整线验收。

2.1.2 制定安全要求

安全是生产的第一要素，为规范设备操作规程，需要制定整条生产线的安全要求，使设备供应商设计时有条例可依，保障设备和人员在生产中的安全。

本项目安全要求是：（1）所有设备机械、电气、环保卫生保护符合GB3805安全要求；（2）所有设备符合某汽车零部件公司安全点检要求。

2.1.3 制定工艺流程图

分析现有汽车微电机半自动生产线问题点，结合全自动生产线特点，重新制定基于精益生产思想的单件流工艺流程图，并在同设备供应商就实际设计制造能力的沟通中不断优化工艺流程。A系列产品包括转子总成、端盖总成、外壳总成3大分总成，3大分总成装配成电机总成后再装配驱动器部分。其中，以转子总成装配为例，见图1。

2.1.4 制定各工序要求

按照工艺流程图的顺序，参照产品图纸、控制计划及特殊特性清单，对每个工序制定产品质量要求、防错防漏要求、产品及过程数据要求、换型要求以及一些其他的特别要求，示例见图2。

图1 转子总成工艺流程图

需要分析现有汽车微电机半自动生产线的问题点及产品质量要求，对工序要求作详细说明，不能明确的工艺参数需要提前通过实验验证来确认，关键工序、高精度工序、高风险程度工序必须重点说明，以此来保证设备供应商理解产品质量要求，不再犯同样的错误。同时，制定各工序要求也让设计评审和设备验收时有条例可依。

2.1.5 制定零件包装及上料要求

制定零件包装及上料要求时，需做到以下几点：（1）先整理所有零件现有的包装情况；（2）评估现有零件结构设计是否可实现自动上料且做到防漏防错防变形，若不满足则需要同产品研发部门探讨更改产品设计；（3）基于精益生产原则，需要同设备供应商探讨及权衡现有零件包装、每次上料可满足的生产时间、员工上料方式与强度、上料稳定性、设备占地大小及成本几者之间的利弊关系，保证产品质量的前提下，减少浪费。零件包装及上料要求示例见图3。

图2 工序要求示例

2.2 乙方工作要点

2.2.1 编写技术方案说明

为提高评标标准化程度，甲方需要在招标前制定出乙方技术方案填写表，如图4。乙方需要根据前期规划设计情况填写技术方案说明，并积极与甲方沟通，以追求更符合设计原则和设计要求的方案，并为投标报价作充分准备。

2.2.2 编制平面布局图

乙方需要在满足甲方场地要求的前提下，绘制平面布局图并基于精益生产减少浪费的思想不断优化。

2.2.3 编写动作节拍分析

甲方需要在招标前制定出乙方技术方案中的具体动作节拍分析表，如图5，乙方需要根据技术方案进行每个动作的分解计算节拍时间，以便提前发现设计问题。

图3 零件物料包装及上料要求示例

图4 乙方技术方案说明示例

图5 动作节拍分析说明示例

3 汽车微电机自动化生产线中标后规划设计要点

3.1 确定变更事项

中标后，设备供应商已确定，甲方需与乙方最终确定产品结构设计和零件来料包装是否更改，乙方开始3D结构设计。

3.2 组织设计评审

乙方3D设计完成后，甲方需组织汽车微电机自动化生产线项目组各部门成员与乙方一起评审，集思广益，规避曾出现过的问题点，依照设计要求对设备的工艺布局、产品制造精度、生产节拍效能、智能化水平、人机工程、动作有效性与可靠性、设备可维护性、设备制造与运行成本、外观设计与工作环境的适配性等要素进行评价。

4 结语

良好的前期规划设计会为接下来的生产制造、维护保养、降本增效、改造升级等各方面都提供便利。本文基于精益生产思想，对汽车微电机自动化生产线项目进行前期规划设计，有利于项目的顺利导入，同时，也为其他产品的自动化生产线导入提供了良好借鉴。