杨志鹏
摘 要：随着全球经济一体化程度的逐步加深，制造业市场竞争愈发激烈。德国为了复兴制造业率先提出工业4.0计划，中国提出中国制造2025计划来提升在制造业领域的国际竞争力。汽车制造环节中总装装配是劳动密集型工艺，劳动量大，装配用时长，场地占用大，对整车制造成本，生产任务完成等均有直接影响，迫切需要推行精益生产来降低成本、提高效益、维持高竞争力。本文以汽车生产线装配工艺为研究对象，针对公司装配工艺的精益性不足，工序分配及装配线布局不合理、线平衡率低等问题展开研究。
关键词：精益生产 装配线平衡 产能
Lean and Line Balance Optimization of Automobile Production Line Assembly Process
Yang Zhipeng
Abstract：With the gradual deepening of global economic integration， the manufacturing market has become increasingly competitive. In order to revive the manufacturing industry， Germany took the lead in proposing the industry 4.0 plan， and China proposed the Made-in-China 2025 plan to enhance its international competitiveness in the manufacturing sector. In the automobile manufacturing process， the final assembly is a labor-intensive process. The labor is large， the assembly time is long， and the space is occupied. It has a direct impact on the vehicle manufacturing cost and the completion of production tasks. There is an urgent need to implement lean production to reduce costs， improve benefits， and maintain high competitiveness. This article takes the assembly process of the automobile production line as the research object， and studies the problems of insufficient leanness of the company's assembly process， such as unreasonable process allocation， assembly line layout， and low line balance rate.
Key words：lean production， assembly line balance， productivity
1 汽车生产线装配工艺存在的问题
某汽车公司市场需求量日渐增加，年销售量在66万以上，年产能在70万以上，每月订单在6万以上。总装车间生产线在5.8万平方米，共有三条生产线。每条线的单件生产工时76s，生产线装配能力与节拍有较大差距。用工艺精益性的标准深入分析装配线的现状后，目前主要存在以下几个问题：
1.1 装配生产线整体工艺配置不精益，存在浪费
某生产线人员配置308人，线速设置76S，单车人工用时HPV6.5h（即一辆车需要用到的人工工时，可在一定程度上衡量生产线整体精益性），生产线产品装配零件数在1200个左右。对整体工艺与某国内主流汽车装配工艺进行具体对比，存在装配工艺设置不精益的问题，最直接的表现就是装配用人多。
1.2 汽车生产线装配布局不合理，局部存在瓶颈
將所有工位的装配时间按顺序排列后，可以用均衡性衡量工位的精益性。本车间的总装装配工艺可分为内饰、底盘、终线、检测线，各工艺段又以工位为基础装配单元。本车间某生产工段的线平衡率为91%，存在少数工艺受工艺排布限制，造成操作工作量超标，与相邻工位干涉等待，造成生产局部瓶颈点。如图1线平衡情况。
1.3 装配动作浪费，非增值时间造成操作浪费
在每一个流程里的人力或机器资源，若不是从事有附加价值的工作，就是进行无附加价值的工作，无附加价值的工作便是浪费。常见的动作浪费：多余动作、等待、库存、物料移动、过度加工几种，造成增值时间比例低。
2 汽车生产线装配工艺精益性与线平衡优化
针对上章中提出的汽车生产线装配线当前存在的几个主要问题，诸如现场干涉管理混乱、员工工作负荷差异大等，导致员工工作效率低下、装配线不平衡、产能不足等困境。这一部分将针对这些问题需要进行系统性的改善，组建项目管理团队设计完整改善方案并指导实施，稳步推进公司精益生产改革。
2.1 项目管理团队成立
全面实施精益生产管理来解决汽车生产线装配的一系列问题并非一-朝一夕能够完成的，在实施改善措施前我们必须有良好的心态去面对改善过程中可能出现的各种问题，因地制宜的制定详细可行的实施方案。因此组建一个精益生产项目管理团队能够最大限度保证改善方案的顺利进行，该项目分为4个阶段：
1.启动阶段
指定项目的具体负责人与参与人员，公司主要领导为该项目总负责人，主要负责协调整个项目。
2.计划阶段
精益生产制造体系可以按照原则分为人员参与、标准化、制造质量、缩短制造周期、持续改进五大方面，具体可以按照要素细分。人员参与方面包含企业文化、健康安全、合格员工、团队理念、人员激励、开放交流、现场管理;标准化方面包含工作场所组织、单件工时管理、标准化工作;制造质量方面包含质量标准、制造程序认证、过程控制、前反馈、质量计划;缩短制造周期方面包含流动简单化、拉动系统、精益包装、临时物料、物料区管理、供应链管理;持续改进方面包换业务计划、问题解决、精益设计、暗灯、TPM、改善。以上各要素又可以细分推进改善条款，通过系统性的全方位的推进，提升现场。
3.执行与控制阶段
首先对项目小组全体成员进行专业性的培训，务必使全体成员熟悉了解整个改善项目的细节及要点。然后各个成员同各自部门间协力合作准备好实施项目相应的材料和资源。设定长期推进路线，并明确阶段目标，可以将精益性根据条款绿化率分为白、黄、绿、蓝、褐、红、黑进行分级建设，最后在项目实施过程中及时对项目过程进行成果验收出现问题及时谈论改正。
4.收尾总结阶段
整个项目不管是某个阶段的结束还是整个项目的结束都要进行全面深刻的总结与反思，找到之前的不足与错误及时反馈修正并制定更详细可行的计划。整个项目结束后需对整个过程进行回顾总结，找到项目计划上及实施过程中的不足之处。精益生产是一个无止境的改善过程，每一次的项目经验都能更好的帮助公司再下一次改善中做的更好。
2.2 通过线平衡优化，提高增值时间比例
应该针对每个工位的操作时间及具体操作内容，做线平衡优化。通过大量的对比和现场观察，基于IE框架的工位零浪费因素归纳，结合工位浪费识别清单，可依据浪费做识别与改善，并将以下作为线平衡优化目标。
1）沒有瓶颈工位——所有工位的周期时间都在ATT线以内;
2）没有多余等待——每个工位的等待时间都在10秒以内;
3）线平衡率在90%以上——每次改进都应对线平衡率有提升;
4）操作工利用率在95%以上——需留有一定的等待时间;
5）步行时间比例在10%以内（静态工位在5%以内）。
2.3 工序调整及布局流程优化
汽车生产线装配为直线型布局过多占用空间，鉴于此进行工序之间的调整与优化势在必行，ECRS分析法可以很好地解决此类问题：取消、合并、重组、简化。
经取消、合并改善后，思考上述工序是否是最佳的工序组合，多次提出“何人、何时、何地”进行工序间的重新组合，达到最佳的顺序。
通过对现有的流程工序分配及装配线布局进行讨论，运用5WIH提问技术与ECRS方法进行改善分析，以下是详细的操作过程：
1.在工艺优化布局方面可以通过绿区理念设置工位布局，减少/消除物料线路，绿色区域为身前45°-135°范围内零件能够被一次性拿到不需转身。识别出问题后可以采用于整车装配的零件放置在Kit车;小零件放置在Kit箱中，大零件可以放置在套装物料车;因此消除或减少配送到生产线旁的物料线路;
2.总装装配作业中32%的工作量为螺纹紧固类，定扭电枪为常用工具，也是工具拿取及切换浪费的主要原因。根据扭矩控制策略，定扭工具可合并点验证;对相同扭矩的控制点工序进行工艺调整，提升工具利用率，减少工具使用。
3.相似产品线的柔性及调整，保证最少工艺编制运行最佳产品线。以某车间B线为例，将装配作业工作量多的车型转移至A线，只保留装配作业工作量少的车型专岗，实现了人员和工艺优化44人。这个过程有两个重要的改进方向，一是设备柔性化改造，随行夹具的装夹和支承形式能够灵活改变以适应多品种的装配要求。二是产品设计开始就应尽可能考虑简化总装配工序，使尽可能多的分总成在总装线外先进行预装配，构成整体后再上总装线安装到车体上，也就是采用模块化装配。这样不仅可大大减少总装线上的装配时间、降低成本、提高产品的可靠性，而且便于实现自动化装配，比如仪表板总成、底盘大总成、门盖线总成。
3 结论
本文所提出的一系列精益改善方案，不仅极大地提高了公司的产能与效益，降低了生产成本，也能为同类型的制造企业提供了精益改善的参考案例。然而，由于本人的精力以及能力所限，此次精益改善研究仍然存在一些不足，希望后来者能够进一步优化改善。
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