浅谈精益生产在传统汽车涂装线的应用

浅谈精益生产在传统汽车涂装线的应用

陈 星  于明明  郭 爽  赵海辰  张溪源   冯 宇

（华晨汽车集团控股有限公司，沈阳 110044） 

0 引言

基于丰田汽车管理演化而来的精益生产模式已是当今制造业最为实用的管理思维及目标。精益生产是从现场作业出发，在多元经营管理范围内，完成生产效率进步与处理相干问题的一种技术和措施，通过研究、剖析、评价，对工业制造系统的每个组成部分进行改善，再将每个组成部分适当地综合起来，设计出系统整体，以实现生产要素合理分配，优化运行，实现低成本、低能耗、高质量、准时化、安全地完成生产活动。精益生产的宗旨是系统整体的优化与提高。

某汽车公司导入新产品时，在原有涂装工艺条件下，面临小时产量不足、质量控制成本较高、员工劳动负荷较大的压力。为此，公司依托合资工厂精益化管理理念指导，对涂装生产线进行精益化改善，以保证新产品的顺利量产。本文主要描述对涂装车间手工作业较多的生产线推行精益化管理，其中包括标准化作业、流程观察、PDCA改善工具及线平衡优化。

1 精益化管理目的

精益化管理的目的是打破操作者根据以往经验“控产量、保质量”的传统方式。通过IE手法，提升企业价值理念，降低生产过程中的“价值浪费”，从而提高产品附加值及核心竞争力。在新产品导入时，当遇到产品的生产条件与以往的工艺要求存在部分不匹配的情况下，通过精益化管理，能够有效地解决矛盾问题，减少生产不稳带来的影响。

2  精益化管理实施过程

2.1  标准化作业的实施

标准化作业是将生产过程中各要素（人、机、料、法、环、测）进行最佳组合，按准时化生产的要求制定出相适应的作业标准、作业顺序。

标准化作业推行初期，对白车身密封胶涂装线各工位进行研究，将员工操作按照动作步骤分解，对员工提出的合理化建议进行改进，并罗列细分的动作步骤，同时加以清晰图片予以说明，形成了初版的标准化作业文件。标准化作业不是一成不变的，在推广的过程中会不断更新，吸收通过头脑风暴等方式采集的合理化建议，将其固化到标准化文件中，从而稳步提升生产稳定性及产品质量。对质量关键区域或重要KPI指标的控制，也可通过标准化作业的指导约束来完成。

通过推行标准化作业，产品的生产过程得以稳定控制，当存在员工离职或临时缺勤时，新员工或替班员工通过标准化作业的指导能够达到相同的作业速度与作业质量。此外，推行标准化作业后，可通过IE手法中的流程观察有效识别生产线存在的七大浪费，并加以消除，从而提升整个生产运营的价值链。下面以白车身密封胶涂胶生产线为例，通过流程观察发现七大浪费并予以消除。

2.2 基于标准化作业的浪费识别与消除

2.2.1 不良品浪费

白车身尾灯、门框、等部件涂胶后出现残胶、堆胶等不良缺陷，员工涂胶后，需耗费较长时间进行检查、刷平、修饰以确保外观美观及与总装安装的适配性。

针对此为浪费，通过对修饰的工具进行优化，容易堆胶的作业区域由板刷变为刮板，修饰后截面外观良好。同时优化涂胶顺序，将相近的涂胶区域“一笔”涂下，减少反复涂胶产生的堆胶、残胶缺陷，同时减少检查、返修带来的时间浪费。

2.2.2 动作浪费

观察白车身内永久性胶堵安装操作时发现，多种型号堵件放在不同的物料盒中，选取时需耗费较长时间。堵件安装时，员工单手操作，效率较低。

根据实际的安装顺序对堵件物料的摆放重新排序，员工按照从左到右或从上到下的顺序即可拿取型号和数量准确的堵件，在安装时要求员工采用双手同时操作，有效提高效率。

2.2.3 搬运浪费

新产品新增了较多涂胶区域，需在原有的工位排布基础上新增胶枪才能满足生产，但每个工位增加的胶枪数是固定的，胶枪增加后，通过流程观察发现，某些工位上员工需要横跨到邻近工位去拿取胶枪涂胶，造成了大量的搬运浪费。

同时在永久性堵件安装、阻尼片安装的工位发现，物料架与车身的距离较远，员工拿取物料后，同样需要行走一定距离回到车前进行操作。

观察该问题后，重新排列胶枪顺序并调整堵件、阻尼片物料架，减少员工到白车身的距离，优化搬运距离。

2.2.4 加工过剩浪费

新产品部分焊缝深度较大，原有涂胶用枪涂胶后需要反复刷平，目视上才能确保密封效果，这种过度的质量要求形成浪费。

针对此问题，经过改良涂胶工具，使其口径由2 mm圆形，变为5 mm×1 mm扁状，涂胶后胶面稍宽，可完全覆盖焊缝，减少板刷反复作业步骤。

2.2.5 人机工程改善

在作业时，会遇到车底或裙边作业，员工无论涂胶还是安装永久性胶堵时均需大幅度弯腰才能完成作业，按照30台/h的产量，员工需至少弯腰30次/h，长期弯腰作业易造成劳动损伤。

该密封胶生产线目前仍有2个空余工位，利用空余工位通过降低踏台，使作业区域与眼睛齐平，形成低工位，员工无需弯腰作业的同时，可清晰地目视检查作业效果。

2.2.6 等待浪费

工时的不平均导致各工位工时长短不一，工时短的等待时间较多，工时长的停拍时间较长，造成下序等待的时间增加，造成等待浪费。

2.3 生产线线平衡

随着流水线技术的进一步发展，其存在的不足之处也逐渐显现，生产线经常出现停工待料、忙闲不均等现象，即生产线不平衡。

生产线不平衡是制约企业发展的最大影响因素，一旦生产线出现问题，将对企业的健康成长有很大影响。由此带来的效率影响反映在线平衡率与平衡损失率上。生产线的平衡率为81%，线平衡损失率为19%。为了解决此问题，通过以下几个步骤对生产线进行平衡调整。

2.3.1 工时数据采集

对各个工位工时进行测量，测算出各工位周期工时Cycle Time，将Cycle Time进行比对，找出瓶颈工位与工时较少的工位，见图1。

 2.3.2  工时分析及平衡实施

将各个工位工步分解在合理的作业条件下，通过ECRS理论进行优化，降低劳动负荷较大工位的工时，使工时较低的工位分担一部分作业，消除工时瓶颈，使各工位工时与劳动负荷趋于均衡。

经过多轮的生产验证，平衡后的工时如图2所示，线平衡率由81%提高至90%，平衡损失率由19%降低至10%。此外，由于工时瓶颈的消除，产量提高10%。

3 通过精益改善应对新产品质量升级

整车密封涂胶不仅承担防水防锈的功能，在整车NVH控制上也起到很重要的作用。新产品样车NVH模拟时，通过气源扫描及竞品车拆解对比分析后得出，传统手工涂胶后刷平，降低胶厚度给NVH造成一定影响。为此，利用新增供胶系统，在合理范围内增加压缩空气压力，并改良枪嘴，降低涂胶速度，使得出胶厚度均匀、扁平，宽度可完全覆盖焊缝，无需进一步修整。此优化方案实施于车内陆板、防火墙、发动机舱、行李箱区域，使得NVH降低3.5%。

4 6S管理

推行精益生产前，班组工段交叉区域，现场存在一些脏乱差问题，如物料混放；地面、设备污染；洁净度、光照度差；两班操作还存在标准不同的情况。通过对生产过程现场实施6S管理（整理、整顿、清洁、清扫、素养、安全），建立生产现场环境标准；建立材料定置定量摆放标准；建立员工行为准则；建立员工操作标准；使得生产现场整洁，员工工作中更加舒心愉悦，减少员工寻找、计算物料而浪费的时间。在重点质量作业区域，放置质量提示示板，强化操作者质量意识，对重点区域实施重点操作，并进行自检、互检、专检，保证产品质量。在安全方面，通过各类安全标示配合警戒颜色，提高员工安全意识，并对安全设施定期进行专人专检。 

5 结语

在日益激烈的竞争环境下，精准地控制成本与质量，寻求差异化和利润最大化已成为大多数企业赖以生存的基础。通过不断的精益改善，科学的精益化管理，使传统的整车生产线能够应对产品升级带来的产能、成本、人力资源的压力。通过本文所述实施精益改善，每年为车间节约成本约30万元，具有一定的经济效益。取得收益的同时激发了员工改善的积极性，带动了精益化的良性循环，为公司提质、增效目标做出一定贡献。