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标题 精益理念在高压开关制造企业中的应用研究
范文

    李皓然 王琼鹏 李树果 刘书豪

    [摘 要] 高压开关制造因其行业特点长期采用手工装配方法,自动化水平低,管理较粗放。随着国家基础建设不断加强,电力制造行业竞争加剧,原有的生产工艺已经不能满足公司发展需要,提高生产能力,保证履约交货,同时降低成本,实现最大效益是当务之急。将精益生产理念引入公司,改善生产工艺,提升公司市场竞争能力,为企业获取更大效益。

    [关键词] 精益生产;GIS;单件流;生产线平衡

    doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2019. 09. 042

    [中图分类号] F270 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2019)09- 0094- 02

    1 引 言

    气体绝缘全封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear,GIS)属于特种设备,需求量较低,公司长期保持着传统生产工艺。但随着电力基础建设不断推进,特高压技术的发展应用,目前的生产能力已经无法满足公司发展需要,同时由于竞争加剧,单品价格降低,原材料与人工成本上涨,优化现有的生产工艺方法已经成为公司能否继续快速发展,取得未来竞争优势的关键问题。

    精益生产方式是一种最大限度减少企业生产所需资源,降低企业管理成本和运营成本的生产方式,精益生产方式要求消除一切浪费,追求不断改善,其目的是以最优品质、最低成本和最高效率对市场需求做出响应。

    在制造企业内部,通过精益生产理论不断对原有生产工艺进行梳理与改善,基于不同的行业特点,精益生产的实现方式有所区别,本文就是精益生产理论在高压开关制造企业的运用实践。

    2 公司生产体系

    由于GIS制造行业自身特点,公司现有的生产体系具有一定独特性,可以称之为“基于单元生产的单件流”。产品精密化程度高,生产困难,产品差异化大,故通常基于市场订单模式生产,采用单件生产方式。但装配过程中分工不细,机械化和自动化水平不高,同时由于产量不大,工序繁杂,通常将整个生产过程划分为数个生产单元,由几个作业人员承担一个生产单元的全部作业,产品顺序完成一个个生产单元,最终出厂。

    目前的生产体系总体属于较为合理的模式,经受了多年的生产实践考验,但在部分环节上较为粗糙,仍是十几年前的老方法,已经不适应当今快速發展的制造业实际需求。

    3 精益生产理念在生产中的运用

    3.1 流水线作业

    目前公司产品体积较大,重量重,搬运作业通常采用吊车搬运的方式,由于搬运困难,生产时将多个生产单元放在一个位置上进行,即人员流动、产品不动的生产方式进行。这种生产方式在过去产量较低的时候,生产效率很高,但随着生产量的急剧增加,固定工位生产带来了许多问题,包括生产场地混乱、人员流动复杂、多吊车相互干涉、吊车搬运距离增大、安全隐患增多等。故考虑实现主要产品件的流水线改进及其他配套件的单件流改进。

    以D型号产品为例,考虑取消固定工位的生产方式,让产品在一个个生产单元之间流动,将每个生产单元固定为工位,作业人员移动范围限制与各自的生产单元中,保证生产场地的整洁高效。

    从图1中可以看出,改善之后的生产模式减少了作业人员流动,同时生产单元的固定保证了标准件等配套物流的顺畅。但是需要注意的是,由于产品从固定工位转为流动生产,虽然其总转运距离没有增大,但转运次数变多,如果仍然采用吊车转运的方式,吊装次数大幅度增加。由于产品外形不规则,吊装准备时间较长,吊装次数的增加会产生大量的时间浪费,故还需要对转运方式进行优化。

    小型产品流水线通常采用传送带、自动滚筒等方式进行输送,但GIS产品体积大、重量重,常见的流水线方式并不适用,且其生产量绝对值仍然偏小,因此考虑符合生产需要,且经济性好的转运方式——轨道转运。

    设计专用的轨道小车工装,将GIS产品固定于轨道小车上,在轨道上完成生产单元间的转移,可以有效减少吊装转运次数,减少吊车使用频率和范围,避免多个吊车作业干涉,避免吊车远距离行驶,规范吊车管理。

    3.2 生产线平衡

    按生产单元的单件流生产,生产单元的确定更多考虑装配作业的可操作性,对各单元间的时间平衡考虑较少,各单元实际生产中存在较大的时间偏差。在过去生产量较小,工作强度不高的时期,此种模式并不会对生产造成太大影响,但当生产量急剧增加时,花费较多时间的瓶颈工序直接影响了整个生产流程,需要进行改善,在达到产量要求的情况下实现各生产单元的大致平衡,这将有利于生产工作的管理与实施。

    以D型号产品为例,其包括11个生产单元,其中瓶颈工序所需工时数倍于其他工序,分析发现,瓶颈工序所涉及气体处理作业在前道工序也有进行,瓶颈工序需要进行吊装作业,根据安全规定,吊装时产品气室内部不允许携带高气压,故不得不进行二次气体处理。

    根据此思路,如果取消吊装作业,不用重复气体处理,可以大大节省瓶颈工序的工时,从而提高整体生产能力。借鉴汽车维修行业顶升装置的思路,设计了GIS产品耐压自动对接装置,配合轨道使用,直接将GIS产品推至对接装置上,之后自动完成对接,从而取消吊装作业,避免重复气体处理,节约了工时。

    4 改善成果分析

    通过对生产单元之间的转运方法及生产单元瓶颈工序进行优化,整个生产线有了大幅度提升改善。以D型号产品生产线为例,共包括11个生产单元,优化后生产线平衡情况明显改善,具体效果如图2所示。

    可以看出,优化前E单元所需时间最短,J单元所需时间最长,差值超过一倍,严重影响了整条产线的生产效率,改善后F、I、J等单元的时间有所减少,整体平衡性得到改善。

    上述改善成果明显,但对企业而言,需通过具体数据衡量改善结果,以D型号产品产线为例,在作业人员数量不变、生产配套良好的情况下,通过对过去生产情况与改善后生产情况进行对比,发现生产能力、生产周期、生产占地面积等方面都有所提高,最终改善结果如表1所示。

    5 总 结

    精益生产作为已经广泛应用于各行业的生产管理方法,是提高生产效率、降低生产成本的有效措施。在不改变物流仓储等其他因素的情况下,仅对生产工艺进行优化,便取得了一定的改善成果,这一方面说明公司过去的生产管理体系已经出现问题,存在改善空间,同时体现了精益生产理念在高压开关制造行业的应用成果,为后期全面、深入的改善提供理论基础。

    随着高压开关行业竞争加剧,我们需要进一步将精益生产推行到公司生产管理的各个环节,不断改善与创新,提高公司综合竞争力,逐步建成自动化、现代化、信息化、智能化的高压开关制造企业。

    主要参考文献

    [1]董鹏,张乐,吴仲礼,等.精益生产在生产线改善中的应用研究[J].苏盐科技,2014(1).

    [2]牛占文,荆树伟.基于精益生产的制造业企业管理创新模式探讨[J].天津大学学报:社会科学版,2014(6).

    [3]李瑞香,吴中元,吕成功.精益生产在X制造企业的应用研究[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2015(z1).

    [4]杨保,岳岁宁.多品种小批量生产方式中精益生产的应用[J].现代制造技术与装备,2017(12).

    [5]段淇斌.推进精益管理 提升管理水平[J].社科纵横,2018(9).

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更新时间:2024/12/22 22:58:56