精益制造,实现高质、高效、低成本生产

访江铃汽车股份有限公司制造部部长金文辉先生

发布时间:2010-07-13
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江铃汽车股份有限公司(以下简称“江铃”)自2000年引入精益生产理念以来,始终致力于打造精益制造企业,经过不断地改进和完善,不仅提高了企业自身的管理水平,而且有效提高了生产效率,降低了生产成本。针对现有生产线存在的柔性化程度不高、设备故障率高等问题,江铃不断进行工艺优化,提升管理能力,满足了不断增加的市场需求。未来,江铃还将建设新的厂区,继续秉承精益制造的原则,持续推进降本增效的步伐,以保证在激烈的市场竞争中占据优势地位!

AI:2008年下半年以来,受金融危机影响我国的汽车行业发展趋缓,然而江铃在2009年1~4月捷报频传,销量不断攀升。对此,能否与我们分享一下江铃的成功经验?您认为江铃最大的竞争优势在哪里?

金文辉先生:江铃公司与福特公司战略合作后,于2000年导入精益生产(FPS)理念,其核心思想是:消除浪费、降低成本。从精益生产理念的导入,到形成工作小组自下而上的自主改善,9年来江铃公司始终致力于打造精益制造企业,逐步建立并完善了全面、系统的江铃精益生产方式(JPS),大幅提升了企业自身的管理水平,企业的经营成本也得以降低。

提高企业竞争力是我们不断追求的目标,公司领导于2007年底提出“提高劳动生产效率,进一步降低成本”。全公司制造系统围绕这一目标,借助日趋完善的JPS系统,应用JPS的相关工具和指标全面开展生产力改善工作,至今已建立了完整的工作平台及系统的生产力改善流程。因此,我们不仅能够有效应对2008年底开始的经济危机,而且在2009年1~4月实现了销量的不断攀升。


图1  改善前欧Ⅲ缸盖线平衡图

JPS主要将工厂精益活动划分为十个单元来实施,称为十大要素,它还拥有七大衡量指标、五大精益工具:

1. JPS十大要素包括:管理(Leadership)、工作小组(NWG)、培训(Training)、工位过程控制(ISPC)、制造工程(ME)、全面生产性维护(TPM)、同步物流(SMF)、工业物料(IM)、安全与健康(SHARP)以及环保(EN)。

2. JPS绩效的七大衡量指标为:满意度调查、安全与健康、一次通过率(FTT)、存货周转时间(DTD)、按计划完成率(BTS)、设备总效率(OEE)及单件总成本(Total Cost)。

3. 精益活动的五大工具包括:TPM(全面性生产维护)、防错、QPS(质量过程系统)、快速切换和可视化工厂(5S、红牌作战、ANDON系统)。


图2  改善后欧Ⅲ缸盖线平衡图

AI:要保证产品质量、生产效率以及满足今后产品换型的需要,前期生产线的设计和规划至关重要,对此,能否谈谈您个人的一些意见和建议?

金文辉先生:生产线的产能及所生产的产品等规划设计首先必须满足公司的长期经营计划,在满足现有、预测产品品种及产能要求的前提下,应该最大限度地节省投资;同时,还需要平衡投资与运营成本。由于市场变化的不可预知性,生产线在设计之初还需要保留产能及产品品种的拓展可行性,这种可行性并不需要在设计之初就完成设计,但需要保证今后调整时不需要对现有生产线做大的改变。总之,需要做到“今天的建设,不能成为明天的障碍,而应该成为明天的一部分”。另外,物流方案的规划也是生产线设计中非常关键的环节,需要考虑到厂区内及车间内的最佳物流方案。当然,还要综合考虑到人机工程、安全、环保及动能效率等问题。如果可能,建议借助计算机手段对今后可能用到的生产运行模式进行模拟,以验证检查设计方案。

AI:根据实际的生产经验以及您个人的分析,您认为影响机加线生产效率的主要因素有哪些?我们应该从哪些方面着手找出机加生产线的瓶颈?

金文辉先生:精益制造研究表明,“产品从原材料进厂到成品出厂的全过程只有不到10%的过程是增值的(顾客愿意买单),不到40%是不增值但是必须要做的,剩下的就是浪费的过程。”整个产品制造过程的浪费分为七种:过量生产、库存、物料的移动、返工、过程不当、多余动作及等待。精益生产系统就是应用工具和指标以及七大浪费的理念识别出产品制造过程的浪费,并不断减少不增值但是必须要做的部分,持续进行改善。


图3  焊装车间生产现场影响机加线生产效率的主要因素是机器的开动率、人员的利用效率及人机配合。具体而言,主要有计划外的设备故障停机、人等机器及机器等人的等待浪费,因此,如何减少计划外的设备故障停机和人与机器的不均衡造成的等待是我们改善的重点。这就要求我们要应用TPM工具对设备进行全面预防性维护,并运用OEE、MTTR和MTBF等指标对设备的运行进行监控,以找到改善点。同时,我们应用工作观察表对生产过程进行全记录,计算生产线的平衡率(计算公式:平衡率=各操作员时间之和/(人数×瓶颈时间)),衡量人员的工作负荷是否均衡;绘制工作平衡表找出瓶颈工序;绘制工作分析表找出人等机器、机器等人以及行走等浪费进行改善。

以发动机厂通过工艺优化提高缸盖线平衡率为例,随着欧Ⅲ发动机需求比例的增大,原有的欧Ⅲ缸盖产能不能满足整机交付要求。通过计算,缸盖线的平衡率只有30%(见图1)。

其中,瓶颈工序是60工序,它主要加工欧Ⅲ缸盖的4个喷油嘴孔及喷油嘴固定螺栓孔,加工节拍404s,单班产能56台。

经过对60工序操作进行现场观察和工艺分析,制定出的优化方案为:因与欧I/Ⅱ产品喷油嘴孔的钻、扩、铰工艺加工内容一致,调整加工切削余量,喷油嘴孔加工分多道工序进行(分别在30-4进行钻孔,40-3进行扩孔,40-4进行铰孔);根据产品差异性,重新设计制作欧Ⅲ产品加工喷油嘴孔所需的钻、扩、铰用刀具及导向套;调整自动线工序机加工切削参数,提高加工节拍;对刀具重新设计制作,以消除重复定位产生的位置度超差的影响。


图4  总装车间生产现场

改善后,缸盖60工序的生产节拍由原来的404s提升到110s,平衡率提升至58.5%(见图2),改善前后的绩效对比如表所示。

AI:在目前的经济形势下,汽车及零部件企业都在保证产品质量的前提下,竭力提高生产效率,降低生产成本。针对机加生产线,通过工艺、管理等手段可有效提高整线的效率,对此,江铃有哪些具体的实施方法和经验?

金文辉先生:我们的改善方法主要是在JPS体系运作的基础上,应用JPS的相关工具和指标从管理提升、工艺技术优化两方面开展工作。

管理提升是按照JPS各要素的要求针对产品制造过程的管理流程进行优化、改善,主要包括:减少计划外停机损失,应用TPM工具;减少物料造成的停线损失,应用ANDON系统、同步物流;减少能耗,符合国家环保的法律法规要求;树立标杆,制定改善路线图,进行价值流分析,推广最佳作业方式。

工艺技术优化主要改善的方面包括:平衡工序,对一线的生产员工进行工作观察、应用工作平衡图均衡员工的工作负荷,减少等待的浪费,提高生产效率;突破生产瓶颈,在工作平衡图的基础上计算生产线的平衡率,进行比较,快速找到全厂、全车间的生产瓶颈进行改善突破;提升节拍,以满足顾客需求速率为前提,识别并消除操作过程中的七大浪费,推行精益工作站的设计理念,优化生产现场的布局。


图5  发动机4C加工线

AI:为保证产品质量,对加工设备的选择十分重要。江铃公司目前使用的设备的技术水平如何?能否对设备供应商所提供的产品和服务做以评价?同时,江铃公司选择设备供应商的具体标准是什么?

金文辉先生:江铃公司的生产线总体来说自动化水平不高,近年来才采用一些机器人,如涂装、焊装补焊和涂胶等;对一些关键工序采用进口设备,如总装的加注、检测及定扭矩等设备,图3、4为焊装和总装车间现场;机加工方面采用一些加工中心等先进设备。我们采用的进口设备一般都是世界一流供应商的产品,其产品质量和服务等方面都不错,能够与其世界一流品牌相称。这些进口设备供应商的缺陷是设备、服务及配件价格高,谈判余地小。供应商产品更新换代后,对老产品的服务支持少,价格高。

对于选择设备供应商的标准,江铃公司一个非常重要的基本标准是必须有相同、相似设备的供应经验,绝对不选用第一次涉足该领域的供应商,同时,我们主要通过招标流程来进行选择。

AI:针对目前江铃公司机加线的现状,您认为还需要从哪些方面进行不断完善?还需要设备供应商提供哪些方面的支持?

金文辉先生:江铃公司的加工线主要有前桥加工线和发动机4C加工线(见图5)。江铃车桥厂建于1989年,普通机床多,设备柔性化程度不高,设备陈旧,设备故障率高。江铃发动机厂建于1995年,多数是专机,引进的进口设备来自于不同的国家,设备的加工能力不均衡,并且已经运行10多年,设备老化,尤其有些进口设备的配件难以采购,维护成本高。

针对这样的现状,这两个厂都积极采取措施,不断优化工艺,合理安排生产排班,以应对不断提升的产量需求。然而,市场的需求千变万化,面对汽车行业激烈的竞争态势,要使零部件企业同步满足整车厂的需求,需要不断提升管理水平。


缸盖线改善前后绩效对比

凭借江铃公司推行9年的精益生产方式,我们会从以下几方面进行改善:

1. 强化TPM的全员参与性,将维护人员分散到各工作小组,与操作工一起进行设备预防性维护,减少计划外设备故障停机。

2. 收集、分析设备故障问题,将永久改善措施进行标准化,纳入预防性维护规程中,以规范员工的操作。

3. 分析各生产线的工作平衡图,识别存在的浪费,合理搭配人机配合,最大化地实施“一人多机”。

4. 通过平衡率的计算分析,提高生产线的均衡性,减少在制品库存。

对于设备供应商,我们需要其提供的支持主要包括:提高设备的可靠性和可维护性;提高设备的过程能力(Cpk);设备采用模块化设计,提高设备备件的互换性。

AI:随着国家政策的拉动以及市场需求的增加,江铃公司现有的生产能力是否能满足不断增加的销量需求?是否还有新的扩产计划?同时,江铃公司会从哪些方面进一步完善,以提高市场竞争力?

金文辉先生:江铃公司现有的最大年生产能力约为20万辆整车,通过瓶颈突破,能够满足公司近2~3年的经营计划要求。根据公司的产品周期计划及远期经营计划,未来,我们也有新厂区的建设规划。新工厂建设我们将会遵循:1. 实施精益设计原则;2. 实施不同平台产品共线生产;3. 平衡投资与人员效率;4. 采用最新节能措施,提高能源效率;5. 工厂达到低排放或零排放。

目前,江铃已经确定了福特、JMC品牌的双品牌策略,以及以商用车为核心的一流汽车制造企业定位。为了不断实现新的目标,我们将会在企业文化建设、产品开发能力建设、新技术的应用与开发以及市场、服务等方面不断完善。在制造方面,我们将继续秉承精益制造的原则持续降低成本、提升效率,以期在激烈的市场竞争中占据优势竞争地位,实现企业长期、稳步发展!

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