曹寧

摘 要：規(guī)劃某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配線過(guò)程中，因受場(chǎng)地限制，生產(chǎn)線的LAYOUT規(guī)劃遇到諸多難題。通過(guò)規(guī)劃實(shí)施KITTING策略，緩解了線旁物料布置的瓶頸，同時(shí)也減少操作工非增值工作時(shí)間，提升裝配質(zhì)量，也符合企業(yè)正在推廣的精益生產(chǎn)策略。

關(guān)鍵詞：裝配線 KITTING LAYOUT 非增值工作 精益生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：U464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（b）-0038-02

Abstract： In developing engine assembly process for Shanghai General Motor， due to space restrictions， engineer encountered many problems in layout development. Plan and implement kitting strategy to alleviate the bottleneck of material presentation on line side， and reduce non-value added work， improve assembly quality. This application is in line with corporate lean manufacturing strategy.

Key Words： Assembly Line， Kitting， Layout， Non-value added work， Lean Manufacturing strategy

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

上海通用汽車正在規(guī)劃實(shí)施一款新型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目，為降低該項(xiàng)目投資，以及從精益制造方面考慮，公司決定不新建廠房，而將發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線布置在剛停產(chǎn)的某款產(chǎn)品廠房?jī)?nèi)。節(jié)約了新建廠房以及公用動(dòng)力投資，也節(jié)省了項(xiàng)目基建時(shí)間。但同時(shí)也給項(xiàng)目規(guī)劃帶來(lái)了一定難度。

新項(xiàng)目規(guī)劃的常規(guī)做法是廠房和生產(chǎn)線同時(shí)配套設(shè)計(jì)，生產(chǎn)線的LAYOUT有充裕的調(diào)整空間，因此一般的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的寬度（包括裝配線滾道設(shè)備，線旁物料區(qū)域）在16-17m。而正在規(guī)劃的新裝配線被要求布置在工廠的一跨立柱（20m）范圍以內(nèi)，裝配線兩邊還要留出共6.5m的物流車輛通道，因此裝配線寬度被設(shè)置為13.5m，比常規(guī)寬度減少了近20%。經(jīng)過(guò)多方論證及努力，我們將裝配線滾道及設(shè)備總寬度從常規(guī)的6m縮窄到4.5m，線旁物料區(qū)域也比常規(guī)設(shè)計(jì)要窄1.5～2m?，F(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線零件上線方式大部分是采用原包裝或翻包裝形式直接送到線旁，同時(shí)考慮到送料頻次及換型緩沖，線旁還需儲(chǔ)存兩小時(shí)產(chǎn)量的零件。按照此策略進(jìn)行了新型發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線初期規(guī)劃時(shí)我們遇到了如下難題：（1）如一個(gè)工位中要裝6～7種零件，這名操作工身邊將堆滿零件料箱，轉(zhuǎn)身取料頻次高，導(dǎo)致每個(gè)CYCLE TIME內(nèi)非增值工作時(shí)間占比高；（2）部分工位因不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的差異零件品種較多，線旁零件多，料架會(huì)占用物流車輛的通道。這幾個(gè)問(wèn)題將影響整條裝配線的規(guī)劃，為了提升規(guī)劃的精益性，同時(shí)緩解線旁的空間緊張，改善操作工位人機(jī)工程，我們嘗試使用LMI中的KITTING策略進(jìn)行規(guī)劃。

2 KITTING分析

LMI（Lean Manufacturing Integration）是GM 正在推行的精益制造集成理念，它融合了LMS（Lean Material System） 和L.A.F（Lean， Agile， Flexible） 的理論，是一種以降低系統(tǒng)成本，提升運(yùn)行效率，保證產(chǎn)出質(zhì)量為目標(biāo)的先進(jìn)制造模式。

KITTING是LMI的一個(gè)工具，它是一種將幾個(gè)裝配工位所需零件預(yù)先放入配料盒，再將配料盒直接送到線旁的物流管理模式。經(jīng)過(guò)前期研究，我們了解KITTING有以下一些優(yōu)缺點(diǎn)。

2.1 KITTING的優(yōu)點(diǎn)

2.1.1上線點(diǎn)減少

一個(gè)KITTING盒內(nèi)有十幾種零件，如果零件直接上線，需要有十幾個(gè)送料點(diǎn)。而使用KITTING可以將上下料點(diǎn)簡(jiǎn)化為兩個(gè)，同時(shí)上線點(diǎn)減少意味著線旁物流路線變得簡(jiǎn)單，清晰。

2.1.2線旁物料面積減少

由于每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)所需裝配的零件均按臺(tái)套與發(fā)動(dòng)機(jī)隨行，KITTING盤(pán)內(nèi)所配零件就不需要線旁物料面積，可以大幅減少線旁物料所需占用的面積。

2.1.3通道面積可能削減

如果能夠整線實(shí)現(xiàn)KITTING的配貨方式，KITTING配貨的上線點(diǎn)均設(shè)在線的端部，那么在整線中部工位沒(méi)有物料需求，通道就可以削減或取消。

2.1.4防錯(cuò)功能

裝配線上操作工人的工作內(nèi)容由原來(lái)的挑撿零件和裝配零件兩道工序變?yōu)橹挥醒b配零件，而且對(duì)于不同機(jī)型的差異零件，可以通過(guò)不同顏色KITTING盒區(qū)分以及KITTING盒仿形開(kāi)模等設(shè)計(jì)，減少操作工錯(cuò)裝概率；并且由于每個(gè)隨行的KITTING盒是按照單臺(tái)用量配送的，所以如果裝配后KITTING盒中有剩余零件，則為漏裝，操作工人可及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正錯(cuò)誤。

2.1.5減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度

操作工人不需要去線邊的料架去取零件。由于KITTING盒是隨行的，操作工人可以就近取件，減少了操作工人頻繁走動(dòng)所增加的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.1.6提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率

由于操作工人減少了取件及挑撿零件的用時(shí)，減少了每個(gè)裝配零件所需的工時(shí)，使得整線提高節(jié)拍成為可能。

2.2 KITTING運(yùn)行方式的局限

2.2.1節(jié)省面積問(wèn)題

無(wú)庸置疑，在KITTING配貨方式中，最大限度地節(jié)省了裝配線旁的物料面積，但是它增加了配貨面積，這部分面積是采用傳統(tǒng)送貨方式時(shí)所不需要的。從整個(gè)制造體系角度看，只是將原先的線旁物料區(qū)域轉(zhuǎn)移的配料倉(cāng)庫(kù)或者其他地方，總面積可能還有增加。

而物流面積是非生產(chǎn)面積，是不創(chuàng)造價(jià)值的面積。物流面積的增加大大地增加了新廠建設(shè)投資和生產(chǎn)廠的場(chǎng)地占用成本，實(shí)際上最終增加了產(chǎn)品的成本。這與精益思想是相悖的，實(shí)際規(guī)劃中需要綜合考慮上述影響因素。

2.2.2防錯(cuò)功能問(wèn)題

從PFMEA角度，KITTING不認(rèn)為是一種100%有效地防錯(cuò)手段。在配料過(guò)程中的人為失誤，很有可能將一些差異較小的零件配錯(cuò)。因此在裝配過(guò)程中仍需配合一些在線防錯(cuò)措施，如二維碼掃描防錯(cuò)，凸臺(tái)探測(cè)防錯(cuò)等。

2.2.3配送零件質(zhì)量保證問(wèn)題

由于KITTING是按每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)用量配的，沒(méi)有備份，當(dāng)裝配過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題（如零件不合格、損壞或遺失）時(shí)，由于沒(méi)有備份零件，沒(méi)有線旁的物料供給，那么這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)要么送到臨近的返修區(qū)，要么臨時(shí)從KITTING上線點(diǎn)取一整套料進(jìn)行替換。這樣會(huì)增加返修工作量，或者影響KIT盒內(nèi)零件完整性。

2.2.4提高生產(chǎn)效率問(wèn)題

KITTING運(yùn)行方式造成了零件的“二次搬運(yùn)”，將零件抵達(dá)工廠后先要送到KITTING配料區(qū)，再將配好的KITTING送到生產(chǎn)線上。這樣比傳統(tǒng)物流方式增加了一次零件配送，是屬于精益生產(chǎn)方式所說(shuō)的“7種浪費(fèi)”之一，因此提升生產(chǎn)效率還需具體分析。

由此可見(jiàn)，KITTING并不是十全十美的方案，因而在規(guī)劃時(shí)不能盲目的將所有零件都放入KITT

-ING。為此還需遵循一定的KITTING零件選用原則。

（1）如某個(gè)工位安裝的零件種類多，造成線旁無(wú)空間放置料箱的可考慮使用KITTING。

（2）相同零件在不同機(jī)型間有差異的也可考慮使用KITTING。

（3）小零件（如螺栓）在運(yùn)輸過(guò)程中易丟失的不考慮放入KITTING。

（4）質(zhì)量重，體積大的總成件（如增壓器）不考慮放入KITTING。

綜合上述優(yōu)缺點(diǎn)，KITTING運(yùn)行方式在精益生產(chǎn)的領(lǐng)域仍有諸多爭(zhēng)議，如果能在規(guī)劃階段合理使用KITTING，使其發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)，并緩解其不足，是我們研究的方向。

3 KITTING應(yīng)用

針對(duì)前述新型發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線規(guī)劃中遇到的困難，并結(jié)合其他項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)該裝配線項(xiàng)目進(jìn)行了KITTING的規(guī)劃。具體內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：

3.1 定義KITTING使用范圍

依據(jù)KITTING零件選用原則，我們從BOM中篩選出56種零件分別放入五個(gè)KIT盒中，涉及的手動(dòng)工位共有17個(gè)。圖1為各KIT在裝配線平面布置圖上使用范圍。

3.2 KITTING盒設(shè)計(jì)

KITTING盒設(shè)計(jì)成與發(fā)動(dòng)機(jī)托板同步輸送，可減少操作者轉(zhuǎn)身取料時(shí)間。因此發(fā)動(dòng)機(jī)托板上專門(mén)增加了KITTING盒底座，便于操作工拿取及固定KITTING盒。圖2顯示了帶KITTING底座的發(fā)動(dòng)機(jī)托板設(shè)計(jì)。

KITTING盒采用注塑一次成型，如圖3所示，每個(gè)KITTING盒內(nèi)部根據(jù)對(duì)應(yīng)零件的外形進(jìn)行仿形設(shè)計(jì)，起到固定零件及零件防錯(cuò)作用，同時(shí)不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)使用不同顏色KITTING盒，顏色區(qū)分鮮明，目視效果好。為了保證使用性能及質(zhì)量要求，在設(shè)計(jì)時(shí)還對(duì)KITTING盒的材料，外觀，包裝要求，跌落性能，工作溫度，重量，清洗要求和壽命等做了詳細(xì)規(guī)定。

3.3 KITTING上下線方式

KITTING盒采用分裝區(qū)域配料，物流將配好零件的KITTING盒裝入DOLLY料車，使用電動(dòng)車拖到上線點(diǎn)，上線操作工只需搬運(yùn)一次，將KITTING盒從DOLLY料車轉(zhuǎn)移至發(fā)動(dòng)機(jī)托板上，后續(xù)工位操作工只需從KITTING盒中取料安裝。用完的KIT

-TING盒在下線點(diǎn)放入空的DOLLY料車，由物流人員拉走，循環(huán)使用。全線5套KITTING共有10個(gè)上下線點(diǎn)，比散件直接上線減少了46個(gè)上線點(diǎn)。

3.4 KITTING實(shí)施效果

下面分別對(duì)裝配線上使用KITTING區(qū)域進(jìn)行分析，比較使用前后的差異。圖4分別表示了A、B、C三個(gè)區(qū)域。

（1）A區(qū)域（EA340-EA390）。

圖5為未使用KITTING時(shí)的布置圖，圖中紅圈所示有三種零件在線旁布置不下，被放到了物流通道上。而黃圈所示操作工身邊圍著五個(gè)料箱，每個(gè)循環(huán)中需分別從五個(gè)料箱中取料。

圖6為使用KITTING后的布置圖，KITTING盒從箭頭所指處上線，可覆蓋后續(xù)五個(gè)工位，而圖5中線旁布置不下的物料被放入了KITTING中，不再占用物流通道，操作工在每個(gè)工作循環(huán)中僅從KITTING盒中取料，取料時(shí)間也大大縮短。

（2）B區(qū)域（EA650-EA690）。

圖7為未使用KITTING時(shí)的布置圖，圖中紅圈所示有四種零件已在線旁布置不下，被放到了物流通道上。

圖8為使用KITTING后的布置圖，圖7中線旁布置不下的物料被放入KITTING中，不再占用物流通道。

（3）C區(qū)域（EA1150-EA1220）。

圖9為未實(shí)施KITTING布置圖，圖中紅圈所示線旁零件布置擁擠，黃圈所示操作工身邊堆滿零件，圖10為實(shí)施后布置圖，也取得了理想的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

從前期規(guī)劃角度看，KITTING的運(yùn)用解決了項(xiàng)目規(guī)劃初期發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，生產(chǎn)線布局得到了優(yōu)化，取得一定成果。但由于項(xiàng)目還未投入正式生產(chǎn)，其實(shí)際使用效果還有待驗(yàn)證，生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)還有待收集。因此在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中還需不斷跟蹤，優(yōu)化改進(jìn)方案，真正實(shí)現(xiàn)裝配線的精益生產(chǎn)。

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