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充氣柜生產(chǎn)線工序重組與平衡研究
趙祝娥、朱樂寧、張繼雄 2023/11/2 9:04:18
（常州博瑞電力自動(dòng)化設(shè)備有限公司，江蘇 常州 213000）
摘要：以某企業(yè)充氣柜裝配、焊接及試驗(yàn)產(chǎn)線生產(chǎn)過程為研究對(duì)象，踐行精益生產(chǎn)理念，運(yùn)用工業(yè)工程技術(shù)和生產(chǎn)線平衡等方法對(duì)產(chǎn)線進(jìn)行分析，優(yōu)化工序資源，設(shè)計(jì)專用工裝器具，促進(jìn)員工作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，減少非增值活動(dòng)，提高生產(chǎn)線平衡率，提升企業(yè)綜合競爭力。
關(guān)鍵詞：工序重組；生產(chǎn)線平衡；標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)；非增值活動(dòng)
問題的提出
國家電網(wǎng)提出《配電設(shè)備一二次融合技術(shù)方案》與智能電網(wǎng)建設(shè)，旨在提升供電一二次裝備的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化程度，健全一二次裝備聯(lián)調(diào)的體系與標(biāo)準(zhǔn)，提高配電裝備的運(yùn)維質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)一二次設(shè)備融合面臨諸多問題，特別對(duì)電力設(shè)備生產(chǎn)行業(yè)提出的高要求，需要生產(chǎn)廠商在技術(shù)與設(shè)計(jì)方面加強(qiáng)投資，采用自動(dòng)化程度高的先進(jìn)設(shè)備，持續(xù)提升產(chǎn)品質(zhì)量[1]。
充氣柜作為交流配電網(wǎng)系統(tǒng)核心產(chǎn)品，是電力工業(yè)中重要輸配電設(shè)備，其生產(chǎn)過程需要將負(fù)荷開關(guān)、斷路器、銅排、套管等主要元件安裝在半封閉的氣箱內(nèi)，并對(duì)氣箱后封板進(jìn)行焊接固定，在裝配過程中需穿插機(jī)械磨合、機(jī)械特性、充氣檢漏、耐壓局放等測試。產(chǎn)線生產(chǎn)存在工序多、工位間多次穿插、工序節(jié)拍不一致、生產(chǎn)線平衡率低、員工生產(chǎn)效率低等問題。為進(jìn)一步降低產(chǎn)品制造成本，提高產(chǎn)能及產(chǎn)品質(zhì)量，針對(duì)生產(chǎn)線運(yùn)用工業(yè)工程技術(shù)，通過工序作業(yè)價(jià)值流分析，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)產(chǎn)品的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、節(jié)拍最優(yōu)化，落實(shí)工序重組，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，為生產(chǎn)線均衡化提供依據(jù)，最終達(dá)到充氣柜生產(chǎn)線平衡優(yōu)化的目的[2]。
生產(chǎn)現(xiàn)狀分析
現(xiàn)有充氣柜生產(chǎn)線主要用于主器件裝配、機(jī)械磨合測試、機(jī)械特性測試、回路電阻測試、氣箱封閉焊接、充氣檢漏、耐壓局放測試、柜體合裝等工序的自動(dòng)化生產(chǎn)，通過運(yùn)用RGV穿梭車自動(dòng)控制及激光測距定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工件在各工位間的自動(dòng)化流轉(zhuǎn)。該生產(chǎn)線各工序布局如圖1所示，共有15道工序，17人，每天產(chǎn)出8臺(tái)，客戶對(duì)此產(chǎn)品需求大約為每天10臺(tái)。整條產(chǎn)線人員工作強(qiáng)度參差不齊，存在較多非增值活動(dòng)。
圖1 優(yōu)化前各工序布局圖
對(duì)各工序采用多次秒表測時(shí)法[3]，獲得優(yōu)化前的作業(yè)時(shí)間見表1。
表1 優(yōu)化前各工序作業(yè)時(shí)間
工序編號(hào) 工序名稱 作業(yè)時(shí)間（min） 作業(yè)人數(shù)
01 工件上線 15 1
02 托盤切換 30 1
03 套管裝配 45.5 1
04 真空斷路器裝配 46 2
05 母線裝配 19.6 1
06 機(jī)構(gòu)裝配 25 2
07 磨合測試 32.8 1
08 機(jī)械特性試驗(yàn)/電阻測試 27.8 1
09 拼接點(diǎn)焊 38 1
10 自動(dòng)滿焊 27 0
11 補(bǔ)焊 56.5 1
12 充氣檢漏 35 1
13 氣箱合裝 27 2
14 耐壓局放 53 1
15 工件下線 32 1
多次觀測得出補(bǔ)焊工序是瓶頸工位，平均節(jié)拍時(shí)間（CT）是56.5min。各工位員工每天工作7.5小時(shí)，可計(jì)算出理想狀況下：
理論日產(chǎn)能=7.5×60/56.5=8＜10（臺(tái)）
產(chǎn)線的生產(chǎn)能力不滿足客戶需求，急需提高。
計(jì)算得出滿足需求的生產(chǎn)線節(jié)拍=450/10=45min。圖2為各工序作業(yè)時(shí)間與需求節(jié)拍對(duì)比，可直觀看出各工序與需求節(jié)拍的差距。
圖2 各工序作業(yè)時(shí)間與需求節(jié)拍對(duì)比
可以看出各工序作業(yè)時(shí)間與節(jié)拍差距較大，瓶頸工序補(bǔ)焊制約著整條產(chǎn)線的效率，導(dǎo)致生產(chǎn)線平生損失率39.8%。
采用魚骨圖[4]把整個(gè)系統(tǒng)分解成人、機(jī)、料、法、環(huán)五個(gè)要素，梳理整個(gè)系統(tǒng)的問題，具體如圖3。
圖3 充氣柜生產(chǎn)線魚骨圖
對(duì)生產(chǎn)線分析優(yōu)化
3.1工裝器具改進(jìn)
開發(fā)氣箱定位工裝，以氣箱折板及側(cè)板為定位基準(zhǔn)，使氣箱擺放位置與產(chǎn)線工位固定位置保持一致，確保氣箱與滑撬準(zhǔn)確快速安裝，避免氣箱二次翻轉(zhuǎn)，減少非增值活動(dòng)。
優(yōu)化（未完，下一頁）
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