HPV由美國(guó)哈勃咨詢公司提出,其創(chuàng)始人吉姆·哈伯曾擔(dān)任美國(guó)克萊斯勒公司的產(chǎn)品制造總監(jiān)。從1989年開(kāi)始,哈勃公司每年都會(huì)發(fā)布一份汽車行業(yè)報(bào)告,其主要內(nèi)容是在研究沖壓、車輛制造、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱工廠的基礎(chǔ)上,根據(jù)每個(gè)制造商生產(chǎn)一輛汽車所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)衡量各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率。自1991年以來(lái),HPV一直被視為汽車領(lǐng)域常用的績(jī)效考核指標(biāo),是許多汽車制造商和供應(yīng)商衡量業(yè)績(jī)、調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略和改進(jìn)經(jīng)營(yíng)方式的依據(jù)。
HPV的構(gòu)成如圖1所示,其中制造工時(shí)是其核心內(nèi)容;因此,基于精益生產(chǎn)的裝配工藝規(guī)劃的重點(diǎn)主要是制造工時(shí)的優(yōu)化,即減少由產(chǎn)品決定的制造工時(shí)和由工序決定的制造工時(shí)。
圖1 HPV組成部分
按照價(jià)值創(chuàng)造理論,可以把總裝制造工時(shí)分為3個(gè)部分:產(chǎn)生增值的工作、隱含浪費(fèi)的工作及明顯的浪費(fèi)。
對(duì)于明顯的浪費(fèi),即對(duì)產(chǎn)品增值明顯不必要的外圍工作,例如返修、零件拆包裝,目標(biāo)是完全消除;對(duì)于隱含的浪費(fèi),即不會(huì)帶來(lái)增值,但是在既定條件下必須要做的邊緣工作,例如,零件運(yùn)輸、工具操作、零件放置和取料路線等,目標(biāo)是降到最低;對(duì)于增值的工作[3],即使產(chǎn)品增值的核心工作,客戶愿意付費(fèi)的工作,例如,擰螺釘、裝配、加液和產(chǎn)品要求的檢測(cè)工作等,目標(biāo)是提高比例。
二、 精益生產(chǎn)規(guī)劃的操作準(zhǔn)則
為了更好地幫助員工理解總裝精益規(guī)劃的理念,從而實(shí)現(xiàn)以創(chuàng)造價(jià)值為導(dǎo)向的精益化混線生產(chǎn)規(guī)劃,在精益化總裝工藝規(guī)劃過(guò)程中,需要建立一定的準(zhǔn)則,使其更具操作性?;诰嫔a(chǎn)規(guī)劃的操作準(zhǔn)則包括減少浪費(fèi)、集中在工作區(qū)域的工作、一觸一動(dòng)、生產(chǎn)線平衡創(chuàng)造價(jià)值、考慮人機(jī)工程學(xué)。
1. 減少浪費(fèi)
總裝過(guò)程中的每一個(gè)“工序”都包括創(chuàng)造價(jià)值和浪費(fèi)兩個(gè)部分,減少浪費(fèi)直接體現(xiàn)在過(guò)程中制造工時(shí)的減少,從而降低人乳頭瘤病毒??梢?jiàn),減少浪費(fèi)的原則也是精益生產(chǎn)計(jì)劃的核心部分。減少?gòu)U物包括以下幾個(gè)方面。
1)等待。在人或者機(jī)器的工作過(guò)程中,或者在他們活動(dòng)的封閉環(huán)境中,會(huì)有相互等待的時(shí)間,包括人和其他機(jī)器。比如等前面的工序完成,等維修或者設(shè)備安裝調(diào)試,停工等材料。
2)不必要的運(yùn)動(dòng)/動(dòng)作。過(guò)程中人員/機(jī)器對(duì)零件/工具/數(shù)據(jù)的提取是一種浪費(fèi),應(yīng)該排除或壓縮到最低限度。比如零件或工具不在工人伸手可及的20 ~ 50 cm范圍內(nèi),導(dǎo)致材料或工具行走距離過(guò)長(zhǎng),工人動(dòng)作過(guò)多等。
3)不必要的流程。包括重復(fù)操作、多次檢查、維修和零件包裝拆卸等。
4)缺陷/返工。缺陷/返工造成的浪費(fèi)意味著成本和等待時(shí)間的增加。它增加了成本,讓客戶失望。
2.集中在工作區(qū)域的工作
一般整車的工作區(qū)域可以分為五個(gè)部分:前蓋、后蓋、車身左側(cè)、車身右側(cè)、車內(nèi)。在同一個(gè)裝配站,工人們應(yīng)該在各自的工作區(qū)域不受干擾地裝配零件。每個(gè)工人的理想工作區(qū)域數(shù)是1,這有助于減少不必要的行走。
理想的工作區(qū)劃分:同一工作區(qū)的零件,前后兩個(gè)相鄰節(jié)拍不排列。這樣做的好處是,如果前一個(gè)工位出現(xiàn)故障,無(wú)法一拍完成工藝內(nèi)容,不會(huì)影響下一個(gè)工位的工藝內(nèi)容。裝配線的理想工作區(qū)安排。
在兩個(gè)工人處于同一工位的情況下,他們的工藝內(nèi)容應(yīng)盡可能安排在不同的工作區(qū)域,以避免裝配過(guò)程中的相互碰撞和干擾。
如果一個(gè)工人的工藝內(nèi)容包括幾個(gè)工作區(qū)域,他的零件安裝順序應(yīng)該和流水線方向相反,以減少不必要的走動(dòng)。
3.一觸一動(dòng)
“一觸即動(dòng)”的原則在零部件設(shè)計(jì)中體現(xiàn)如下:
1)第一次組裝后無(wú)需抓握;
2)不需要后續(xù)的定位和重新用力;
3)零件的形狀適合一個(gè)人手工操作;
4)一個(gè)工人可以用一個(gè)工具在一拍內(nèi)完成該零件的裝配;
5)零件自行定位,無(wú)需調(diào)整;
6)在零件裝配中不需要使用輔助工具進(jìn)行定位。
在工藝流程中,具體體現(xiàn)如下:
1)工人直接拿起并組裝零件;
2)在拾取和組裝過(guò)程中不需要改變位置;
3)如果零件無(wú)法自行定位,工具應(yīng)具有輔助定位功能,無(wú)需額外工具。
4.生產(chǎn)線平衡及創(chuàng)造價(jià)值[5]
線平衡是指在生產(chǎn)過(guò)程中按照正確的裝配順序?qū)ば蜻M(jìn)行調(diào)整;在既定的生產(chǎn)節(jié)拍內(nèi),優(yōu)化每個(gè)工位的勞動(dòng)負(fù)荷率。價(jià)值創(chuàng)造是指通過(guò)手工、機(jī)械化或自動(dòng)化的工作/方法來(lái)提高產(chǎn)品價(jià)值的行為。每個(gè)工人的勞動(dòng)負(fù)荷率=流程時(shí)間/生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間。
對(duì)于一條穩(wěn)定的生產(chǎn)線,生產(chǎn)節(jié)拍是固定的,也就是每個(gè)工人能裝配每輛車的時(shí)間是固定的。工序時(shí)間是指工人按照工藝流程完成工位安排的工序所需要的時(shí)間,即工人在每輛車上實(shí)際花費(fèi)的裝配時(shí)間。
本標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是:
1)工位上生產(chǎn)線上所有機(jī)型的勞動(dòng)負(fù)荷率[6]達(dá)到最大值100%;
2)盡量減少同一工位不同車型之間或同一車型高低配之間的工時(shí)不均衡;
3)減少浪費(fèi),增加工藝流程中的增值工作。
生產(chǎn)線平衡和創(chuàng)造價(jià)值是總裝精益生產(chǎn)計(jì)劃制定中一個(gè)非?;竞椭匾臏?zhǔn)則。操作步驟如下:
1)根據(jù)零件的裝配順序,講解各工位的工藝內(nèi)容;
2)根據(jù)增值部分和非增值部分分析車輛總成的每工序;
3)利用各種運(yùn)營(yíng)規(guī)則減少非增值部分;
4)根據(jù)優(yōu)化后的工藝內(nèi)容和工作時(shí)間,調(diào)整站間節(jié)拍,將柔性工序拆分安排到固定工序,最大限度地減少各站上不同車輛之間的工作時(shí)間不均衡(柔性工序是沒(méi)有設(shè)備限制和裝配順序限制的工藝流程;工序是根據(jù)零件裝配順序或設(shè)備限制,必須在特定工位完成的工藝流程,例如,需要機(jī)器人安裝的零件、充液、底盤裝配等。).
5. 考慮人機(jī)工程學(xué)
人機(jī)工程學(xué)是借助工作系統(tǒng)的有效組織,它尊重人的工作效率和需求,同時(shí)創(chuàng)造人、設(shè)備和工作對(duì)象之間的最佳協(xié)同。其目的如下:
1)建立人性化的工作場(chǎng)所和流程;
2)避免員工過(guò)度勞累;
3)通過(guò)人體工學(xué)工位設(shè)計(jì)提高裝載率。
人機(jī)工程過(guò)程應(yīng)避免以下現(xiàn)象:
1)不自然的身體姿勢(shì),例如長(zhǎng)期彎腰姿勢(shì)、高于身體的作業(yè)、強(qiáng)制性的身體姿勢(shì)等。;
2)復(fù)雜的身體動(dòng)作,如進(jìn)出車身、彎腰、彎腰、拉伸、扭轉(zhuǎn)等。;
3)用力過(guò)猛,比如需要安裝盲板蓋/卡扣等。;
4)高負(fù)荷運(yùn)行,例如負(fù)載行走;
5)符合人體工程學(xué)的裝配允許工人站在膝蓋和肩膀之間,必要時(shí)應(yīng)提供座椅。
人機(jī)工程學(xué)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝規(guī)劃中加以考慮,并在零件的實(shí)車模擬中進(jìn)行評(píng)估。
基于精益生產(chǎn)的裝配工藝規(guī)劃貫穿于從產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到量產(chǎn)的各個(gè)階段,并通過(guò)不同的工作重點(diǎn)來(lái)體現(xiàn)。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段主要體現(xiàn)在如何減少由產(chǎn)品設(shè)計(jì)決定的制造工時(shí),即生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需的時(shí)間由產(chǎn)品(零件)設(shè)計(jì)決定。只有改變產(chǎn)品設(shè)計(jì)才能縮短時(shí)間,而且不受產(chǎn)地、產(chǎn)量、自動(dòng)化程度的影響。在產(chǎn)品數(shù)據(jù)凍結(jié)到量產(chǎn)之前,還原過(guò)程決定的制造工時(shí)具體指的是工藝流程中的非增值時(shí)間。通過(guò)不同形式的精益生產(chǎn)計(jì)劃,最終得到最優(yōu)的制造成本。
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