2017-09-14
轉自《物流技術與應用》
1 前言
工位制節拍化配送是以流水線工位物料需求拉動為驅動，以保障節拍化生產為目標，以工位為最小作業組織單元，按生產節拍進行均衡配送，是提升物流作業效率、提高產品質量，確保生產工位穩定、有序作業的一種精益物流管理模式。
在實施工位制節拍化生產的生產現場物流管理中，工位線邊的物料配送工裝器具的選型是否合理、應用是否滿足現場作業人員使用的方便性，以及是否符合生產現場整體布局要求，在很大程度上影響著生產單元作業和生產物流管理的正常運作。工位器具作為生產現場物料配送的重要物流設備類型之一，在制造業生產物流中有著廣泛的應用。不合理的工位器具設計和應用會影響生產線布局的整體性和柔性，同時，也會導致生產現場物流路線缺乏應有的順暢性。
因此，結合生產作業單元中各工位物料屬性的實際情況，以及工位制節拍化配送的實際需求驅動，以消除無效勞動、提高工作效率為目標，推進工位器具標準化管理工作勢在必行。
2 工位器具標準化管理實施
2.1 工位器具標準化管理的必要性
軌道交通裝備制造A公司（以下簡稱“A公司”）所屬行業是典型的“離散制造”為特色來組織生產和運營的軌道交通制造行業。在小批量多項目并行情況下，A公司的線邊工位現場迫切需求能夠兼容多類零部件配送存放，可在線邊工位多工序間通用，同時能滿足供應商來料運輸、庫房儲存多個物流環節，而且對零部件能夠提供可靠防護的多功能儲運一體化工位器具，以減少工位器具種類和數量以及物料流轉過程分揀次數，提高物流作業和工位器具應用的效率。
2.2 工位器具的標準化管理實施
1. 工位器具的規格標準化
為了實現既簡化工位器具的種類，又保證工位器具盡可能實現多工序通用、最大限度的發揮單元化包裝效益保障的目標。A公司在實施工位器具的規格標準化過程中，對各事業部節拍化生產作業所需的各種物料進行了統計分析（包括尺寸大小、形狀等），通過對物料進行統計分析發現80%的物料都在2400mm長范圍內。為此，A公司管理人員在充分分析零部件特性及分類的基礎上，綜合考慮最小包裝防護規格、物料搬運方式、庫存狀態以及線邊存放方式等多種因素，形成通用工位器具的初步配置方案，然后依次進行方案評審、樣圖設計、樣圖評審、樣件制造、樣件評審、設計優化、試運行、設計優化改進、批量制造、投入使用（進一步優化完善）等環節，最終得到簡化合并工位器具最優配置方案。
1）通用底座、平板標準化。通用底座、平板特點就是通用，為工位器具轉運的基礎件，在通用底座上可以通過更換模塊組合來適應不同的產品，輪子與底部支撐件可根據實際需求自行進行安裝與拆解，且用時短、易操作。當然，通用底座、平板也能單獨使用。它分為A型2400×1130mm（主要尺寸規格，適用超過80%的物料）、B型1500×1130mm（主要適用側窗、電器柜罩板等物料）、C型3000×1130mm（主要適用超過3m的縱橫梁長條類物料以及客室座椅）。
圖1 通用底座、平板
2）模塊組合。模塊組合分為人字形儲運工裝模塊組合、插桿分區儲運工裝模塊組合、平板分區儲運工裝模塊組合、多層調節儲運工裝模塊組合、受電弓儲運工裝模塊組合、側窗玻璃儲運工裝模塊組合、側頂板儲運工裝模塊組合、電器柜罩板儲運工裝模塊組合、復軌器組盤儲運工裝模塊組合、前窗玻璃儲運工裝模塊組合、機車司機室座椅儲運工裝模塊組合等。
圖2 部分儲運工裝的模塊組合
3）專用儲運一體化工裝。專用工裝分為2400×1500mm（主要適用于側墻、風道等物料）、3200×2000mm（主要適用于頭罩等物料）、3000×2200mm（主要適用于變流器等物料）。目前專用工裝有客室座椅儲運工裝、地板布儲運工裝、側墻儲運工裝、抗側滾扭桿儲運工裝。
圖3 專用儲運一體化工裝
2. 工位器具的防護標準化
A公司自2015年開始要求工藝部門、物流部門及相關事業部開始推進物流貯運一體化工位器具推進工作，通過相同結構形式、尺寸標準、堆碼接口、吊運接口、材質標準、顏色及油漆標準等，已經形成了系列化工位器具，且美觀、實用、可延續性高。
除此之外，為了防止和減少物料與物料間、物料與工位器具間的相互磕、碰、劃傷，設計中增加PC防護墊、并且應用凹槽工藝將PC防護墊與工位器具進行巧妙鑲嵌，減少使用鉚釘對物料的損壞。針對不同清潔要求的小件物料，采用可調節插板的物料盒存放，并用kit-cart小車配送至事業部生產線上，有效地加強對零部件、在制品、成品的管理，保證了產品質量。
圖4 Kit-Cart小車
3. 工位器具的日常標準化管理
1）工位器具的擺放嚴格按照人機工程學原理，不允許物品超出工位器具擺放，或物品隨意擺在工位器具上。工位器具內的物料須整齊擺放。
2）工位器具實施定置擺放，不允許擺放超過規定的數量的工位器具。
3）建立了工位器具的二維碼管理體系。工位器具上二維碼嚴格與工位器具編號、物料名稱、零件號、數量等相關信息一一對應，并錄入工位器具管理系統，實現智能化、動態化管理。
4）建立儲運一體化工裝內外一致性管理體系。A公司在啟動廠內配送工裝的同時，啟動了外地供應商和周邊供應商儲運一體化工裝事宜，所有儲運一體化工裝滿足按配送要求進行包裝。通過公司內部與供應商共同使用儲運一體化工裝進行到貨及配送，節約物流部開箱時間和二次搬運時間，提高了配送效率，降低了二次搬運對產品的損壞風險。另外，實現了工裝的統一性，改善事業部現場的5S管理。
5）加強工位器具管理專業化、標準化管理培訓。為提高員工對工裝管理、工裝使用、工裝維護的意識，物流部組織了全方面的專業培訓。若員工在使用的工裝的時候如有不清楚的地方，會安排專人到現場進行指導，及時糾正違規操作的行為。
6）編制工位器具管理文件及使用說明書。為保證工裝使用更為規范，A公司管理人員編寫了工裝的操作使用說明書（如《物流儲運一體化新工裝作業指導書》），并編寫了《工位器具存儲面積分析及方案》，對工裝及配件擺放操作做出了明確規定。
4 工位器具標準化管理的效果分析
在小批量多項目的生產條件下，A公司通過工位器具進行通用化、標準化、系列化設計和應用，對解決工位器具種類繁多、管護難、流通困難、通用性差等問題，實現工位器具在工序、轉運、存儲和配送中的通用和標準化，對提高生產作業和物流效率，降低企業運營成本具有重要的作用。
目前，A公司通過工位器具通用化、標準化、系列化設計，在工位器具推進團隊積極協調和推進實施下，現已完成五大平臺的建設及多條通用工裝生產線的投入，并建立了工裝標準零部件庫，逐步完善工位器具的標準化、模塊化，其成效顯著。
1）經濟上，實現每年降低成本千萬元。經項目管理中心核定，工裝平臺化實施以后新項目工裝費用較之前節約成本約76%。
2）在項目周期上，可大大縮短新項目準備周期。
3）技術上，形成通用化、系列化、標準化工位器具平臺，滿足公司物流儲運一體化配送、工位制節拍化生產要求。工位器具的簡統、美觀、實用、安全的特點，提升公司生產現場和產品質量的形象。
4）相比原有工位器具，標準化管理實施后的工位器具具有相同結構形式，形成了系列化工位器具，具有美觀、實用、可延續性高的特點。
表1 原有儲位工裝與新設計儲位工裝差異對比
特點 | 舊儲位工裝 | 新設計儲位工裝 |
通用化程度 | 低 | 高、特大型產品采用專用 |
規格尺寸 | 不統一 | 標準統一 |
互換性 | 不能互換 | 可以互換 |
堆垛 | 不可相互堆垛 | 可以相互堆垛，整齊，占用場地少 |
工位制節拍化生產的要求 | 不滿足 | 滿足 |
設計理念 | 傳統設計理念，有一定局限性 | 引入全新的工裝通用化、模塊化設計理念，用創新思維設計 |
轉運起吊方式 | 叉車方式不統一、可以起吊但不能牽引 | 起吊、牽引、叉車等多種轉運方式 |
顏色 | 不統一 | 統一 |
5 結論
工位器具是生產制造活動中極為重要的輔助設備，是影響生產作業成本的重要因素之一。A公司用精益生產的理念設計改進工位器具，通過工位器具設計的輕量化、通用化、標準化、系列化以及平臺化，來降低工位器具的投入、使用和管理成本，減少生產作業活動中搬運、動作、等待、不良品和安全成本等造成的各種浪費，以增加企業經營效益，為實現利潤最大化做貢獻。
雖然，目前A公司工位器具標準化已經得到很好的應用，也建立了工裝標準零部件庫，但是后續為了進一步完善標準化、模塊化要求，仍然有以下幾點需要持續進行。
1）工裝平臺化推動設計平臺化。通過建立工裝平臺化工藝審查標準，推動產品設計平臺化。
2）平臺化工裝管理完善。將BOM管理和二維碼管理的理念全面實施，由原來的成套工裝管理向工裝零部件管理轉變。
3）技術平臺縱向深化。建立工裝平臺化設計標準，進一步固化平臺要求。
參考文獻：
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