伺服艙鑄造單元的實(shí)踐

伺服艙鑄造單元的實(shí)踐

為了實(shí)現(xiàn)集成制造系統(tǒng)的頂層設(shè)計(jì)，航空公司選擇了在生產(chǎn)過程中選擇的“短距離”產(chǎn)品，并建立了制造單元，以驗(yàn)證和總結(jié)效果。在集成制造系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)中,制造單元占據(jù)了重要的位置。制造單元在運(yùn)行過程中要涉及生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量、物料、設(shè)備、人員、信息等多方面的內(nèi)容,每個(gè)方面都有自己需要研究探索的內(nèi)容,都需要形成一個(gè)相對(duì)固定的運(yùn)行模式,尤其是鑄造單元的建設(shè)和運(yùn)行更是融合了大量專業(yè)特點(diǎn)。1由洛伊木馬生產(chǎn)特點(diǎn)和傳統(tǒng)生產(chǎn)模式組成1.1鋁合金從不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)要求上的應(yīng)用要求首航公司鑄造車間承擔(dān)著國(guó)家某重點(diǎn)型號(hào)伺服艙鑄件的批生產(chǎn)任務(wù),伺服艙是關(guān)鍵的彈體結(jié)構(gòu)件,它是鋁質(zhì)材料,通過鑄造成型,它具有用量大、結(jié)構(gòu)特性復(fù)雜、工藝復(fù)雜和生產(chǎn)技術(shù)要求高等特點(diǎn)。根據(jù)首航公司現(xiàn)有的鑄造能力,每周只能完成兩件伺服艙的鑄造工作,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足每周至少x件的批生產(chǎn)任務(wù),伺服艙鑄造成為該重點(diǎn)型號(hào)批生產(chǎn)過程的“卡脖子”環(huán)節(jié)。1.2研制型生產(chǎn)模式首航公司長(zhǎng)期以來一直以研制生產(chǎn)為主,產(chǎn)品鑄造過程也不例外,不論是從工藝流程、工藝布局方面看,還是從生產(chǎn)管理方面看,都是典型的研制型生產(chǎn)模式。另外,伺服艙鑄造與機(jī)械加工不同,它是一個(gè)比較復(fù)雜的集體生產(chǎn)過程,工序之間的相互關(guān)系和影響比機(jī)械加工大得多。1.2.1工序間的銜接時(shí)間和無效勞動(dòng)傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)需要經(jīng)過許多道工序才能完成,各工序主要以串行模式為主,工序間的交接和等待時(shí)間非常長(zhǎng),存在著大量的無效勞動(dòng),見圖1。1.2.2熔鑄金屬從圖2可以看出,傳統(tǒng)鑄造車間的工藝布局由于不強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)效率,一般都采用一個(gè)比較大的熔爐來熔化金屬,集中為各產(chǎn)品進(jìn)行澆鑄。為了充分利用熔化的金屬,通常都會(huì)盡量加大每次澆鑄的產(chǎn)品數(shù)量,致使各產(chǎn)品之間的相互等待時(shí)間長(zhǎng)、效率低。這有點(diǎn)象機(jī)群式布局加成批流轉(zhuǎn)的機(jī)械加工模式,物料移動(dòng)的批量越大,效率越低。2獨(dú)立材料薄膜的制造單元通過分析傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的特點(diǎn),首航公司明確了鑄造車間伺服艙批生產(chǎn)要解決的問題,并且選擇伺服艙鑄造單元的形式進(jìn)行實(shí)踐。2.1鑄造單元由“一網(wǎng)五體”向“四網(wǎng)”集中生產(chǎn)經(jīng)過認(rèn)真分析研究后發(fā)現(xiàn),伺服艙鑄造近20道工序中的熔化、制芯、造型和澆注是核心工序,其它是輔助工序,因?yàn)楹诵墓ば虻男手苯記Q定著整體生產(chǎn)效率,鑄造單元必須以大幅度提高核心工序的效率為目標(biāo)。改造后的工藝流程把熔化、制芯、造型和澆注4道核心工序集中納入單元管理,徹底改變了傳統(tǒng)的分組模式,消除了工序間的交接等待時(shí)間,大大減少了傳統(tǒng)模式下多鏈條交叉作業(yè)的相互影響,因而大大縮短了管理鏈條,核心工序的生產(chǎn)效率得到大幅提升。另外,配料、配砂、工裝準(zhǔn)備、設(shè)備維護(hù)和鑄件清理等工序的通用性很強(qiáng),不同的鑄件生產(chǎn)對(duì)這些工序的要求基本相同,所以保留原有的配料、配砂、清理等為所有單元提供服務(wù)。2.2增強(qiáng)了工藝員、專業(yè)人員和專業(yè)素質(zhì)采用單元制造模式后,人員組織自然要發(fā)生變化。伺服艙鑄造單元目前由13名成員組成,包括1名單元長(zhǎng)、一名調(diào)度員、一名工藝員、一名檢驗(yàn)員、一名熔化工和8名造型工。從伺服艙鑄造單元近一年的實(shí)踐來看,這種安排還有很大的優(yōu)化余地,例如:單元進(jìn)入穩(wěn)定生產(chǎn)后,工藝員就沒有必要全員參與了,一名調(diào)度員是否可以同時(shí)為多個(gè)單元服務(wù)等等。另外,在具體人員的選用上也有一些考慮,首先把技術(shù)水平較高的工人集中到單元內(nèi)從事熔化、制芯、造型和澆注4道核心工序,技術(shù)水平有待提高的工人主要從事配料、配砂等工作,而清理等工作則盡量用臨時(shí)工完成。通過人員的優(yōu)化配置,進(jìn)一步提高了核心工序的生產(chǎn)效率。在這種新的組織方式下,員工不需要進(jìn)行工序交接協(xié)調(diào),而是在同一個(gè)Team(單元)內(nèi)圍繞單一產(chǎn)品(伺服艙)共同進(jìn)行工作,員工的責(zé)任心與積極性大大增強(qiáng),同時(shí)操作的熟練程度也大大提高。由于每一個(gè)成員的生產(chǎn)活動(dòng)都會(huì)影響到整個(gè)單元的運(yùn)作,所有成員在工作時(shí)都會(huì)積極減少自己操作對(duì)下一道工序造成的影響,在很大程度上避免了產(chǎn)品制造過程中的人為操作問題,在大幅度提高生產(chǎn)效率的同時(shí)也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。2.3圖1:不同類型的樹,短絲網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝流程和組織方式變化后,鑄造車間的工藝布局也按單元制造模式進(jìn)行了改造,見圖4。工藝布局的主要變化是取消原來單一的大熔化爐,同時(shí)給每個(gè)單元配備小熔化爐,各單元由自己的調(diào)度和熔化工掌握自己的小熔化爐,不僅有效地消除了不同零件之間的相互等待時(shí)間,同時(shí)還大大降低了物料損耗和能源消耗。2.4鑄造單元的流水過程單元制造的中心思想是“一個(gè)流”,鑄造單元同樣要形成流水生產(chǎn)才能最大程度地提高效率。與機(jī)械加工單元不同,鑄造單元沒有直觀的流水過程,它的流水是通過控制單元生產(chǎn)節(jié)拍和生產(chǎn)批量實(shí)現(xiàn)的。鑄造單元的流水節(jié)拍一般是由熔化一爐鋁水的時(shí)間加上澆注時(shí)間確定的。流水批量一般選擇在流水節(jié)拍內(nèi)可以完成的制芯、造型數(shù)量。對(duì)于伺服艙而言,熔化一爐鋁水只能完成一件產(chǎn)品的制芯、造型工作,所以伺服艙鑄造單元的流水批量是1。3產(chǎn)品達(dá)到2.2%,符合某重點(diǎn)型號(hào)批生產(chǎn)的要求,科伺服艙鑄造單元建成快一年了,在這段時(shí)間里產(chǎn)量穩(wěn)定,生產(chǎn)效率是原來的2.5倍,完全滿足某重點(diǎn)型號(hào)批生產(chǎn)的要求。在這種情況下,原來外協(xié)的xxx多件產(chǎn)品全部拿回來自己生產(chǎn),價(jià)值1500多萬元。首航公司鑄造車間自己繪制了一張表格,把伺服艙鑄造單元生產(chǎn)模式與原生產(chǎn)模式進(jìn)行了對(duì)比,非常能說明問題,見表1。4單元生產(chǎn)效率下降為了盡快為某重點(diǎn)型號(hào)批生產(chǎn)提供服務(wù),伺服艙鑄造單元的建立比較倉促,基本上是一邊建設(shè)、一邊學(xué)習(xí)、一邊總結(jié)經(jīng)驗(yàn),還有一些經(jīng)驗(yàn)是在單元建成后的生產(chǎn)過程中體會(huì)出來的,所以單元也暴露出一些問題等待我們?nèi)ジ倪M(jìn),如:每一個(gè)單元成員都扮演著重要的角色,一個(gè)人的缺勤將影響單元的正常運(yùn)轉(zhuǎn),如何合理補(bǔ)充或者調(diào)配人員成為研究的重要內(nèi)容;由于正確的激勵(lì)機(jī)制,單元生產(chǎn)效率大幅上升,同時(shí)也帶來了員工勞動(dòng)強(qiáng)度急劇增加等問題。我們相信,通過不斷地改進(jìn)完善,鑄造單元將會(huì)發(fā)揮更大的功效。1.2.3傳統(tǒng)流程單元化改造為了采用單元制造模式提升伺服艙鑄造的生產(chǎn)效率,尤其是大幅度提升核心工序的