伺服艙鑄造單元的實踐

伺服艙鑄造單元的實踐

為了實現(xiàn)集成制造系統(tǒng)的頂層設(shè)計，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，以驗證和總結(jié)效果。在集成制造系統(tǒng)頂層設(shè)計中,制造單元占據(jù)了重要的位置。制造單元在運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,每個方面都有自己需要研究探索的內(nèi)容,都需要形成一個相對固定的運行模式,尤其是鑄造單元的建設(shè)和運行更是融合了大量專業(yè)特點。1由洛伊木馬生產(chǎn)特點和傳統(tǒng)生產(chǎn)模式組成1.1鋁合金從不銹鋼生產(chǎn)技術(shù)要求上的應用要求首航公司鑄造車間承擔著國家某重點型號伺服艙鑄件的批生產(chǎn)任務,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)特性復雜、工藝復雜和生產(chǎn)技術(shù)要求高等特點。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,遠遠不能滿足每周至少x件的批生產(chǎn)任務,伺服艙鑄造成為該重點型號批生產(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,伺服艙鑄造與機械加工不同,它是一個比較復雜的集體生產(chǎn)過程,工序之間的相互關(guān)系和影響比機械加工大得多。1.2.1工序間的銜接時間和無效勞動傳統(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間非常長,存在著大量的無效勞動,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調(diào)生產(chǎn)效率,一般都采用一個比較大的熔爐來熔化金屬,集中為各產(chǎn)品進行澆鑄。為了充分利用熔化的金屬,通常都會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間長、效率低。這有點象機群式布局加成批流轉(zhuǎn)的機械加工模式,物料移動的批量越大,效率越低。2獨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,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行實踐。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,因為核心工序的效率直接決定著整體生產(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。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、工裝準備、設(shè)備維護和鑄件清理等工序的通用性很強,不同的鑄件生產(chǎn)對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。2.2增強了工藝員、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、一名調(diào)度員、一名工藝員、一名檢驗員、一名熔化工和8名造型工。從伺服艙鑄造單元近一年的實踐來看,這種安排還有很大的優(yōu)化余地,例如:單元進入穩(wěn)定生產(chǎn)后,工藝員就沒有必要全員參與了,一名調(diào)度員是否可以同時為多個單元服務等等。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工完成。通過人員的優(yōu)化配置,進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,員工不需要進行工序交接協(xié)調(diào),而是在同一個Team(單元)內(nèi)圍繞單一產(chǎn)品(伺服艙)共同進行工作,員工的責任心與積極性大大增強,同時操作的熟練程度也大大提高。由于每一個成員的生產(chǎn)活動都會影響到整個單元的運作,所有成員在工作時都會積極減少自己操作對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,同時給每個單元配備小熔化爐,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間,同時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間加上澆注時間確定的。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)品達到2.2%,符合某重點型號批生產(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,完全滿足某重點型號批生產(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)模式進行了對比,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型號批生產(chǎn)提供服務,伺服艙鑄造單元的建立比較倉促,基本上是一邊建設(shè)、一邊學習、一邊總結(jié)經(jīng)驗,還有一些經(jīng)驗是在單元建成后的生產(chǎn)過程中體會出來的,所以單元也暴露出一些問題等待我們?nèi)ジ倪M,如:每一個單元成員都扮演著重要的角色,一個人的缺勤將影響單元的正常運轉(zhuǎn),如何合理補充或者調(diào)配人員成為研究的重要內(nèi)容;由于正確的激勵機制,單元生產(chǎn)效率大幅上升,同時也帶來了員工勞動強度急劇增加等問題。我們相信,通過不斷地改進完善,鑄造單元將會發(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