上汽通用五菱汽车股份有限公司
摘要：汽车企业需要以最少的资源（最少人员，最短时间）零缺陷达成需求产量。产量输出受到人机料法环因素影响，这影响包括各因素的单独作用，同时也包括各因素相互作用产生的影响。因此影响流水线产能输出的因素较复杂，并且每个因素的影响幅度是多少无法确知。市场千变万化，这会导致不知如何下手调整流水线产能，因此急需探讨制约产能因素分析方法。
关键词：静态流水线；制约产能因素
Abstract：Automobile enterprises have to invest the least resource（the least staffs and the shortest time）to reach the production target.People，machines，material，method and environment affect production output.The affection includes not only the influence of each factor，but also interaction of these factors.Therefore，the reasons affecting production output are complicate and the affecting range caused by each factor is uncertain.With market continuously changing it is necessary to find a method to analyze what factors and how they affect the output.
Key Word：Static assembly line；Constraint factor of production output
一、流水线概况
1. 流水线布局情况
本研究以某发动机装配二期静态流水线为研究对象，流水线分为A工段和B工段，发动机在A工段安装内部件后通过吊具吊至B工段安装外部件，并在B工段以成品发动机下线。A工段和B工段主线的布局图如图1.1和图1.2所示。图中如工位号中的“S”代表为半自动工位；“L”和“R”代表是左右两人操作工位；“A”表示为自动站工位，“B”表示为自动站的备用工位。若一个操作内容的自动站只有一个，则这些自动站都配置一个备用站，避免自动站故障造成整条流水线停线。手动工位是指需要操作工完成本工位工艺内容。
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图1.1 装配A工段主线布局图和托盘运行情况
A工段主线共43个工位（不包括返修工位OP1286R），其中手动工位30个，其余为自动站。
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图1.2 装配B工段主线布局图和托盘运行情况
B工段主线共有46个工位（不包括返修工位OP2166R和OP2246R），其中38个手动工位，8个自动站。OP2220A和OP2230A是两个冷试自动站。
2. 流水线运行情况
静态流水线是员工静止站立在工位进行操作。动态流水线是员工随流水线移动，且一般用于整车工厂。根据产能需求，本流水线的TT（Tact Time）为54秒，ATT（Actual Tact Time）为51秒，即每个工位的标准时间必须低于51秒。发动机放置于托盘流转至工位，通过挡停停放在工位上，操作工静止站立在工位上进行操作。操作工完成本工位操作后，按下按钮盒上“放行”按钮，则发动机流转到下一个工位。这意味着工位操作受到上下工位影响，即上一个工位必须释放发动机，本工位才能有发动机操作，下一个工位须放行发动机，本工位的发动机才能流转至下工位，否则需要等待。此外工位间存在1个或2个及其以上的挡停，即工位间存在1个或2个及其以上的缓冲。
二、流水线操作循环时间和托盘运行时间
1. 二期手动工位操作循环时间情况
采用连续循环测时法测定各工位的操作循环时间（以下简称“SOS时间”），即用秒表来测定普通合格工人完成工位的作业内容所需要的时间并取5个SOS时间的平均值。根据《工业工程概论》第55页公式（2-2），测量5次循环误差控制在5%。由图2.1可知，单个工位的SOS时间等于小于47秒，均低于ATT时间，因此单工位操作不会制约产能输出。
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图2.1 各工位SOS时间
2. 工位间托盘运行时间
发动机从缸体上线到从B工段成品下线的时间不仅受到各工位员工SOS时间的影响，还受到托盘运行的影响。
图中未标出托盘运行时间的，两工位间一般存在两个挡停，托盘运行时间一般为4秒。所有操作工同时开始在工位上操作，假定都在47秒内完成所有操作，并同时释放，如在OP1200释放之后，经过106秒即1分46秒之后，OP1240才能开始操作，这表明OP1240需要等待106秒。A工段托盘运行时间最长的是106秒。
由图1.2 B工段托盘运行时间最长的是60秒。
结合各工位的SOS时间和工段托盘运行时间，可看到SOS时间较高的46秒和47秒均在A工段，此外两工段托盘运行时间最长106秒是在A工段，所以制约产能输出的最大影响因素在A工段。
三、操作影响因素
1. 观察单工位的操作情况
由以上可得出制约产能输出的最大影响因素在A工段，那么接下来通过观察B工段的OP2030工位来验证瓶颈是否是在A工段。随机抽取OP2030工位并跟踪其两天的操作情况，将其操作受到影响的因素分为操作超节拍，疲劳延迟，机器延迟，操作延迟，换料时间，满位时间和空位时间，。
图3.1展示了OP2030工位两天操作情况及各因素的影响情况。这些时间综合占总工作时间20.65%，其中空位满位时间占比17.15%。
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图3.1 OP2030工位各宽放时间比例
空位时间指OP2030工位在工位上没有发动机进行操作，即在等待上工位释放发动机。满位时间指OP2030工位操作结束后，不能释放托盘，即发动机不能流转至下一个工位，因下一个工位上还有发动机在操作。
2. 空位满位影响因素
图3.2记录造成空位满位时间的原因，可将这些原因归纳为三类，分别是A工段发动机少、前后工位切换物料、员工离岗。由图可知OP2030工位空位时间占空位满位时间87.76%，其中因A工段发动机少而造成的空位时间占空位满位时间42.49%，不是因A工段发动机少仅是因员工离岗而造成空位时间占空位满位时间22.26%，前后工位切换物料而造成空位满位时间占总空位满位时间35.25%。
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图3.2 OP2030空位满位时间统计
由以上的数据再次印证制约输出成品发动机的最大因素因素是A工段，而A工段整体布局导致托盘运行时间长。员工离岗影响占比达到22.26%，这又受到公司的人事政策和管理等影响，汽车市场销量下行导致汽车企业普遍采取裁员降薪政策，这会影响到操作工的积极性。
四、未来改善方向
1.总结
本文提供了静态流水线制约产能的分析方法，这需要结合工位SOS时间、工位间托盘运行时间、空位满位时间这些因素，从而才能确定流水线的瓶颈和今后的改善方向。在本文中，最大的瓶颈在A工段，那么后续的改善方向就需要采取措施来降低A工段的SOS时间，或者更改流水线布局以降低托盘运行时间。但受制于场地和成本的影响，改变布局较难实施，因此为取得最大效益，可能需要降低A工段的SOS时间，以提高产线输出能力。
2.未来改善方向
“目前企业通过提升自动化率来提高效率和降低成本，简单地通过资本替代劳动来实现产业升级，劳动生产率在投资推动下上升得比工资更快，企业还能赢利，但其前提是，产品能够卖得出去。麻烦的是，如果生产成本上升了，但劳动力的技能水平却没有同步提高，那么，企业的利润空间就被挤压得越来越小。没有产品上的实际创新，产品需求一旦下滑，企业的生存就会出问题。产业升级的根本是需要人变得更能干，这样，企业去创新，开发新的技术和产品，正好让广大劳动者去生产。”本段摘自陆铭《大国大城-当代中国的统一、发展与平衡》。
丰田精益企业屋模型也指出丰田生产方式的支柱是持续改善和尊重员工，而持续绩效的真正根源-“善于思考的员工”。
这些都在强调员工是企业最大的资产，企业的产业升级需要依靠员工技能的提升，因此企业应采取积极措施并集中资源提高员工的技能，以实现产品创新和提高企业竞争力。
参考文献：
[1][美]詹姆斯 P.沃麦克，[英]丹尼尔 T.琼斯，[美]丹尼尔.鲁斯 《改变世界的机器》，机械工业出版社，2019年9月第1版第15次印刷
[2][美]托马斯.派兹德克，[美]保罗.凯勒，《六西格玛手册》，机械工业出版社，2019年11月第1版第2次印刷
[3]薛伟，蒋祖华主编，《工业工程概论》，机械工业出版社，2019年1月第2版第4次印刷
[4]陆铭著，《大国大城-当代中国的统一、发展与平衡》，上海人民出版社，2017年9月第8次印刷