精益工位器具设计与应用_国旭华
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1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 3 , X u h u a , I H o n w e i HANG B a o d o n J i n l i a n H o n c h e n HAO M i n GUO L Z GAO Z , g g , g ,WANG g g 1, 2
工位器具是车间生产活 动 中 用 于 储 存 、 运 输 产 品 的 辅 助 器 具, 它本 身 不 产 生 价 值, 但又不可 摘 要 : 不用 , 且占据了可观的生产费用 。 精益生产利润主义经营思想的核心是通过彻底消除浪费和提高效 率来 降低成本 , 从而实现利润最大化的目 标 。 将 精 益 的 理 念 应 用 于 工 位 器 具 的 设 计 中 , 依据生产纲领配置数 量, 满足存放 、 转运和储备的需要 , 定制 装 载 数 量 、 搬 运 方 式 和 放 置 方 法, 减 少 或 消 除 储 运 产 生 的 浪 费, 降 低所占用的生产成本 , 用减法实现利润最大化的目标 。 关键词 : 工位器具 ; 精益 ; 浪费 中图分类号 : G 7 5 1. 2 文献标志码 : B T P o s i t i o n A a r a t u s e s i n a n d A l i c a t i o n o f L e a n W o r k i n D g p p g p p
用于成品 、 半 工位器具是在产品的制造过程中 , 成品和毛坯等装载 、 转运和存放的一种工具 , 它是车 间生产重要的组成部分 。 用精益的理念落实工位器 具, 是消除浪费 、 提 高 生 产 效 率、 保证生产安全以及
] 1 2 - 。本文针对用于车 建设现代化 车 Байду номын сангаас 的 必 然 选 择 [
图 3 竖置隔板式工位器具
) 托盘式 。 当产品尺寸较大 ( 长和宽均 >1 2 0 0 5 时, 出 于 安 全 因 素, 应 将 产 品 平 置。 若 产 品 高 mm) 度尺寸允许时 , 可将 2 个或数个工位器具堆放 , 节省 。 对 于 板 件 产 品, 空间减少 浪 费 ( 见 图 4) 由于不怕 , 挤压 , 可将板件产品直接叠放置于托盘 中 ( 见 图 5) 节省空间 , 发挥最大储运能力 。
体薄壁大部件加工 和 组 合 车 间 的 工 位 器 具 , 围绕减 少浪费 , 提升效率来 进 行 精 益 工 位 器 具 的 设 计 与 应 用。
1 精益工位器具配置原则
精益工位器具的配置原则如下 。 ) 数量配 置 。 工 位 器 具 应 结 合 生 产 纲 领 配 置 , 1 数量的设 置 应 满 足 一 天 生 产 或 设 定 的 时 间 节 拍 需 求, 包括存放 、 周转及周转占用 。 在满足需求的前提 下, 应使数量尽量少 , 以减少空间占用浪费 。 ) 载 量 配 置。 用 于 组 合 或 装 配 工 位 的 工 位 器 2 具, 设计中应按照产品基数成套存储转运 , 以减少转 运停滞时间浪费 , 准时转移按量补充 。 6 2
图 1 储运工位器具
《 新技术新工艺 》 设计与计算
设计 具可 随 时 移 动 , 搬运操作次数由4次直接缩减为1 次, 浪费显著减少 。 这样的工具既可减少人力浪费 、 动作浪费 、 时间浪费以及搬运设备与工具的占用 , 还 — — 产品可能的破坏 。 能减少更大的浪费 —
计算 品进行梳理 , 大致可分为下述 4 类工位器具 。
图 2 工位器具转运接口
图 4 托盘式工位器具 1
4 定制产品放置原则
定制产品放置原则如下 。 ) 大零部件存 取 费 时 费 力 , 用工位器具定制产 1 品放置 , 可减少 存 取 过 程 浪 费 。 零 部 件 存 放 姿 态 可 以水平 、 垂直或其他姿态 , 工位器具应结合本道工序 下线及下道工序上 线 姿 态 进 行 定 制 , 既要考虑本道 工序存放方便 , 也要充分考虑下道工序抓取便利 , 避 免二次抓 取 或 多 次 抓 取 , 尤 其 要 避 免 翻 转 等 动 作。 一次到位 , 减少抓取浪费 , 降低安全风险 。 ) 工位器具也 应 定 点 入 位 放 置 , 根据工位器具 2 装载状态 , 生产和管理者可实时掌握产品的信息 , 正 确判断生产状态 , 杜绝过量生产 。
DOI:10.16635/j.cnki.1003-5311.2016.06.008
0 1 6年 第6期 新技术新工艺 2
精益工位器具设计与应用
2 2 2 2 2 , , , , , 李宏伟1, 张宝东1, 高金良1, 王洪臣1, 赵 明3 国旭华1,
( 北京 1 北京北方车辆集团有限公司 工艺技术中心 , 北京市特种车辆部件先进制造与 0 0 0 7 2; 2. 1. ) 评估工程技术研究中心 , 北京 1 中国兵器工业规划研究院 , 北京 1 0 0 0 7 2; 3. 0 0 0 5 3
( , , ; 1. T h e I n s t i t u t e o f T e c h n o l o e B e i i n N o r t h V e h i c l e G r o u C o r o r a t i o n B e i i n 1 0 0 0 7 2, C h i n a 2. B e i i n S e c i a l g j g p p j g j g p ; , a n d E v a l u a t i o n B e i i n 1 0 0 0 7 2, C h i n a V e h i c l e P a r t s E n i n e e r i n R e s e a r c h C e n t e r f o r A d v a n c e d M a n u f a c t u r i n j g g g g ) , 1 0 0 0 5 3, C h i n a a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e B e i i n 3. C h i n a N o r t h I n d u s t r i e s P l a n n i n j g g : e u i m e n t f o r s t o r a e a n d t r a n s o r t a t i o n o f t h e w o r k s h o r o s t a t i o n a a r a t u s i s t h e a u x i l i a r A b s t r a c t T h e w o r k i n - q p g p p p p p y g , , c o n s i d e r a b l e r o d u c t i o n c o s t s . I n l e a n r o d u c u c t i o n a c t i v i t i e s . I t d o e s n o t r o d u c e v a l u e b u t i t m u s t b e u s e d a n d o c c u d - p p p p y , t t o r e d u c e t h e c o s t s o a s t o i o n, t h e c o r e o f r o f i t m a n a e m e n t t h o u h t i s t h r o u h t o e l i m i n a t e w a s t e a n d i m r o v e e f f i c i e n c p g g g p y s t a t i o n a a r a r e a l i z e t h e o a l o f r o f i t m a x i m i z a t i o n . T h e c o n c e t o f l e a n r o d u c t i o n i s a l i e d t o t h e d e s i n o f t h e w o r k i n - p p g p p p p p g g ,m t t o t h e r o d u c t i o n r o r a m t o d e t e r m i n e t h e n u m b e r o f c o n f i u r a t i o n e e t t h e n e e d s o f t r a n s o r t a t i o n a n d u s .A c c o r d i n p p g g p g , , , , s t o r a e c u s t o m-m c u s t o m-m c u s t o m-m w a a d e l o a d i n u a n t i t a d e h a n d l i n a d e l a c e m e n t m e t h o d r e d u c e o r e l i m i n a t e g y g q y g p , , t h e c o s t o f r o d u c t i o n a n d u s e s u b t r a c t i o n a o c c u s t o r a e a n d t r a n s o r t a t i o n r e d u c e w h a t t h e o c c u r r e d w a s t e i n d u r i n - p p y g p y g c h i e v e t h e o a l o f r o f i t m a x i m i z a t i o n . g p , ,w :w s t a t i o n a a r a t u s l e a n a s t e K e w o r d s o r k i n p p g y
) 竖置隔板式 。 工位器具内设置多个立板或立 1 柱作隔板 , 产品竖置其中 , 彼此不接触 。 这种工位器 具 装 载 多, 存 取 任 一 产 品 方 便, 适宜高度尺寸 。 ) 见图 3 0 0mm 的板件总成 ( 5 <1
3 转运经济原则
生产车间常用的转运工具包括推车 、 牵引车 、 叉 车、 吊车和电规车 。 对 5 种方式进行比较 , 生产经济 成本依次增加 , 方便快捷性依次降低 。 电规车 、 吊车 通常为整个车间共用 , 调度使用除能耗增加 、 等待浪 费外 , 还使安全成 本 增 加 ; 牵 引 车、 叉车相对能耗及 时间浪费减少 ; 而使用推车则最为精益 。 因此 , 在工 艺编制及工位器具 设 计 中 , 应优先选用更方便快捷 — — 推车 , 当转运能力不够时 , 再使用牵引车 的工具 — 和叉车 , 最后选 择 吊 车 和 电 规 车 。 由 此 工 位 器 具 设 计中 , 可依据载重 适 当 设 置 多 种 接 口 , 如 胶 轮、 插槽 , ) 重载时用动力转 运 , 与吊耳等 ( 见图 2 空载时可人 工推动 , 实现搬运的最低成本 。
) 均衡配置 。 车间内各工位的工位器具数量配 3 置应均衡 , 以减少 物 流 配 送 、 转 运 次 数, 减少物流通 道拥挤浪费 。
2 搬运经济原则
生产现场的搬运活动一般需要 4 项作业 : 集中 、 搬起 、 升起和移走 , 产 品 存 放 不 落 地 是 最 基 本 要 求。 对于大部件产品 , 减少搬运浪费尤为重要 , 这是因为 大部件每一项搬运作业都包含了更多的成本 。 改善 工位器具的功能 , 将储存与转运的工位器具合并为 , ) 一( 见图 1 合并后 , 作托盘可装 载 、 存 放; 作运载工
工位器具是车间生产活 动 中 用 于 储 存 、 运 输 产 品 的 辅 助 器 具, 它本 身 不 产 生 价 值, 但又不可 摘 要 : 不用 , 且占据了可观的生产费用 。 精益生产利润主义经营思想的核心是通过彻底消除浪费和提高效 率来 降低成本 , 从而实现利润最大化的目 标 。 将 精 益 的 理 念 应 用 于 工 位 器 具 的 设 计 中 , 依据生产纲领配置数 量, 满足存放 、 转运和储备的需要 , 定制 装 载 数 量 、 搬 运 方 式 和 放 置 方 法, 减 少 或 消 除 储 运 产 生 的 浪 费, 降 低所占用的生产成本 , 用减法实现利润最大化的目标 。 关键词 : 工位器具 ; 精益 ; 浪费 中图分类号 : G 7 5 1. 2 文献标志码 : B T P o s i t i o n A a r a t u s e s i n a n d A l i c a t i o n o f L e a n W o r k i n D g p p g p p
用于成品 、 半 工位器具是在产品的制造过程中 , 成品和毛坯等装载 、 转运和存放的一种工具 , 它是车 间生产重要的组成部分 。 用精益的理念落实工位器 具, 是消除浪费 、 提 高 生 产 效 率、 保证生产安全以及
] 1 2 - 。本文针对用于车 建设现代化 车 Байду номын сангаас 的 必 然 选 择 [
图 3 竖置隔板式工位器具
) 托盘式 。 当产品尺寸较大 ( 长和宽均 >1 2 0 0 5 时, 出 于 安 全 因 素, 应 将 产 品 平 置。 若 产 品 高 mm) 度尺寸允许时 , 可将 2 个或数个工位器具堆放 , 节省 。 对 于 板 件 产 品, 空间减少 浪 费 ( 见 图 4) 由于不怕 , 挤压 , 可将板件产品直接叠放置于托盘 中 ( 见 图 5) 节省空间 , 发挥最大储运能力 。
体薄壁大部件加工 和 组 合 车 间 的 工 位 器 具 , 围绕减 少浪费 , 提升效率来 进 行 精 益 工 位 器 具 的 设 计 与 应 用。
1 精益工位器具配置原则
精益工位器具的配置原则如下 。 ) 数量配 置 。 工 位 器 具 应 结 合 生 产 纲 领 配 置 , 1 数量的设 置 应 满 足 一 天 生 产 或 设 定 的 时 间 节 拍 需 求, 包括存放 、 周转及周转占用 。 在满足需求的前提 下, 应使数量尽量少 , 以减少空间占用浪费 。 ) 载 量 配 置。 用 于 组 合 或 装 配 工 位 的 工 位 器 2 具, 设计中应按照产品基数成套存储转运 , 以减少转 运停滞时间浪费 , 准时转移按量补充 。 6 2
图 1 储运工位器具
《 新技术新工艺 》 设计与计算
设计 具可 随 时 移 动 , 搬运操作次数由4次直接缩减为1 次, 浪费显著减少 。 这样的工具既可减少人力浪费 、 动作浪费 、 时间浪费以及搬运设备与工具的占用 , 还 — — 产品可能的破坏 。 能减少更大的浪费 —
计算 品进行梳理 , 大致可分为下述 4 类工位器具 。
图 2 工位器具转运接口
图 4 托盘式工位器具 1
4 定制产品放置原则
定制产品放置原则如下 。 ) 大零部件存 取 费 时 费 力 , 用工位器具定制产 1 品放置 , 可减少 存 取 过 程 浪 费 。 零 部 件 存 放 姿 态 可 以水平 、 垂直或其他姿态 , 工位器具应结合本道工序 下线及下道工序上 线 姿 态 进 行 定 制 , 既要考虑本道 工序存放方便 , 也要充分考虑下道工序抓取便利 , 避 免二次抓 取 或 多 次 抓 取 , 尤 其 要 避 免 翻 转 等 动 作。 一次到位 , 减少抓取浪费 , 降低安全风险 。 ) 工位器具也 应 定 点 入 位 放 置 , 根据工位器具 2 装载状态 , 生产和管理者可实时掌握产品的信息 , 正 确判断生产状态 , 杜绝过量生产 。
DOI:10.16635/j.cnki.1003-5311.2016.06.008
0 1 6年 第6期 新技术新工艺 2
精益工位器具设计与应用
2 2 2 2 2 , , , , , 李宏伟1, 张宝东1, 高金良1, 王洪臣1, 赵 明3 国旭华1,
( 北京 1 北京北方车辆集团有限公司 工艺技术中心 , 北京市特种车辆部件先进制造与 0 0 0 7 2; 2. 1. ) 评估工程技术研究中心 , 北京 1 中国兵器工业规划研究院 , 北京 1 0 0 0 7 2; 3. 0 0 0 5 3
( , , ; 1. T h e I n s t i t u t e o f T e c h n o l o e B e i i n N o r t h V e h i c l e G r o u C o r o r a t i o n B e i i n 1 0 0 0 7 2, C h i n a 2. B e i i n S e c i a l g j g p p j g j g p ; , a n d E v a l u a t i o n B e i i n 1 0 0 0 7 2, C h i n a V e h i c l e P a r t s E n i n e e r i n R e s e a r c h C e n t e r f o r A d v a n c e d M a n u f a c t u r i n j g g g g ) , 1 0 0 0 5 3, C h i n a a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e B e i i n 3. C h i n a N o r t h I n d u s t r i e s P l a n n i n j g g : e u i m e n t f o r s t o r a e a n d t r a n s o r t a t i o n o f t h e w o r k s h o r o s t a t i o n a a r a t u s i s t h e a u x i l i a r A b s t r a c t T h e w o r k i n - q p g p p p p p y g , , c o n s i d e r a b l e r o d u c t i o n c o s t s . I n l e a n r o d u c u c t i o n a c t i v i t i e s . I t d o e s n o t r o d u c e v a l u e b u t i t m u s t b e u s e d a n d o c c u d - p p p p y , t t o r e d u c e t h e c o s t s o a s t o i o n, t h e c o r e o f r o f i t m a n a e m e n t t h o u h t i s t h r o u h t o e l i m i n a t e w a s t e a n d i m r o v e e f f i c i e n c p g g g p y s t a t i o n a a r a r e a l i z e t h e o a l o f r o f i t m a x i m i z a t i o n . T h e c o n c e t o f l e a n r o d u c t i o n i s a l i e d t o t h e d e s i n o f t h e w o r k i n - p p g p p p p p g g ,m t t o t h e r o d u c t i o n r o r a m t o d e t e r m i n e t h e n u m b e r o f c o n f i u r a t i o n e e t t h e n e e d s o f t r a n s o r t a t i o n a n d u s .A c c o r d i n p p g g p g , , , , s t o r a e c u s t o m-m c u s t o m-m c u s t o m-m w a a d e l o a d i n u a n t i t a d e h a n d l i n a d e l a c e m e n t m e t h o d r e d u c e o r e l i m i n a t e g y g q y g p , , t h e c o s t o f r o d u c t i o n a n d u s e s u b t r a c t i o n a o c c u s t o r a e a n d t r a n s o r t a t i o n r e d u c e w h a t t h e o c c u r r e d w a s t e i n d u r i n - p p y g p y g c h i e v e t h e o a l o f r o f i t m a x i m i z a t i o n . g p , ,w :w s t a t i o n a a r a t u s l e a n a s t e K e w o r d s o r k i n p p g y
) 竖置隔板式 。 工位器具内设置多个立板或立 1 柱作隔板 , 产品竖置其中 , 彼此不接触 。 这种工位器 具 装 载 多, 存 取 任 一 产 品 方 便, 适宜高度尺寸 。 ) 见图 3 0 0mm 的板件总成 ( 5 <1
3 转运经济原则
生产车间常用的转运工具包括推车 、 牵引车 、 叉 车、 吊车和电规车 。 对 5 种方式进行比较 , 生产经济 成本依次增加 , 方便快捷性依次降低 。 电规车 、 吊车 通常为整个车间共用 , 调度使用除能耗增加 、 等待浪 费外 , 还使安全成 本 增 加 ; 牵 引 车、 叉车相对能耗及 时间浪费减少 ; 而使用推车则最为精益 。 因此 , 在工 艺编制及工位器具 设 计 中 , 应优先选用更方便快捷 — — 推车 , 当转运能力不够时 , 再使用牵引车 的工具 — 和叉车 , 最后选 择 吊 车 和 电 规 车 。 由 此 工 位 器 具 设 计中 , 可依据载重 适 当 设 置 多 种 接 口 , 如 胶 轮、 插槽 , ) 重载时用动力转 运 , 与吊耳等 ( 见图 2 空载时可人 工推动 , 实现搬运的最低成本 。
) 均衡配置 。 车间内各工位的工位器具数量配 3 置应均衡 , 以减少 物 流 配 送 、 转 运 次 数, 减少物流通 道拥挤浪费 。
2 搬运经济原则
生产现场的搬运活动一般需要 4 项作业 : 集中 、 搬起 、 升起和移走 , 产 品 存 放 不 落 地 是 最 基 本 要 求。 对于大部件产品 , 减少搬运浪费尤为重要 , 这是因为 大部件每一项搬运作业都包含了更多的成本 。 改善 工位器具的功能 , 将储存与转运的工位器具合并为 , ) 一( 见图 1 合并后 , 作托盘可装 载 、 存 放; 作运载工