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提高变速箱零件加工效率的几种尝试 |
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作者：一汽－大众汽车有限公司 杨涛 来源：AI汽车制造业 |
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继发动机之后，动力总成中的另一角色——变速箱走向前台，成为各个企业关注的焦点。变速箱以往在动力总成战略中一直得不到足够的重视，直至2007年第一款自主自动变速箱在吉利研发成功，20多年中国自主自动变速箱研发的坎坷命运终于开了一扇门。面对竞争，变速箱企业在参与技术变革的同时，更要具备核心竞争力。如何协调好变速箱各类零件的制造，提高生产效率、降低成本，已成为变速箱企业提升竞争能力的关键。本文通过简要介绍一汽大众传动器车间提升效率的一些方法，来探讨提升生产效率的途径。
一汽大众传动器车间生产02K和MQ250两个箱型的手动变速箱，每个箱型对应不同的发动机，总计两个系列7个品种共70余种自制零件，其中大多工序设备为多箱型共线混流生产。另外，由于生产计划多变，使得组织生产困难重重。经过学习和摸索，我们在提升零件的生产效率中取得了一定成效，主要包括4个方面内容：
做好前期规划，持续技术改进
前期规划合理与否，直接关系到产能和成本之间的平衡，也关系到企业未来提升效率和降低成本的空间。成本和效率之间往往是矛盾的，合理的前期规划应该追求两者的平衡并有所侧重。例如，在购买设备的同时，要考虑设备的易换性和通用性，未来通过简单的改造就能胜任新的生产任务，这一理念在共线设备、专用设备上尤其重要。02K和MQ250箱型的5个档位、11个齿轮在倒棱、剃齿等设备中都是共线使用，为了提升换线效率，减少等待时间，设备在前期规划的时候已经做好了混线生产的准备，只要通过更换夹具、刀具，并载入对应零件的加工程序，就可以实现短时间内品种的切换，极大地提高了换线效率。
然而，前期规划再合理也不能完全解决现生产的问题，产品和任务是不断变化的，为了弥补规划的不足，针对提升效率的持续改进就十分重要。而这需要技术和操作人员对设备的不断摸索和学习来实现，通过组织KVP（质量改进）和合理化建议等活动，激发员工的创新意识和热情，涌现出很多提升效率的好想法。例如，通过优化程序，齿圈的产能提升了80％；通过改变夹具，使得两种零件的夹具通用，使换线时间由3h减少到15min。
图1 技术人员通过技术改进提高刀具耐用度
另外一种提升效率的做法是寻找生产中的短板，比如生产节拍最长的设备、耗能最高的设备和停台频次最高的设备等。通过集中资源解决短板的问题来提升加工的效率。在改善短板的过程中要做到有的放矢和有所取舍，只是一味地追求提升效率，会导致成本的增高和时间的浪费。在齿轮粗加工中，滚齿的效率要比插齿高得多，精加工中剃齿的效率比磨齿高一些，但受制于工艺的限制不能随意地选择效率高的设备，这就需要协调设备能力通盘考虑资源的配比。通过对规划人员设备运行方式的分析，安排剃齿和倒棱等节拍快的设备共线生产两种零件，而插齿、滚齿采用单品种加工，或者同品种双机床加工的方式，以减少设备数量、降低投入成本。
不断改进的另外一个收获，是成本的降低和质量保持稳定。例如，通过KVP活动，齿轮工段将硬车的刀具耐用度从70件增加到1 800件，使得每年成本节约数十万元，创造了可观的经济效益（见图1）。变速箱大部分为金属零件，既要面对材料上涨的压力，同时也要保证质量的稳定，对于变速箱制造企业来说，降低成本要从技术革新和生产过程的点滴细节中想办法。
优化生产流程，完善生产计划
如果说设备是加工零件的器，那么合理高效的流程管理就是用。一硬一软，一刚一柔，两者配合完美才能创造最佳效益。关于流程方面的经验每个企业都有自己独到的见解，没有“放之四海而皆准”的真理，就比如丰田的TPS和JIT，业内公认最好、最高效的管理体系，也不是每个企业都能适用的。依据自己条件和企业文化建立一套自己的管理流程，博采众长，扬长避短才是更高明的选择。
流程已经建立，提升管理和生产效率就要依靠流程的执行有力和依势而变。执行和变化，本来是两个矛盾的概念。如何把握两者的度，判断的标准只有一个，就是是否有利于提高效率。如果流程不适应生产就要改变，有更好的流程就要改变原来的流程。道理简单，实施起来并不容易。例如，日系企业比较流行的看板管理，为什么在国内的一些企业中流行不起来或者成为一种摆设，主要是对于看板管理的意义没有明确，看板与自己的企业文化不兼容。这点在国有企业表现的更充分一些。
统筹内外资源
动力总成本身就是汽车中关键的部件系统，汽车发展的趋势是整车厂与部件厂分离，并互有交叉。变速箱制造企业与整车厂逐步会由依附关系到最后的独立合作关系，这种模式在国外已经成熟，随着国内汽车市场的扩大，这种专业化的分工将成为新的趋势。为了适应这种趋势及大规模生产的需要，变速箱企业除要做好自主研发的积累，更要做好专业化的分工和合作，例如，对于自己加工不能满足产能的少部分零件，新增加设备的成本投入与产量的比较来说过于昂贵，那么最好的方法是外委加工这部分零件。我公司在解决02K产能不足的时候，就是采用这种方式，综合比较起来，比自己的投入要经济得多。
另外，如果作为独立的变速箱制造企业，丰富的产品线也会造成多品种小批量的情况。众所周知，多品种小批量对于汽车行业来说并不经济，这从福特T型车和流水线的成功就能够验证。在行业竞争中，保证成本的重要途径就是大规模生产的规模效益。对此，主辅分离和细致的行业分工，也是解决这个问题的一个思路。此外，对于自主研发中需要注意的问题，就是零件的平台战略，在一个平台上的零件尽量设计成结构相似甚至可以互换，这对提升后续的生产效率将十分有益。
保障物流通畅，合理安排储备
JIT有着非常高效的物流系统，但对于国内汽车制造企业来说，实现JIT并不容易。一个流生产的要义是保证各环节的高效和稳定，企业的内部可以通过梳理流程实现高效的一个流生产，但外部因素的复杂性和意外性，会使JIT的效果大打折扣。而培育外部环境，以达到丰田的那种协同兵团作战的效率，对于国内企业来说成本过高。因此，保证通畅虽然比JIT层次低的多，但确是最重要的第一步。合理安排储备，减少在制品，提高物流的周转效率，增加设备的有效工作时间，就需要生产计划人员、物流人员以及设备维修人员的通力合作（见图2）。
图2 每种箱型的合理储备
为了降低设备停台，我公司在维修策略上进行了尝试：由救火式的维修，逐步与预防式的维修相结合；由单一的维修工段集中维修，逐步与全体生产人员的TPM（全面效率维修）相结合，取得了不错的效果。保障维修有力的另外一个层面是备件，备件常备不用将产生库存占款，长期闲置也会影响其使用效果，而常用不备则会造成更严重的停台等待，甚至干扰整个生产的运行。如何有效地使用备件资源，是每个制造企业制定维修策略时要考虑的首要问题。此外，备件工程师水平的高低也决定了备件使用的效率和效果。目前的设备大多采用模块化设计，易换性甚至互换性都比较好，设备厂家的售后服务也逐步深入到生产过程中来。这些间接因素，也是提升生产效率的有效手段。
此外，为了保证效率的提升和降低成本，还需要做好设备的前期规划和维护保养，同时需要工业工程、人力资源和质量保证等各部门的通力合作。
变速箱生产企业在参与技术变革的同时，可通过持续技术改进、优化生产流程、统筹内外资源以及保障物流通畅等几种途径来提高生产效率，降低成本，而这也逐渐成为企业提升竞争力的关键所在。(end)
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(9/21/2008) |
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