（机械工程专业论文）精益生产方式在hx公司的应用研究.pdf

精益生产方式在h x 公司的应用研究 摘要 中国经济的高速发展，推动中国机床制造行业进入一个高速发展的时代。其鲜明特 征表现为市场需求旺盛，新型机床层出不穷，价格战愈演愈烈，竞争进一步加剧。要保 证效益不退，最切实可行的一条途径就是加强企业成本控制，不断降低成本。 精益生产是当前工业界最具影响力、公认最佳的一种生产组织体系和方式，实施精 益生产是降低成本、减少浪费，提高企业竞争力、谋求更大发展的重要手段，大量的实 践也表明其在“降本增效力方面具有显著效果。 论文以h x 公司为背景，对机床制造行业背景和精益生产理论进行分析，主要以 姒公司在当前激烈的竞争环境下推行精益生产方式、努力降本增效的活动为研究内容。 论文的主要工作和成果如下： 1 依据精益生产、工业工程、生产运作与管理等理论和分析工具，提出了机械加 工零件主轴壳体的工艺改进方案，同时对其他工艺提出了改进建议。 2 对公司目前的质量管理现状进行了分析研究，提出了质量管理精益改进方案， 通过q c 技术应用及5 s 管理的推进验证了改进方案的实施效果。 3 对公司目前的设备管理现状进行了分析研究，提出了设备管理精益改进方案， 并以数据验证了实施效果。 论文在探讨解决耿公司精益生产问题的同时，对国内机械企业精益生产研究也提 供了一种思路。 关键词：精益生产，生产工艺，质量管理，设备管理 as t u d yo ni 咿l e 匝n 1 j a t i o no fl e a np r o d u c t i o n a b s t r a c t 1 1 把d e v e l o p m e n to fc h i 鹏e c o n o m y 班讲n 0 把s 锄t o m 嘶v ei n d l i s i d ri n t oap e f i o do f f l a s t 如e l o p 锄m tw l i i c hi sn 0 讪l ych a ：麟删b y 驰l 溅d e 斌吐v a r i e d n 0 v e lt y l 圮s0 f m 孤k n et 0 0 l ，丘l 嬲p d c ew 缸觚di n t e 船i f i e dc o m p 嘶t i o n 1 fm ep 脚t sf 融o r i e ss t i l lw a m t 0 h a v cm c o m e ，t h ef - e a s i b kw a yt 0 l v ct h i s 邮b l e mi st 0 朗h 锄c em e 删硼喀m gl e v c lt 0 c o n t lt h ec o s ti nt h e 烈i t i 揶试a l 记川u c em ec 0 s tc o n t i n u o u s l y l e 趾p r o d u c t i o ni st h em o s ti 玎皿u 髓c i n g 础m a g i i l g 删m e 伽玳斌l yw l l i c hi sc 0 璐i d e 同 o mo f 也eb e s t 删s t r 孤ts y s t e n l ni sa l 蹰妇p 0 咖tm 甜l o d ：f 0 rl e 鸽c o s t 觚d 愀， n 1 0 陀c o m p a 蒯v ea d v a i ：曲唔e 锄ds p 越e 向rd e v e l 哪m 咖m 锄yi - a c t s 姗p i 删m a l i tm a d e a 删岫p a c t i nt 1 1 e 硒p e c to f d u c i n gp r 捌i u i c t i o ne f i j c i 黜y ” n l i s 删c l et a k 髓h xc o m 脚心弱m eb a c k 印硼d1 1 璩b a c k d r o p0 f 她的d eo f 艇d l i 粥t 0 0 lm 舢如曲鹏驵dt h et h 巧o fl 啪p 砒c t i o na 他觚a l y z e db yt h e 觚n m a i n i y 他础s 0 nt h e 印p l i c a l i o no fl e 趾p i d i u c t i o n 锄d 吐圮咖i n gc o s ta c t i v i t i e si n h xc o m w 蚪yi n 妇m o 陀c r i 缸c a l 锄dc 伽叩l 硎畸v e 蜘 v i r o 彻舱n tc u 暇钮y t h c 陀s 钼r c hp 眦e 鼹锄d 陀吼l o ft l l i s枷c l ea 陀雏f o l l o w s ： f i r s t b y 峭i i l gn l em r i 髂锄da n a l y s i s 童0 0 l sa t ，o u tl 锄p l 协如m i o n i n d l l s l 时 e n g i n e e r i i l g ，p r o d u c e 觚do l ，e r a l em 锄a g e m e n t 雒d o n i tc o m 髓t 0m e l u t i o na ：b o l n 托c 0 哑灯嗽：t i 】呜m e 屯l l i l o l o g y o ft h ep f i i l c i p a la ) 【i sb o d y i t a l 西v 髓m ei m p r o v c m 饥t 鲫g g c s ：t i o no no m c rt c c h l l o l o 黟 s e c d n d b 幽n g m em 锄敏：t u r h l g s t 缸吣锄dt l l e q l l a l i t ) rm 锄a ge l ! n 饥t ，t h e m o d i f i e ds c h e m ei sb r o u g 址 f o n 删o n 叫i 锣a s 剐嘲枷s u c c c 豁o fq u a l i 哆 c 咖l 叩i p l i ：t i o nc a p 刚伪t h a 土m e r e s u no fm o d i 6 e ds c h e m ei se f 稻c t t l a l t b i r d v i at h et l l e o 巧o fi 洄u i p m e n tm a i n t e n a n c ea n dn l e s e a r c ho nm 触m 趾t u r i n g n 蜘，m ei n l p v e d 删e c ti ss u b l i l i n c 斌柚dn l ee q i l i p m e n tm 卸a g 删i su s e d 蝴s 如l l y i nf a c tw l l i c hc 锄b es a i dt h a lt h e 州e c ti sa p p l i e d 1 ka r t i c l e 胡研d s 强i d t 0 s e a r c ht h ea p p l i c a 土i o no fl e 锄n o “c t i o n 血e 劬肌l a l 锄t i e 删s 髓o ft l 地m h i p a r t sw h i l e “d i s c u s s 鹤 t o 陀l v et l l ep b l 唧a b o u tl c 釉 p 砒t i o n i i l t h e 麟c 伽嗍 k e ，w b r d s ：l 啪p d i 叫i o 玛p r o d u c tt e c h l o g y 小i a l i 够m a 彻g e m e n t ，e q u i p m e n t m 浙江工业大学硕士学位论文 1 1 研究背景及意义 第l 章绪论 自1 9 9 8 年国家实施积极财政政策以来，我国经济保持着持续快速增长的良好态势， 机床市场有了很大的发展，尤其是近几年中国机床市场迅速扩大，2 0 1 0 年1 6 月，我国 机床工具行业情况良好，总体产销两旺，各项经济指标虽有小幅波动，但均有较大增幅。 机床工具工业持续高速增长，上半年完成总产值2 4 2 4 2 亿元，同比增长4 1 4 ，其中机 床行业总产值5 7 2 1 亿元，同比增长3 1 7 。金属切削机床产量为3 3 8 2 0 9 台，其中数控 机床产量达到9 4 5 1 9 l 台，同比增长分别为2 5 8 和5 2 2 。金属切削机床行业实现利润 2 2 7 亿元，同比增长6 8 3 ，产值利润率为5 o ，同比提高1 1 个百分点。从行业产值来 看，2 0 0 5 年，我国机床工具行业的工业总产值只有1 3 0 0 亿元。五年的时间里，这一数 据在稳步攀升：2 0 0 6 年突破2 0 0 0 亿元、2 0 0 7 年达到2 6 0 0 亿元、2 0 0 8 超过3 0 0 0 亿元， 2 0 0 9 年，在连续8 年保持世界第一消费大国后，我国首次成为世界第一机床生产大国， 产值达4 0 1 4 2 亿元。事实上，这五年来我国机床工业持续的高速发展，除了2 0 0 9 年的 增幅为1 6 1 外，其他年份都在2 5 以上。因此，可以说“十一五 的五年是中国机床工 具行业发展的黄金五年n 1 。 除了行业总产值连续跨过几个阶梯外，搿十一五一期间，我国金属加工机床产量和 产值数控化率也在显著提升。从数据上看，2 0 0 9 年数控金属切削机床产量1 4 3 9 0 4 台， 是2 0 0 5 年5 9 6 3 9 台的2 4 l 倍，2 0 0 9 年金属加工机床产值数控化率达到5 2 ，与2 0 0 5 年3 6 3 比较，提高了1 6 个百分点。直观的表现就是低档、大路货产品生产少了，中高 档、专用产品生产多了；普通机床生产少了，数控产品生产多了，老产品少了，新产品 多了。 舣公司是拥有著名品牌和自主知识产权、核心竞争力强的国有中型企业集团。现 为全国机床工具协会理事单位、全国铣床协会常务理事单位，浙江省先进企业。公司始 建于1 9 5 8 年，历史悠久，经二次搬迁，现坐落于杭州市经济技术开发区下沙街道二号 坝路6 0 2 号。公司占地面积5 4 9 3 4 万平方米，建筑面积1 4 4 2 万平米，拥有固定资产 净值5 0 0 0 万元，员工8 5 8 人。 浙江工业大学硕士学位论文 公司加工设备先进，检测手段完善。本公司拥有1 2 j 3 2 0 2 0 0 0 的高精度丝杆磨床， 大型数显龙门铣床和龙门刨床，大型程控导轨磨床。大型平面磨床，高精度外圆磨床和 精密平面磨床，3 1 5 吨油四柱油压机等先进和大型加i 设备，配有英国产雷尼绍激光干 涉仪、球杆仪、数据处理万能测长仪、万能渐开线检查仪、全自动磁粉探伤机、碳硅测 定仪、万能材料试验机等齐全的检测设备。主要产品有：启新牌系列铣床。公司目前生 产的铣床产品有普通铣床、精简型数控铣床、数控床身铣床、立式加工中心等。铣床产 品设计中以e a d 为主，配套应用e a m 系统、p d m 产品数据管理，采用三维建模，兰 维装配，然后由三维模型转换出二维生产用图，产品设计开发高质、高效。x q 6 2 2 5 、 稻2 2 5 、x s 2 3 0 、x 6 为2 型系列产品万能回转头铣床设计新颖，功能齐全，轻便灵活， 质量可靠，具有极强的万能性和多用途。其中x q 6 2 2 5 万能回转头铣床为公司传统的拳 头产品，独特的三节回转壳体结构，万能性强，能满足各种型面的加工，适宜于进行i 具、模具、仪表、轻工、玩具等行业和机修及小批量产品加工生产。x 5 3 3 0 、x 5 3 2 5 型 系列摇臂铣床价格低廉、质量稳定，更具灵活性和高速切削性能。x k 7 1 3 、斌亨1 4 数控 床身铣床、加工中心和u 6 2 2 5 、( 5 3 2 5 型号数控铣床系列深受用户青睐，产品荣获 浙江省优质产品、浙江省跨世纪著名品牌、浙江省用户采购( 一品一选) 首选品牌等荣誉 称号，公司年生产值1 3 亿元以上。 公司坚持不断提高产品质量，提升管理水平。1 9 9 9 年通过l s 0 9 0 0 2 ：1 9 9 4 质量体系 认证，2 0 0 2 年通过了l s 0 9 0 0 l ：2 0 0 0 版质量管理体系认证审核。2 0 0 4 年获计量检测体 系合格证书，2 0 0 客年获测量管理体系合格证书。公司荣获了浙江省乱2 m 普及教育先进 单位、全国机械工业质量管理优秀企业称号和全国第七、第八届设备管理优秀单位，被 授予全国首批机械加工企业管理基础工作规范化达标企业，质量管理小组活动多次被评 为国家级优秀质量管理小组。 近年来， i x 公司紧紧抓住历史机遇，大力推进科技进步，积极推进现代化、科学 化的管理方法，实施多元化发展战略，企业步入健康、持续、快速的良性发展时期。 公司本看团结奋斗，艰苦创业一的企业精神，为证实本公司有能力稳定地提供满 足顾客和适用法律法规要求的产品，在全公司范围内建立、实施i s 0 9 0 0 l ：2 0 0 8 标准要 求的质量管理体系，并得到持续改进，更好地为顾客提供满意产品。 但是目前公司在发展过程中，产品单位成本高，价格竞争力不强；厂房过于拥挤， 发展场地受限；质量控制不到位，因产品报废造成的损失较多；设备老化严重，保养和 2 浙江工业大学硕士学位论文 维修不及时。要想保持企业健康持续的发展，必须加强企业管理。精益生产方式是当前 比较好的一种生产组织方式。精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供 求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无 用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果。与传 统的大生产方式不同，其特色是“多品种 ，“小批量 。精益生产又称精良生产，其中 “精 表示精良、精确、精美；“益 表示利益、效益等等。 精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。精益 生产方式既是一种以最大限度地减少企业生产所占用的资源和降低企业管理和运营成 本为主要目标的生产方式，又是一种理念、一种文化。精益生产方式的实质是管理过程， 包括人事组织管理的优化，大力精简中间管理层，进行组织扁平化改革，减少非置接生 产人员：推行生产均衡化同步化，实现零库存与柔性生产；推行全生产过程( 包括整个 供应链) 的质量保证体系，实现零不良；减少和降低任何环节上的浪费，实现零浪费； 最终实现拉动式准时化生产方式。精益生产方式生产出来的产品品种能尽量满足顾客的 要求，而且通过其对各个环节中采用的杜绝一切浪费( 人力、物力、时间、空间) 的方 法与手段满足顾客对价格的要求。精益生产方式要求消除一切浪费，追求精益求精和不 断改善，去掉生产环节中一切无用的东西，每个工人及其岗位的安排原则是必须增值， 撤除一切不增值的岗位：精简产品开发设计、生产、管理中一切不产生附加值的工作。 其目的是以最优品质、最低成本和最高效率对市场需求作出最迅速的响应。为了能使公 司在竞争中占有一席之，m ( 公司开展了将精益生产方式应用到企业实际生产过程的活 动，把降低成本、增加效益放在企业管理的重要地位。 1 2 国内外的研究现状 精益生产( l e 眦p r o d u c t i o n ，简称l p ) 是美国麻省理工学院数位国际汽车计划组织 ( 啪) 的专家对日本丰田准时化生产j i t ( 胁i i i 而e ) 生产方式的赞誉称呼。精， 即少而精，不投入多余的生产要素，只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品( 或 下道工序急需的产品) ；益，即所有经营活动都要有益有效，具有经济效益。精益生产 方式源于丰厨生产方式，是由美国麻省理i 学院组织世界上1 7 个国家的专家、学者， 花费5 年时间，耗资5 0 0 万美元，以汽车工业这一开创大批量生产方式和精益生产方式 j 行的典型工业为例，经理论化后总结出来的。精益生产方式的优越性不仅体现在生产 3 浙江工业大学硕士学位论文 制造系统，同样也体现在产品开发、协作配套、营销网络以及经营管理等各个方面，它 是当i i 工业界最佳的一种生产组织体系和方式，也必将成为二十一世纪标准的全球生产 体系。精益生产方式是战后日本汽车工业遭到的“资源稀缺一和“多品种、少批量一的 市场制约的产物。它是从丰田相佐诘升始，经丰田喜一郎及大野耐一等人的共同努力， 直到2 0 世纪6 0 年代才逐步完善而形成的。 2 0 世纪初，从美国福特汽车公司创立第一条汽车生产流水线升始，大规模的生产流 水线一直是现代工业生产的主要特征，改变了效率低下的单件生产方式，被称为生产方 式的第二个里程碑。大规模生产方式是以标准化、大批量生产来降低生产成奉，提高生 产效率的。这种方式适应了美国当时的国情，汽车生产流水线的产生，一举把汽车从少 数富翁的奢侈品变成了大众化的交通工具，美国汽车工业也由此迅速成长为美国的一大 支柱产业，并带动和促进了包括钢铁、玻璃、橡胶、机电以至交通服务业等在内的一大 批产业的发展。大规模流水生产在生产技术以及生产管理史上具有极为重要的意义。但 是第二次世界大战以后，社会进入了一个市场需求向多样化发展的新阶段，相应地要求 工业生产向多品种、小批量的方向发展，单品种、大批量的流水生产方式的弱点就日渐 明显了。为了顺应这样的时代要求，由日本丰田汽车公司首创的精益生产，作为多品种、 小批量混合生产条件下的高质量、低消耗进行生产的方式在实践中摸索、创造出来了。 精益生产方式在实践应用中根据丰田实际生产的要求而被创造、总结出来的一种革命性 的生产方式，被人称为“改变世界的机器，是继大量生产方式之后人类现代生产方式 的第三个里程碑。总体来说，根据精益生产方式的形成过程可以将其划分为三个阶段： 丰田生产方式形成与完善阶段，丰田生产方式的系统化阶段( 即精益生产方式的提出) ， 精益生产方式的革新阶段( 对以前的方法理论进行再思考，提出新的见解) 。具体形成 过程见图1 1 。 i j 1 一1 一 图1 1 精益生产方式的形成过程 1 丰田生产方式的形成与完善阶段。1 9 5 0 年日本工程师丰田英二到底特律对福特 的鲁奇厂进行了三个月的参观，当时鲁奇厂是世界上最大而且效率最高的制造厂。但是 丰田英二对这个庞大企业的每一个细微之处都作了审慎的考察，回到名古屋后和生产制 造方面富有才华的大野耐一一起很快得出了结论：大量生产方式不适合于日奉。因为第 一，当时日本国内市场狭小，所需汽车的品种又很多，多品种、小批量并不适合大量生 浙江工业大学硕士学位论文 产方式的要求；第二，战后的日本缺乏大量外汇来大量购买西方的技术和设备，不能单 纯地仿效鲁奇厂并在此基础上改进；第三，缺乏大量廉价劳动力。由此丰田英二和大野 耐一开始了适合日本需要的生产方式的革新。大野耐一先在自己负责的工厂实行一些现 场管理方法，如目视管理法、一人多机，u 型设备布置法等，这是丰田生产方式的萌芽。 随着大野耐一式的管理方法取得初步实效，他的地位也得到了逐步提升，大野耐一式的 管理在更大的范围内得到应用，他的周围同时也聚集了一些人，进一步完善方法。通过 对生产现场的观察和思考，提出了一系列革新，例如三分钟换模法，现场改善，自动化， 五问法，供应商队伍重组及伙伴合作关系，拉动式生产等。同时这些方法是在不断地完 善中，最终建立起一套适合日本的丰田生产方式。1 9 7 3 年秋天发生石油危机以后，日本 经济下降到负增长的状态，但丰田公司不仅获得高于其他公司的盈利，而且与年俱增， 拉大了同其他公司的距离。于是丰田生产方式开始受到重视，在日本得到了普及推广。 得到了学术界的认可，吸引了一些教授对其进行研究，完成了内容的体系化。随着日本 汽车制造商大规模海外设厂，丰田生产方式传播到了美国，并以其在成本、质量、产品 多样性等方面巨大效果得到了广泛的传播圆。 2 丰田生产方式的系统化阶段精益生产方式的形成。为了进一步揭开日本汽 车工业成功之谜，1 9 8 5 年美国麻省理工学院筹资5 0 0 万美元，确定了一个名叫“国际汽 车计划一( i m v p ) 的研究项目。在丹尼尔鲁斯教授的领导下，组织了5 3 名专家、学者， 从1 9 8 4 年到1 9 8 9 年，用了五年时间对1 4 个国家的近9 0 个汽车装配厂进行实地考察。 查阅了几百份公开的简报和资料，并对西方的大量生产方式与日本的丰田生产方式进行 对比分析，最后于1 9 9 0 年著出了改变世界的机器一书，第一次把丰田生产方式定 名为b 被h 删o n ，即精益生产方式。这个研究成果引起了汽车业内的轰动，掀起了 一股学习精益生产方式的狂潮。精益生产方式的提出，把丰田生产方式从生产制造领域 扩展到产品开发、协作配套、销售服务、财务管理等各个领域，贯穿于企业生产经营活 动的全过程，使其内涵更加全面，更加丰富，对指导生产方式的变革更具有针对性和可 操作性。接着在1 9 9 6 年，经过四年的“国际汽车计划一( 啪) 第二阶段研究，著出 了精益思想这本书。精益思想弥补了前一研究成果并没有对怎样能学习精益生 产的方法提供多少指导的问题，而这本书则描述了学习丰田方法所必须的关键原则，并 且通过例子讲述了各行各业均可遵从的行动步骤，进一步完善了精益生产的理论体系。 在此阶段，美国企业界和学术界对精益生产方式进行了广泛的学习和研究，提出很多观 点，对原有的丰田生产方式进行了大量的补充，主要是增加了很多斑技术，信息技术， 5 浙江工业大学硕士学位论文 文化差异等对精益生产理论进行完善，以使精益生产更适用性。 3 精益生产方式的新发展阶段。精益生产的理论和方法是随着环境的变化而不断 发展的，特别是在2 0 世纪末，随着研究的深入和理论的广泛传播，越来越多的专家学 者参与进来，出现了百花齐鸣的现象，各种新理论的方法层出不穷，如大规模定制( 础鹳 c u s t o n l i 2 确0 n ) 与精益生产的相结合、单元生产( l l 舯o d u 砸) 、j i 他、5 s 的新发展、 ，n ，m 的新发展等。很多美国大企业将精益生产方式与本公司实际相结合，创造出了适 合本企业需要的管理体系，例如：1 9 9 9 年美国联合技术公司( m ) 的a c e 管理( 获 取竞争性优势a c h i e v i n gc 伽叩e 黼v ee x c e l i 锄c e ) ，精益六西格玛管理，波音的群策群力， 通用汽车1 9 9 8 年的竞争制造系统( g mq 蛆p c t i t i v em f g s y 娠舭) 等。这些管理体系实质 是应用精益生产的思想，并将其方法具体化，以指导公司内部各个工厂、子公司顺利地 推行精益生产方式。并将每一工具实施过程分解为一系列的图表，员工只需要按照图表 的要求一步步实施下去就可，并且每一工具对应有一套标准以评价实旌情况，也可用于 母公司对子公司的评估。在此阶段，精益思想跨出了它的诞生地稳l 造业，作为一种 普遍的管理哲理在各个行业传播和应用，先后成功地在建筑设计和施工中应用，在服务 行业、民航和运输业、医疗保健领域、通信和邮政管理以及软件开发和编程等方面应用， 使精益生产系统更加完善。 对欧洲8 0 家实行j r r 企业进行的一项研究表昵，j r r 对企业能力的改善包括：库存 平均减少5 0 ；生产周期缩短5 0 一7 0 ；生产效率提高2 0 一5 0 ；j r r 的投资回 收期也缩短到少于9 个月脚。从大多数企业采用精益生产方式获得成功中，可以看出精 益生产方式已经成为新一代的生产方式。 中国的制造企业应用丰田生产体系开始于上世纪7 0 年代后期，早于美国和欧洲的 制造企业。9 0 年代初，一汽在新建的变速箱厂开始推行精益生产方式并取得了显著的 效果，半年中产值增长4 4 3 ，全员劳动生产率增长3 7 ，人均创利增长2 5 1 嘲。 1 3 论文研究内容与技术路线 论文主要针对麟公司金加工车间有代表性的零件加工工艺进行改进，同时，还对 生产管理中的质量管理、设备管理进行了分析，提出精益改进方案并实施验证。主要研 究内容有： 1 通过对生产管理现状的分析，提出了总体改进的方案。 6 浙江工业大学硕士学位论文 2 对生产工艺的现状进行了分析。依据精益生产、工业工程、生产运作与管理等理 论和分析工具，提出了机械加工零件主轴壳体的工艺改进方案旧。同时对其他相关零件 的工艺进行了分析，并实施了改进。 3 对公司目前的质量管理现状进行了分析研究，提出了质量管理精益改进方案，重 点例举了q c 方法的应用实例及5 s 管理的推进，并以数据验证了实施效果。 4 对公司目前的设备管理现状进行了分析研究，提出了设备管理精益改进方案，并 以数据验证了实施效果。 图l - 2 为h x 公司金工车间精益生产研究的技术路线。 图l - 2h x 公司金工车间精益生产研究的技术路线 7 浙江工业大学硕士学位论文 第2 章现状分析与总体改进方案 舣公司经过近几年的发展，公司生产能力有了较大的提高，由原先月均生产l o o 台到月均生产1 3 0 台，公司加工能力提高了3 0 ，这其中增加了如丝杆磨床、龙门铣床、 导轨磨床等起到了关键的作用。2 0 0 9 年以来，因政策原因，公司增加大型设备受到了限 制，同时为了完成上级部门下达的生产任务，公司铣床生产要达到月均1 5 0 台左右，有 时会更高，为完成任务，必须提高生产效率。 精益生产方式是比较好的一种生产组织方式忉。它是以最大限度地减少企业生产所 占用的资源和降低企业管理和运营成本为主要目标的生产方式，精益生产方式的实质是 管理过程，包括人事组织管理的优化，大力精简中间管理层，进行组织扁平化改革，减 少非直接生产人员；推行生产均衡化同步化，实现零库存与柔性生产；推行全生产过程 ( 包括整个供应链) 的质量保证体系，实现零不良；减少和降低任何环节上的浪费，实 现零浪费；最终实现拉动式准时化生产方式。精益生产方式生产出来的产品品种能尽量 满足顾客的要求，而且通过其对各个环节中采用的杜绝一切浪费( 人力、物力、时间、 空间) 的方法与手段满足顾客对价格的要求。精益生产方式要求消除一切浪费，追求精 益求精和不断改善，去掉生产环节中一切无用的东西，每个工人及其岗位的安排原则是 必须增值，撤除一切不增值的岗位；精简产品开发设计、生产、管理中一切不产生附加 值的工作。其目的是以最优品质、最低成本和最高效率对市场需求作出最迅速的响应嘲。 为了应对市场严峻挑战，舣公司开展了将精益生产方式应用到企业实际生产过程的活 动，为我国机床制造企业的精益生产应用研究做有益的探索和实践。 2 1 公司基本情况 公司下属铸造车间、锻造车间、热处理车间、小件加工车间、大件加工车间、装配 车间六个车间。铸造车间主要是为铣床零件提供铸件毛坯，在金工车间进行加工后成为 可组装的零件：锻造车间主要是为铣床零件提供锻件：热处理车间为零件提供热处理服 务( 如调质、淬火、氮化、渗碳、发兰等) ；小件加工车间主要承担小型零件的加工任 务；大件加工车间主要承担大型零件的加工任务；装配车间根据各车间提供的零件和外 8 浙江工业大学硕士学位论文 购件进行组装成台。公司车间组成如图2 - 1 所示。 图2 1 公司车间组成图 铣床的组装成台需要各个车间的相互配合协作，零件由毛坯到成品再组装成铣床须 严格遵守工艺流程。图2 2 为铣床产品工艺流程图。 图2 2 铣床产品工艺流程图 本章根据整个生产情况，对影响铣床成台的瓶颈因素进行分析，着重对大件加工车 间进行分析，力求找到解决问题的办法。 大件加工车间( 以下简称大金工车间) 生产铣床中的各类大件，拥有龙门铣床、龙 门刨床、立式加工中心、卧式镗床、数控车床等4 4 台机械加工设备。车间生产铣床中 的各类大件，主要工序是龙刨加工、龙铣加工、镗床加工。车间主要是围绕着生产任务 开展工作，根据生产任务的情况，找出限制加工能力的主要因素，逐一加以改进和完善。 9 浙江工业大学硕士学位论文 2 2 生产管理现状 2 2 1 生产管理组织架构 车间生产管理实行的是三级管理结构，图2 3 为生产管理组织架构图。 图2 0 生产管理组织架构图 其中车间主任负责整个生产过程的管理，包括生产进度的管理、质量的管理、设备 的管理、安全文明生产的管理。生产调度具体编制和实施生产作业计划，确保按质按量 按期完成任务。质量组负责零件加工过程中的检验工作，包括首检、巡检、库检。设备 组负责对所有设备的保养、维修、改造工作。工艺组负责对零件加工工艺的管理和完善， 重点是工艺纪律的检查。 2 2 2 生产管理问题分析 大金工车间生产铣床中的各类大件，拥有龙门铣床、龙门刨床、立式加工中心、卧 式镗床、数控车床等4 4 台机械加工设备。现有操作工6 5 人。车间每月根据公司下达的 生产任务，编制月生产计划，然后根据总体的生产计划进行分解到每天，制定出每天的 生产任务。要求操作工按每天的生产任务完成。但是在实际的生产管理过程中暴露出一 些问题，影响了生产进度，主要问题是： 1 部分工艺不合理 公司的铣床产品已生产2 0 多年，现在的加工工艺是根据当时设备情况制订的。但 是随企业的发展，高精度数控机床以及新型刀具的出现，使得部分加工工艺不符合生产 l o 浙江工业大学硕士学位论文 实际，效率较低。 2 质量控制不到位 由于产量的提高，从管理人员到操作人员一味的重视产品的数量，而忽视了产品的 质量。使得产品报废和返工现象增多，无谓的浪费了加工时间。 3 设备管理流于形式 设备是企业进行生产的基本工具，它在企业的生产经营活动中居于极其重要的地 位。设备保养不到位，设备故障多发、维修不及时导致设备无法正常加工产品，大大弱 化了加工能力。 2 3 总体改进方案 1 完善工艺。根据生产实际情况，综合考虑各类设备的加工能力，通过对加工工 艺的深入分析，找出影响加工进度的瓶颈工艺，对其进行完善和优化，使之更加符合生 产实际。具体改进为对典型零件主轴壳体的工艺过程进行分析，找出瓶颈工艺，根据现 有设备进行工艺改进，以提高生产效率。此外对工作台铣燕尾导轨面、升降台镗顶孔这 两道工艺进行分析和改进。 2 加强质量管理。通过质量管理的分析，深刻认识到质量的极端重要性，运用q c 这一工具，解决生产现场的实际质量问题，使质量水平上一台阶。具体改进为列举典型 零件一t 壳体，运用q c 方法对零件的加工进行分析，找到解决问题的方法，通过应 用与实践，达到预期的效果。此外通过5 s 活动的推进，创造和保持一种整洁、有序、 安全的工作环境，从而提高工作质量和产品质量。 3 加强设备管理。通过对设备管理的分析，运用，m 理论，对设备进行有效的管 理，使设备运转正常嘲。具体改进为一是构建设备保养体系：二是科学合理的实施设备 改造；三是建立全员培训机制，提高从业人员的管理水平和操作技能。 浙江工业大学硕士学位论文 第3 章加工工艺的精益改进 生产现场管理中，加工工艺直接影响着企业的生产效率。加工工艺是通过分析现有 的设备、刀具、工装模具等与生产相关的各要素而定的。通过对零件现有加工工艺特点 的分析，提出改进方案并组织实施，提高生产效率，实现其精益生产。 3 1 现有加工工艺总体分析 3 1 1车间概况 大金工车间生产铣床中的各类大件，拥有龙门铣床、龙门刨床、立式加工中心、卧 式镗床、数控车床等4 4 台机械加工设备。车问现采用单班制生产，目前生产任务比较 重，要想在有限的时间内完成生产任务，必须提高生产效率。本章以零件的加工工艺进 行分析，寻找改进的方法。 3 1 2 加工工艺现状 从提高生产效率的角度出发，来分析现有加工工艺的现状。目前车间现有的设备与 所要完成的生产任务存在一定的差距，主要是各设备所需加工产品的任务轻重不一，不 能实现其均衡化生产，出现瓶颈工艺。 大金工车间生产铣床中的各类大件，如底座、床身、工作台、升降台、主轴箱、滑 鞍、主轴壳体等。具体加工工艺及所需设备如表3 1 所示。 1 2 浙江工业大学硕士学位论文 l 底座铣、钻龙铣、摇臂钻床 2 床身划线、刨、铣、钻龙刨、龙铣、摇臂钻床 3 工作台划线、刨、铣、钻龙刨、立铣、摇臂钻床 4 升降台划线、铣、刨、铲刮、镗、铣、钻龙铣、龙刨、镗床、龙铣、摇臂钻床 5 主轴箱划线、铣、刨、铲刮、镗、铣、钻龙铣、龙刨、镗床、立铣、摇臂钻床 6 滑鞍划线、刨、铲刮、镗、铣、钻、钳牛刨、镗床、立铣、摇臂钻床 7 主轴壳体划线、刨、铣、车、镗、车、铣、钻、钳牛刨、立铣、车床、镗床、摇臂钻床 从表3 1 可以看出车间加工零件使用的主要设备是龙刨、龙铣、镗床、牛刨、立铣、 车床、摇臂钻床。车间现有设备4 4 台，具体明细见表3 2 表3 2 车间设备统计表 序号 设备数量备注 l龙门刨床 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - _ - - - - - 2龙门铣床 3 - - - - - - - - - - - - - - - 。- 。- - - 3镗床 7 4铣床 8 - - 。- - - - - - _ - - 。 s牛头刨床 5 - - - - o - - - - - - - - - _ - - o - - o 6 车床 l o 7 摇臂钻床 6 。- - - - - - - - - - - _ - - - - - - - 。- - - 。 8平面磨床 l - - - - - - - - _ - - - - - - - - - - - - - - 合计 4 4 1 3 浙江工业大学硕士学位论文 2 0 0 7 年铣床销售形势旺盛( 2 0 0 8 年和2 0 0 9 年因整体销售形势不好，公司任务不足， 没有可比性，故在此不作具体分析) ，生产任务充足，当时车间采取两班制生产，早班7 ： 3 1 5 ：3 0 ，中班1 5 ：3 舡之2 ：3 0 。实际劳动时间为1 4 个小时( 中间除去中晚饭时间 各半个小时) 。2 0 0 7 年全年完成铣床2 7 5 0 台，生产情况数据分析如表3 3 所示。 表3 32 0 0 7 生产情况数据分析表 2 0 0 7 年两班制生产共成台铣床2 7 5 0 台，是以往几年所没有的。2 0 l o 年因政策原因， 车间生产实行单班制劳动。劳动时间从早班7 ：3 旺1 7 ：0 0 ，实际劳动时间为9 个小时 ( 中间除去中饭时间各半个小时) 。全年生产任务为1 8 0 0 台，要想在单班制劳动时间内 完成铣床1 8 0 0 台，任务是非常重的。以2 0 0 7 年的生产效率计算完成2 0 l o 年的1 8 0 0 台 生产任务，各机床设备所需时间如表3 4 所示。2 0 l o 年各设备实际劳动时间如表3 5 所 示。 1 4 浙江工业大学硕士学位论文 l龙门刨床 1 8 0 06 1 l1 0 9 9 8 。- - - - 2 龙门铣床 1 8 4 5 83 2 4 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 。- - - - 3 镗床 1 8 1 0 6 91 9 2 4 4 - 。- - - - - - - - - - - - _ - - 。- - _ - 4 铣床 1 8 0 0l o 6 9 1 9 2 4 4 _ _ - - - - - - - _ - - - - - - - - - - - 5牛头刨床 1 8 7 6 41 3 7 5 2 - - - - - - - - - - - - - _ - - - - 。 6 车床 1 8 0 0 1 2 2 2 2 1 9 9 3 - - - - - - - - - - - - - 7 摇臂钻床 1 8 8 6 l1 5 4 9 8 - - - - - - 。_ - - - - - _ 。_ 。 8 平面磨床 1 8 0 01 0 21 8 3 6 表3 52 0 1 0 年各设备实际运转时间表 序号设备 数量蒿专藉，警蒿天篙专蒙喾 备注 l龙门刨床 493 0 01 0 8 0 0 2 龙门铣床 3 93 0 08 1 3镗床 79 3 0 01 8 9 0 0 4 铣床 8 93 0 02 1 6 2 0 0 9 年添置一台 5 牛头刨床 5 93 1 3 5 0 0 6车床 1 093 2 7 0 2 0 0 9 年添置两台 7 摇臂钻床 6 93 0 01 6 2 0 0 8 平面磨床 l 93 2 7 0 0 对照表3 4 和表3 - 5 ，可以看出各设备用于生产的时间不一，具体如表3 石所示。 浙江工业大学硕士学位论文 表3 _ 6 设备运转时间对照表 序号设备 全年实际劳动 时间( 小时) 妻璧譬挈要于 差值( 小时)备注 时间( 小时) 一一一1 一”一 1 龙门刨床 1 0 8 1 0 9 9 8 - 1 9 8 - - - - - - - - - _ - - - - _ - - _ - - - - - 2 龙门铣床 8 l 8 2 4 4 - 1 4 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 镗床 1 8 9 0 01 9 2 4 4- 3 4 4 - - - - - - - 。 4 铣床 2 1 6 1 9 2 4 42 3 5 6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5牛头刨床 1 3 5 1 3 7 5 2- 2 5 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - _ - - - - 6 车床 2 7 0 0 02 1 9 9 35 0 0 7 - - - - - - - - - - _ _ - - - 7 摇臂钻床 1 6 2 0 01 5 4 9 8 7 0 2 - - - 8 平面磨床 2 7 0 01 8 3 68 6 4 从表3 巧中可以看出全年完成1 8 0 0 台的生产任务，车床、铣床、钻床三类设备还 有多余的加工能力。瓶颈在龙门刨床、龙门铣床、镗床、牛头刨床等四类设备中。工艺 改进的重点是放在龙刨加工、龙铣加工、镗加工、牛刨加工等四类加工工艺上，对所用 到上述四类设备的工艺进行分析，找出解决问题的办法。 3 2 加工工艺改进的方案 通过上述分析，在保证产品质量的前提下，改变一些加工工艺，可以提高生产效率， 具体改进的方案如下： 1 对于龙刨加工而言，可以增加龙刨模具，使其由装夹一个变为装夹多个生产，提 高效率。 2 对于龙门铣床，可以采购先进的龙铣刀具来提高生产效率。 3 对于镗床、牛刨，分析其加工特点，把可以采用其他设备完成的工艺转移到其他 设备上加工，减轻镗床、牛刨的加工压力。 1 6 浙江工业大学硕士学位论文 3 3 实施案倒 3 3 1主轴壳体工艺分析与改进 3 3 1 1 主轴壳体工艺程序分析 改善的第一步就是要把这些不产生附加值的劳动，减到最小限度，为此，可通过进 行工艺程序分析，找出存在的问题，并给予改进。主轴壳体是铣床成台中比较重要的零 件，其加工工艺复杂且要求高，具体加工工艺见表3 7 所示。 从主轴壳体工艺过程来看，第二道工序为牛刨加工，第三道工序为铣加工，一般 来说牛刨加工的效率比铣加工的效率低，况且牛刨还是瓶颈设备，能否把第二道在牛刨 加工的工艺放在铣床上加工。此外第七道工序为镗床加工，而第六道和第八道工序均为 车床加工，因镗床加工精度要求高，能否用数控车床来加工第七道工艺，如此一来第六、 七、八三道工艺均为车加工，可以省去物料的转运。由以上分析并结合生产实际情况， 对主轴