当传统生产线的产能出现不能满足销量需求时，采取的措施是提高瓶颈工序设备的产出。通常采用的方法为：增加瓶颈工序设备数量;提高瓶颈工序设备的切削参数，以达到加快设备生产节拍的目的。但是增加瓶颈工序设备数量需要增加投资和设备面积等;提高切削参数会造成相应的加工质量风险，并且会降低刀具寿命，增加刀具成本，并且令换刀及换刀后检查停机的次数增加，影响实际产出。

本文以神龙汽车公司前轮毂3线为例，阐述如何在不增加设备、不提高设备切削参数的情况下，采用精益化生产改善方法提高生产线产能。

生产线改善前的情况

1.工艺方法情况

(1)工艺流程

前轮毂3线沿用法国PSA公司生产工艺方法，工艺流程如图1所示。

(2)加工特点

从图1可以看出，前轮毂3线工序安排情况，主要有车削、拉削、磨削以及特殊工序，共有11个工序组成，其中OP10、OP20、OP30和OP40是4个工序车削加工。

2.产能情况

影响生产线产能的因素有工艺能力、生产组织、设备故障和质量损失等，而决定生产线产能的主要因素是工艺能力。前轮毂3线各个工序的工艺能力如图2所示。

从图2可以看出，工艺能力最低的工序集中在OP10、OP20、OP30和OP40这四个车削加工工序。该生产线生产的瓶颈工序为OP30、OP40，次瓶颈工序为OP10、OP20。这4个车削工序制约了整个生产线的产出，最低工艺能力为398辆份/3班。前轮毂3线年工艺能力只有11万辆份。(我公司机械件产品发展纲要规定：年工作时间276天，工作班次为3班，日工作时间为1260min)。

生产线改善前的瓶颈分析

1.车削加工工序改善前平面布置

从图3所示的平面布置可以看出，该生产线前轮毂车削加工的工艺流为OP10→OP20→OP30→ OPp40，设备布置是串联模式。车削工序需两个操作工操作设备，一个操作工负责OP10、OP20，另一个操作工负责OP30、OP40。每个工序各有一个检查台，线旁共布置有4个检查台，需要人工往返设备和检查台来检查零件。

2.改善前工艺能力分析

工艺能力计算公式：工艺能力=工作时间/循环时间C。

车削工序工艺能力的构成如图4所示。其中，循环时间C=节拍CI+换刀及换刀检查+检查时间+其他。所以，工艺能力=工作时间/(节拍CI+换刀及换刀检查+检查时间+其他)。

提高前轮毂3线的工艺能力，就需要对车削工序进行精益改善，按照我公司机械件产品发展纲要的规定，工作时间是保持不变的，因此提高工艺能力需要减少循环时间C，所以提高工艺能力就是需要降低车削工序节拍CI、减少换刀及换刀检查时间和检查时间。

前轮毂3线车削工序各项时间、工艺能力情况如表1所示。

从表1可以看出前轮毂3线车削工序工艺能力情况如下：OP10、OP 20年工艺能力12.8万辆份，OP30、OP40年工艺能力11万辆份;故车削工序最小年工艺能力只有11万辆份，达不到该生产线产能的需求。

3. 改善前的加工分析

如表2所示，OP10～OP40总共需要9把车刀，换刀及换刀检查时间合计0.28min/辆份。

4.改善前的检查分析

OP10～OP40总共76个检查项目;总共需要43个检具检查，需要4个检查台。检查时间合计1.344min/辆份。

生产线瓶颈改善

1. 车削加工工序精益改善方法

对车削加工工序内容进行精益改善(见表3)，将原OP10、OP20、OP30和OP40内容重新安排(分配)，工序重组为OP10和OP20两个工序，设备布置改为并联模式。车削工序操作工保持两名不变，一个操作工操作OP10两台设备(设备号：XF2175/XF2176)，另一个操作工操作OP20两台设备(设备号：XF2177/XF2178)。生产线减少了2个检查台，线旁只保留2个检查台，平面布置如图5所示。

2.车削工序工艺精益改善后情况

(1)精益改善后OP10～OP20刀具的加工内容如表4所示。

OP10～OP20为完成所有加工内容，总共需要6把车刀，相比改善前减少了3把刀，刀具数量减少了33.3%。换刀及换刀检查时间合计0.235min/辆份，相比改善前下降了16%。

(2)检查精益改善

通过对检查的精益改善，检查项目改善后改为46项，相比改善前减少检查项目30项;检具改善后为24个，减少了19个检具;检查时间合计0.25min/辆份，检查时间减少了1.09min/辆份。

3. 改善案例

以OP10为例：从表5可以看出，OP10通过精益改善，加工节拍CI时间减少了0.581min/辆份，换刀及换刀后检查时间减少了0.019min/辆份，检查时间减少了0.32 min/辆份，循环时间C减少了0.933min/辆份。

基于加工、刀具和检查时间的改善，OP10工艺能力得到了很大的改善：3班工艺能力由改善前的464辆份提升到707辆份，提升了243辆份;该工序的工艺RS由改善前的0.78提升到0.86，提升了0.08;该工序年全年工艺能力由12.8万辆份提升到了19.5万辆份，该工序产能提升了52.3%。

改善效果

1.车削工序改善后的情况

前轮毂3线通过精益改善，车削工序由原来4个工序(1台设备/工序)优化为两个工序(2台设备/工序)，并对车削工序的刀具、检具也进行了相应的精益改善。通过这一系列的精益改善，前轮毂3线车削工序年工艺能力由11万辆份提升到了19.5万辆份，车削工序工艺能力提升了77.5%(见图6)。

2.生产线改善后产能效果

从图7可以看出，通过精益改善，车削工序工艺能力已经提升到了707辆份/3班，该生产线瓶颈不再是车削工序，瓶颈已经转为OP80工序，而OP80工序工艺能力为525辆份/3班，该工序年工艺能力已经达到14.5万辆份。通过精益改善，前轮毂3线年工艺能力由11万辆份提升到14.5万辆份，实现了该生产线工艺能力提升32%。

前轮毂3线车削工序通过精益改善，将原先的一序一机重组为一序两机，而上下料方式不变，实现加工时间占工序节拍CI的比率由改善前的72%上升到83%，从而达到降低机床的主轴转速和刀具的进给速度、减少刀具的磨损，可相应提高刀具寿命，减少换刀次数，减少换刀及换刀检查引起的停机，降低了刀具和生产的成本，实现了产能提升。

通过精益改善，实现工序合并，减少了中间尺寸的加工，减少了刀具数量，从而减少了换刀及换刀检查引起的停机;也实现了减少中间尺寸相应的检查项目，减少了相应的检具，同时减少了检查台的物流面积，同时由于减少了检具实现减少停机检查的时间，实现了产能提升。

结语

在实际生产中，我们通过对现有的生产线通过精益化工艺改善，在经过全面的分析论证后,将工序内容合并重组，采用一序多机的生产模式，使工序内容更加集中，实现了提高生产线产能的目的。

在前轮毂3线上，通过采用精益化生产改善方法，可以实现：

1.减少了工序的装夹次数。工件在一次装夹中可加工多个表面，可减少装夹所造成的误差，有利于保证这些表面之间的相互位置精度，利于保证表面间的位置精度，在加工质量更稳定的同时减少了工人上下料操作，使工人劳动强度大大减小。

2.减少工序数目，缩短了工艺路线，也简化了生产计划和组织工作。

3.减少辅助操作。采取工序精益改善后，减少了中间尺寸的检查，减少了相应的检具，减少了检查时间和相应的工艺停机时间。

4.采用一序多机，设备布置由串联改为并联模式，可提高生产线柔性化水平：一序一机模式，当 1台设备维修，产能损失达100%;而一序两机，当 1台设备维修，产能损失只有50%。

精益化生产要求工艺方法充分考虑产品增值有效的原则，消除生产中不增值操作，提高工厂生产柔性化，达到产能提升。前轮毂3通过精益改善，车削工序实现一序两机生产模式，减少刀具33.3%，减少检具44.2%，该机加生产线的工艺能力提升了32%。实现了产能、质量、效率的同步提升，合计节约成本约46.9万元/年。