发动机装配线相对机加工线存在较大的拓展空间，但需同步提升各种关键要素才能从根本上提升生产效率。本文列举了在效率提升过程中的具体实例，以效率提升为核心进行了论证。

2012年我国汽车工业产销突破1?900万辆创历史新高，同比分别增长4.6%和4.3%，再次刷新全球记录，连续四年蝉联世界第一，我国汽车工业已进入总量较高的平稳发展阶段。

发动机的产能不足成为各大车企的一大瓶颈，随着生产运行成本的不断增加，人员成本的不断攀升，生产效率的提升成为一个新课题。对于发动机的装配线而言，生产效率提升至关重要，因为，装配线的设备、人员及工艺相对加工线有着较大的拓展空间。
背景介绍

某公司的发动机制造产能自2007年以来，都呈现逐渐增长的趋势（见图1），但相对于整车的匹配量来讲，还需要再一大扩大产能才能满足装配需求。

该公司发动机的装配线主要是以装配操作工为主的流水生产线，关键的拧紧、测试工位采用自动化设备进行装配或测试，如连杆螺栓拧紧、缸盖拧紧、长缸体泄漏测试及发动机冷试等。流水线的生产效率主要取决于整线的生产节拍，生产线的节拍一般在42s左右，但自动工位的节拍一般控制在40s左右。人员的工作效率也是效率提升的一个难点，人性化的管理及生产环境的改善是提升员工生产效率的关键。

设备的开动率关系到产能的输出，随着生产设备的日益老化，驱动装置、传感器和测量系统等都会出现故障，严重的甚至导致设备停机等，需要定期对设备的易损件进行更换，对系统进行升级换代，做好PM、润滑及保养等工作，开展有效的预防性维修。现有装配线影响整线运行的主要设备有冷试、长缸体泄漏测试设备以及多轴拧紧机等，须对现有设备采取结构改进、程序优化和定期保养等措施才能确保开动率保持在95%以上。

生产过程的FTQ也影响着发动机的产出。如果生产线上发动机的FTQ低，则返修及重新测试的数量过多会导致生产堵线或产量减少。目前，FTQ低主要体现在设备的误判及发动机的装配质量缺陷、零部件质量缺陷等问题上，组织团队攻关FTQ提升也是至关重要的。为此，该工厂组建了FTQ攻关小组，全面主导生产过程中各类FTQ低的问题解决，一年来解决了3大设备的FTQ提升问题，由之前的平均90%提升至98%，并将产品的FTQ由之前的97%提升至99%。

工艺优化是生产效率提升的基础，工艺的制定基于原有产能及节拍需求的前提，如提升现有生产线的节拍，则需要优化平衡工艺和设备动作等来满足工艺节拍要求。目前该工厂已将现有的装配一线的产能由72JPH提升至76JPH，装配二线的产能由67JPH提升至72JPH，两条装配线的年度产能提升了6万多台，如图2所示。

提升举措

1. 人性化管理

发动机装配线上，操作工人的休息时间需合理安排，工作负荷如果过重会导致生产效率低下，在8h内很难保证都有良好的精神状态，特别是夜班的凌晨4～6点，白班中午的12～14点，都是人容易疲劳的阶段。

针对生产效率提升，需要制定一系列激励制度或措施来提高团队士气，增强团队凝聚力，充分调动操作工人的工作积极性。如调整休息的时间段或周期；举办劳动竞赛，提升团队合作力；增加产量激励制度及适当奖励超产班次最多的班组等。

2. 设备开动率及FTQ提升

装配线开动率及FTQ低的主要设备有冷试、气门间隙测量及长缸体设备。目前，冷试设备主要是机械故障及测试程序设置不合理，现通过改进机械结构、调整测试程序已将开动率由85.9%提升至96%。气门间隙测量机的主要问题是测量程序补偿K值设置不合理以及零件尺寸超差等，通过调整K值，增加凸轮轴测台零件超差的上下限后，FTQ由92%提升至97%。长缸体设备主要是封堵机构密封不严，导致测试过程中FTQ低，通过重新设计封堵堵头的结构及改进材料后，FTQ由之前的96%提升至99%。

下面以几个改进实例进行描述。

实例一：飞轮螺栓拧紧工位不合格

装配发动机时，飞轮螺栓拧紧工位出现拧紧不合格问题，平均FTQ约75%。其主要表现是：拧紧轴套筒与螺栓对位不准，无法实现拧紧；螺栓拧紧扭力偏低，终扭力小于标准。

分析原因：托盘位置偏差影响导致套筒对位不准；拧紧轴位置偏差引起套筒对位不准；拧紧套筒过长导致对位时套筒摆动幅度太大；螺栓或螺栓垫片表面粗糙不平，拧紧过程中存在应力，最终导致扭力偏低；员工手动控制拧紧机移动距离及控制拧紧过程中拧紧机的位置，易出现拧紧过程中拧紧机晃动，最终造成扭力不稳。

解决措施：

（1）增加托盘顶升装置 通过增加托盘顶升装置来避免发动机到站位置偏移、受辊道影响导致套筒无法对准螺栓情况的发生。

（2）优化拧紧程序 增加拧紧轴套筒对位程序，使套筒对位更加顺利；增加中间反松步骤，消除拧紧过程中零件表面颗粒或杂质引起的应力因素影响。

（3）调整拧紧轴位置及中心距 调整3根拧紧轴的位置及中心距，消除拧紧轴本身位置不对导致套筒无法对准螺栓的情况。

（4）更换短套筒 将原80mm的长套筒更换为38mm的短套筒，同时加大拧紧机移动距离，减少拧紧过程中套筒摆动引起的扭力不稳定。

（5）增加拧紧机助力装置 增加汽缸装置，将由操作工手推拧紧机改造成设备推动，消除拧紧时拧紧机移动不到位或操作工手臂晃动导致的扭力不稳定。

实施效果：通过实施以上措施，飞轮螺栓对位不准及拧紧扭力偏低的问题得到有效抑制，拧紧合格率得到较大提升，由平均75%提升至99%以上，如图3所示。

实例二：预防性维修

通过诊断监测技术实现对设备状态进行监控，对故障进行预测，减少非计划性停机；通过对设备的升级改造，提高员工维修技能，提升设备可靠性，使设备便于维护维修，减少设备停机次数和维修时间。

该公司与某大学正在合作开发PDM预测性维修点检系统，具体内容包括：根据设备失效模式的故障树模型，制定、完善加工设备的点检标准，规范设备点检工作；开发点检信息管理系统，实现对点检标准库以及点检过程的标准管理；开发设备故障、异常和劣化的趋势分析、预测、诊断和评估模块，实现对设备健康状态实时监控，及时预测设备潜在故障，为预知性检修提供科学依据。

3. 生产工艺及节拍优化

装配线的生产工艺主要分为内装、外装工艺，生产效率的提升主要是平衡外装工艺，另外对现有的生产节拍进行优化调整，提升节拍。一般是通过优化步骤，减少等待与多余步骤来缩短节拍。表中所示为该公司在效率提升过程中采用的一些优化方案。

4. 工作环境改善

改善工厂作业环境，员工操作环境舒适化也是效率提升的一项关键工作。目前，该公司正在制定一些举措来提高车间的生产环境：优化厂房的送排风系统，季节性的人为调控厂房内的空气质量；设备保洁、地面保洁以及化学品管理采用服务外包的形式，即降低成本又提高了效率和服务积极性。

5. 零件配送过程改善

发动机零件的配送节拍及准确率关系着装配线的生产效率。该公司现有发动机机型共计约20种，在零件的防错上需要制定较多的控制手段，物料的配送需要建立线边零件库进行周转。零件的质量要严格按照“三不原则”，对物料的收、发和存等需进行系统化管理。

（1）不接收有缺陷的物料 根据发动机物料精密性、外观、尺寸要求高、需防尘、防潮和防锈等特点，不断总结，从以下四个方面持续改进，做到“四位一体”，有效避免了缺陷物料流入发动机工厂，筑起了第一道坚固的防火墙。

①不断改进、优化物料的包装器具，将由包装器具引起的零件质量问题降至最低。

②每周对第三方物流的存储现场、转包装操作及运输车辆等进行审查，提高三方物流的管理及服务能力。2012年，三方物流5S及目视化覆盖率达到90%以上，短装、混装和供应商不安全行为等比2011年降低36.9%，防错体系建立覆盖率达到80%，零件预警次数下降70%。

③加强来料检查核对，按照零件类型进行30%、60%和100%的抽查并核对。

④通过培训及竞赛等方式提高员工质量意识及技能，平均每年进行1次防错竞赛、1次操作技能竞赛，每个月对员工进行重复培训。

（2）不制造有缺陷的物料

①各种不同类型、功能及性质的物料分区域、依据先进先出存储，如大件区域、小件区域、除湿区域、非除湿区域、可疑物料区、项目零件区、PTR物料区和溢库区等。物料的分区域存储，有利于物料的接收入库、盘点、取料和防错，确保零件的存储质量。

②物料接收入库采用平板车推拉及叉车装卸，尽量避免二次搬运给零件带来的质量影响。

③严格按照先进先出进料、取料，对于物料存储时间超过一个月的，定期进行跟踪和处理。

④每班次下班前对库房物料进行盘点及核对。

（3）不传递有缺陷的物料

①物料转运采用防尘、防雨的转运车进行短途驳运，确保物料在室外转运期间的质量安全。

②接收到物料备料信息，备料员进行按制定好的线路进行备料，备料过程中对每一箱物料检查、核对。

③转运司机对所转运物料再次进行检查核对。

④配送员对配送物料再一次进行检查、核对，确保零件数量、质量无误后方可配送上线。

经过以上多重检查、防错，该公司发动机装配线现有的物料配送准确率达99%以上。

结语

发动机产能的拓展是各大车企目前正在研究的新课题，企业的各种要素均关联着生产效率，应综合提升各要素才能从根源上提升生产效率。发动机装配线是工厂的产品输出点，直接关系着生产任务的交付，随着我国汽车工业的腾飞，发动机的产能需求不断攀升，装配线的生产效率提升迫在眉睫。通过该公司各级团队的共同努力，在不增加设备、人员等的基础上，成功将现有的两条发动机装配线的年度产能提升了6万多台，效率提升效果显著。