盘形制动器流水线建设

吴世应，刘进华，谢 晖，周军辉，刘凯兰

(南车株洲电力机车有限公司，湖南株洲412001)

0 引言

盘形制动器是机车制动作用的执行机构，如图1 所示。自2011 年开始，已装车近5 000 套。但其粗放式集体作业，不仅效率低下，而且工艺调理不清晰、过程混乱、追溯性差、质量难以控制。所以为提高产能、保证质量，有必要建设盘形制动器流水线。

图1 JPXZ 型盘形制动器

1 建设过程

1.1 前期准备

1.1.1 流水线生产模式确定

2012 年1 月起，公司先后组织技术人员赴常州、苏州、南京、青岛等地企业调研。通过了解，其流水线各工位分工明确、作业时间一致、节拍稳定、生产均衡准时。过程可控、质量稳定，产品一次性合格率高。

根据外出学习经验，结合盘形制动器自身结构及组装工艺特点，决定建成线外部件组装、线上双流并行生产模式。

1.1.2 理论分析

确定流水线生产模式后，开始从产品结构、工艺方法、产能节拍、人员设备、工装工具等方面，逐步分析产品组装过程中的各个工步，识别瓶颈、难点。或采用自动化设备，或调整作业顺序，或拆并工步等，从多方面提出优化方案，通过分析，确定人、机、料、法、环、测等产品组装全过程的相关要素，初步形成产品全新组装工艺，为下一步工作做好准备。

根据工步作业内容，结合全新组装工艺，参考现组装实际过程，考虑到操作人员生理需求、作业疲劳等因素，给予一定宽放后，预估出各工步作业时间Ti，汇总出单件产品组装时间根据市场需求预期，确定流水线应达到的年度产能C，由年度产能C 和年度总工作时间T2确定工作节拍B，B=C/T2。由单件产品组装时间T1 和工作节拍B 得出流水线所需工位数N，N=T1/B。

根据工位数、工作节拍及流水线模式确定线上工位和线外部件组装工位数量，同时将各工步分到各工位，确定各工位作业内容。

1.1.3 硬件搭建

根据全新组装工艺，逐步对各工步设计制作工装、选用工具，先后绘图120 余幅，制作工装50 余套;编写技术要求，采购诸如油压机、气压机、机械手、试验台、吹扫枪、吸尘枪等自动化设备共计30 余套;为每个工位配置钳工桌、物料架;通电、通气。为各工步组装做好硬件上的准备。对于流水线的核心结构流水线主机，通过多方调研了解，选定符合线上双流并行生产的流水线主机，通过在主机外设置钳工工位，其能很好地满足线外同步、线上并行的生产模式。

1.1.4 布局、物流

根据前期确定的流水线生产模式，结合车间大小和精益生产的要求，将物料架、设备等放在工位边，方便工人随手取放物料、操作设备;将部件组装工位放在流水线工位边，以便线外物料向线上流通。布局时预留出物流通道，以方便配料车转运;为节约厂房空间及缩短线内工位间物流路线及物流时间，将流水线布置得尽量紧凑，并最终形成工艺布局图及物流路线图。

1.1.5 文件制度编制

为指导工人作业，对各工序均图文并茂地编制了组装工艺规程、标准作业要领书等指导性文件，并编制工位作业内容、物料清单、工装工具清单等文件，说明工位信息。为保证流水线正常运转，亦编制了《5s 管理办法》《工具管理临时规定》《TPM管理临时规定》《流水线作业管理办法》《流水线质量控制点和控制方案》《流水线异常处理办法》《设备点检记录》等规章制度文件，形成了较为完整的流水线运行制度体系。

1.1.6 人员培训

为使工人了解流水线生产模式，先后对其培训七大任务、职责分工、基础工艺、精益生产基础知识、工位制节拍化、工位标准化作业等知识，使之理解流水线生产模式，掌握产品新组装工艺，后期流水线试运时亦进行实作演练，以确认工人具备流水线作业所需技能。

1.2 流水线搭建、运行

1.2.1 搭建、验证

前期工作完成的细致、全面，为后期流水线搭建创造了极大的便利。2012 年10 月，公司新厂房建成投入使用，各项硬件设施也已就位，便开始流水线搭建工作。流水线的工艺布局图是按厂房预留区域1 ∶1绘制，故选好基准，将各硬件设施按图纸尺寸放置即可。位置定好后，便开始在地面开槽，向工位设备接气、接电并最终完成流水线硬件设施的搭建。

进入调试阶段。对优化后的组装工艺过程从设备、工装工具、作业方法、作业顺序等多方面一一验证，对发现的问题及时整改。经过调试、验证、整改，流水线状态良好，达到预期效果。

1.2.2 验证、试运

产品新组装工艺在硬件设计搭建完毕后即进行验证，通过验证以确定工装设备能否满足要求，操作是否简便，有无安全隐患;工具型号规格是否合适，流水线运行是否流畅等内容。通过全面验证，找出问题及时整改，为流水线整体试运做好准备。

试运是按原设想线下同步、线上并行方案进行，通过试运以验证工位间作业是否协调同步，有无瓶颈，流水线式生产能否流畅、持续进行。试运阶段，工人操作不熟练，管理、分工尚有缺陷，故存在不少问题，后期也都逐步予以解决。

1.2.3 效果

经过一年的精心建设，2012 年12 月底，公司迎来中国南车总部专家团的检查。经评定，盘形制动器流水线荣获中国南车“三星级示范线”最高荣誉称号。

流水线投入生产后，取代了集体粗放式生产，效果良好，运转流畅。工位作业内容明确，物料配送到位，工具配置齐全，工人无需走动，寻找工具物料，生产有序进行，过程简化，质量可控，劳动强度降低，生产效率提高，现场整洁美观，工人反映良好。

2 结语

经过一年多，各部门多方面努力，克服流水线建设过程中出现的经验不足、认识欠缺等问题。最终实现盘形制动器的流水线节拍化生产，并得到中国南车总部的认可，达到预期目标。流水线建设工作也是一次很好的学习过程，借此我们对流水线节拍化、精益生产等方面有了全面深刻的认识，对后续工作亦有所裨益。

［1］刘豫湘，陆缙华，潘传熙. DK-1 型电空制动机与电力机车空气管路系统［M］.北京:中国铁道出版社，1998.

［2］刘树华，鲁建厦，王家尧. 精益生产［M］. 北京:机械工业出版社，2010.