独创求生存独创的日本工厂下刨铣床

独创求生存：独创的日本工厂(下)

独创求生存：独创的日本工厂(下) 2011年12月04日 来源： 第六章：“加工工序也采用平均化”的万宝井枥木在进行小批量化和多品种小批量生产时，大概最先都会从组装和检测等工序的调整入手。相对而言，前期的机械加工工序却未能得到改善。不仅是因为设备庞大，而且更换刀具也需要花费很长花时间，因此难以采用单元生产方式。与组装工序相比，加工工序对小批量化和多品种小批量生产的支持往往总会迟缓一些。但是，假如放任不管，难免使之成为生产瓶颈。利用大胆的工序布局，向加工工序的小批量化进行挑战的就是汽车配件厂商万宝井（YOROZU）。 万宝井原为日产系汽车配件厂商，在其还隶属于美国塔奥汽车配件公司（Tower Automotive）的2003年3月，就在其全球各工厂引进了“丰田生产方式（TPS）”*1。从最终的效果来讲，通过引进TPS，该公司在削减库存和空间方面收得了良好的成效。“由于空间的有效利用，尽管销售额增加了，但基本上无需扩大厂房面积”（万宝井董事、营业部长笠原充）。 *1：日产汽车2000年10月将当时拥有的万宝井全部股份出售给了美国塔奥汽车配件公司。2004年3月，万宝井又从美国塔奥汽车配件公司手里取得了后者拥有的万宝井全部股份，由此成为独立的汽车配件厂商。2005年3月，持股比例为30.8%。 在万宝井，成效尤为显著的是其生产子公司万宝井枥木（总部：枥木县小山市）。 该公司主要向日产汽车和本田等汽车厂商提供悬架零配件。悬架零配件的生产由钢板冲压、冲压成形（或油压成形（hydroforming））、焊接组装等工序组成。每道工序不仅需要大型设备，而且更换刀具的时间也比较长。过去，业界认为这道工序很难实现小批量化。 平均化浪潮汹涌而至 万宝井必须开展小批量化的原因，是为了配合汽车厂商的“平均化生产”。每到月底，作为其客户的汽车厂商就会把下月的计划生产量（非正式生产量）告知万宝井枥木。此后，万宝井枥木就根据这个数字，制定下月的生产计划。不过，从“非正式生产量”这样的字眼中也可看出，这个数字并未“确定”。确定时间要等到正式生产前的72小时。 该公司推测说“汽车厂商都是以周为单位对生产进行平均化”（万宝井枥木社长别井康夫）。这就意味着以周为单位对车型和产量进行了求平均。 平均化的目的是通过控制作业内容和作业量的波动，提高生产效率。从这个意义上讲，平均化单位越长越好。当然，需求是有波动的。猛一看，“在需要的时候，按照需要量，生产需要的东西”这种准时制（JIT）和平均化是一对矛盾。所以，为了实现“即不要与实际需求偏差太大，又能得到平均化带来的稳定优势”这种精妙的平衡，就必须确定平均化单位。汽车厂商，换言之，汽车组装线的平均化单位是一周。 假设万宝井枥木的接到订单是以周为单位通过求平均计算出来的，那么该公司的生产必然也要椐此进行调整。既然属于后期工序的组装线已经平均化，那么假如自己还在进行统一生产，就会使库存堆积如山。统一生产，统一运输，客户也不会接受。 万宝井枥木决定以月为单位进行平均化生产。“汽车厂商一般不会下达超出配件厂商生产能力、波动特别大的订单。这就是开展平均化的前提条件。从过去的实际情况来看，非正式计划和最后确定的计划量也基本相同”（别井）*2。也就是说，以月为单位，每天基本上能够按照相同的数量生产所有的配件品种。每班的产量就是用工作天数和每天的班数除下月的非正式计划量计算出来的。然后，再用每班的产量除每班的工作时间，就能得到流水生产时间（即单件产品生产时间）。再使用流水生产时间，确定操作人员的配置和作业分工等具体内容。（未完待续，记者：高野 敦） *2：有此情况下，比如新车销售超过了预期，则有可能大幅增加订单计划。 把零散工序集中起来，就能“兼职”操作 如上所述，在平均化生产中，品种和产量都要尽可能地固定。该公司最先采取平均化做法的是焊接组装工序。过去，焊接工序都是按照配件品种，将设备集中起来，组成一条生产线（图1(a)）。但是，该公司注意到，靠这种做法实施平均化会造成大量浪费。由于各配件生产线均零散地分布于工厂各处，因此各生产线上的操作人员相互之间其实是互不往来的。如要活动，就会浪费很多时间。按照这样的布局即使实施平均化，也无法根据流水生产时间，合理地进行人员分配。比如，假设根据工时等条件严格计算出的结果是需要1.5人，但实际上却必须分配2个人。于是，就会造成0.5人的怠工。

图1：熔接工序的布局。（a）是调整前，（b）是调整后。将原本不在一起的不同配件生产线组织成了一条。由此就能用更少的人员实现小批量化和多品种小批量生产。同时，通过固定原本分布在不同位置的重要安全工序，能够有效地配置熟练掌握该工序流程的高级操作人员。

该公司希望还能把这多出的0.5人也能有效利用起来。由此设想到的布局，就是将多个不同配件的生产线组织到一起，当作一条生产线来使用（图1(b)）。将操作人员安排在2排操作台之间进行操作。新布局的特点在于能够使操作人员兼任其他生产线上的作业（图2、3）。因此，基本上不会产生怠工。对于这种布局来说，根据工时进行人员配置可以说是它的生命线。在万宝井枥木，还要根据客户厂商发过来的计划，和平均化生产一样以月为单位对生产进行调整。为了合理地进行人员配置，作业标准化将越来越重要。

图2：人员配置示例。要依据能够按照流水生产时间完成生产任务的原则，确定人员配置和分工。顺便提一下，操作人员必须按逆时针方向活动。根据以往的经验，逆时针方向能使人的活动更自然。同时还在通过定期改变人员配置，使操作人员成为多面手。

图3：布局调整后的熔接生产线。在2排操作台之间给操作人员留有活动的空间。

今后的课题是如何缩短更换刀具的时间 在这家工厂里，熔接工序已经临近产品出厂阶段，通过前面所讲的布局调整等措施正在逐步实现小批量化。但在它之前的冲压成形和油压成形工序之间，仍存在一个半成品。这是因为小批量化的完成度不一样。冲压成形和油压成形工序在更换工具，比如更换模具等过程中需要一定的时间，与焊接工序比起来，在一定程度上仍需要进行统一生产。如何缩短更换刀具的时间将成为今后的一大课题。第七章：“操作台能够转动”的昭和琦玉工厂越是需要大型设备的生产线，省空间化的重要性就越突出。如若再考虑到将来有可能增产，那么最好留出一定的多余空间，而不是现在就用尽所有的场地。即使没有增产计划，仍旧存在有效利用空间的需求，比如将目前外包的工作收回来自己做。日本昭和的琦玉工厂就是因为这个原因，一直都在研究省空间课题。 各工序之间距离较远，不便同时负责多道工序 昭和琦玉工厂目前主要生产四轮汽车使用的减震器（图1）。

图1：昭和琦玉工厂外貌（左）和生产的减震器。该厂位于日本琦玉县行田市，是一家生产四轮汽车减震器的配件厂。

减震器由圆柱状底管（Bottom Tube）、在底管中活动的连杆、活塞和底片（Bottom Piece）等烧结件，以及弹簧等零配件组成。需要按次序将这些零配件组织到一起，铆接、压入等很多工序必须使用机器来完成。螺钉也要利用机器拧上去。 过去，该厂一直使用传送带，生产减震器。在传送带上按照相等的间隔装上用于竖立半成品（基本就是底管）的夹具，并按照相同的间隔配置机器。以间歇方式（Stop And Go）使用传送带，并为所需位置指派操作人员（图2、图3）。

图2：过去的流水线。将操作人员配置在所需位置。

图3：流水线的俯视图。半成品移到加工设备的前方以后，就停止传送带，加工完成后再重新起动传送带。

但是，这种传送带有它的缺点。一是底管是立着的，因此传送带的速度不能太快。“传送带的加速度如果太大，就会把底管弄倒”（昭和生产本部琦玉工厂厂长松尾正已）。 另外，由于每台加工设备体积都很大，因此生产线较长，操作人员和管理人员的移动距离必然也会增大。操作人员即使负责多项工序，由于工序间都有一段距离，因此效率也并不高。半成品沿着弧线移动 在致力于省空间的过程中，该厂最初探讨的方法是设置多台固定式操作台，像电子产品那样在一个位置进行组装。也就是“单人操作台”。如此一来，不仅生产线不会太长，而且单就操作台的操作人员来说，移动距离为零。只需向操作台供应半成品和零配件即可。 但是，这种方法后来被否决了。原因是操作台需要的机器太多，且体积大，因此有可能无法组成操作台来使用。从半成品自身来说，操作人员要频繁地倒手，重量也太大。最终“将无法确保必要的生产量”（昭和常务董事、生产本部长绀田隆）。 于是，该公司最后就采用了旋转操作台，并称之为“Index”（图4）。

图4：“Index”。可同时组装2个减震器。

在Index上，和传送带一样排放着用于竖立底管的夹具。加工设备则是围着Index配置的。假如以间歇方式转动Index，底管就会和传送带一样通过各道工序，最终回到原来的位置（图5）。

图5：Index俯视图。半成品沿着一条弧线通过各道工序。

从整个流水线来说，过去是根据不同的品种分别使用不同的流水线。而Index则调整了夹具的形状，能够同时满足多品种生产。作为减震器来说，不同的品种，底管的口径和长度不一样。不过，对于Index使用的夹具，只需根据长度进行调整即可。调整作业也非常简单，按一下按钮即可完成。由此，还减轻了更换工具的麻烦。除此之外，与传送带比起来，底管不易倒下（图6）。

图6：使用Index的组装工序。由于半成品最终要回到原来的位置，因此要由将其安装到夹具上的那位操作人员重新将它从夹具上取下来。

今后的课题是Index之间的连接 减震器的生产工序大致可分为如下3步（图7）。即： 1、向底管注油、连杆的安装、充气等“内装”工序； 2、泄漏测定和气体反作用力测定等“性能试验”工序； 3、弹簧安装等“外装工序”。

图7：减震器的整个生产工序。包括压入和铆接等，有很多机器加工工序。

与上述3种工序相对应，昭和共开发了3种Index。也就是说整个生产线共摆放了3个Index。采用Index的生产线全长15m，约为传送带（27.5m）的55％。单位面积的生产效率为“传送带流水线的2.5倍”（昭和生产本部琦玉工厂成品质保科科长宫胁）。流水线所需的操作人员数量，及更换工具的时间等据称也都得到了改善。 这种Index生产方式的课题是三个Index之间尚未实现零配件搬运自动化。如今仍由配置在各Index上的操作人员手工搬运。“当前的课题就是如何将各Index连接起来”（昭和的松尾）。(end)

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