自动化定量评价方法在华域汽车企业内的应用

自动化定量评价方法在华域汽车企业内的应用华慕文华域汽车系统股份有限公司，上海200041【摘要】文章围绕自动化定量评价方法，从华域汽车企业的实际出发，结合整个制造和工艺过程提出了自动化定量评价的一个指数曼宁指数，用于评价企业的自动化水平。通过对华域汽车企业实际应用的案例，证明了曼宁指数能较为全面地反映企业的自动化水平，为企业的自动化发展决策提供依据。【ABSTRACT】BASEDONTHEFACTOFHUAYUAUTOMOTIVESYSTEMSCO，LTD，THEARTICLEDESCRIBEDONEAUTOMATIONQUANTITATIVEASSESSMENTMETHOD“MANNINGLEVEL”TOEVALUATETHEAUTOMATIONLEVELOFWHOLEPRODUCTIONPROCESSANDWORKINGPROCESSAFTERTHEAPPLICATIONCASEINHUAYUENTERPRISES，THEMANNINGLEVELISCONFIRMEDTOREFLECTTHEENTERPRISEAUTOMATIONLEVE1ITCOULDBEALSOAREFERENCEDURINGAUTOMATIONDEVELOPMENTDECISIONMAKING【关键词】企业管理自动化水平定量评价方法DOI103969JISSN10074554201510090引言2015年5月，“中国制造2025”由国务院发布，基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革。随着我国经济发展进人新常态，制造业发展面临新挑战，资源和环境约束不断强化，劳动力等生产要素成本不断上升，面对新常态，企业也在不断创新，积极探索制造方式的变革。自动化作为实现智能制造的基础，目前已经开始受到各行各业的关注。在实际生产过程中，工业企业常常会面临同样一个问题，自动化水平的高低很难用直观的数据来具体体现，尤其涉及到产品和工艺不同企业间的比较更是困难。而华域下属企业法人180多家，产品种类繁多，缺乏一个自动化水平的量化指标，企业自动化发展的管收稿日期2015081836理显得更加困难。因此，如何定量地评价企业自动化水平就显得尤为重要。1自动化定量评价方法的定义华域汽车作为一家汽车零部件的生产企业，产品类型多而杂，如果单从工艺的角度来定量分析，很难从中找出相似性；同时，企业目前也面临着劳动力成本不断上升的压力。为此，华域汽车在考虑自动化定量评价方法时结合了“减少劳动力成本，提高生产效率”这一思路，提出了自动化定量评价方法曼宁指数MANNINGLEVE1。11曼宁指数定义曼宁指数全式中人工数为生产线上参与直接生产的单班操作人员数；工位数为生产线上工位的数量。上海汽车201510根据定义，曼宁指数越低，代表自动化水平越高。当曼宁指数为0时，则代表整个生产线为全自动化生产线，即实现了无人化。按照上述的评价方法，曼宁指数实现了对生产线的自动化水平进行评价，但对于整个制造过程来讲，还包括检验、仓储、搬运以及包装等工序，这些工作的人工数计算比较方便，但工位数很难界定，即便能准确计算，也需要花费大量的精力来进行测定，同时产品的变化会影响这些辅助工位数的准确性。12曼宁指数分类为进一步完善自动化水平的定量分析方法，将曼宁指数进行分类，按照生产线工艺过程以及整个制造过程，分别形成生产线曼宁指数M1和工厂曼宁指数M2，M1用于体现生产线工艺过程的自动化水平，M2用于体现工厂制造过程的自动化水平。曼宁指数公式不变，即曼宁指数12曼宁指数3人工数1计算原则1人工数指在生产线上单班操作人员的数量；2柔性生产线按最复杂工序的产品生产时的人数进行统计；3一人被安排在多条产线进行同时生产时，生产线的人数统计将此人进行平均分配。工位数1计算原则1生产线满负荷生产时，大于50生产周期时间的工序计为一个工位；2柔性生产线按最复杂工序产品生产时的工位数进行计算；3相邻工序不满足工位条件时，可进行工序合并考虑。人工数IV2计算原则1所有的生产线上人数总和加上辅助生产人员；2辅助生产人员指与生产产品或原材料直接相关的仓储、搬运、物流、检验和包装等人员含上海汽车201510外包人员。工位数N2计算原则M1工位数总和。2自动化定量评价在华域汽车企业内的测量分析21曼宁指数在华域汽车企业内的测量根据上述曼宁指数的定义，对华域汽车企业的工厂进行了定量的测定。测量目的检验曼宁指数是否能真实反映自动化实际水平，能否为企业自动化发展决策提供依据。测量方法企业培训后自测，自测完成后再由华域复核。测量范围23家试点企业工厂的M1及M2，企业名称用AW替代。测量结果如图1所示。12L0O6O402O图1华域汽车企业自动化曼宁指数M1图2中，柱形上的数值为M2值，为方便后续比较，柱形图中未填色部分为相对应的M1值，填色部分为M2一M1的值。M1数据为工厂所有单班生产线人员数与工位数的比值，代表生产线工艺过程的平均曼宁指数；M2数据为工厂所有操作人员的单班人员数与工位数的比值。根据定义，M2的指数必然会大于生产线平均曼宁指数M1。22试点企业曼宁指数的分析根据测试结果，对图1进行分析，F企业生产线曼宁指数最低为037，表明该企业生产线上100个工位，需要37个操作人员；而W企业生产线曼宁指数最高为105，表明该企业生产线上100个工位，需要105个操作人员。与W企业相比，F企371614121080604020II，NN。F1I图2华域汽车企业自动化曼宁指数M2业的生产线自动化水平优势明显，生产线直接用人数减少了近23。从图2进行分析，E企业工厂曼宁指数最低为05，表明企业生产线上100个工位，工厂总共需要配置50个操作人员来确保生产线的正常运行；Q企业工厂曼宁指数最高为141，表明企业生产线上100个工位，工厂总共需要配置141个操作人员来确保生产线的正常运行。与Q企业相比，E企业的工厂自动化水平优势明显，工厂直接用人数减少了近23。通过进一步的分析，将试点企业的M2与M1数据作减法，可以得到表1的结果。其中数值最大的H企业为043，而数值最小的L企业为005，这就意味着要确保生产线100个工位的正常运行，H企业需要配置43个辅助人员，而L企业却只需要5个辅助人员。表1华域汽车企业自动化曼宁指数分析表企业ABCDEFGHIJKLM2一M1007040011O060I1O19O1OO43O1602OO100O5企业MNOPQRSTUVWM2一肘L019O08014O17040O2201L019014014017通过曼宁指数的定量分析，看到了企业自动化生产制造过程中的一些现象。在实际的企业调研中，除了技术和资金方面的原因，企业自动化水平的高低还受到了其他许多因素的限制，例如市场、产品设计、工艺、场地、人员、质量、设备等。3曼宁指数评价方法的优缺点作为自动化水平定量评价的一个方法，在实38际的运用过程中，其优势主要表现如下1能有效地用定量的方法体现了生产线和工厂自动化水平；2有利于不同企业间自动化水平的横向和纵向比较；3可以为自动化水平的发展设定定量的目标；4可以有效地评定自动化升级所带来的自动化水平的提升。当然，作为一个新的指数，其评价方法还是有一些不够完善的方面1在工位数的测算方面，由于存在很多复杂的因素，很难做到绝对的公正；2由于目前整体行业自动化水平的差异，在产品差异性大的行业，曼宁指数的可比性较差，如数控机床加工与布料缝制等。因此，曼宁指数还需要通过不断的完善，才能更加全面地反映自动化水平的实际情况。4结语曼宁指数围绕人工数和工位数两个因子，结合整个制造和工艺过程，实现了企业自动化水平的定量评价。通过实践证明，曼宁指数能有效地反映不同产品企业的自动化水平，展示了自动化制造过程中的薄弱环节，从而为企业系统全面地发展自动化提供支撑。作为华域汽车自动化水平定量测量和管理的一个工具，曼宁指数能使企业增强对自