【基于精益生产管理的某制造公司生产线优化的案例分析12000字（论文）】

PAGE5基于精益生产管理的某制造公司生产线优化的案例分析目录TOC\o"1-2"\h\u24398摘要 I45731引言 1204691.1研究背景 1133271.1.1研究意义 1255601.2精益生产国内外研究现状 3240301.2.1国内研究动态 315881.2.2国外研究动态 4164272B公司生产管理现状与问题分析 5222202.1相关理念概述 5279122.1.1精益生产的定义 5129692.1.2生产线平衡理论 5147582.1.26S管理 5166752.2公司基本状况 5254882.3公司生产流程现状现状 6237102.3.1工艺路线及生产流程 6276982.3.2B公司公司三车间生产现状 750353B公司生产现场存在问题及原因分析 918763.1物流待优化 9266333.2生产线不平衡 9258703.3管理不到位 10230444B公司生产线改善方案设计 1268504.1B公司生产线改善目标 1237344.2B公司生产线改善思路 1253974.3B公司生产线布局优化及现场改善 13258314.3.1B公司物流优化 1416814.3.2平衡生产线 2034874.3.3生产管理改善 2156324.4改善后生产线平衡率计算 24161745结论与展望 2627615参考文献 27摘要随着中国经济的飞速发展，制造行业的竞争日益激烈。B公司在速发展的同时，也需要看到企业仍停留在初步建立精益生产的流程，缺少系统化的推进和研究，对于如何将精益生产管理的理论转化为实践并运用到B公司生产车间的管理，尚有待深入研究。本文结合精益管理理论，详细分析B公司生产线存在的问题，对问题进行逐一分析，结合精益管理理论寻找合适的方法进行解决。通过增加设备自动化程度，稳定工艺，优化生产线布局，平衡各工位的生产节拍，找出各工位之前可以优化改进的地方，改进工装，客户的投诉每年递减。通过这一系列的改进提高了生产节拍，降低报废率，使产能提升，从而实现持续改进的精益目标。从研究结果表明对生产线的精益改造取得良好的效果，为精益生产向全公司推广打下坚实的基础，同时也为制造业特别是电机制造企业的精益管理的推广树立了良好的范例。关键词：精益管理，优化生产，生产管理，精益思想，B公司1引言1.1研究背景光伏产业作为目前的热门产业，各企业随着现代化生产的发展，在不断提高自身的自动化程度，而在这波大流中，跟不上革命脚步的企业只能面临淘汰的危机。B公司的生产线已经处于一个相当高的自动化水平，但物流方面仍是处于人工搬运阶段，而在国内外许多领先的光伏行业企业已经采用了无人搬运，其中以自动导引小车（AGV，AutomaticGuidedSystem）为标志。AGV具备运输效率高、节能、操控简单、能够实现柔性运输、使用灵活等优点，在光伏行业可以有效的降低碎片率、提高产品质量和提高生产效率。所以AGV成为工业自动化的主要标志之一。海康的Q3潜伏机器人，此小车的导航方式为二维码导航，在规划的路线上每隔不到一米贴一张二维码用于确定方向，我们称之为地标。二维码导航的工作原理为通过摄像机每秒拍摄的照片分析判断，筛选出有用的照片，根据二维码提供的信息，来获取现在所在的位置。这种导航方式的优点为路线铺设简单，后期改变路线方便，定位精准，对声音光线没有干扰。二维码导航的缺点为，灵活度不高，路面要求平整，路径二维码维护频繁。在当前复杂的环境中，既有内部的技术不成熟，又有来自外部的竞争压力，公司要想在这样的环境中生存发展下去，精益生产是一个很好的武器，不断改善，减少浪费，提高效率，减少成本，才能在激烈的竞争中取得优势，赢得更多的客户。1.1.1研究意义精益生产不只包括一种生产要领，而是一种针对各方面，例如生产流程、管理体系、经营行为等，使得企业能够在满足客户需求的同时尽可能的减少成本浪费的生产办法。其中主要存在两大种思想，一个是准时化生产。对时间进行严格要求，对于员工进行充分利用，使得员工不会在生产过程中产生因为等候原料而产生的时间损失，以及员工因工作量不同而产生的情绪问题。第二个是全员参与、因为精益生产不仅仅是生产人员的问题，更是整个企业的问题。企业人员从厂长到下面每一个员工都要学习并实践精益生产。达到上行下效的效果。本文通过运用精益生产的理念与方法，分析B公司的生产现状以及需要改善的问题。精益生产的思想能够运用于各行各业，运用精益生产的方式提高产品质量、降低生产成本为最终追求的目标。根据提出的问题进行分析，制定出可以节约成本，杜绝浪费的精益生产方式并将其制度化，确保公司可以以更少的投入获得更多的产出。太阳能光伏行业产业链可以分为单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池。与其他制造业相比，太阳能硅片电池的生产线工艺较为复杂，也是高投资、高收益、高风险以及竞争最为激烈的行业之一。本文的研究意义在于运用精益生产理论运用于B公司，对单晶太阳能电池片生产线进行研究分析，制定出适合企业生产特点的精益生产方式。1.1.3研究内容本篇文章是以B公司的生产车间为对象，通过访问等方式，记载产品产出过程中的各项流程与数据，并对其进行剖析，发现生产线中存在的问题并进行均衡，并利用软件进行仿真。对生产环境，企业管理的不合理提出改善建议，使用精益生产的思维以及工业工程的工具与办法进行改善，最后对改善后的生产线评价和分析。本文研究用到的方法①文献分析法：从中国知网数字图书馆，学校图书馆以及各种数据库查找参考文献，从中了解其发展历程和最新研究进程，学习先进研究方法。②案例观察分析法：通过对B公司进行实地调查，记录数据并对其进行分析，分析出该公司存在的问题。③工序流程图，6S管理，双手作业法，ERCS原则等工业工程方法，witness仿真论文框架图：1.2精益生产国内外研究现状1.2.1国内研究动态在我国内，工业工程起步较晚，自20世纪70年代起，我国在引入关于生产线精益生产理论后，生产线的加工水平得到了很大的提高，许多制造型企业开始慢慢进入精益生产的时代，逐步开始使用半自动或全自动的自动化制造系统。这不仅仅提高了产品的品质，也大大提升了车间生产线的灵活性。目前，我国的制造业正在逐渐进入精益生产管理的模式，且在传统生产工艺中取得了很明显的成果。在我国内，现阶段关于研究生产线平衡的方法主要有：工业工程法、运筹学法、仿真模拟法等等。到了21世纪10年代，更多的学者从不同方面深入生产线作出改善研究。吴婷秀等人基于精益制造的理念，从建模、动作分析、布局等方面分析并改进了一家大型汽车零部件公司的生产状况。杨萌基于IE方法和仿真技术对电容屏生产企业的生产线进行改善，令生产线的节拍时间少于指标节拍时间，并达到公司的计划订单要求杨萌.精益生产理念下的制造业生产计划研究[J].《企业改革与管理》.2017，216-217。俞世洋、刘利军针对生产线平衡问题通过因果图和层次分析法从五个方面分析原因，联合IE工具对程序和作业布置进行改进，并通过现场“6S”管理方法改良作业环境，最终提高设备的产能杨萌.精益生产理念下的制造业生产计划研究[J].《企业改革与管理》.2017，216-217俞世洋、刘利军.人本精益[J].北京：机械工业出版社，2017：176-185综上所述，现今，在国内愈来愈多的企业重视IE方法在实践中的运用成效，并且IE的发展在制造业中发挥着要紧作用。可以看出，国内学者与国外所不同的是，国内的研究人员更加注重IE和精益方法的实际应用，努力做到在没有或很少预算的条件下，达到改良生产线均衡状况和改善作业环境的目的。1.2.2国外研究动态国外对研究生产线平衡问题开始得比较早，比如日本的丰田公司，在其创始人大野耐一创造的丰田管理模式（TPS）下，丰田汽车公司大幅降低了车间生产成本，提高了生产原料的利用率和车间的生产效率，使得车间内现有的人力、物力、财力得利用率得到最大程度的提高。并且丰田公司将其管理模式以其特有的图表形式呈现出来（如:丰田屋、JIT等），最终形成了在制造行业内广泛被认可的精益生产管理的思想。后来有外国学者在日本丰田公司管理理论的基础之上做了相关研究，提出准时制生产管理的方法，并将其用于企业生产制造中，最终发现加快了半成品的流转，在很大程度上减少了成品库存的积压，因此在整体上提高了企业生产线的生产效率。在《精益解决方案：公司与顾客共同创造价值与财富一精益丛书》的书中，沃麦克和琼斯规范地定义了对价值流(valuestream)的含义。并且利用价值流的思想对生产制造环节进行改善及优化，提出相应的改善措施，使得企业减少了浪费[11]。另外，还有人工鱼群算法的提出者AMACRocha，他的此方法用于求解约束全局优化的问题效果很显著。这种方法是近几年来新提出的一种较为先进的智能化算法，但就目前来看，它有一定的优势之处，但是依然存在一定程度上的不足，还需继续对其进行完善。2B公司生产管理现状与问题分析2.1相关理念概述2.1.1精益生产的定义精益生产不只包括一种生产要领，而是一种针对各方面，例如生产流程、管理体系、经营行为等，使得企业能够在满足客户需求的同时尽可能的减少成本浪费的生产办法。其中主要存在两大种思想，一个是准时化生产。对时间进行严格要求，对于员工进行充分利用，使得员工不会在生产过程中产生因为等候原料而产生的时间损失，以及员工因工作量不同而产生的情绪问题。第二个是全员参与、因为精益生产不仅仅是生产人员的问题，更是整个企业的问题。企业人员从厂长到下面每一个员工都要学习并实践精益生产。达到上行下效的效果黄俊.“持续改善”在B公司精益管理中的应用[D].苏州：苏州大学，2018黄俊.“持续改善”在B公司精益管理中的应用[D].苏州：苏州大学，20182.1.2生产线平衡理论生产线也可称作为流水线，是工业生产中的作业方式之一。一般来说，生产线有以下几个特征：作业专业化程度高；工位顺序按照工艺顺序依次排列，加工物品按照流程定向运动；每道工序都按统一节拍进行生产。其优势是：整合生产工艺，可在生产线上设置多种工位，满足生产需求；具有高度的可扩展性，满足车间的要求；可通过以较小的初始投资来降低生产成本，在一定程度上减少生产工人的数量以及实现一定水平的自动化生产来实现。我们可细分所有的工序，将一条生产线的总工序拆分为多个分工序，简化工序，分析整条生产线的生产能力吴新.基于持续改善理论的K公司生产现场管理优化研究[D].南京：东南大学,2018吴新.基于持续改善理论的K公司生产现场管理优化研究[D].南京：东南大学,20182.1.26S管理6S管理起源于日本，最早是由丰田管理模式下对企业的人，材，机来管理，随着环境、方法对于企业生产的影响越来越高，管理人员逐渐将这两方面加入管理的一部分，形成了5S管理，即整理、整顿、清扫、清洁、素养。后又加入安全，变成6S管理。2.2公司基本状况B公司在全球各地都有自己的分公司，截至2019年末全球员工已有三万多人，营业收入达328.97亿。2014年12月，B公司二期项目建成，单晶硅片产能达到3GW。2019年1月单晶PERC电池正面转换效率达24.06%，打破世界纪录，2019年5月72型双面半片组件正面功率突破450W，刷新世界纪录。单晶硅太阳能电池片项目工艺设备生产线采用国际领先的全自动化装备，是单晶硅电池片行业最新PERC工艺，技术水平国内一流。该公司共有四个车间，其中第三第四车间为新车间，这两个车间在高度的自动化生产下，追求无人化生产的目标，所以物流自动化就成为最后一个瓶颈，目前三、四车间已经在采用AGV物流生产的模式，目前处于实验阶段史建芳.6S管理在我国企业管理中的现状分析[A].科技创新与生产力[C]，山西太原：太原科技战略研究院，2019：011-015。史建芳.6S管理在我国企业管理中的现状分析[A].科技创新与生产力[C]，山西太原：太原科技战略研究院，2019：011-0152.3公司生产流程现状现状2.3.1工艺路线及生产流程对于常规的单晶硅太阳能电池生产线，从原始硅片到电池片一般需要经过导片、制绒、扩散、激光SE、刻蚀、退火、背面钝化、正面镀膜、激光开槽、丝网印刷、烧结、测试分选多道工序，如图2-1。前段工艺后段工艺丝网镀膜钝化ALD退火刻蚀SE扩散制绒导片前段工艺后段工艺丝网镀膜钝化ALD退火刻蚀SE扩散制绒导片 图2-1单晶硅片电池生产工艺流程图a）硅片检测：硅片原片是太阳能电池的载体，所以原片的质量对于太阳能电池的转换效率尤为重要，检测原片质量是必不可少的一步。该工序是对硅片的技术参数进行在线检测，主要对硅片表面平整度、电阻率以及裂纹等直接影响硅片质量的因素。硅片检测的设备已达成自动化水平，硅片从发片机发出，检测设备以每片不到一秒的速度进行检测，检测合格的会装入花篮，检测不合格的自动放入固定位置，从而提高检测精度以及生产效率；b）表面制绒：将硅片浸泡在各有腐蚀性的液体中，利用硅的各向异性，在表面腐蚀出一粒一粒的许多金字塔结构，从而增加太阳光的反射和折射，增加硅片对太阳能的吸收能力刘自乔.生产执行系统在化工企业中的应用与实践[J].云南化工，2011（6）：74-77.刘自乔.生产执行系统在化工企业中的应用与实践[J].云南化工，2011（6）：74-77.c）扩散制结：利用扩散炉来制造实现光能到电能转换的PN结，管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。首先由机械手将经过制绒后的硅片花篮搬运至石英舟上载部分，每舟载片约一千片，后石英舟进扩散炉进行扩散后，出舟再由机械手搬运至货架等待下一工序，激光SE；d）正面激光：制备选择发射极，用激光对硅片表面进行重掺杂，利用激光的可选择性加热的特性，在电池的正表面电极位置出进行磷的二次参杂，通过该技术进一步提升电池效率；e）等离子刻蚀：因为在扩散过程中，硅片的正反面以及边缘都会形成PN结，当光从硅片正面吸收光而产生电时，电子会经过边缘的PN结到达反面从而产生短路，所以需要经过刻蚀工序，将硅片边缘带有的磷去除干净，避免PN结短路造成并联电阻降低。f）退火：重新激活硅片表面死层中的磷原子，修复悬挂键，形成二氧化硅层；g）背面钝化：减少光的反射，降低载流子复合速度和增加光的吸收，提高了电池的短路电流和开路电压；h）丝网印刷：在硅片的表面涂上一层特定形状的银浆或者铝浆，经过烧结形成欧姆接触，提高电池功率；i）烧结：高温下金属和硅体形成烧结合金和欧姆接触，以及去除背结刘鹏程，和明军，杨士义.制造执行系统（MES）在军工产品总装车间的应用[J].信息系统工程，2012(6)：32-33.刘鹏程，和明军，杨士义.制造执行系统（MES）在军工产品总装车间的应用[J].信息系统工程，2012(6)：32-33.2.3.2B公司公司三车间生产现状B公司的三车间为500MW的光伏生产车间，平均每小时16000片现车间的生产已经是相当高的自动化程度，人工部分只有物流以及搬运部分，公司生产为24小时不间断生产，每班工人需要连续上12小时班，疲劳强度特别大，所以随着疲劳强度的增加，出现的失误率也随之提高，失误率也直接影响着硅片的碎片数量，从而增加生产成本，人工搬运硅片也会影响因为静电等缘故影响硅片的质量，所以全自动生产打造无人化生产成为行业发展的一个必然趋势张德胜，马正元，王伟玲.多品种小批量机械制造企业MES的研究[J].控制工程，2005（3）：210-212.张德胜，马正元，王伟玲.多品种小批量机械制造企业MES的研究[J].控制工程，2005（3）：210-212.利用工业工程的时间测量对前段工艺做研究，用秒表对各工位作业时间进行测时，以每个花篮为单位，即一百片硅片，如下表2-1：表2-1工位作业时间工位制绒扩散SE刻蚀机台数量（台）2343单小时产出（个/小时）160210120135工位作业时间（秒）22.517.13026.6前段工艺即为制绒到刻蚀的循环工艺，前端工艺的物流图如图2-3，现结合物流图画出硅片前段工艺的程序流程图，如图2-2：图2-2湿花篮工序循环路线3B公司生产现场存在问题及原因分析3.1物流待优化虽然B公司单晶太阳能电池生产线各设备已经都采用自动化设备，包括发片机、机械手以及上下料机构，但整体水平仍处于半自动化状态。单个工序可以用专用的设备单独进行加工处理，但是每个工序的上料、下料仍是由人工进行搬运。人工搬运会造成如下影响：影响电池片的清洁度。尽管员工在车间都被要求穿上无尘服，进车间时也会经过风淋门，但经过观察发现衣服不干净的员工不在少数，当搬运花篮时则不可避免的会有一些灰尘落在硅片上。当人发生动作时，产生的静电也会不可避免的传播到电池片上，从而影响硅片的清洁度康周，王洪刚，翟勇杰.MES系统配套功能拓展[J].中国管理信息化，2014（3）：55-58.康周，王洪刚，翟勇杰.MES系统配套功能拓展[J].中国管理信息化，2014（3）：55-58.b）增加电池片的碎片率。每片硅片都是非常薄的，稍不注意碰一下就会碎，当员工搬运花篮时，手指不小心碰到硅片，就会产生碎片，或是上下料摆放时，稍大一些的震动则会产生许多的碎片，所以人工搬运会增加许多电池片的碎片率，造成浪费，增加成本。c）影响生产效率。在上下料过程中，如果未及时上料或者下料都会造成生产设备停工，如果出料口满了，而员工并未及时发现，则会造成设备停止生产，知道出料口的花篮被卸下才会重新进行生产，而这等待的过程则是时间上的浪费，降低生产效率。半自动化水平的产线，因过多的人工干预，碎片率高、片源污染严重、产品一致性以及稳定性不高，反观国外先进的生产线已经实现了全自动化，整条产线甚至只需要极少数的人在设备发生故障时才需要去着手解决，具有很高的生产效率、生产质量以及生产成本的竞争优势[美]沃麦克，（英）琼斯.精益思想白金版[M].北京：机械工业出版社,2015[美]沃麦克，（英）琼斯.精益思想白金版[M].北京：机械工业出版社,20153.2生产线不平衡生产线平衡是将每道工序的节拍在相近的时间内，保证都处于繁忙状态，使各工序的空闲时间最少。制绒下以及扩散需人工干预手动卸花篮，因为生产现场经常出现SE激光缓存区货架全部堆满，等待处理，前期制绒、扩散还在不断加工，这就将导致扩散出来的货架没地方可以放，从而使机器暂停运行。这时就需要人工干预，手动卸两三车花篮，等SE缓存区清空或空出三四个位置时重新开始运行。表2-2表示了各工位的工作时间和单小时产出情况，制绒、扩散、SE、刻蚀的标准工作时间分别是22.5、17.1、30和26.6。根据工位作业时间，画出产线平衡图。产线平衡图如下图2-3所示：图2-3产线平衡图从产线平衡图可以更直观的看出SE的生产节拍是最慢的，为瓶颈工序，生产节拍为30秒，这个工位对应的单小时产出为12000片，明显比其他工序慢。此外，也可以发现扩散的生产节拍明显比其他三个工序快很多，不在同一个节拍上造成工位生产能力过剩。根据上面的分析，得出结论SE与扩散这两道工序存在问题，制约了整条生产线的效率。所以，将改善聚焦在SE与刻蚀这两道工序上。前段工艺日产量为12000×24=288000片根据生产线平衡公式，计算生产线平衡率：W=×100%=（22.5+17.1+30+26.6）/（30×4）×100%=80.16%，根据表2-2生产线平衡对照表所示，生产线平衡尚有提升的空间博广乐.精益生产在T企业的应用研究[D].南京：南京航空航天大学，2018博广乐.精益生产在T企业的应用研究[D].南京：南京航空航天大学，2018表2-2生产线平衡对照表平衡率平衡指数W<70%平衡率差70%<W<85%平衡率良好，可进一步改善85%<W<100%平衡率为优3.3管理不到位B公司推行了由集团统一制定的6S标准的现场环境管理制度和规范，但是由于教育和培训不到位，以及员工素质不统一，常常有个别着装不到位，许多员工穿的无尘服不连裤子，各车间主管监管不到位。生产工人工作服不定时更换，许多员工穿着破了的无尘服参加工作，远远达不到无尘车间的要求。员工物品摆放杂乱，机台附近常常有碎片未及时清理，甚至员工水杯会就近放在机台旁边。在看不到的地方，如紧急通道，往往会堆放托盘，不能及时处理（如图2-3），增加安全隐患。车间工作人员每日清扫不到位，员工拖地时常常地面会有过多的积水，AGV小车则容易打滑，发生报错。图2-3紧急通道被占用4B公司生产线改善方案设计4.1B公司生产线改善目标根据B公司目前的状况，将精益生产方式应用在自己的生产中，系统地将精益生产的生产线平衡、6S、消除浪费、物流优化、全员参与应用在实践中。从客户需求到产品研发、生产、物流、质量全部囊括了进来，目的就是通过精益生产模式来达成业务的要求，将符合客户要求的产品准时交给客户，最大限度地提升客户满意度。对不合理的生产线进行改善，将原有不平衡的产线按照现在的生产需要进行精益化改善，平衡生产线，减少在制品的积压。通过优化物流的自动化水平，提高生产线的自动化水平，降低碎片率，提高产品质量，提高生产效率何桢.黑带计划与连续质量改进.中国质量,1999,(9):29-32.何桢.黑带计划与连续质量改进.中国质量,1999,(9):29-32.4.2B公司生产线改善思路依据表3-1改善方法分析寻找出的问题制定出以下优化方案:表3-1改善方法分析表主要问题解决方法改善方法生产线不平衡重新布置生产线作业流程分析工作现场混乱实施6S管理6S管理工作流程复杂工作标准化ECRS，5W2H（1）提高物流自动化水平通过采用AGV物流取代人工小推车，因为用自动化取代了人工，导致有更多的时间做其他更多的工作，实现一人多线，减少人工数量，节约公司开销，也符合行业实现全自动化生产的趋势。（2）创建现场6S管理作为精益生产思想的重要部分，企业实施6S管理有利于改善员工形象，优化作业环境，对生产中的要素进行管理，还可以一定程度消除浪费，降低生产过程中的成本损失，提高生产效率，维护企业的行业形象。由于公司生产管理方面存在问题，而企业未注意到这一方面，只是从降低成本，提高价格方面来保障收益。因此管理对于N公司的企业优化十分重要豪凯公司生产效率提升的研究[J].湖北汽车工业学院学报.2017(01)豪凯公司生产效率提升的研究[J].湖北汽车工业学院学报.2017(01)制造业作为制造业中独特的一种类型，生产产品的种类多，而生产数量低，与之相对应的其生产设备也是存在差异，因此对于产品与设备的整理尤为重要，在整理物品的时候，要产品与设备与之对应的整理，生产现场保留必要的物品即可，不需要的物品要及时处理。通过对生产的物品进行整理后，便于企业进行整顿，清扫，清洁等方面的优化。整顿是企业提高生产效率的重要方式之一，将生产使用的工具和原料放置在合适的位置，能够更加有效的进行生产，减少动作浪费，间接调高生产效率。整顿的方式有多种，例如依据大小整顿，颜色整顿，数量多少整顿等等。将所需要的物料按照重要性进行编号也是整顿的方式之一，例如按照重要程度分类：1非常重要；2重要；3一般4较重要5不重要。通过这种方式，将物品重要度进行划分，有利于查找，也有利于生产进行。作为制造业，生产环境的要求相对于制造业的其他领域要求更高，因此对于N公司来说，进行生产环境的清扫也是企业应该注意的问题，它不仅保障了企业生产，而且给员工提供了一个干净，舒适，敞亮的作业环境，也有利于提升生产积极性。这一步骤不仅仅是对生产环境的保持，也是上诉步骤的延续步骤和下一步骤的保障措施。这一步骤未完成就不能进行下一步骤，需要对其不足与未满足的步骤进行完善，对有效实行的步骤进行优化与延续。即不脏，不乱。这是对员工自身进行优化和改善的步骤，也是精益生产与工业工程体现以人为本的重要组成部分。通过对员工进行素养提高，进行理论与文化学习，不仅规范行为，提高文化水平，还能培养企业文化，提高员工凝聚力何卫明.《企业改革与管理》,2019年第22期.何卫明.《企业改革与管理》,2019年第22期.4.3B公司生产线布局优化及现场改善4.3.1B公司物流优化A）车间AGV的选用现车间仍采用人工上下料，运输花篮的小推车如图4-1所示，现车间追求无人化生产，物流部分采用AGV搬运，AGV为潜伏机器人，抬起货架（如图3-2）完成对机台设备的对接，实现自动传输。虽无法做到关上灯完全由机器操作的完全无人化，但是可以让人工部分减少到只有机器报错的时候去解决即可。3-3为AGV对接示意图。图3-1改善前人工小推车图3-2改善后货架图3-3AGV对接示意图选用AGV小车信息铭牌如下表所示（表3-1），采用的AGV小车为海康威视的移动机器人（HIKROBOT），导航模式为二维码导航。表3-1AGV小车铭牌产品名称移动机器人产品型号MR-Q3-600CE-C5（M）产品尺寸940×650×253mm产品重量135kg充电电压48V额定负载600kg电池容量24Ah额定速度1.5m/s旋转直径996mm导航模式二维码之所以选择二维码导航，是因为该导航模式具备以下优点：施工方便、对地面要求低、成本低、便于控制。但也存在些许缺点需在地面贴大量二维码影响美观如图4-4，后期需定期排查、更换二维码，后期维护成本大岳元成.单元生产方式在S公司空调生产线中的应用[D].江苏:苏州大学,2015.岳元成.单元生产方式在S公司空调生产线中的应用[D].江苏:苏州大学,2015.图3-4车间二维码路径方案选择AGV在车间的路线规划分为点对点模式和区域循环模式，两种路线规划方案如图3-5、3-6。点对点模式为一台AGV小车只对应两台设备，区域模式为AGV小车在车间多台设备间循环工作，根据系统发布的任务服务不同的工作对象。点对点模式AGV需求量大，工作路径固定，如果一台设备出现故障，可能造成整条线出现断点，造成停机。而区域循环模式对调度系统要求高，它任务复杂，需将每一条任务只发给一辆小车，且需要完善自动避让功能，AGV需求没有点对点模式数量多，如果有设备发生故障，对整条线也不会造成多大的故障，适合柔性生产。经过综合考虑，区域循环模式更加适合光伏车间，所以选择区域循环模式。AGVAGVAGV工序二设备4设备5设备6工序一设备1设备2设备3AGVAGVAGV工序二设备4设备5设备6工序一设备1设备2设备3图3-5点对点模式设备4设备5设备6设备1设备2设备3设备4设备5设备6设备1设备2设备3工序一AGVAGV图3-6区域循环模式车间布局根据B公司500MW车间的车间布局，为配合各工艺流程，将路径分为两个循环区域，如下图4-7所示，第一个是工序一到工序四，即制绒到刻蚀上料循环，称为湿花篮循环；第二个循环区域为工序五到工序八，即制绒下料到退火，称为干花篮循环。湿花篮工序正常运行需12辆AGV小车（2辆备用），货架23台；干花篮工序正常运行需15辆AGV小车（3辆备用），货架26台。整个车间合计共27辆AGV。图3-7车间布局图D）改善效果彻底避免人工搬运花篮，实现整线全自动化运行，节省人力从117人减少到63人；自动化与信息化生产，提升生产效率，减少管理难度；无人工干预、减少污染和碎片，提升电池良品率。改善效果如下表3-3：表3-3改善效果员工人数AGV数量碎片率A级率改善前11702.3%95.2%改善后63270.5%97.6%4.3.2平衡生产线在AGV项目联调测试过程中发现各工序缓存区位置不够，只要上个工序出现问题，延迟出料，就很容易导致下个工序待料，于是扩散新增1个缓存位置，SE新增2个缓存位置，刻蚀上新增3个缓存位置，从而保证有充足的时间处理各工序问题也不会影响机台产能，无新增成本，提高容错率。经过分析发现SE为整个生产工序的瓶颈工序，在无法对设备进行提速的情况下，本文提出两种改善方法，并分别计算改善后的平衡率：方案一：增加一台SE使用AGV模式，一台扩散改成人工上下料，增加SE工序的产能，减少前面工序的堆叠，节约缓存空间。经调整后的产能匹配模型如下表4-4以及产线平衡图3-8如下所示，表3-4工位作业时间工位制绒扩散SE刻蚀机台数量（台）2253单小时产出（个/小时）160140150135工位作业时间（秒）22.525.72426.6图3-8产线平衡图经调整后各工位作业时间分别是22.5、25.7、24和26.6，此时标准作业时间最长的工序为刻蚀26.6秒，刻蚀为瓶颈工序。计算前段工艺日产量为13500×24=324000计算生产线平衡率：W=×100%=（22.5+25.7+24+26.6）/（26.6×4）×100%=92.8%>85%，为优等平衡率。此方案无成本新增。改善效果：生产线平衡率提升到极高的一个程度，由原来的80.16%增加到92.8%，在无人干预的情况下，没有任何一道工序产生待加工品堆积的情况，每台设备的生产效率都达到了最大化，做到了自动化设备24h不停歇生产，下料机满立刻有货架来下料，上料机空立刻有货架来上料，加快了产品流动，减少生产周期日产量也增加了36000片。4.3.3生产管理改善6S管理是对企业进行精益生产优化中比较基础的一项工作，它能否保质保量的实施影响其他精益生产项目优化的有效实施，而且可以根据企业实际情况降低管理成本，可以说是改善现场最直接有效的方法李成洋.精益生产在单件小批量生产企业中的应用研究[D].吉林:吉林大学,2015.李成洋.精益生产在单件小批量生产企业中的应用研究[D].吉林:吉林大学,2015.根据当前生产线的问题所在，作出下面几点改善，改善效果见表4-1所示。（1）在整理过程中，使用“红牌作战”来分别该物品的必需性，对非必需品贴上红牌，摒弃“留着或许还有用”的思想，及时处理掉一些常年不用的报废设备，及时更换无法使用的陈旧工具。（2）必须要有一个固定的位置放置工具和劳保用品，且放置位置应是科学合理的，实行目视化管理，要求一对一的摆放，定点定量，方便寻找，避免由于混合放置而形成的错误；工作变换时，员工能够立刻找到对应的工具，实现搜索时间为零。具体例子有：需要反复利用到的工夹具要放在附近位置，罕用的则要放在远处，并且按照使用的用途进行区分。（3）标识牌的放置或粘贴要以清晰、醒目、不阻碍作业为准则，设专人进行管理，不得随意挪动，对不清晰、不醒目的标识及时更换。（4）在不增加清洁工的原则下自主打扫好本人所在的作业位置。（5）设法养成清洁的习惯，坚持落实前3S的执行情况，通过教育培训，努力提高人员修养，制定各种标准和制度来帮助员工养成“6S”管理的思想。（6）为工作人员建立奖惩机制，提高员工的积极性。（7）安全部门加强对于安全问题的管理，思量和考察现场是否存在安全隐患。表STYLEREF1\s4-1改善效果总结表序号存在问题改善措施1闲置的湿涂搅拌机近半年内没有使用，占用空间。通知相关部门及时处理。2工具不按照规定摆放。对该员工实行奖惩机制，予以指正，并及时处理。3设备表面脏污，劳保用品随意放置对该员工实行奖惩机制，予以指正，并及时清理干净4抽屉里摆放凌乱.抽屉里放置盒子，打好标识，根据标识放置不同的物品。5车间通道贴的黄色胶纸不醒目，不符合现场管理要求。更换黄黑相间的胶纸。6湿涂机配电箱表面油漆脱落，标识不清晰。用跟湿涂料相同颜色油漆重新喷涂。7固化箱电源箱已损坏，存在安全隐患。联系维修部门及时修理。8湿涂料存放于货架上，存在质量风险和化学品安全管理风险。申购化学品柜，规范管理湿涂料。目前，“6S”管理已成为大多数企业的有效管理方式，对企业的生产运营和经济收益发挥着重大作用。按照W公司的当前生产状况，采取上述办法改善现场管理凌乱的问题。开展“6S”管理不仅可以给工作人员营造一个美观的作业环境，而且可以提高工作人员的“6S”意识，从而进一步提升员工的积极性和士气，并间接提高了公司在社会的竞争力。4.4改善后生产线平衡率计算在改善过程中，在生产程序改善方面只针对各流程中的某些操作步骤进行ECRS调整优化，而没有对工艺技术进行改变，所以仅需要对作业时间在理论上作出对应的变动。在布局优化方面，在前期对生产流程的调整的基础上，应用IE的相关理论和方法对布局作出优化，通过引入自动化传输带代替人力，减少搬运和生产停滞的等待现象。由此得出改善后各个工序的单位作业人力、单位产出量、标准时间和工序节拍见表4-2所示。表STYLEREF1\s4-2改善后工序标准时间序号作业内容工序安排人数（人）单位产出（）标准工时（）工序节拍（）1装长胶套&装短胶套116.726.722湿涂预补115.125.123刷电极白胶116.326.324涂窗口白胶117.627.625装框114.204.206湿涂130156.905.237预固化（烘烤）19606912.007.208拆框118.028.029修脚4131.487.8710修补3123.627.8711初步目检2112.796.4012湿涂固化18405040.006.00图STYLEREF1\s4-3湿涂线布局改善后山积图由上表4-3得知，工序总数目为12个，各工位的节拍时间总和为，各工序中最长的操作时间为，由此得出：改善后的生产线平衡率：改善后生产线的平衡损失率：改善后工序间的生产节拍差异：改善后的平滑性指数：改善后的空闲时间：改善后生产线单日最大产能：每周最大产能：，产量达到订单的要求。从上述图表和计算结果能够知道，通过改善后，生产线的平衡率由提高到，提高了，能够看出线平衡状况有了很大的改善效果，由改善后的山积图也可观察出生产线上各个工位间的操作时间偏差有了明显的减少，各工序节拍与生产节拍的差异减少，表明各道工序之间的生产更加连贯，操作员的工作负荷达到更均衡的状态。

5结论与展望针对新冠疫情以及工业4.0的大趋势影响，本文通过利用精益生产思想，以B公司为例，对其生产线存在的问题进行剖析，并应