
在企业变速器装配车间的重新布局时,新的模块化装配工位不仅能够灵活地适应市场需求的波动,而且也能够在模块化装配工位上完成新产品的试制
为了能够适应市场需求的变化以及未来发展对产品变型的需要,企业的生产也应尽可能地千变万化。采用模块化装配工位,依靠可以移动的工位器具,可以根据生产需要快速地增减配置工位,扩大企业的生产能力。
中型企业经常遇到的问题是:企业的生产组织需要与市场需求相适应。在生产过程中,这种相互适应表现为企业的生产能力要适应生产需求的变化,能够对市场需求的波动迅速做出反应。而对于中型企业来讲,在企业生产组织重新布局、生产工艺流程的技术改造时应特别注意:有效地利用其价格不菲的生产场地,有效地使用好其有限的车间面积。与大型企业不同,中型企业一般不具备为一个产品专设一块生产场地的能力;相反,大多数中型企业都是在一块生产场地上完成多种不同产品的生产。

在装配中获得更多利润
AS驱动技术和服务公司就面临着这样的问题。这一中型企业的总部位于Reken市,企业共有三种不同的服务:变速器的检修和技术服务、为能源工业和造纸工业企业生产变速器,以及向市场提供循环润滑供油设备和智能化自动调节的流量监控设备(图1)。该企业的经济效益除了来自机械加工以外,主要还来自于不同产品的装配生产。
生产场地的面积可变
由于企业积极寻求改革创新,因此除了生产现有的产品以外,还不断研发新产品。新产品的试制、装配等都要在现有的装配工位上完成。为了保障未来新产品的需求增长,从中期发展的角度考虑,企业必须扩大自己的生产能力。这样,也就要求能够更加灵活地使用现有的装配生产场地,以便不仅能够对市场需求的波动做出反应,而且也能够顺利地生产适合未来市场需求的新产品和变型产品。
由于他们自己没有工厂规划设计的能力,因此就委托WZL(德国亚琛应用技术大学的机床研究所)完成可调节装配工位的规划设计任务。一个由AS公司和WZL组成的项目组开始了可调节装配工位方案的研发设计,经历了明确方案的基本条件初期阶段、可调节装配工位方案设计阶段和最终的工位配置阶段。

在项目的第一阶段,项目组进行了研讨分析。其中,生产厂有三四个人始终参加了这一研讨分析,并一直跟随项目组的规划设计活动。研讨分析中,除了对企业的战略进行了研讨分析,还对企业当前和未来的产品销售趋势进行了分析,最终确定了各个产品可能出现的销售波动情况。在最佳和最差两种极限情况之间的差距为年产2500件。引起这一较大变动的主要原因有:一方面是许多新的产品刚刚投放市场,另一方面是企业领导人着重考虑了2009年度已经发生的上下两个极限情况。
大型变速器将是新一代产品
在生产流程规划设计时,要考虑到最大程度地挖掘装配生产的潜力,以便在市场需求出现变动时能够及时做出反应,最大程度地获取经济效益。而在具体设计时则不能只考虑市场需求的变动,相反还要考虑到将来有可能在这一生产车间里生产大型变速器。作为下一步工作可调节装配模块设计的基础,对当前装配生产中实际使用的工位器具进行了筛选,并制作了当前装配生产情况的优缺点分析图(图2)。
在项目的第二阶段,着重对未来的装配流程和所需的装配工位问题进行了探讨,确定了必不可少的装配流程,同时也采纳了当前因厂房建筑原因而采取的调节措施和手段。但在这一阶段开始后不久就发现:在中等产量的情况下,目前可供使用的场地面积不足。因此,建造一个新的车间成为项目中一个重要的组成部分。
在第三阶段,重要的是确定新车间内部的工位器具配置。此时以变速器生产和用户送修的变速器检修两大服务所需的工位器具为参照基础。在变速器生产中,主要装配的是AS公司自己研发生产的变速器,其变型形式为变速器的轴间距不同,以及轴间距的公差不同。这种变速器由外购件组成,小批量装配生产;而用户送来检修的变速器则主要是以单件生产的方式进行修理和装配的。将来,在新建的车间里也将检修大型的变速器。在新的装配方案中,应保证三种不同产品都能灵活地在这一车间里进行装配。

可移动的办公室
为了保证新车间模块化装配工位布置安排的灵活性,采取了不同的解决方案。为了能够实现按照模块化装配工位的大小成比例地有效利用车间场地,应避免固定的建筑物,如车间主任、工段长的办公室等。而解决这一问题的方案就是采用移动的整体式办公室:可以根据模块化装配工位多少、生产实际的需要而灵活创建的“集装箱式”办公室,这一方案以车间内配备了标准的、兼容性好的备用供电插座为前提。
按比例使用车间的生产面积能够适应生产能力的变化。也就是说:在需要时能够很快地增加、减少若干装配工位。所增减的装配工位都是标准的、模块化的装配工位,能够适应多种产品的装配生产。为了能够有效地实现这种按比例增减,就要根据AS公司最大的装配资源来进行模块化装配工位的灵活性和可用性设计。不仅仅是工作台,也要考虑到工位之间的活动隔板和专用工具,这些都要具有移动性,保证它们在必要时能够从一个装配工位方便地移动到另一个装配工位。移动的液压站同样也是变速器装配中必不可少的设备,应该独立出来,而不是固定在车间某一地点。
模块化装配工位的配置不仅保证能够装配变速器,而且也能够完成用户送修变速器的检修和装配。按照标准配置的模块化装配工位不仅确定了钳工工作台的数量和位置,而且也规定了生产辅助面积的大小,可以及时地对市场需求波动做出反应(图3)。将两个模块化装配工位合并在一起,并撤掉分隔它们的钳台,就可以形成一个小批量装配线,并可按照产量和需求增加模块。为了避免在叉式升降平台方面投入更多的资金,并且不失高度方面调整、调节的灵活性,AS公司选择了非常简单但又非常有效的解决方案:改制的、轻便的托盘运输设备作为装配的辅助设备。通过叉车的车叉升高,装配工人可以达到超过传统升降设备所能达到的高度,而且可以毫不费力地按照所需的高度完成装配。

可在两个模块化装配工位使用的单臂吊
随着装配工作场地按比例应用和移动式的模块化装配工位的实现,保障了将来也能在这一生产车间里进行大型变速器的检修及装配。在装配大型变速器的生产过程中,一个非常重要的条件就是起重设备的灵活性。它安装在两个装配工位之间,根据各个装配工位的实际需要起吊重物。在采取了上述措施之后,AS公司的生产能力灵活性得到了提高。企业的生产能力能够灵活地根据市场的变动及时进行调整,能够更加有效地在变化的条件下获得更高的效益。
标准化的工作场地配置
●回转式单臂吊
●移动式工具箱
●标准化的供电电源插座
●移动式工作台
●高度可调的装配工位器具
●规定的装配材料占地面积
●C类件用材料车
●标准化的计算机电源接口
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