关于工业工程的研究

郭劲松 何长青

摘 要：世界汽车制造业发展至今已有一百多年的历史。经过多年的优胜劣汰，最终留下来了当今世界几大著名汽车品牌。分析这些品牌能够在残酷竞争中存活下来的原因，福特引入流水线生产、丰田生产方式等都是对工业工程深入研究的成果。工业工程对推动汽车制造业的发展起到了至关重要的作用。近年来随着自主品牌汽车在设计、质量上的改观，并依托价格上的优势逐渐崛起。逐步摆脱了低廉、山寨的印象，民众的接受认可度得到较大提升。但是，自主品牌起步较晚，对工业工程的研究应用较国际大牌车企存在较大差距。为了持续提升自身竞争力，最终能够对抗甚至超越几个大牌车企，对工业工程的深入研究和不断改善将是自主车企今后的重要工作之一。本文通过分享一个车轮安装工程工时削减的工作实例来分析工业工程在汽车制造中研究应用。

关键词：工业工程；车轮安装；工时削减

1 行业背景

中国汽车市场连续十年作为世界最大的汽车市场。在培育了上百家本土汽车品牌的同时，还吸引了几乎所有国际厂商通过投资建厂或进口形式参与中国汽车市场竞争角逐，导致中国成为全球竞争最为激烈的汽车市场。

近年来，行业增速的放缓和造车新势力的兴起进一步加剧了竞争。特别是2018年，中国汽车销量同比下滑6.9%，首次出现年度性负增长。2019年的形势可能更加恶劣，各个汽车厂商都面临着极大的生存压力，纷纷采取降价促销的手段以求度过难关。降价又不能减配或降低品质，这对本就利润微薄的本土汽车品牌来说将是一个非常巨大的挑战，稍有不慎将会陷入亏损的泥潭。

深入运用工业工程这一工具来进行企业的降本增效，或许才能够让本土车企在这一轮残酷的竞争中生存下来并不断壮大，真正形成与国际品牌不相上下的竞争力。

2 工业工程概念

工业工程简称IE（Industrial Engineering），是运用数学、物理学和社会科学的知识和工具，设计、改进和实现包括人、物料、设备、信息和能源在内的综合系统，并对结果进行评估的一门学科。从20世纪初的时间研究、动作研究到现代的定量化技术研究，工业工程已成为世界公认的能杜绝各种浪费、有效地提高生产率和经济效益的专门学科。生产系统领域世界上著名的各种“生产模式”都是工业工程的发展成果，如以大规模的流水生产方式来提高生产效率、降低劳动成本的“福特生产方式”、对日本汽车工业发展及全世界制造业产生重要影响的“丰田生产方式”、具有美国信息时代生产制造特征的敏捷制造方式，以及现在人们谈论很多的“大规模定制生产方式”。这每一种生产方式都极大地影响着整个企业的运作，通过改善企业的业务流程，改变和发展了企业的经营方式，从而推动了全人类近半个世纪的高速发展。

3 企业应用

我司成立于十年前，相较于大多数车企，成立时间较短，且过去十年一直处于高速发展中。为了解决产能不足和保证品质，不断地增加员工。导致我所在的总装厂直直人员效率逐年降低至2018年的0.64辆/人，大大低于生产相同工时车型的合资车企的约0.8辆/人的直直效率。

2018年在整个中国经济环境低迷及车市首次出现负增长的情况下，公司生产任务得以缓解。趁着这个机会，公司提出了全面变革创新、降本增效的战略方针。生产领域提升人员效率乃是重中之重。本文重点介绍车轮安装工程工业工程改善的案例。

3.1车轮安装工程简介

车轮安装工程是在汽车生产流水线上将4个汽车轮胎安装到车辆对应的制动盘上并进行拧紧的全部作业过程。安装流程如下：

通過上述工时分析可以看出：车轮安装过程中的步行、等待、设备操作工时长，占比高达58.4%，有效作业比率低仅占41.6%，浪费较大。

3.3原因分析及对策制定

3.3.1步行工时长

原因：车轮拧紧机与车轮助力臂两台设备布局距离长，员工在装配一辆车需要分别反复2次使用到两台设备，来回往返行走4次，每次8s，共32s；

对策：通过工艺检讨将车轮助力臂工作位置向车轮拧紧机移动2500mm，附带延长对应的车轮输送线2500mm。缩短两台设备间的距离，从而减少员工步行距离，缩短步行工时13s。

3.3.2等待工时浪费

原因：车轮拧紧机自动拧紧车轮螺栓，每个轮拧紧时间6s，拧紧两个轮共12s。拧紧过程中未给员工编排作业工程，处于等待状态；

对策：重新进行工程编排，在车轮拧紧机自动拧紧过程中给员工编排安装轮毂饰盖的工程，削减等待工时12s。

3.3.3设备操作时间长

原因：①车轮助力臂搬运车轮安装至车辆后，需要员工手动退出一段距离后再按下按钮自动返回，手动退出单次用时5s，1辆车2次共10s；②车轮拧紧机拧紧完成后，需要员工手动返回原位置，单次返回用时6s，1辆车2次共12s。

对策：修改车轮助力臂和车轮拧紧机控制程序，增加作业完成后自动返回功能，无需员工手动操作返回，削减设备操作工时22s。

3.3.4其他

问题点：车轮螺栓预拧紧使用普通拧紧工具逐一预紧，平均预紧1颗螺栓用时3s，1台车预拧10颗螺栓共用时30s，预紧工时长；

对策：导入五轴预紧工具，单个车轮5颗螺栓一次同时预紧，用时4s，1台车预紧2次共用时8s，削减预紧工时22s。

3.4改善效果

通过上述四项改善措施，单侧合计削减工时69s，在74s节拍下通过工程重组，成功削减1个岗位。两侧削减2个岗位，双班共削减装配人员4名。节省生产成本60万元/年（员工劳务费15万元/年/人）。