基于IE理论的城铁车总装配工艺优化研究

基于IE理论的城铁车总装配工艺优化研究

张宝红

北京中车长客二七轨道装备有限公司北京市102433

摘要：为满足铁路运输高速重载发展需要，近年来我国轨道交通装备制造业实现了较为长足的进步，城铁车装配的受关注程度也因此不断提升。基于此，本文简单分析了城铁车总装配工艺现状及问题，并深入探讨了基于IE理论的城铁车总装配工艺优化路径，结合优化效果可以发现，IE理论可较好服务于城铁车总装配工艺优化。

关键词：IE理论；城铁车；装配工艺

前言：受承揽项目繁多、车间资源配置不一致、生产节拍不统一等因素影响，很多公司的城铁装配出现了制造资源利用率低下、生产组织难度大等问题，较大的工艺准备工作量也带来了一系列负面影响，而为了尽可消除这类问题，正是本文围绕城铁车总装配工艺优化开展具体研究的原因所在。

1.城铁车总装配工艺现状及问题分析

1.1工艺现状分析

固定装配台位、出车线、调试间为某企业城铁车装配车间的具体构成，出车线上布置有进车台位、称重台位、落车台位、编组台位，生产的城铁车可分为铝合金车、不锈钢车，也可以分为A型车与B型车。对于不同车型、材料的城铁车来说，其工艺流程、工装设备、车间布局、检验和工具标准等方面基本不存在差异，但受到近年来城铁车项目增多影响，相关业务不断增多，因此企业现阶段面临着如何基于现有资源条件提升生产效率的难题[1]。

结合现场调研，企业现阶段城铁车总装配的工艺流程可概括为：“将车体运送至装配车间→高低台位转换→车辆组装→上体落成→落车调整→单车保压→运送至承重台位→承重→车辆连挂→擦脏→安装标识→下体落成→运送至淋雨台位→淋雨→限界→运送至调试车间→调试→终检”。

1.2工艺问题总结

应用六何分析法（5W1H），围绕操作、检查等方面进行城铁车总装配工艺流程进行深入分析，可发现该企业城铁车总装配存在装配现场布局不合理、工装设备无法满足生产要求、工序名称不规范共三方面工艺问题，具体问题表现如下：

1.2.1装配现场布局不合理

为便于各工序作业顺利进行，装配车间安装有作业走台，但在安装车顶空调的过程中，受中间低作业走台高度不足影响，车顶作业过程中四周缺乏安全防护措施，作业人员的安全因此面临着较大威胁。在实际调研中发现，企业原计划在员工进行车间中部装配台位车顶作业时将待装配车厢吊至到两侧装配台位进行安装，由此作业人员即可在高走台支持下进行作业，但由于无法保证高走台区域装配台位的始终空闲、相关操作过于浪费时间，且车厢调运对操作精准度要求较高、吊运过程风险较大。因此作业人员的车顶作业必须存在一定前提，即必须在身上绑有安全绳且通过钩子与车顶安全绳挂座连接，由此开展的作业可较好保护作业人员安全，但受到绳子长度限制、车顶结构差异影响，安全绳的应用很多时候无法找到合适挂钩的地方，作业人员的安全自然无法得到较好保障。

1.2.2工装设备无法满足生产要求

现阶段企业存在部分工装设备数量不足且结构设计不合理问题，这在一定程度上影响了城铁车的装配。由于装配车间仅配有1台四点称重设备，因此该设备往往需要在车间之间进行移动，但由于重量较沉、搬运不够规范，称重设备的使用寿命受到了较为负面影响，测量误差也很容易因此出现。而在车窗的安装中，玻璃存放车、电动升降车在其中发挥着关键性作用，但由于电动升降车的工装前部存在围栏，这就使得作业人员的具体操作受到了一定阻碍。此外，由于走台围栏高于窗口下平面35mm，作业走台一侧进行的车窗安装往往会受到一定阻碍，安装效率、质量因此受到的影响必须得到重视。

1.2.3工序名称不规范

通过按照整车、司机室、车下、车内、车端、车顶6个区域进行划分整理，企业城铁车项目工艺流程图上标有502个工序称号，结合设计角度进行分析可以发现，502个工序称号中存在同一个工序内容由多个工序名称表示的情况，如地板布铺装工序内容存在地板布焊接、地板布粘接、地板布舒展等工序称号，而立罩板安装工序内容则存在侧墙立罩板、侧门立罩板、门口立罩板安装等工序称号；而从工艺角度进行分析可以发现，企业还存在同一个工序名称包含工序内容较多情况，如车内客室安装工序名称包含有侧顶板安装、挡风板安装、立罩板安装三个工序内容。深入分析可以发现，受工序名称不规范影响，工艺人员管理工作的复杂程度大幅提升，生产过程中的物料配送及工艺设计的优化也受到了较为负面影响。

2.基于IE理论的城铁车总装配工艺优化

为解决企业存在的城铁车总装配工艺问题，采用ECRS分析法对原有的城铁车总装配工艺进行了全面分析，在取消、合并、重排、简化四大原则支持下，最终得出了如下工艺优化路径。

2.1车辆组装阶段工序重排

考虑到组装过程涉及的物料与大型工装过多，为避免组装阶段出现混乱，企业计划将车辆组装分成两个阶段，即车辆预组与车辆总组，其中车辆预组阶段的工序区域划分需贯彻便于物料运送、提高车顶防护装置利用率原则，同时需尽可能将需要大型工装的工序放在车辆预组阶段，并保证预组阶段工作量为车辆总组阶段的一半，表1为企业确定的车辆预组阶段工序内容[2]。

表1车辆预组阶段工序内容

2.2工装设备完善

为保证工装设备更好服务于城铁车总装配，企业增加了设备数量并在一定程度上优化了现有工装结构。通过为每个车间配置上体称重设备，实现设备的使用寿命延长、各车间相互影响降低，对于无法增加上体称重设备的车间，采用就近原则共用设备；通过改造实现了电动升降车前部栏杆高度可调节，在不影响专业操作的前提下，作业人员的安全得到了更好保障，配合作业走台与车辆接触处的围栏拆除，相关阻碍得以进一步减小。

2.3工序名称标准化

通过制定并实施工艺术语标准，以往工序名称中存在的含义相同或不合理的多种术语通过科学合理的术语实现了代替，通过名称和概念的统一，企业进行了不规范工序名称的删减、工序内容相同工序名称的合并、包含内容较多工序名称的细化，工艺管理的简化由此获得了有力支持。

3.优化效果分析

通过优化城铁车总装配工艺，企业工序名称数量由502个降至118个，车辆预组阶段的大型工装利用率实现了大幅提升，装配周期由原来的26天缩短至24天，工人数量也实现了一定程度减少，由此企业城铁车总装配工艺的效率、质量大幅提升，并实现了作业现场改善、工人劳动强度降低，企业城铁车装配生产能力因此大幅提升。

结论：综上所述，基于IE理论的城铁车总装配工艺优化存在较高实用性，在此基础上，本文涉及的车辆组装阶段工序重排、工装设备完善、工序名称标准化等内容，则提供了可行性较高的IE理论应用路径，而为了更好推动我国轨道交通装备制造业发展，先进技术与设备的引入需得到更高程度关注。

参考文献：

[1]荣丽伟，周健.基于流程程序分析的工程机械结构件加工工艺改进[J].机械制造，2016，54（11）：76-77+80.

[2]浦春喜.轨道车辆组装工艺现状及展望[J].科技与企业，2014（05）：257.