基于精益思想的工艺验证管理研究

基于精益思想的工艺验证管理研究

李木子

中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116022

摘 要：工艺验证是产品工艺技术准备的成果体现，是产品制造的重要环节。传统的生产方式无法满足新时代下制造型企业生产发展的需要，在精益生产被大力推行的背景下，探索基于精益思想的工艺验证管理模式尤其重要，是降低制造成本、提升产品质量，顺利实现批量生产的关键。

关键词：工艺验证 精益生产 工艺管理

1. 引言

工艺管理在制造型企业中起着至关重要的作用，其贯穿于产品的全寿命周期，主要分为产品生产工艺准备管理、制造过程工艺控制管理及综合性工艺管理。工艺验证是产品生产工艺准备管理的核心组成部分，其内涵就是通过试生产，验证工艺设计的合理性。可以说产品生产工艺准备的前期工作，包括工艺策划、工艺方案设计、工艺文件编制等都服务于工艺验证，最终都是为了顺利通过工艺验证。

通过工艺验证，能够及时发现工艺设计的不足，避免了后续发生更多工艺问题的风险，在批量生产前识别不必要的浪费，降低生产成本，这也与精益生产的核心思想：杜绝浪费，完全一致。

二、工艺验证的实质内容

工艺验证工作的准确性及全面性，关系到产品能否顺利实现批量生产，对产品质量和交期影响很大，其实质性内容主要包括工艺路线的验证、工艺文件的验证、工装及设备的验证、生产线的验证等几个方面。

1.工艺路线的验证

在项目初期进行工艺性审查时，已开始制定产品工艺路线，即产品在制造过程中流经生产单位的工艺流程，这是按照掌握的现有数据及以往经验进行的工艺路线设计，那么在实际试生产中，需要验证生产单位的实际生产能力和工艺管理水平能否达到预期，如不能满足生产制造需求，则需及时调整行程或进行委外处理。

2.工艺文件的验证

依据工艺方案中制定的工艺文件编制计划，进行试制版工艺文件的制定，包括控制计划、过程及潜在失效模式分析、标准作业要领书等。经过试生产，验证工艺文件设计的合理性、有效性、可实施性、经济性和安全性，即需要使规定的工艺参数能够控制产品质量，能够指导实际生产，降低不必要的成本。但在实际生产操作中，必然会发生设计与实际不符的情况，需要及时分析原因，对工艺文件进行优化。

3.工装及设备的验证

需要验证工艺装备和生产设备是否能满足工艺要求，具体从以下几个方面验证：首先，对工装、设备的选用是否合理进行验证，按照作业文件设计，用到的工装、设备能否完成产品制造过程；其次，验证工装、设备能否完成工艺特性要求，即达到质量要求；再次，需要验证工装、设备的稳定性，在保证生产条件（温度、湿度等）一致的情况下，分析工装、设备的稳定性；最后，就是考虑工装、设备使用的经济性及安全性。

4.生产线的验证

通过试生产，验证生产线的工艺布局、工位设计、工位定置、生产节拍、人员配置、工序均衡性、工序能力、物料定额、物流配送等的正确性、合理性和适应性。提前发现并解决生产异常，调整生产线布局，使生产能力满足生产周期的要求，为尽早进入节拍化批量生产，打下基础。

三、工艺验证的有效实施

为保证工艺验证的有效实施，需要将工艺验证工作内容进行程序化规定，具体从以下几方面入手。

1.工艺验证的策划

在制定工艺方案时，根据识别的产品项目运用的新工艺、新材料、新装备等或根据实际需要，制定在产品试制中需要进行工艺验证的项目清单，即制定工艺验证计划。在实施工艺验证前，需要明确验证的主要内容，组织相关人员，准备需要用到的工艺文件、工艺装备等，并预估可能遇到的风险，提前制定风险化解措施。

2.工艺验证的实施

按照工艺验证计划进行工艺验证时，负责工艺、工装、检验等各专业系统人员需要明确分工，核实现场操作环境、使用的工装工具、进行的工艺过程是否符合工艺文件的要求，并对结果进行检验。工艺人员需要详细记录验证实施过程中的问题，分析发生的原因，及时解决问题，并保留相关原始记录表单。

3.工艺验证的总结

通过对工艺验证实施过程记录的梳理，最终形成工艺验证结论，给出改进建议及对批量生产的建议。在工艺验证中发现的问题，如不能立即整改，存在不满足工艺要求或质量不稳定等情况，需要重新组织工艺验证。而在提升质量、效率、安全等方面的改进，是一个持续改进的过程，在工艺验证阶段能识别出的改善，能使降低工艺成本，提升效率的效用最大化。

四、工艺验证与精益生产的融合

目前，很多制造型企业，将项目管理与模拟线建设结合运用到精益生产中，使工艺技术准备工作完成的质量、效率得到质的提升。其中模拟验证就是广义的工艺验证，在前期工艺技术准备中对工位“六要素”人、机、料、法、环、测进行资源配置，识别出需要验证的“六要素”项点清单，在此基础上进行产品试制，对“六要素”项点进行实物验证，记录验证情况。

在验证过程中，将模拟验证与异常管理结合，将试制过程中的异常问题，按异常管理流程要求，及时反馈给相关部门，形成异常快速响应的反馈机制，按精益生产的“三现”主义（现场、现实、现物），相关人员深入现场，快速解决问题，保证生产线的正常运行。这也是一个提前暴露问题，将制造风险前置，提前解决的风险管理过程。最终将验证过程中的问题进行分析、归纳和汇总，并组织评审，形成模拟验证总结，将经评审通过的和完成更改的“六要素”标准文件输出给生产线，实现从模拟生产线向实物生产线的转换。

以产品试制，工艺验证为起点，开展持续改善的活动，应用防错、快切、标准作业等精益工具，不断优化工艺流程。验证合格的产品，也可能存在还未暴露的问题，所以改善是一个需要持续进行的过程，消除不必要的制造浪费，保证产品质量的稳定性。

五、结语

工艺验证对产品试制生产是一个十分重要的过程，通过工艺验证提前识别工艺设计的问题并整改。需要规范工艺验证的管理流程，按统一的工作标准进行验证过程的监控，验证的结果才有应用价值。工艺验证也是一个需要不断完善相关业务，持续提升的过程，与精益生产紧密结合，从验证工艺设计的“点”到验证生产线布局的“线”，秉承消除浪费的理念，识别设计浪费、制造浪费等，最终达到降低产品成本，提高制造质量，顺利实现产品批量生产的目标。