基于西格瑪管理的汽車離散制造車間生產(chǎn)效率提升研究以某合資企業(yè)沖壓車間為例

基于西格瑪管理的汽車離散制造車間生產(chǎn)效率提升研究以某合資企業(yè)沖壓車間為例基于6西格瑪管理的汽車離散制造車間生產(chǎn)效率提升研究以某合資企業(yè)沖壓車間為例RESEARCHONENHANCINGPRODUCTIVITYOFAUTOMOBILEDISCRETEMANUFACTURINGPLANTBASEDON6SIGMAMANAGEMENTBASEDONPRESSSHOPOFONEAUTOMOTIVEJOINTVENTURECOMPANY專業(yè)作者姓名于東海指導(dǎo)教師王媛副教授天津大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)部二零一三年十一月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所作的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名簽字日期年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段進(jìn)行保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部分或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的論文在解密后適合本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名導(dǎo)師簽名簽字日期年月日簽字日期年月日摘要面對全球汽車產(chǎn)業(yè)市場的飛速發(fā)展，各汽車制造企業(yè)不斷地發(fā)明新技術(shù)和管理方法來提高汽車的生產(chǎn)速度和生產(chǎn)效率。沖壓車間作為整車生產(chǎn)的第一道工藝，同時(shí)，沖壓車間也是汽車四大工序唯一的離散制造工序，其生產(chǎn)情況對整車的質(zhì)量和生產(chǎn)速度有著巨大的影響。因此，提升汽車沖壓車間的生產(chǎn)效率成為被廣泛關(guān)注和研究問題。論文主要研究了采用6西格瑪管理方法提升車間效率。本文通過對某合資企業(yè)沖壓車間的管理現(xiàn)狀和生產(chǎn)效率現(xiàn)狀，細(xì)致分析了沖壓車間效率提升所面臨的挑戰(zhàn)和存在的問題，并結(jié)合了相關(guān)的理論，對沖壓車間的生產(chǎn)效率提升做了深層次的研究。首先，面對著生產(chǎn)計(jì)劃編排效率低下，人為因素過大的情況，文章然后找出影響生產(chǎn)計(jì)劃編排效率的關(guān)鍵因素，提出了規(guī)則式搜索的生產(chǎn)計(jì)劃編排方法，并用計(jì)算機(jī)程序得以實(shí)現(xiàn)。板料、模具、設(shè)備是沖壓三要素，接著對三個(gè)要素進(jìn)行深層剖析。在板料方面，經(jīng)過分析得到，控制清洗油粘度對控制板料油膜有著重要的影響，從而影響模具效率。本文通過理論結(jié)合實(shí)際的方法，把經(jīng)驗(yàn)公式應(yīng)用到實(shí)際中，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，找出變化規(guī)律，并創(chuàng)新式提出兩種不同粘度油相混合的方法控制清洗油粘度。在設(shè)備方面，主要研究通過“看、聽、畫、講”培訓(xùn)方法提升人員能力，運(yùn)用分析問題八步法提升對故障的分析思路，通過威布爾分布優(yōu)化設(shè)備檢修周期，從而優(yōu)化檢修標(biāo)準(zhǔn)。在模具方面，主要研究通過員工能力模型、師徒協(xié)議等方式提升員工能力、優(yōu)化檢修流程和標(biāo)準(zhǔn)。對于板料油膜、設(shè)備管理、模具管理本文采用了6西格瑪?shù)姆椒ㄟM(jìn)行開展，6西格瑪是解決問題的一種方法和思路，通過6西格瑪方法解決問題，使思路更加明確，問題更容易解決的徹底。關(guān)鍵詞6西格瑪；效率；沖壓車間；汽車制造ABSTRACTWITHTHEWORKOFAUTOMOBILEDEVELOPINGRAPIDLY,ALLAUTOMOBILERESEARCHWORKSARETRYINGTOFINDTHENOVELTECHNIQUEANDIMPROVETHEPRODUCTIVITYOFAUTOPRESSSHOPISTHEFIRSTSTEPOFPRODUCINGCARSANDALSOISTHEONLYDISCRETEMANUFACTURINGPROCESSOFTHEFOURCARMAKINGPROCESSESITSSTATEHASAVERYINFLUENCEONTHEQUALITYANDTHESPEEDOFAUTOMOBILEPRODUCTIONHENCE,ITISWIDELYRESEARCHEDTOIMPROVETHEEFFICIENCYOFPRESSSHOPINTHETEXT,WEDORESEARCHONIMPROVINGTHEEFFICIENCYOFTHEPRESSSHOPBY6SIGMAMANAGEMENTBASEDONAJOINTVENTUREPRESSSHOPMANAGEMENTANDTHEPRODUCTIONEFFICIENCYSTATUS,DETAILEDANALYSISOFTHEEFFICIENCYCHALLENGESANDPROBLEMSWASRESEARCHEDCOMBINEDWITHTHERELEVANTTHEORY,THEPRESSSHOPPRODUCTIVITYMOREDEEPRESEARCHWASMADEFIRST,THEFACEOFTHEINEFFICIENTPRODUCTIONPLANANDINVALIDHUMANFACTORS,THISARTICLETRIEDTOIDENTIFYTHEKEYFACTORSOFTHEPRODUCTIONPLANTHEN,PROPOSETHEPRODUCTIONOFRULEBASEDPROGRAMMINGANDSEARCHMETHODS,ANDACHIEVEDITBYCOMPUTERPROGRAMSHEETMETAL,MOLDS,STAMPINGDEVICESARETHREEELEMENTS,THENDEEPANALYSISONTHETHREEELEMENTSFORTHESHEETMETAL,BYCONTROLLINGCLEANINGOILVISCOSITYIMPACTTHEFILMMATERIALOFSHEETBLANKET,THUSAFFECTINGTHEEFFICIENCYOFTHEMOLDTHROUGHTHEORETICALCOMBINEDWITHTHEACTUALMETHODS,THEEMPIRICALFORMULAAPPLIEDTOPRACTICEAFTERALOTOFEXPERIMENTSTOIDENTIFYVARIATION,PROPOSEINNOVATIVEIDEAOFMIXINGTWODIFFERENTTYPESOFOILWITHDIFFERENTVISCOSITYOILTOCONTROLTHECLEANINGOILVISCOSITYINTERMSOFEQUIPMENTMANAGEMENT,USEANEW“SEE,HEAR,PAINTING,STRESSES“TRAININGMETHODSTOENHANCEHUMANCAPACITYUSE“EIGHTSTEPSSOLVEPROBLEM”TOENHANCETHEFAULTANALYSISOFIDEASTHROUGHTHEWEIBULLDISTRIBUTIONOPTIMIZINGEQUIPMENTMAINTENANCECYCLE,MAINTENANCESTANDARDSWEREOPTIMIZEDFORTHEMOLD,THEMAINRESEARCHWASFOCUSONENHANCINGEMPLOYEECOMPETENCY,MENTORINGANDOTHERWAYSTOENHANCESTAFFCAPACITYAGREEMENTS,OPTIMIZINGMAINTENANCEPROCEDURESANDSTANDARDSFORSHEETFILM,EQUIPMENTMANAGEMENT,MOLDMANAGEMENT,THISPAPERUSESTHEMETHOD“SIXSIGMA”“SIXSIGMA”ISAPROBLEMSOLVINGMETHODANDIDEASTHROUGHSIXSIGMAMETHODTOSOLVEPROBLEMS,MAKETHEIDEAMORECLEARLYKEYWORDSIXSIGMAPRODUCTIONEFFICIENCYPRESSSHOPAUTOMOBILEMANUFACTURING目錄第一章緒論111研究背景112研究內(nèi)容413論文結(jié)構(gòu)514本章小結(jié)6第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述8216SIGMA相關(guān)理論822生產(chǎn)研究相關(guān)綜述1123生產(chǎn)計(jì)劃研究相關(guān)綜述1224生產(chǎn)要素提升研究相關(guān)綜述1425本章小結(jié)16第三章沖壓車間現(xiàn)狀分析1731沖壓車間現(xiàn)狀1732沖壓車間生產(chǎn)現(xiàn)狀分析2033沖壓車間生產(chǎn)效率分析2234沖壓車間效率存在問題與面臨的挑戰(zhàn)2635限制條件下提升生產(chǎn)效率的方法3036本章小節(jié)30第四章基于規(guī)則式搜索的車間生產(chǎn)計(jì)劃編排3241生產(chǎn)計(jì)劃對車間重要性3242沖壓車間作業(yè)方式分析3343沖壓車間的生產(chǎn)計(jì)劃要素分析3444基于規(guī)則式搜索的生產(chǎn)計(jì)劃編排方法3845生產(chǎn)計(jì)劃編排實(shí)例4246本章小節(jié)44第五章基于6西格瑪管理的沖壓生產(chǎn)要素提升研究4551沖壓生產(chǎn)要素板料管理方法研究4552沖壓生產(chǎn)要素模具管理方法研究5253沖壓生產(chǎn)要素設(shè)備管理方法研究5954本章小結(jié)69總結(jié)與展望71參考文獻(xiàn)72發(fā)表論文和參加科研情況說明76致謝77第一章緒論第一章緒論本章主要研究汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史以及發(fā)展趨勢、汽車制造業(yè)離散制造車間發(fā)展歷史以及面臨的主要問題，基于以上的研究，提出本論文的研究內(nèi)容，以及研究內(nèi)容對生產(chǎn)制造帶來的意義，再給出論文的主要章節(jié)結(jié)構(gòu)。11研究背景111汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展介紹工業(yè)革命后，從德國人奔馳和戴姆勒于1886年制造的第一輛汽車開始，接著法國1890年制成第一輛汽車，美國是1893年，英國是1896年，日本是1907年，俄羅斯是1910年，各國都爭相發(fā)展汽車，使汽車工業(yè)有了日新月異的變化1,2。全球的汽車制造管理也經(jīng)歷了由單件生產(chǎn)大量流水線生產(chǎn)精益生產(chǎn)全球化制造管理體系的過程，每個(gè)里程碑都使汽車制造業(yè)發(fā)生了重大的變化3。單件生產(chǎn)方式起源于歐洲，這種生產(chǎn)沒有標(biāo)準(zhǔn)和互換性，使成本極高。后來發(fā)展到流水線方式，起源于美國福特汽車，這種生產(chǎn)方式使美國汽車工業(yè)快速領(lǐng)先于全球并達(dá)到鼎盛時(shí)期，也使福特汽車一舉成名。精益生產(chǎn)是成功于日本豐田4，這種生產(chǎn)方式提高了生產(chǎn)效率，降低了浪費(fèi)和損耗，使日本汽車制造業(yè)打敗美國多年的積累，也是豐田汽車慢慢走向世界第一的寶座5。我國的汽車行業(yè)起步較晚，但是發(fā)展迅速。從解放初期的第一臺解放牌車下線，到現(xiàn)在，我國已經(jīng)成為世界上汽車產(chǎn)銷大國。從自主造車到合資開發(fā)再到自主品牌的汽車，如今，我國內(nèi)市場汽車種類多種多樣，汽車在我國市場保持著較高的增長率，人們對汽車的渴望和要求也越來越高。112汽車制造車間的發(fā)展介紹車間是汽車制造的最基本的單位，汽車制造管理的核心是車間管理。車間的管理是利用一些先進(jìn)的管理理念和管理手段，使人、機(jī)、料、法、環(huán)運(yùn)行的更加有序，組織的更加效率。隨著人們對汽車的要求越來越高，質(zhì)量和安全性、經(jīng)濟(jì)性、外觀美觀度等成為人們選擇汽車的首要因素6。汽車的質(zhì)量作為人們選擇汽車的最重要的因素，按照工藝來分，汽車制造分成沖壓、焊裝、涂裝、總裝四大工藝，四大工藝的每一個(gè)細(xì)節(jié)，都決定了汽車質(zhì)量。沖壓車間作為汽車制造的第一道工序，沖壓工藝是決定車身制造質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，好的汽車從沖壓開始。沖壓車間是把鋼卷加工成汽車所需的沖壓件，而在1第一章緒論這過程中，需要高噸位的機(jī)床、做工精細(xì)的模具、精準(zhǔn)的輔具，除此之外，鋼卷的性能也是影響沖壓件質(zhì)量的一個(gè)重要因素。因此，板料、設(shè)備和模具是沖壓的三大重要因素，影響沖壓件的質(zhì)量。為了獲得質(zhì)量較好的沖壓件，我們需要從生產(chǎn)組織7、設(shè)備狀態(tài)、模具狀態(tài)等各個(gè)方面去分析，如果要保持沖壓件的質(zhì)量，需要保證正確的成型工藝、需要選擇性能好的成型材料、保證模具質(zhì)量狀態(tài)、有合理的質(zhì)量控制程序和制度、板料清潔性、設(shè)備狀態(tài)等條件8。焊裝車間是汽車制造的第二道加工工序車間，基本的工藝流程是先將各個(gè)沖壓好的零部件分別壓合、焊裝，其中包括了車身前后端等部件；然后是地板線的焊裝，這里完成了車身左、右側(cè)圍等部分的焊裝過程；地板部分焊裝好后，就進(jìn)入了車身成型線的焊裝，經(jīng)過這個(gè)工序之后，我們可以看到，一輛轎車的雛形已經(jīng)基本誕生了。在焊裝過程中，要保證焊裝車身整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也要保證車身的尺寸，不能出現(xiàn)超差，在車身的不同結(jié)構(gòu)中，正確合理使用焊接方法，不能錯(cuò)焊，更不能出現(xiàn)漏焊。焊裝的好壞對車身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到很重要的作用，也為涂裝做好準(zhǔn)備。涂裝車間是汽車制造的第三道加工工序車間，基本的工藝流程是涂裝前表面處理工藝和防銹底漆涂裝工藝。首先，具有防銹保護(hù)作用，從主體上講制造汽車90用的是鋼材、假設(shè)不給汽車涂漆的話大家可想而知。汽車的壽命就大大折扣、所以說汽車涂漆的必要性。油漆工藝可以保護(hù)愛車不受到腐蝕、隨著新型材料上市涂膜保護(hù)的作用越來越大比如高耐劃傷性能、彈性、耐污染性等等；其次，可以提升汽車美觀，外觀美給予人美感；可以體現(xiàn)顧客價(jià)值觀導(dǎo)向；最后，汽車噴涂后就有識別作用?？傃b車間是汽車制造的最后一道加工工序車間，把各種零件、部件、合件或總成按照規(guī)定的技術(shù)條件和質(zhì)量要求連接組成完成的汽車產(chǎn)品。裝配是汽車生產(chǎn)中必不可少的最后一道工序，沒有裝配就沒有完整的汽車，具有重要的作用。首先，裝配將最終檢驗(yàn)零部件的制造質(zhì)量；其次，裝配可以發(fā)現(xiàn)汽車生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)；最后，裝配將最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。上述的四大車間中，只有沖壓車間屬于離散制造，是典型的JOBSHOP，其他三個(gè)車間屬于流水線制造，屬于典型的FLOWSHOP。其制造和生產(chǎn)方式不同導(dǎo)致其管理方法和手段也不同。113汽車離散制造車間面臨的問題離散制造車間是車間加工產(chǎn)品或者完成生產(chǎn)任務(wù)被分解成多個(gè)加工任務(wù)來完成，每一項(xiàng)任務(wù)僅僅占用車間的一小部分資源，這部分資源的丟失或者損壞，并不能對整個(gè)任務(wù)造成很大的影響，離散制造的產(chǎn)品是由一系列并不連續(xù)的工具2第一章緒論加工組合裝配完成。在手工生產(chǎn)的沖壓車間，每個(gè)壓機(jī)都是獨(dú)立的，也是可以互換的，沖壓件的生產(chǎn)使用的模具即可以在一臺壓機(jī)上生產(chǎn)，也可以在另一臺壓機(jī)上生產(chǎn)。一個(gè)沖壓件需要的幾個(gè)工序，可以在壓機(jī)之間進(jìn)行互換生產(chǎn)。在自動化生產(chǎn)的沖壓車間，每條生產(chǎn)線可以獨(dú)立看做一個(gè)壓機(jī)，不同壓機(jī)形成互換性。離散制造車間有以下幾個(gè)特點(diǎn)（1）生產(chǎn)品種、系列較多離散制造車間往往生產(chǎn)相關(guān)或者不相關(guān)的產(chǎn)品往往較多，并且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。沖壓車間的一條生產(chǎn)線往往承擔(dān)20套以上的模具生產(chǎn)。（2）生產(chǎn)計(jì)劃對效率影響很大生產(chǎn)計(jì)劃是根據(jù)加工成本、工序加工運(yùn)輸距離、產(chǎn)品切換時(shí)間、相鄰產(chǎn)品之間的相似性等因素有關(guān)系，生產(chǎn)計(jì)劃排序的研究也是很多國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)。（3）加工過程中控制復(fù)雜生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)收集和維護(hù)的工作量較大。同時(shí)也對工人要求較高，能夠適應(yīng)不同品種之間差別對能力的要求。鑒于以上情況，離散制造企業(yè)面臨以下挑戰(zhàn)（1）亟待優(yōu)化離散車間生產(chǎn)調(diào)度生產(chǎn)計(jì)劃對離散制造有著很大的影響，所以合理安排生產(chǎn)計(jì)劃對提高離散車間的制造效率有重要作用。離散制造生產(chǎn)任務(wù)多，不同任務(wù)之間差別較大，如何合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，使車間的設(shè)備空置率最低、產(chǎn)品切換時(shí)間最短、員工對產(chǎn)品的熟悉程度最高、減少半成品和廢品的頻繁出入等問題。（2）設(shè)備和模具狀態(tài)有待提高離散制造往往產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備和模具復(fù)雜度也比較高。這里既要求操作人員對產(chǎn)品復(fù)雜度有一定的了解，做好生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，也需要技術(shù)工種對設(shè)備和模具的使用和維護(hù)狀態(tài)有相當(dāng)?shù)氖煜こ潭?，以免在出現(xiàn)問題的時(shí)候，能夠使故障時(shí)間降到最低。減少因?yàn)樵O(shè)備和模具狀態(tài)不好造成的生產(chǎn)停滯、影響客戶按期交貨。（3）管理方法對離散車間效率有著很大的影響離散制造生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)量大、生產(chǎn)品種多，可以自動收集和記錄的手段較少，所以造成整個(gè)過程中，數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和收集較為困難；再加上混線生產(chǎn)，不同品種切換后的標(biāo)準(zhǔn)不同造成對不同生產(chǎn)工種的要求也不同，所以對員工的管理也較為困難；離散制造企業(yè)也往往依賴于經(jīng)驗(yàn)，管理也是逐漸將經(jīng)驗(yàn)做慢慢地積累起來，并且把經(jīng)驗(yàn)變成標(biāo)準(zhǔn)，能夠進(jìn)行推廣。綜上，汽車制造離散車間面臨著諸多問題，這些問題的形成都影響著車間效率。在日趨競爭激烈的汽車市場，各汽車制造廠在不斷設(shè)計(jì)推出新車型的同時(shí)，3第一章緒論還不斷地提高汽車制造速度，這就要求汽車制造車間要提高其生產(chǎn)效率。12研究內(nèi)容本文研究對象是某汽車制造廠沖壓車間。在沖壓工藝中，軋制鋼板作為原材料，經(jīng)過清洗機(jī)清洗，涂油機(jī)潤滑，再進(jìn)入模具進(jìn)行沖壓，最終形成車身零件。沖壓車間各工序的布置安排，具有鮮明的離散制造特點(diǎn)?；谠撥囬g的生產(chǎn)、設(shè)備、模具現(xiàn)狀，并結(jié)合國內(nèi)外沖壓車間研究的趨勢，提出了基于本車間的效率提升方法，主要從生產(chǎn)計(jì)劃編排方法、生產(chǎn)要素提升（板料、設(shè)備、模具）兩方面進(jìn)行研究。本車間效率提升方法，主要包括（1）基于規(guī)則式搜索的車間生產(chǎn)計(jì)劃編排優(yōu)化，即以庫存報(bào)警為生產(chǎn)排序先后判斷依據(jù)的排方法。沖壓車間的零件生產(chǎn)計(jì)劃根據(jù)公司生產(chǎn)經(jīng)營計(jì)劃進(jìn)行規(guī)劃，主要滿足年度裝車需求。另外根據(jù)沖壓件可存儲的特性，進(jìn)行車間自身最低庫存規(guī)劃，平衡在既滿足裝車需求，盡量減少庫存降低存儲成本的同時(shí)，還能通過有限庫存，降低庫存報(bào)警危險(xiǎn)，為沖壓車間生產(chǎn)設(shè)備及模具維護(hù)提供時(shí)間。（2）板料質(zhì)量提升。板料要素的提升主要指板料機(jī)械性能及板料油膜研究。板料的機(jī)械性能直接影響是否能夠得到合格的沖壓件。板料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、各向異性指數(shù)R值和硬化指數(shù)N值，是影響板料成型的基本特性。沖壓車間通過對板料的檢測數(shù)據(jù)與生產(chǎn)零件對應(yīng)狀態(tài)積累對比，獲得能夠生產(chǎn)出合格零件的板料性能參數(shù)區(qū)間，并通過不斷優(yōu)化模具，擴(kuò)大板料性能區(qū)間，達(dá)到節(jié)約成本的目的。另外，板料表面油膜的厚度和粘度也在很大程度上決定了板料的成型性能，在油膜異常的情況下，甚至無法生產(chǎn)。本文通過對油膜監(jiān)控的摸索，得到由于存料時(shí)間長短引起的板料表面油膜變化，摸索出板料存儲的合理時(shí)間范圍，將由于存儲時(shí)間引起的油膜變化，導(dǎo)致生產(chǎn)失效零件的浪費(fèi)降至最低。（3）生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)。該沖壓車間，通過著重提升維修工技能，開展多樣化維修工技能培訓(xùn)及技能大賽，培養(yǎng)維修工正確的解決問題的思路和方法，并通過大量故障案例積累，給維修工創(chuàng)造了適用于本車間的“設(shè)備故障百科全書”。除此以外，不斷優(yōu)化TPM流程和標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)預(yù)防維修的重要性，將事故防患于未然。（4）模具維護(hù)。類似于設(shè)備維修工作的優(yōu)化，對于模具維修，同樣將重點(diǎn)放在了對人員技能提升方面。由于沖壓車間員工普遍年輕，平均年齡在25歲左右，員工技能的提升顯得尤為重要。模修工段通過對員工進(jìn)行課程式講解，國外優(yōu)秀員工陪伴及員工技能大賽等方式，培養(yǎng)員工工作技能，激勵(lì)員工工作熱情。另外對模具的TPM流程和標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)行了重新梳理，精確至螺釘?shù)臉?biāo)定、模具表面的油漆選擇。4第一章緒論生產(chǎn)效率是指產(chǎn)出對于投入的比值，用來度量單位投入的產(chǎn)出效率。在競爭日趨激烈的汽車市場，提升車間生產(chǎn)效率無疑會給汽車制造廠在激烈的市場競爭下增加砝碼，總體來看，為提升離散制造車間效率而提出的一些方法，有以下意義通過生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)化，為車間安排未來的生產(chǎn)計(jì)劃留有更多的時(shí)間和選擇，有利于生產(chǎn)計(jì)劃控制。提升生產(chǎn)效率，建立合理庫存，還能夠給優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃提供空間，不斷為本車間的生產(chǎn)編排帶來便利的同時(shí)，還為后續(xù)加工車間的生產(chǎn)提供方便。降低汽車的制造成本，節(jié)約能耗，減少污染。僅僅通過板料油膜的監(jiān)控工作，就能有效提升板料利用率和沖壓零件合格率。通過板料存儲時(shí)間的有效控制，能使沖壓車間節(jié)約出約1/4的空間進(jìn)行工位優(yōu)化。提升設(shè)備開動率，建立合理庫存，一方面最大可能的規(guī)避沖壓件中斷供給風(fēng)險(xiǎn)，另一方面能夠給予生產(chǎn)設(shè)備和模具調(diào)試維護(hù)的時(shí)間。在線修理，是最貼近生產(chǎn)過程的修理，能夠還原真實(shí)生產(chǎn)狀況，在線修理，能夠得到最優(yōu)設(shè)備及模具狀態(tài)。有更充足的時(shí)間來進(jìn)行工藝優(yōu)化和改進(jìn)。13論文結(jié)構(gòu)針對汽車制造離散車間固有問題的分析，加之對車間調(diào)度的總結(jié)，在本論文中，我們將主要研究如何采用6SIGMA方法來對車間進(jìn)行管理和改善，以提高離散制造車間效率。本文結(jié)構(gòu)如圖11所示。5第一章緒論圖11論文結(jié)構(gòu)第一章緒論闡述了本課題的來源，研究背景及目的。第二章效率提升研究相關(guān)綜述，提出6SIGMA研究情況、生產(chǎn)研究相關(guān)綜述、生產(chǎn)計(jì)劃研究相關(guān)綜述、生產(chǎn)要素提升研究相關(guān)綜述。第三章沖壓車間現(xiàn)狀分析，從車間現(xiàn)狀、生產(chǎn)現(xiàn)狀、效率分析三個(gè)方面介紹，并提出面臨的問題和挑戰(zhàn)。第四章基于規(guī)則式搜索的車間生產(chǎn)計(jì)劃編排。主要通過開發(fā)一個(gè)智能的生產(chǎn)計(jì)劃編排系統(tǒng)，進(jìn)而使生產(chǎn)更為合理有效的進(jìn)行，避免生產(chǎn)過剩或不足，提高人、機(jī)器、板料的利用率，減少浪費(fèi)。第五章基于6SIGMA的生產(chǎn)計(jì)劃要素提升研究。通過6SIGMA方法對生產(chǎn)要素板料、設(shè)備、模具進(jìn)行合理的優(yōu)化和改進(jìn)，進(jìn)而提高設(shè)備的開動率、控制板料的質(zhì)量，降低損耗，提高車間效率。最后總結(jié)了全文的工作，并對以后工作做了展望。14本章小結(jié)6第一章緒論本章是論文的緒論部分，首先介紹了本課題的來源和研究背景及目的，提出論文的研究內(nèi)容和研究的意義，在本章的結(jié)尾列出了文章的組織結(jié)構(gòu)，并對每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容做簡要的描述。7第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述本章主要的研究內(nèi)容是有關(guān)生產(chǎn)車間效率提升的國內(nèi)外研究理論綜述。由于6SIGMA管理方法是論文的研究主線，所以先介紹了6SIGMA的來源以及6SIGMA在其他企業(yè)和本論文的應(yīng)用情況。相關(guān)理論綜述分成三大部分生產(chǎn)研究相關(guān)綜述、生產(chǎn)計(jì)劃研究相關(guān)綜述和生產(chǎn)要素相關(guān)綜述。其中生產(chǎn)要素相關(guān)綜述又按照設(shè)備和模具兩方面來進(jìn)行詳細(xì)闡述。216SIGMA相關(guān)理論2116SIGMA發(fā)展歷程6SIGMA方法起源于摩托羅拉公司，原本是為了應(yīng)對企業(yè)危機(jī)，用來改善產(chǎn)品質(zhì)量，滿足顧客需求。后來被杰克韋爾奇引入通用電氣，經(jīng)過10年的發(fā)展，6SIGMA方法對通用電氣的飛速發(fā)展起到了很大的作用，并得到全球的推廣和發(fā)展?，F(xiàn)在眾多全球企業(yè)結(jié)合本公司的情況，使用和改善6SIGMA方法，不僅僅用來改善產(chǎn)品質(zhì)量，還用來指定質(zhì)量戰(zhàn)略和管理戰(zhàn)略。2126SIGMA方法簡介16SIGMA的定義6SIGMA是一種商業(yè)流程或準(zhǔn)則，企業(yè)通過監(jiān)視其商業(yè)活動，在過程中發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題，優(yōu)化流程，進(jìn)而不斷提高其收益，不斷降低資源的浪費(fèi)，同時(shí)提高顧客滿意度。26SIGMA管理的管理理念6SIGMA有四個(gè)管理理念，分別是（1）以顧客為中心要求以“了解顧客并確定顧客的關(guān)鍵要求”為先；（2）系統(tǒng)觀點(diǎn)將組織當(dāng)系統(tǒng)來對待，而不是一些獨(dú)立分散的部門；（3）依據(jù)數(shù)據(jù)決策要求用數(shù)據(jù)說話；（4）關(guān)注過程管理不斷優(yōu)化過程來提高企業(yè)的競爭力。36SIGMA的步驟實(shí)現(xiàn)6SIGMA管理一個(gè)重要的方法是DMAIC改進(jìn)過程界定（DEFINE）、衡量（MEASURE）、分析（ANALYZE）、改善（IMPROVE）、控制（CONTROL），如圖11所示。8第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述圖216SIGMA流程圖2136SIGMA方法在國內(nèi)外企業(yè)中的應(yīng)用6SIGMA原本使用在摩托羅拉公司，用來提高產(chǎn)品質(zhì)量控制，后來被杰克韋爾奇帶入到GE，并在通用電氣取得了很好的效果，并得到全球推廣。6SIGMA做為一種先進(jìn)的管理方法和管理思路，至今仍在國內(nèi)外各領(lǐng)域中得到廣泛關(guān)注。16SIGMA在醫(yī)療方面應(yīng)用6SIGMA方法廣泛地被應(yīng)用在醫(yī)療方面。徐宇紅9等把6SIGMA方法應(yīng)用到消毒供應(yīng)中心的手術(shù)器械中，首先建立中心的6SIGMA管理團(tuán)隊(duì)，然后分析影響器械的質(zhì)量因素，從中找出關(guān)鍵因素，優(yōu)化手術(shù)器清晰和滅茸流程。最后制定出了方案。6SIGMA管理模式對消毒供應(yīng)中心手術(shù)器械進(jìn)行管理。馮晶，謝春玲為了提高醫(yī)院的對護(hù)士的管理質(zhì)量，找出目前管理存在的缺陷，對現(xiàn)在的流程提出改進(jìn)方法，采用6SIGMA管理模式對68名文職護(hù)士進(jìn)行管理，并把研究結(jié)果采用相同人前后四年績效考核通過率做對比，結(jié)果表明采用6SIGMA管理模式后68名文職護(hù)士4項(xiàng)考核的通過率逐年提高。6SIGMA將能更好地提高文職護(hù)士的910第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述綜合素質(zhì)，提高護(hù)理質(zhì)量和衛(wèi)勤保障能力。徐文堅(jiān)，馮衛(wèi)11等針對于數(shù)字化醫(yī)院內(nèi)在流程建設(shè)（放射學(xué)工作流程）中存在的效率低下、消耗較大的問題，利用6SIGMA方法，找出工作流程的優(yōu)化點(diǎn)，保留有意義的工作流程，簡化無意義但必須存在的工作流程，消除無意義的工作流程。通過6SIGMA方法對流程的再造，提升了放射科的工作效率。26SIGMA在制造業(yè)中的應(yīng)用曹康，金國斌12通過對SM公司JD生產(chǎn)線進(jìn)行研究，采用6SIGMA方法優(yōu)化JD的生產(chǎn)效率，通過三個(gè)步驟，首先繪制和分析“VSM現(xiàn)狀圖”畫出主要的價(jià)值鏈，采用6SIGMA方法對所有可能對價(jià)值產(chǎn)生的因素進(jìn)行分析。然后繪制出未來理想的價(jià)值鏈進(jìn)行分析。最后根據(jù)現(xiàn)狀和未來理想的差距，利用6SIGMA的DIMAC方法，進(jìn)行逐一的分析。程石13分析了6SIGMA方法在軍需裝備企業(yè)中使用的可能性，首先建立了符合6SIGMA的裝備質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)，然后應(yīng)用方法的改進(jìn)模式到裝備質(zhì)量改進(jìn)中，辨別裝備采購業(yè)務(wù)的核心流程，界定流程輸出物，繪制裝備采購核心流程圖分析過去及當(dāng)前的業(yè)績數(shù)據(jù)并且設(shè)定明確的6SIGMA質(zhì)量改進(jìn)目標(biāo)確定過程的決定因素，通過對過去的和目前的業(yè)績數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就可找到準(zhǔn)確的因果關(guān)系分析、提出和實(shí)施以解決問題為中心的方案。6SIGMA方法在管理領(lǐng)域，無論是生產(chǎn)現(xiàn)場管理、質(zhì)量管理還是對于人員管理的領(lǐng)域的企業(yè)，很多都采用了并得到推廣。2146SIGMA在本論文應(yīng)用1利用6SIGMA方法開闊對問題解決的思路對于問題的研究，尤其是復(fù)雜問題的研究，最后解決的好與壞，決定于對解決方案的好與壞，解決方案的好與壞，往往取決于對問題思考的邏輯。本論文研究對沖壓車間生產(chǎn)效率的提升，正是借助于6SIGMA提供的分析工具和分析方法，使一個(gè)戰(zhàn)略性的課題最后能夠落實(shí)到一項(xiàng)項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)上。分析和解決問題常用的三種方法是PDCA、八步法、6SIGMA，他們之間的關(guān)系如圖21所示。10第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述圖21分析和解決問題方法6SIGMA方法是一種更加廣泛的、使用范圍更廣的一種解決問題的思路，更適合于車間對解決問題的思路推廣，在應(yīng)用6SIGMA方法的同時(shí)，也可以使用解決問題八步法和PDCA對一個(gè)具體的小問題和方案進(jìn)行優(yōu)化。本文同時(shí)使用了6SIGMA和解決問題八步法，對問題的研究。26SIGMA方法在使對影響因素思考更加廣泛6SIGMA管理強(qiáng)調(diào)用科學(xué)方法優(yōu)化流程，并且6SIGMA質(zhì)量管理要求以用戶為導(dǎo)向，在思考6SIGMA影響因素的同時(shí)，更加重視對用戶的思考。在本文中，借助于6SIGMA方法，對生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)化時(shí)，考慮生產(chǎn)計(jì)劃影響因素更加注重對用戶焊裝的需求。使對影響因素考慮更加全面。36SIGMA方法更加強(qiáng)調(diào)全員參與其次，6SIGMA管理強(qiáng)調(diào)企業(yè)全員參加。全員參加的6SIGMA管理也要求沖壓車間內(nèi)部不同區(qū)域（生產(chǎn)區(qū)域、模修區(qū)域、維修區(qū)域）加強(qiáng)合作溝通，要求我們在實(shí)際生產(chǎn)中加強(qiáng)交流、有效溝通、齊心協(xié)力、相互協(xié)作，每個(gè)人不僅要努力完成自己任務(wù)，還要顧全項(xiàng)目組的整體項(xiàng)目情況，做到人人參加，切實(shí)做到112。4利用6SIGMA管理方法提高對問題的預(yù)防6SIGMA管理要求我們在生產(chǎn)中多采取預(yù)防性管理。即意味著提前發(fā)現(xiàn)問題，提前解決問題，把問題消滅在萌芽階段。例如我們應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆椒?、制定合適的流程來加強(qiáng)設(shè)備和模具方面的管理，進(jìn)而降低設(shè)備和模具的故障率。針對一些偶然因素造成的停臺，可以做好統(tǒng)計(jì)分析，找到規(guī)律；而對常發(fā)事項(xiàng)，則可以按期進(jìn)行設(shè)備和模具點(diǎn)檢，把隱患消除在萌芽之中，保證機(jī)器模具和設(shè)備良好的運(yùn)行。56SIGMA管理方法要求我們持續(xù)改進(jìn)。持續(xù)改進(jìn)、不斷提高生產(chǎn)效率是一個(gè)離散車間保持生機(jī)活力的保證。22生產(chǎn)研究相關(guān)綜述11第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述在生產(chǎn)組織方面，一方面提倡精益生產(chǎn)14，一方面需要控制質(zhì)量。精益生產(chǎn)需要一是生產(chǎn)過程中不斷改善，無論整體還是局部，都有改進(jìn)和提高的空間；二是杜絕浪費(fèi)，任何工作只要對提高價(jià)值沒有幫助，都應(yīng)該視為浪費(fèi)；三是持續(xù)改善，對于生產(chǎn)經(jīng)營中遇到的問題，先易后難，逐步改善和提高，不懈努力進(jìn)行長期積累，從而獲取最后的勝利15。為了控制沖壓件的質(zhì)量，把沖壓件的質(zhì)量檢查分成首檢、巡檢、末檢和抽檢四種16。末檢和抽檢一般檢查35件，也可以按照生產(chǎn)批量進(jìn)行一定的比例檢查，比如25。對沖壓件的質(zhì)量檢查的內(nèi)容，制定了沖壓工藝規(guī)程，包括沖壓工藝卡、檢驗(yàn)卡等標(biāo)準(zhǔn)，方便操作者操作。在沖壓的指標(biāo)里，換模時(shí)間同樣也是影響生產(chǎn)組織效率的一個(gè)重要因素，研究如何縮短換模時(shí)間是提高設(shè)備利用率的重要內(nèi)容，快速換模技術(shù)SINGLEMINUTEEXCHANGEOFDIE,SMED又稱單分鐘換模，即控制換模時(shí)間在10分鐘以內(nèi)，在國內(nèi)外研究很多17?？s短換模時(shí)間可以通過改進(jìn)壓機(jī)程序、改進(jìn)工裝的通用性、合理安排生產(chǎn)計(jì)劃和批量等完成，然后制定標(biāo)準(zhǔn)的換模流程卡18。生產(chǎn)計(jì)劃是沖壓車間的指揮棒，生產(chǎn)計(jì)劃是研究企業(yè)在有限生產(chǎn)能力、庫存容量及其資源的情況下，如何制定中長期的生產(chǎn)任務(wù)，以達(dá)到利潤最大化或者成本最小化的決策問題19。沖壓車間與焊裝車間通過沖壓成品庫關(guān)聯(lián)，即焊裝車間根據(jù)需要到?jīng)_壓成品件倉庫領(lǐng)料，沖壓車間在滿足車身計(jì)劃的前提下，以最大庫存量、生產(chǎn)班次和換模次數(shù)等為約束條件，根據(jù)沖壓成品件庫存情況將需要的零件合理地分配到各生產(chǎn)線上生產(chǎn)20。王秀梅等21把手動排計(jì)劃變成了自動排計(jì)劃，把周計(jì)劃細(xì)分到班次計(jì)劃，提高了工作效率。鐘講鴻22建立了板料和板料利用率的模型，分析備料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的信息化需求，通過軟件模擬，自動生產(chǎn)生產(chǎn)計(jì)劃。在車間管理和生產(chǎn)組織方面，信息化也越來越受到重視，很多企業(yè)開始引入成型的信息化系統(tǒng)或者是自己開發(fā)信息化系統(tǒng)23。23生產(chǎn)計(jì)劃研究相關(guān)綜述車間調(diào)度是指在指定的區(qū)域內(nèi)分配各項(xiàng)制造資源。車間調(diào)度作為制造執(zhí)行系統(tǒng)的核心功能之一，優(yōu)化調(diào)度企業(yè)短期生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，對企業(yè)資源優(yōu)化配置和科學(xué)運(yùn)作有著重要影響24。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明加工時(shí)間僅僅只占產(chǎn)品整個(gè)制造過程的5，而絕大部分時(shí)間都在非加工過程中耗散25。為此，我們一直尋求在給定的各項(xiàng)資源下達(dá)到某種目標(biāo)的最大值，理想的車間調(diào)度不但可以節(jié)約資源，還可以提高生產(chǎn)效率及顧客滿意度。因此，提升離散制造車間的效率也可以認(rèn)為是優(yōu)化車間調(diào)度。12第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述對于典型的離散性車間調(diào)度問題的現(xiàn)狀，國內(nèi)外學(xué)者都做了大量的研究。最早由20世紀(jì)50年代美國JOHNSON教授提出了23個(gè)加工工序的問題26，然后更多地學(xué)者提出了對車間調(diào)度不同的計(jì)算方法，主要有以下幾種方法（1）基于遺傳算法的車間調(diào)度分析陶澤，謝里洋等27研究了遺傳算法，這種算法對問題模型的要求較低，能利用一定的方式避開局部最優(yōu)，收斂到全局最優(yōu)。雖然遺傳算法往往能夠成功地解決中小規(guī)模問題，但存在參數(shù)難以確定、容易早熟等缺點(diǎn)。（2）基于運(yùn)籌學(xué)的車間調(diào)度研究該方法主要針對傳統(tǒng)的作業(yè)車間調(diào)度問題，在給定條件下，按某一衡量指標(biāo)來尋找最優(yōu)方案。運(yùn)籌學(xué)方法具有適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用面廣，計(jì)算技術(shù)比較簡便的優(yōu)點(diǎn)。但是由于運(yùn)籌學(xué)方法自身的局限性，在運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)方法時(shí)必須要附加一些脫離實(shí)際情況的假設(shè)，這使得其理論研究與實(shí)際應(yīng)用之間存在差距28,29。（3）基于控制理論的車間調(diào)度研究GERSHWINL30從控制理論的角度出發(fā)，闡述了控制理論方法在制造系統(tǒng)的應(yīng)用情況。同多數(shù)調(diào)度算法一樣，控制理論方法也是先通過對生產(chǎn)資源和沖壓制件之間的關(guān)系進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，再通過運(yùn)用算法求解最優(yōu)的分配策略。但是，這類方法對模型的描述能力有限，需要對實(shí)際環(huán)境做大量的簡化，且隨著問題規(guī)模的增大，求解時(shí)間呈指數(shù)增長，所以該方法也不適合大規(guī)模問題的求解31。（4）基于啟發(fā)式規(guī)則的車間調(diào)度研究啟發(fā)式規(guī)則的定義為一個(gè)直觀或經(jīng)驗(yàn)的構(gòu)造算法，在可以接受的花費(fèi)（時(shí)間，空間）下給出待解決組合優(yōu)化問題的每個(gè)實(shí)例的一個(gè)可行解32。啟發(fā)式算法易于實(shí)現(xiàn)、計(jì)算復(fù)雜度低，在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。PANWALKER33總結(jié)了113個(gè)啟發(fā)式調(diào)度規(guī)則，將其分為簡單規(guī)則、復(fù)合規(guī)則、啟發(fā)式規(guī)則。啟發(fā)式方法的缺點(diǎn)是不一定能保證得解的可行性和最優(yōu)性，甚至在多數(shù)情況下，無法闡述所得解同最優(yōu)解的近似程度。（5）基于規(guī)劃理論的車間調(diào)度研究目前，國內(nèi)外很多學(xué)者對汽車整車生產(chǎn)這種特殊的生產(chǎn)模式也進(jìn)行了研究，特別是針對沖壓車間和焊裝車間的生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行了很多研究。陳效華34的研究給出了一套生產(chǎn)計(jì)劃自動編排軟件，軟件的使用將大大降低編排計(jì)劃所用的時(shí)間浪費(fèi)，提高工作效率。LASSERRE35建立了一個(gè)以最小化庫存成本和加工時(shí)間為目標(biāo)的多功能約束下的沖壓車間生產(chǎn)調(diào)度模型，并設(shè)計(jì)了大規(guī)模遺傳啟發(fā)式算法進(jìn)行求解。IRANPOOR36從減少提前和遲到懲罰的角度，通過最小化懲罰成本研究了流水車間的生產(chǎn)調(diào)度問題。JEONG37提出了在多項(xiàng)目多層次制造系統(tǒng)中確定其經(jīng)濟(jì)批量的數(shù)學(xué)模型，并以流水作業(yè)生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)為例對該模型進(jìn)行了闡釋。孫志13第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述峻38研究了產(chǎn)品的批量分割生產(chǎn)的JOBSHOP調(diào)度問題，并提出了三步分裂算法對其進(jìn)行求解。而在國內(nèi)也在這方面作了大量研究，周微民39提出了基于遺傳算法的作業(yè)計(jì)劃算法，用于解決沖壓車間的批量多工藝加工作業(yè)計(jì)劃的優(yōu)化問題。在算法中，以生產(chǎn)周期為目標(biāo)，通過合理的分批加工，使得每批加工數(shù)量的確定和每批加工順序的安排能同時(shí)被優(yōu)化。張曉東40提出了一個(gè)庫存儲備定額優(yōu)化模型，該模型考慮了沖壓機(jī)生產(chǎn)過程中更換模具時(shí)間，以最小化庫存成本為目標(biāo)，一定的供應(yīng)下游生產(chǎn)能力和庫存平均占用資金為約束，并運(yùn)用遺傳算法求出了模型中庫存定額的優(yōu)化值。尚文利41和張曉東42中都建立了調(diào)度約束的生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度集成優(yōu)化模型。前者的目標(biāo)函數(shù)是使總調(diào)整費(fèi)用、庫存費(fèi)用及生產(chǎn)費(fèi)用之和最小，約束函數(shù)包括庫存平衡約束和生產(chǎn)能力約束，同時(shí)考慮了調(diào)度約束。后者目標(biāo)函數(shù)是減少準(zhǔn)備時(shí)間、最大化設(shè)備利用率，減少庫存，同時(shí)考慮了調(diào)度約束。常劍鋒43脫離了單獨(dú)從沖壓車間來建立模型的局限，提出了以滿足產(chǎn)品需求并保證第二級和第三級車間生產(chǎn)節(jié)拍的平衡，同時(shí)盡可能降低第一等級車間零部件庫存量、設(shè)備負(fù)荷和加工準(zhǔn)備時(shí)間為目標(biāo)的多級制造系統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度的模型。周微民44將沖壓生產(chǎn)中更換模具的調(diào)整時(shí)間引入車間調(diào)度模型，并以車間在制品最小化為優(yōu)化目標(biāo)來求解沖壓車間調(diào)度問題。X,D,ZHANG等45中為了研究工件的經(jīng)濟(jì)批量，以在制品積壓成本以及超期成本總和最小化為優(yōu)化目標(biāo)，以混合優(yōu)化算法來進(jìn)行求解。張曉東，嚴(yán)洪森等46研究了如何在換模調(diào)整時(shí)間影響下確定生產(chǎn)計(jì)劃中各個(gè)沖壓件的經(jīng)濟(jì)批量。張曉東47研究了整車制造過程中沖、焊、涂、總工藝車間計(jì)劃關(guān)聯(lián)作用下的排產(chǎn)調(diào)度問題。黃青48利用FLEXSIM軟件模擬仿真沖壓車間生產(chǎn)過程。常劍鋒等49,50構(gòu)建了沖壓生產(chǎn)線的虛擬系統(tǒng)并通過仿真來優(yōu)化生產(chǎn)計(jì)劃的排產(chǎn)。上述的車間調(diào)度方法各有特點(diǎn)，在提高車間效率上都有一定的成效，但是都有一定的局限性。相對比較，6SIGMA管理具有理念新穎、普適性高、應(yīng)用廣泛、便于掌握、實(shí)施方便等諸多優(yōu)點(diǎn)5152，在汽車制造離散車間調(diào)度上可能會發(fā)揮更突出的作用。24生產(chǎn)要素提升研究相關(guān)綜述241設(shè)備效率提升研究綜述設(shè)備管理從現(xiàn)代管理理念的指引下，從以前的搶修式維修，到預(yù)防式維修，再到視情式維修，每一次改變都帶來一次大的革命。搶修式維修是故障驅(qū)動的維修，先故障后維修，屬于被動維修、應(yīng)急維修。預(yù)防式維修時(shí)周期性維修，是基于時(shí)間的維修，屬于主動性維修。視情式維修是預(yù)報(bào)性維修，是基于可靠性的部14第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述件狀態(tài)檢測維修53。搶修式維修柔性較差，維修成本和經(jīng)濟(jì)難以控制，缺少計(jì)劃性；預(yù)防式維修計(jì)劃性強(qiáng)，有利于減少功能性故障和停臺時(shí)間；視情維修是以可靠性為基礎(chǔ)，根據(jù)零部件特征制定的維修方法，增強(qiáng)可控性，但是實(shí)施較難54。維修策略對維修績效來說也非常重要，因?yàn)榫S修策略和維修的管理問題，直接決定著整個(gè)維修組織和體制的合理性55。危百權(quán)56王彥良57都提高，面對國內(nèi)設(shè)備管理現(xiàn)狀和問題，比如機(jī)制不完善、人員水平不高、國外進(jìn)口設(shè)備技術(shù)封閉等問題，提出需要由傳統(tǒng)管理維修向現(xiàn)代管理維修轉(zhuǎn)變。趙旭金58提出了設(shè)備維修中的“三要素”，即人、環(huán)境和設(shè)備；以及“五層次”，即系統(tǒng)層、單元層、功能模塊層、電路板層和元件層。LIUJAMES59對于目前流行的視情維修進(jìn)行了研究，建立數(shù)據(jù)庫，利用專家系統(tǒng)，把實(shí)例和難題輸入專家系統(tǒng)進(jìn)行解決，最后給出解決方案。TPM是當(dāng)今先進(jìn)的設(shè)備管理方式之一60，TPM是以全員參與為基礎(chǔ)，以自主管理為核心，以全系統(tǒng)的預(yù)防維修為過程，以追求設(shè)備綜合效率最大化，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障和產(chǎn)品質(zhì)量缺陷為零、營造綠色工作環(huán)境為目標(biāo)的設(shè)備保養(yǎng)和維修管理體系61。國內(nèi)外很多企業(yè)和學(xué)者很重視TPM，在推行TPM管理和繼續(xù)研究TPM工作，不斷地豐富TPM的內(nèi)容，把TPM與其他項(xiàng)目結(jié)合起來。SHAMSUDIIN62提出，把TPM和生態(tài)環(huán)境和5S結(jié)合起來，在他的研究中，首先建立了一個(gè)系統(tǒng)框架模型，包含了標(biāo)準(zhǔn)工具和技術(shù)，這個(gè)結(jié)果最后應(yīng)用在一個(gè)半導(dǎo)體企業(yè)中。董玉波63通過TPM以及活動板、會議體系、三定和5S管理，建立起生產(chǎn)裝置長期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保障體系。高立敏64提出了在傳統(tǒng)資源共享模型的基礎(chǔ)上，引入了可信平臺模塊，利用TPM的安全數(shù)據(jù)存儲功能對共享資源進(jìn)行密封存儲，并利用模型對共享資源進(jìn)行訪問控制，從而建立TPM高度安全的層次資源共享模型。設(shè)備檢修是維修工作中最重要的一項(xiàng)任務(wù)之一，檢修的制度以及檢修的質(zhì)量是檢修管理中重要的內(nèi)容，控制檢修的質(zhì)量，需要把握中影響檢修的因素人、設(shè)備、材料與備件、方法，然后考慮如何做好檢修計(jì)劃、如何合理優(yōu)化計(jì)劃來源、如何使計(jì)劃有效性，并且能夠在檢修中得到很好的執(zhí)行65，所以檢修要做到精細(xì)化管理，立足實(shí)施優(yōu)化設(shè)備檢修的組織職能模型，設(shè)備分級模型，設(shè)備項(xiàng)目檢修選擇模型，建立不合格品控制程序，實(shí)施統(tǒng)一的設(shè)備檢修管理模式，實(shí)施工種、班組、跨區(qū)域整合，發(fā)揮人員優(yōu)化作用66。同樣也可以對設(shè)備檢修進(jìn)行信息化管理，使檢修工作制度更加標(biāo)準(zhǔn)化、合理化6768。242模具效率提升研究綜述模具的狀態(tài)是影響沖壓件質(zhì)量的最重要的因素，沖壓件的質(zhì)量優(yōu)劣決定了汽車產(chǎn)品的優(yōu)劣，而沖壓件質(zhì)量的優(yōu)劣最重要取決于模具的結(jié)構(gòu)工藝性69。沖壓15第二章效率提升研究相關(guān)理論綜述模具在生產(chǎn)中是否處于良好狀態(tài)是關(guān)鍵。若沖壓模具存在問題，操作者不論如何按工藝規(guī)范操作都無法保證質(zhì)量，而且還影響生產(chǎn)節(jié)拍正常進(jìn)行。作為沖壓件生產(chǎn)的模具，需要進(jìn)行有效控制。如果模具質(zhì)量不過關(guān)，可能造成沖壓件拉裂、縮頸、棱線不直、大的坑包、波浪等，產(chǎn)生不合格品，這些不合格的零件，有的經(jīng)過返修可以正常使用，而有的則要當(dāng)作廢品成批扔掉，造成材料和人力的極大浪費(fèi)，給生產(chǎn)廠家?guī)砗艽蟮慕?jīng)濟(jì)損失。還可能尺寸不對，對后續(xù)裝配也直接產(chǎn)生影響，造成裝配質(zhì)量存在問題，甚至干涉，裝不上車。模具質(zhì)量的好壞，直接影響沖壓件的質(zhì)量，也就是影響整車的外觀，是用戶最直觀的感受70。模具的正確使用和維護(hù)保養(yǎng)直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、人身設(shè)備安全和企業(yè)的發(fā)展。許映高等71詳細(xì)列出模具在安裝前、安裝時(shí)、調(diào)整試模時(shí)、生產(chǎn)過程中、生產(chǎn)結(jié)束后、模具存放、模具吊運(yùn)等階段詳細(xì)的要求。隨著技術(shù)的發(fā)展，一些新的手段開始用于模具調(diào)試和模具維修，比如可以利用有限元方法對板料成型進(jìn)行分析，判斷沖壓件潛在的缺陷72，首先利用ANSYS建立模具的有限元分析，分析可能會發(fā)生的缺陷，研究沖壓速度、摩擦因數(shù)及壓邊力等因素對板料成形的影響。同樣，網(wǎng)格試驗(yàn)可以應(yīng)用在模具成型分析中，網(wǎng)格試驗(yàn)法便于對較大區(qū)域的塑性主應(yīng)變分布進(jìn)行測量，獲得測定區(qū)域的應(yīng)變分布、材料流向和變薄分布等73。隨著信息化的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的普遍使用，模具的管理也越來越信息化。CHOI,YOUNGJAE74提出基于網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量管理系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)共享模具和質(zhì)量管理。宋敏等75結(jié)合模具的具體特點(diǎn)，提出了基于C/S的模具管理信息系統(tǒng)，通過這個(gè)系統(tǒng)，可以共享模具管理的業(yè)務(wù)流程、模具檔案以及模具信息。25本章小結(jié)本章主要講述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，主要從6SIGMA理論，生產(chǎn)研究相關(guān)理論、生產(chǎn)計(jì)劃研究相關(guān)理論、生產(chǎn)要素提升相關(guān)理論四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。舉出了國內(nèi)外研究領(lǐng)域的方法和一些實(shí)際案例。16第三章沖壓車間現(xiàn)狀分析第三章沖壓車間現(xiàn)狀分析論文的研究對象是某合資汽車制造企業(yè)的沖壓車間，首先對沖壓車間的現(xiàn)狀進(jìn)行簡要的描述，主要從組織機(jī)構(gòu)、人員、設(shè)備現(xiàn)狀、模具現(xiàn)狀等幾個(gè)方面介紹。生產(chǎn)是沖壓車間的主要任務(wù)，所以接著對生產(chǎn)進(jìn)行講述和分析，然后對生產(chǎn)效率從效率定義、效率組成等方面進(jìn)行分析，從以上結(jié)果得出沖壓車間存在的問題以及面臨的挑戰(zhàn)，提出提升生產(chǎn)效率的方法。31沖壓車間現(xiàn)狀311車間組織機(jī)構(gòu)與職責(zé)本論文的研究對象是某合資汽車公司沖壓車間，沖壓車間于2004年3月破土動工，同年12月開始交付使用。車間占地面積47475平方米。車間組織機(jī)構(gòu)如圖31所示。圖31車間組織機(jī)構(gòu)生產(chǎn)區(qū)域主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容如下（1）生產(chǎn)過程組織編制生產(chǎn)計(jì)劃，按照生產(chǎn)計(jì)劃組織生產(chǎn)，完成生產(chǎn)任務(wù)。（2）過程質(zhì)量控制做好生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制，利用首檢、抽檢、專檢、尾檢等質(zhì)量檢查方法，和油石、紗網(wǎng)等質(zhì)量檢查手段，進(jìn)行質(zhì)量控制。（3）成品件庫房管理對沖壓件存放庫房進(jìn)行管理，做到賬卡物一致和先進(jìn)先出工作（4）鈑金返修對已經(jīng)生產(chǎn)出的不合格零件進(jìn)行修理工作。17第三章沖壓車間現(xiàn)狀分析（5）效率分析生產(chǎn)負(fù)荷的計(jì)算、生產(chǎn)效率分析等。維修區(qū)域主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容如下（1）設(shè)備計(jì)劃檢修制定設(shè)備保養(yǎng)周期，制定年度檢修計(jì)劃，按照檢修計(jì)劃進(jìn)行檢修工作。（2）設(shè)備故障維修設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，進(jìn)行維修工作。（3）設(shè)備技術(shù)改進(jìn)對設(shè)備落后的技術(shù)或者有缺陷之處，進(jìn)行改進(jìn)工作。（4）新設(shè)備項(xiàng)目新設(shè)備安裝與調(diào)試工作模修區(qū)域主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容如下（1）模具計(jì)劃檢修制定模具保養(yǎng)周期，制定年度檢修計(jì)劃，按照檢修計(jì)劃進(jìn)行檢修工作。（2）模具強(qiáng)制維修模具出現(xiàn)缺陷和故障，立即對故障進(jìn)行排除工作。（3）模具質(zhì)量改進(jìn)對零件質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。（4）新模具調(diào)試驗(yàn)收新模具調(diào)試與驗(yàn)收工作。（5）模具停臺控制控制模具停臺。（6）AUDIT分值控制控制零件表面質(zhì)量。管理組主要負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容如下（1）現(xiàn)場、安全管理對車間現(xiàn)場、安全進(jìn)行檢查，制定標(biāo)準(zhǔn)。（2）體系貫標(biāo)工作貫徹公司ISO9001、ISO14001、OHSAS18001、VDA61/63等要求，并定期進(jìn)行審核。（3）成本控制提出成本預(yù)算，對成本進(jìn)行控制。（4）備件管理對備件進(jìn)行審核、R3錄入。（5）培訓(xùn)、改進(jìn)工作新員工/在職員工培訓(xùn)計(jì)劃制定、培訓(xùn)計(jì)劃跟蹤，KVP和合理化建議工作312車間設(shè)備現(xiàn)狀車間設(shè)備簡要明細(xì)表如表31所示。18第三章沖壓車間現(xiàn)狀分析設(shè)備主要技術(shù)介紹（1）板料分層與板料清洗技術(shù)左右兩個(gè)板料料垛小車，自動切換板料。板料分層采用吹氣和磁力分層相結(jié)合的技術(shù)，在鋼料分層主要采用磁力分層，鋁料主要采用吹氣分層。采用清洗機(jī)和涂油機(jī)作為板料的清洗和涂油裝置，清洗機(jī)由引入輥，刷輥和兩對擠干輥組成，壓力可調(diào)節(jié)，適用于外表面件的清潔；涂油機(jī)通過兩層噴油嘴，實(shí)現(xiàn)對板料的涂油功能，適合于內(nèi)表面件的涂油功能，有助于板料的成型。（2）VMT技術(shù)VMT為每一個(gè)板料統(tǒng)一設(shè)置一個(gè)基礎(chǔ)位置，采用二維光學(xué)技術(shù)，測量出生產(chǎn)時(shí)的板料和基礎(chǔ)位置的偏差，然后把偏差向量發(fā)給機(jī)器人，機(jī)器人按照偏差位置去抓取板料，使對中更加準(zhǔn)確和有效。（3）液壓拉伸墊技術(shù)根據(jù)壓力機(jī)大小的要求，有6點(diǎn)液壓拉伸墊6000噸和8點(diǎn)液壓拉伸墊8000噸兩種，并帶有不同階段的壓力可調(diào)節(jié)，具有彈簧墊、回拉模式和脫模模式三種方式，保證板料成型良好。頭臺壓力滑塊采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，這樣的好處是保證了沖程次數(shù)和降低了維修難度。后續(xù)5臺壓力采用的是機(jī)械結(jié)構(gòu)，四驅(qū)活動連桿。（4）SPEEDBAR技術(shù)零件的傳輸采用萬家頓SPEEDBAR技術(shù)，12臺伺服電機(jī)控制進(jìn)給、舉升、擺動、傾斜、側(cè)移等工作，最大傳輸距離6800MM，最快速度可以達(dá)到13次/分鐘。313車間模具現(xiàn)狀車間共有模具488套，