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从元町工厂初探丰田生产模式

2017/7/3    来源:e-works    作者:e-works  胡中扬  黄培      
关键字:元町工厂  丰田生产模式  丰田汽车  日本考察  
2017年6月26日,e-works日本智能制造考察团参观了位于日本爱知县丰田市的丰田汽车元町工厂。虽然只参观了总装车间,但结合丰田汽车会馆展示的相关内容,让大家对TPS的理念与实践有了一定了解。

    丰田汽车是日本制造的典型代表,丰田生产模式(TPS)对全球制造业的发展具有深远的影响,精益生产(Lean Manufacturing)正是对TPS实践的总结。为了学习丰田汽车的精益求精与持续改善之道,2017年6月26日,e-works日本智能制造考察团参观了位于日本爱知县丰田市的丰田汽车元町工厂。虽然只参观了总装车间,但结合丰田汽车会馆展示的相关内容,让大家对TPS的理念与实践有了一定了解。

丰田汽车元町工厂

丰田汽车元町工厂 (图片来自网络)

    作为全球最大的汽车公司,丰田汽车成立于1937年8月28日,员工总数36万人。2016年4月至2017年3月的最新财年,营业额为275,971亿日元(约1.67万亿人民币),净利润为18,311亿日元(约1100亿元人民币),汽车产量为897.4万台,其中在日本生产了316.6万台。丰田汽车在日本有12个生产基地,在28个国家有53个海外生产基地。

    元町工厂于1959年建成,总面积159万平方米,员工现在约7000名,年产量7万台,主要生产GS、Crown(皇冠)、Mark X和Mirai(氢燃料电池汽车)等中高端汽车。产量不算大,每2.5分钟下线一辆车,实现了不同配置车型的混流生产。

    作为一个典型的整车制造厂,元町工厂的生产过程分布在四大车间:

    ●冲压车间:切割、冲压钢板,以制作发动机罩及车门等多种车身零部件。充分利用先进的高性能冲压设备、高速搬运机器人和高精度的冲压模具,确保高生产效率,提高车身零部件精度。冲压工艺遵循设计师的理念,兼顾造型和质量。

    ●焊接车间:每辆汽车的车身需要焊接400多个零部件,通过先进的机器人焊接生产线,使用点焊、激光焊接、电弧焊接多种焊接工艺,实现高精度白车身的焊接,确保汽车的安全性。

    ●喷涂车间:清洗完焊接好的白车身之后,通过底层喷涂、中层喷涂、表层喷涂对车身进行高品质的喷涂。相比于传统的依序喷涂技术,丰田新的喷涂技术是先用小喷枪喷涂边缘,然后用大喷枪喷涂边框内的面积。这种新型喷涂工艺减少了因超出边框而未附着上车体的涂料,从而更加环保。

    ●组装车间:组装的零件超过2000个,装配线布局充分考虑汽车的模块划分、组装方法、组装顺序和作业姿态,实现装配过程的人性化和柔性化。在完成喷涂的车身上安装发动机、轮胎、仪表盘、内饰、外饰、线缆等各种零部件,组装完成后,经过最终检查工序的严格检查之后,才能正式出厂。

丰田汽车使用了多种先进的焊接方法

丰田汽车使用了多种先进的焊接方法(图片拍摄自丰田汽车会馆)

    进入总装车间,讲解员带领我们走上专门的参观通道,可以从二楼俯视整个装配线。参观通道有七八个参观平台,讲解员一一驻足讲解。

    元町工厂使用了DPS(Digital Picking System,摘取式电子标签拣货系统),工作人员根据每个生产订单的物料需求进行配货。拣货区的工人也会进行简单的预装配,常常是一路小跑,双手并用,效率很高。

    物料通过AGV,按照订单的装配顺序配送到线边仓。工人进行装配的工具放置在装配线的两边,随着正在装配的车身一起移动,以方便工人选取。现场有很多助力设备,可以减轻工人的劳动强度。

丰田汽车工厂的总装车间

丰田汽车工厂的总装车间(图片来自网络)

    涂装好的车身在进入总装车间之后,会先拆掉车门,称为Doorless Process,以提高内饰件安装的效率,并防止划伤车门。车门通过专门的AGV传送到部装线,进行相关零件的安装。在内饰件安装完成后,再配送到专门的工位安装已经装配完成的车门部件。

    总装车间使用了安东系统,每条生产线上有一条“安东(Andon)绳”,如果某个工位出现问题,工人就可以通过拉绳从而让整条生产线的运转停止,从而避免次品进入下一道工序。每个工位都有几个信号灯,显示工位的状态是否正常。安东系统有配套的电子显示屏,能够收集生产线上有关设备和质量管理等信息,控制分布于车间各处的灯光和声音报警系统,从而实现生产过程的透明化。如果红灯亮起,说明有异常情况,线上班组长就会来处理异常,如果该异常不能在节拍时间内处理完,生产线就会自动停止,这样就不会把不良品流到下工位。每道工序的工人都肩负着对上一道工序进行检验的职责。丰田汽车强调质量是生产出来而非检验出来的,重在培养每位员工的质量意识。

安东系统的现场显示屏

安东系统的现场显示屏(图片来自丰田汽车会馆的视频)

    在总装车间,我们看到有个工位的电脑显示的是生产排产的界面。现场的电子看板会实时显示生产的状态,感觉这与丰田汽车传统的看板管理已经有很大变化,应用了MES、APS等信息系统,实现精确排产、准时生产(JIT)和准时按序送货(JIS)。丰田汽车致力于通过应用集约型高效的生产设备,节约能源,降低环境负荷,不断提高生产线的灵活性。

    相比而言,元町工厂总装车间的设备自动化程度不算很高,不如一些新建的汽车工厂,各个工序都能看到忙碌的工人们。但是,丰田汽车强调人机协作,体现了精益生产和精益物流的理念。总装车间实现了混流生产,同时装配多种车型,生产节拍组织环环相扣,井然有序,注重消除一切浪费,尽量减少物料的搬运次数。据讲解员介绍,总装车间的工人占工人总数的70%。由于不同车型的装配有一定差异,人的灵活度更高,比完全自动化要更经济和高效。丰田生产模式强调“自働化”,这个特殊的“働”字来自丰田的生产理念:先进的设备只是起点,人才是品质的最终保障,不盲目追求自动化。“Good idea,Good product”是丰田汽车公司的名言,鼓励员工主动发现更好的生产方式,而不是单纯依赖机器。

    通过参观元町工厂,我们对丰田生产模式(TPS)有了初步的理解。丰田工厂的现场非常整洁,工作环境十分友好。作为一个已经有58年历史的老工厂,元町工厂的物流配送方式和生产效率已经不算非常先进,相信丰田汽车也在进行持续改善。如今,丰田汽车最先进的氢燃料电池汽车Mirai在该工厂生产,让这个老工厂焕发出勃勃生机。

责任编辑:程玥
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