汽车座椅面套生产效率提升方法的探讨

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  摘 要:全球汽车行业自动化水平不断上升,而汽车座椅面套生产仍然属于人工劳动密集型产业。虽然某些特种工序也采用自动化缝纫设备进行加工,但是95%以上的工序必须采用人工完成转弯、翻转、开缝、卷边等多种复杂的缝纫工艺,才能将二维裁片缝合成立体结构,所以提升生产效率关键还是要从研究操作者作业着手。汽车座椅面套生产与服装行业有共同之处,又有独特之处,本文将以从汽车行业的视角对座椅面套缝纫生产进行的探讨,通过大量录制操作者的作业视频,对操作行为、人机工程等方面进行系统地分析研究,归纳总结出影响汽车座椅面套生产效率的八大客观要素和改进措施,以及主观要素对客观要素的影响。将最佳作业方式形成标准化应用于生产实际,使汽车座椅面套生产更加高品质高效率降低疲劳度,为企业精益生产和卓越运营提供有效方案。
  关键词:汽车座椅面套 缝纫效率 动作分析 八大要素
  Study on the Method to Improve the Production Efficiency of Car Seat Cover
  Gao Nannan Sun Runsheng Yang lu
  Abstract:Though the automation level of global automobile industry rises, and automated sewing equipment are adopted in some special processes in car seat trim production, to sew two-dimensional cutting pieces into three-dimensional structure, there are still more than 95% of the working procedures which need to go through a variety of complex sewing processes like turn, reverse, butterfly cross seam and fold seam, etc. That makes car seat trim production an artificial labor-intensive industry, so the key to improve production efficiency is to make a study of operator. Through large numbers of video recordings of operators’ work, this paper systematically analyses aspects such as operation behaviors and ergonomics. Through horizontal benchmarking of different operators who do the same process, this paper sums up the eight objective elements and improvement approaches which have influence on the efficiency of car seat trim production, and the subjective factors’ impacts on objective factors. The best operation practices are formed as standardized operations and are applied to production, which is helpful for car seat trim production with higher quality, higher efficiency, and lower fatigue.
  Key words:car seat trim cover, sewing efficiency, motion analysis, the eight elements
  1 前言
  汽車座椅面套生产属于劳动密集型产业,作业措施以人工缝纫为主(如图1)。英国锡莱研究所对缝纫工作业过程的研究表明[1]:机针活动时间占20%,裁片处理时间占61%,私事、疲劳和不可避免的耽搁占19%。由此可见,深入分析缝纫工的作业动作,提高机针活动时间占比,减少裁片处理时间等,能够有效提高缝纫效率。
  2 缝纫效率分析方法
  视频分析法:所谓视频分析法,是指通过现场录制缝纫工操作视频,深入研究作业动作,并对不同缝纫工操作相同工序的作业动作进行横向对标,寻找差异和最佳作业方式。通过此方法,可以总结出影响座椅面套缝纫效率的八个要素及其改进措施,如下详解。
  3 影响座椅面套缝纫效率的八大要素
  3.1 线迹停顿
  将每一道工序拆分为每一道线迹进行分析研究。从裁片喂入压脚下开始到结尾倒针结束,完成一段线迹的缝纫,此过程在本文中定义为线迹过程,在此过程中产生的停顿为线迹停顿。由于设计造型原因如开闭缝、接头、转角等理论上在线迹过程中必须停针完成的停顿类型,本文中定义为必要停顿;由于个人不良操作习惯、技术生疏等问题造成的非必需的停顿类型,本文中定义为非必要停顿。
  在做横向视频对标分析时发现,相同线迹由不同缝纫工作业时,停顿次数不同,并且机针停顿次数越多耗费工时越多。无论必要停顿还是非必要停顿,每停顿一次则损失1-2s时间。视频分析数据表明,停顿时间占线迹过程总时间的21%-25%,即如果能消除一半的停顿,则效率会提升10%以上。所以将必要停顿转化为非必要停顿,减少或消除非必要停顿,将对缝纫效率提升有很大帮助。   (1)将必要停顿转化为非必要停顿的主要措施:在满足客户对产品外观质量要求的前提下,优化缝纫工艺,将开缝改为朝人侧闭缝;将接头处裁片边角打薄;设备升级为具备可自动过厚功能等,使客观上的停顿变为可通过改变缝纫手法来达到不停顿的目的。
  (2)减少或消除非必要停顿的主要措施:优化缝纫工缝纫手法,手指提前做好准备动作,使缝纫工在处理缝纫裁片与缝纫操作之间保持连贯性,最大程度地追求线迹过程“一次到位”。(详见2.5部分描述)
  3.2 裁片的定置
  在生产过程中,裁片摆放位置应尽可能放在缝纫工伸手可及的范围内,减少操作者对裁片的二次处理,使操作者高效地处理裁片又不易疲劳,提高缝纫效率。
  裁片(包含在制品)的定置,包含其在操作区域内的空间位置、正反朝向、平面朝向。
  a.优先确定裁片空间位置。将缝纫机台,机台料架,机旁小桌细分为18个放料区域(图2),理论上距离机针越近的位置越容易拿取,所以按照距离机针远近定义各放料区域的优先顺序(表1)。根据裁片的尺寸,选择优先级靠前的位置进行摆放。
  b.确定裁片正反朝向。一般情况下,为了使拿取裁片后能够一次对齐,不存在翻转动作,缝纫时的上裁片反面朝上放置,下裁片正面朝上放置。
  c.确定裁片平面朝向。裁片对齐时喂入压脚下的起点位置定义为对齐点,此时裁片的朝向定义为对齐向。一般情况下,裁片放置的平面朝向应与对齐向保持一致;而对于小于20cm的小裁片来说,可以将对齐点朝向操作者,方便縫纫工抓取对齐点,便于一次对齐,节约时间。
  制定裁片空间位置、正反朝向、平面朝向三种定置的标准时,亦应综合考虑与拿取动作、对齐动作、人机工程等因素的协调配合,比如方便双手同时取料与同侧取料,方便传递,便于一次对齐、避免缝纫工转身弯腰等因素。
  3.3 拿取动作
  在缝纫加工过程中,双手应尽可能同时承担动作,这样可以缩短产品制作的时间。如下列措施。
  a.双手同时抓取裁片:左手抓取缝纫上裁片的同时,右手抓取下裁片,然后对齐缝纫。
  b.双手动作保持连续:双手同时分别进行不同性质工作,如当右手移动放置已缝好的半成品的同时,左手应伸手抓取下一裁片;如当左手辅助结尾倒针时,右手应拿剪刀准备剪线。
  3.4 对齐动作
  在做对齐动作的同时,应采取以下措施,节约时间:
  a.应尽量在上裁片与下裁片喂入压脚下的同时完成对齐,避免在压脚外对齐再喂入压脚下的二次操作。
  b.作对齐时,将车缝准备动作完成:在伸手抓取裁片及对齐动作的同时,可做裁片折角、翻转缝迹(开缝、闭缝)等操作,顺手将裁片喂入压脚下,如此可节省喂入裁片时间。
  3.5 缝纫手法
  在进行缝纫手法设计和改进时,应该考虑双手的协调配合、手与设备的协调配合,尽量减少线迹过程停顿,有助于提高作业效率。
  目前座椅面套缝纫工厂使用的缝纫机大多是(压脚、送布牙、机针)三同步缝纫机,车缝时设备可以自动完成送料并保持固定行程,所以缝纫工必须转变意识和操作习惯,从对裁片的送料控制,转变为对裁片开缝、闭缝、转弯等造型上的控制,让双手具有思考性,做好预判,每一步动作都为下一步动作做准备。如下举例。
  a.(大弧曲线、直线)长缝操作:包含大弧曲线与直线在内当左手抓取裁片准备长缝时,右手采用拇指朝下,四指向上的姿势,手指离手指保护器10cm以上距离,保持机针匀速行进的同时,完成整理裁片的动作,如此可连续长缝不停顿。
  b.翻转线迹-上裁片开缝操作:采用食指指尖提前按住缝缝前片(非中缝)的方法(图3),使上裁片开缝处在行进过程中能够直接压在压脚下方,无需停顿。
  c.翻转线迹-下裁片开缝操作:在左手伸手抓取裁片和对齐动作的同时,右手可做下裁片开缝操作,顺手将裁片喂入压脚下,如此在缝纫过程中无需再停顿。
  d.卷边操作:对齐同时右手卷边,左手按住对齐点喂入压脚下,缝纫时右手姿势不变,使料片均匀地从手中滑过,左手按造型顺势整理裁片(或半成品),如此可完成卷边的连续操作。
  3.6 剪线操作
  剪线操作包含拿剪刀、剪线头、放剪刀,每一次剪线动作需要花费2s左右时间,每一件面套的剪线操作约占总缝纫时间的5%,所以降低剪线时间,有助于提高缝纫效率,主要措施如下:
  a.集中剪线:同一部件在缝完一组之后,进行集中剪线,节省取放剪刀时间
  b.剪刀锋利:剪刀钝会增加剪线时间,本来一下就能完成的动作,要做三四下,所以应及时保养或更换剪刀。
  c.剪线动作干净利落:缝纫工取放剪刀与剪线头动作都应速拿速剪速放。
  d.剪刀定址:机头下方放磁铁,剪刀使用完毕直接吸在磁铁上,便于取放,同时增加安全性(图4)。
  3.7 传递动作
  工程师设计工序时应尽量避免向后传递,交叉传递,使员工传递半成品时保持平行传递,避免转身、走动、弯腰等多余动作。
  3.8 作业姿势
  保持最佳作业姿势,能有效减轻作业疲劳强度。作业姿势取决于两个方面,一是设备本身的设计是否符合人体工程学,二是缝纫工自身的动作标准。通过视频分析和现场考察,保持最佳作业姿势的主要措施如下。
  a.设备高度调整至“黄金比例”:通过收集和分析5家工厂100余组数据,得出如下结论:当设备高度调整至约等于身高的0.618时,最利于保持身体直立和肩膀放松,此结论与建筑美学0.618黄金比例不谋而合,而在人体上的黄金分割点是肚脐的位置,恰好是人手肘弯曲时的平行位置,也是设备台面的最佳高度位置.(如图5)
  b.脚踏板调整至最佳位置:脚踏板前端位置与桌面外侧保持在一条垂直线,脚踏板左端与机针外延线保持在同一垂直线(图6),有利于纠正人体腿部和髋骨倾斜扭曲。   c.人机工程培训:不定期给缝纫工进行人机工程培训,让缝纫工建立人机工程意识,了解不良作业姿势对身体健康的影响,有助于其保持良好作业习惯。
  4 主观要素
  职工素质方面的提高也对缝纫效率提升有很大裨益。员工对本岗位技能的熟练程度、操作技巧的学习能力、接受改变的能力、团队协作能力、主观能动性等越正向,对改进的实施越有效。
  管理学大师彼得·德鲁克说过:“改变必须看起来很合理,还必须能改善现有状况,但又不能太快或进行太大的改变,以至于铲除了所有能让一个人感到熟悉自在的重要因素,如果改变不能明显加强员工心理上的安全感,就必然会遭到抗拒”。因此,企业一方面要求缝纫工具备改变的能力,另一方面也要帮助缝纫工建立改变的能力。上述的八大要素也正是基于此建立起來,不仅追求效率提升,也必须能够让缝纫工感觉到比以往作业方式更轻松了。同时,企业也要为缝纫工提供物质和精神上的奖励政策,激励员工正向改变。
  5 结束语
  影响座椅面套缝纫效率八大要素相互之间不是独立的,而是相互依存、相互影响的,主观要素更是八大要素落地实施的基础和推动力,工程师在做改进时要对以上要素进行综合考虑,结合PDCA方法贯彻执行。
  对缝纫工动作要素的分析和系统性总结,有利于减少操作者多余动作,增加机针活动时间比例,使缝纫操作进一步标准化、规范化,有效地提升汽车座椅面套缝纫效率,提高企业的市场竞争力。
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  作者简介:高楠楠:(1987.06—),女,汉族,四川省成都市人,本科,主要从事汽车座椅面套缝纫工艺设计与精益改进工作,高级制造工程师。
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