1  前言

工位制节拍化配送是以流水线工位物料需求拉动为驱动，以保障节拍化生产为目标，以工位为最小作业组织单元，按生产节拍进行均衡配送，是提升物流作业效率、提高产品质量，确保生产工位稳定、有序作业的一种精益物流管理模式。

在实施工位制节拍化生产的生产现场物流管理中，工位线边的物料配送工装器具的选型是否合理、应用是否满足现场作业人员使用的方便性，以及是否符合生产现场整体布局要求，在很大程度上影响着生产单元作业和生产物流管理的正常运作。工位器具作为生产现场物料配送的重要物流设备类型之一，在制造业生产物流中有着广泛的应用。不合理的工位器具设计和应用会影响生产线布局的整体性和柔性，同时，也会导致生产现场物流路线缺乏应有的顺畅性。

因此，结合生产作业单元中各工位物料属性的实际情况，以及工位制节拍化配送的实际需求驱动，以消除无效劳动、提高工作效率为目标，推进工位器具标准化管理工作势在必行。

2  工位器具标准化管理实施

2.1 工位器具标准化管理的必要性

轨道交通装备制造A公司（以下简称“A公司”）所属行业是典型的“离散制造”为特色来组织生产和运营的轨道交通制造行业。在小批量多项目并行情况下，A公司的线边工位现场迫切需求能够兼容多类零部件配送存放，可在线边工位多工序间通用，同时能满足供应商来料运输、库房储存多个物流环节，而且对零部件能够提供可靠防护的多功能储运一体化工位器具，以减少工位器具种类和数量以及物料流转过程分拣次数，提高物流作业和工位器具应用的效率。

2.2  工位器具的标准化管理实施

1. 工位器具的规格标准化

为了实现既简化工位器具的种类，又保证工位器具尽可能实现多工序通用、最大限度的发挥单元化包装效益保障的目标。A公司在实施工位器具的规格标准化过程中，对各事业部节拍化生产作业所需的各种物料进行了统计分析（包括尺寸大小、形状等），通过对物料进行统计分析发现80%的物料都在2400mm长范围内。为此，A公司管理人员在充分分析零部件特性及分类的基础上，综合考虑最小包装防护规格、物料搬运方式、库存状态以及线边存放方式等多种因素，形成通用工位器具的初步配置方案，然后依次进行方案评审、样图设计、样图评审、样件制造、样件评审、设计优化、试运行、设计优化改进、批量制造、投入使用（进一步优化完善）等环节，最终得到简化合并工位器具最优配置方案。

1）通用底座、平板标准化。通用底座、平板特点就是通用，为工位器具转运的基础件，在通用底座上可以通过更换模块组合来适应不同的产品，轮子与底部支撑件可根据实际需求自行进行安装与拆解，且用时短、易操作。当然，通用底座、平板也能单独使用。它分为A型2400×1130mm（主要尺寸规格，适用超过80%的物料）、B型1500×1130mm（主要适用侧窗、电器柜罩板等物料）、C型3000×1130mm（主要适用超过3m的纵横梁长条类物料以及客室座椅）。

图1 通用底座、平板

2）模块组合。模块组合分为人字形储运工装模块组合、插杆分区储运工装模块组合、平板分区储运工装模块组合、多层调节储运工装模块组合、受电弓储运工装模块组合、侧窗玻璃储运工装模块组合、侧顶板储运工装模块组合、电器柜罩板储运工装模块组合、复轨器组盘储运工装模块组合、前窗玻璃储运工装模块组合、机车司机室座椅储运工装模块组合等。

图2 部分储运工装的模块组合

3）专用储运一体化工装。专用工装分为2400×1500mm（主要适用于侧墙、风道等物料）、3200×2000mm（主要适用于头罩等物料）、3000×2200mm（主要适用于变流器等物料）。目前专用工装有客室座椅储运工装、地板布储运工装、侧墙储运工装、抗侧滚扭杆储运工装。

图3 专用储运一体化工装

2. 工位器具的防护标准化

A公司自2015年开始要求工艺部门、物流部门及相关事业部开始推进物流贮运一体化工位器具推进工作，通过相同结构形式、尺寸标准、堆码接口、吊运接口、材质标准、颜色及油漆标准等，已经形成了系列化工位器具，且美观、实用、可延续性高。

除此之外，为了防止和减少物料与物料间、物料与工位器具间的相互磕、碰、划伤，设计中增加PC防护垫、并且应用凹槽工艺将PC防护垫与工位器具进行巧妙镶嵌，减少使用铆钉对物料的损坏。针对不同清洁要求的小件物料，采用可调节插板的物料盒存放，并用kit-cart小车配送至事业部生产线上，有效地加强对零部件、在制品、成品的管理，保证了产品质量。

图4 Kit-Cart小车

3. 工位器具的日常标准化管理

1）工位器具的摆放严格按照人机工程学原理，不允许物品超出工位器具摆放，或物品随意摆在工位器具上。工位器具内的物料须整齐摆放。

2）工位器具实施定置摆放，不允许摆放超过规定的数量的工位器具。

3）建立了工位器具的二维码管理体系。工位器具上二维码严格与工位器具编号、物料名称、零件号、数量等相关信息一一对应，并录入工位器具管理系统，实现智能化、动态化管理。

4）建立储运一体化工装内外一致性管理体系。A公司在启动厂内配送工装的同时，启动了外地供应商和周边供应商储运一体化工装事宜，所有储运一体化工装满足按配送要求进行包装。通过公司内部与供应商共同使用储运一体化工装进行到货及配送，节约物流部开箱时间和二次搬运时间，提高了配送效率，降低了二次搬运对产品的损坏风险。另外，实现了工装的统一性，改善事业部现场的5S管理。

5）加强工位器具管理专业化、标准化管理培训。为提高员工对工装管理、工装使用、工装维护的意识，物流部组织了全方面的专业培训。若员工在使用的工装的时候如有不清楚的地方，会安排专人到现场进行指导，及时纠正违规操作的行为。

6）编制工位器具管理文件及使用说明书。为保证工装使用更为规范，A公司管理人员编写了工装的操作使用说明书（如《物流储运一体化新工装作业指导书》），并编写了《工位器具存储面积分析及方案》，对工装及配件摆放操作做出了明确规定。

4 工位器具标准化管理的效果分析

在小批量多项目的生产条件下，A公司通过工位器具进行通用化、标准化、系列化设计和应用，对解决工位器具种类繁多、管护难、流通困难、通用性差等问题，实现工位器具在工序、转运、存储和配送中的通用和标准化，对提高生产作业和物流效率，降低企业运营成本具有重要的作用。

目前，A公司通过工位器具通用化、标准化、系列化设计，在工位器具推进团队积极协调和推进实施下，现已完成五大平台的建设及多条通用工装生产线的投入，并建立了工装标准零部件库，逐步完善工位器具的标准化、模块化，其成效显著。

1）经济上，实现每年降低成本千万元。经项目管理中心核定，工装平台化实施以后新项目工装费用较之前节约成本约76%。

2）在项目周期上，可大大缩短新项目准备周期。

3）技术上，形成通用化、系列化、标准化工位器具平台，满足公司物流储运一体化配送、工位制节拍化生产要求。工位器具的简统、美观、实用、安全的特点，提升公司生产现场和产品质量的形象。

4）相比原有工位器具，标准化管理实施后的工位器具具有相同结构形式，形成了系列化工位器具，具有美观、实用、可延续性高的特点。

表1 原有储位工装与新设计储位工装差异对比

5 结论

工位器具是生产制造活动中极为重要的辅助设备，是影响生产作业成本的重要因素之一。A公司用精益生产的理念设计改进工位器具，通过工位器具设计的轻量化、通用化、标准化、系列化以及平台化，来降低工位器具的投入、使用和管理成本，减少生产作业活动中搬运、动作、等待、不良品和安全成本等造成的各种浪费，以增加企业经营效益，为实现利润最大化做贡献。

虽然，目前A公司工位器具标准化已经得到很好的应用，也建立了工装标准零部件库，但是后续为了进一步完善标准化、模块化要求，仍然有以下几点需要持续进行。

1）工装平台化推动设计平台化。通过建立工装平台化工艺审查标准，推动产品设计平台化。

2）平台化工装管理完善。将BOM管理和二维码管理的理念全面实施，由原来的成套工装管理向工装零部件管理转变。

3）技术平台纵向深化。建立工装平台化设计标准，进一步固化平台要求。

参考文献：

[1] 吕松, 张雷. 工位器具设计原则及发展趋势[J]. 时代农机. 2016,3,3(43):143.

[2] 朝阳. 基于工位制节拍化生产的A公司内部物流管理[D]. 西南交通大学,2015,8.

[3] 蒋丽,丁斌,臧晓宁. 工位为中心的生产物流配送优化[J].计算机集成制造系统.2009,11,11(15):2153-2159.

[4] 陈胜武.面向复杂装配线的工位物料配送管理方法研究[D].大连理工大学.2012,6.

[5] 李富刚.汽车行业总装工位器具探讨[J].设计与研究.2012,4(39).