工位器具在企业生产中的应用
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作者: 马万里 操 勇
与发达国家相比，我国目前对企业生产物流的研究仍处于起步阶段，专业化分工不够明确。生产线上物流技术设备的选型和应用一般都是由传统的工业设计院(公司)来承担，很少有专业的物流规划公司介入，因此也导致许多生产线布局缺乏整体性和柔性，物料搬运设备配置不合理，物流路线不顺畅。物流设备所占面积和物流路径问题成为制约生产能力提高的“瓶颈”。因此，深入研究生产线物流技术设备的选型和应用成为制造企业能否提高生产效率、扩大产能、降低生产成本的关键之一。
在生产物流设备中，工位器具是最常用的，其应用范围很广，几乎涵盖了整个供应链各个环节，包括供应商采购、运输、入库装卸、储存、上线配送、现场配料等。
工位器具的功能及分类
工位器具包括托盘、料箱(周转箱、物料篮、铁箱)、料架(专门用于储存特殊物料如汽车玻璃)、衬格、平板推车等。其主要功能为：
1 符合装配工艺要求，节约工位面积，无包装废弃物，有利于现场定置定位管理；
2 装卸搬运效率高，取放操作灵活；
3 产品质量防护，防止产品装卸搬运过程中磕碰、划伤，同时也可以防尘、防锈等。
采用反复周转使用的工位器具比一次性包装材料成本更低，效率更高，并且更有利于环保，如上海大众从德国进口的CKD件，几乎都是采用可周转使用的铁制折叠箱作为包装材料。
按照不同的分类方法，工位器具可以分为如下类别：
1 按所有权形式分为：主机厂自制或外购，交由物流公司租用；供应商财产(自备)。
2 按使用方式分为：车间固定工位使用，车间、物流公司、供应商周转配送使用。
3 按周转方式分为：物流公司与车间周转。物流公司与供应商之间周转。
4 按工位器具放置物料的种类分为：专用工装(如料箱、料架)、通用货架、标准周转箱、标准托盘、异型周转箱、衬格等。
应用案例
1变速器专用工位器具的应用
变速器作为汽车三大总成之一，其物流成本在整个汽车物流成本构成中占据着相当大的比重。由于目前国内大多数变速器供应商都采用一次性木箱包装，使得变速器在物流响应速度、产品防护水平等诸多方面相对滞后，且不符合现代物流提出的环保型、集约型的要求，提升空间很大。
作为中国重汽、陕汽、上汽、依维柯、红岩等多家重卡生产商主要的变速器供应商，陕西法士特齿轮有限公司一直致力于变速器包装工艺的革新，通过长时间的实践与探索，目前已实现了30％～40％的变速器专用器具的裸运。
变速器的裸运是指采用可重复使用专用工位器具替代一次性木箱包装进行的运输和仓储、搬运等作业，主要优点集中体现在如下方面：
(1)包装工艺成本降低
法士特变速器裸运架制作成本在300元／个左右(由于材质要求、防护要求的不同，变速器裸运架的成本也有所不同)，一个裸运架平均使用寿命为5年，周转频率平均7天／次，其包装工艺成本(含回收成本)大致为25元／次左右，而一次性木箱包装工艺成本大致在30元／次。
(2)物流运作效率提高
通过图1和图2的对比可以发现，实施变速器专用工位器具的裸运，使得变速器在整个物流过程中省去了重复搬运、装卸等作业过程，也节约了相应的人力、设备资源成本，物流响应速度更加迅捷，进而使得物流效率得以大幅提高。
(3)提高仓库利用率
采用一次性木箱包装变速器的仓储堆码高度一般为1～2层，而变速器裸运专用器具可重叠堆码，一般堆码高度为3～4层，因此仓储利用率能够提高100％～200％。
另外。每个变速器裸运专用器具易于单独建立醒目标识，使得物料状态可控，有利于实现物料的先进先出管理。
(4)对变速器的防护能力提高
采用变速器裸运专用器具的包装方式，使得变速器在运输过程中支撑更牢固，可适应较长运输半径和较复杂道路路面的运输要求。在仓储过程中，由于变速器裸运架不易变形，能够保证产品质量始终保持良好的状况。
当然，变速器裸运专用器具的包装工艺也存在一定局限性，例如一次性投入过大，专用器具通用性不强，不能兼容多种型号的变速箱使用。因此主机厂在专用器具设计开发过程中应注意这些问题。
2齿轮专用器具的应用
主动齿轮、被动(从动)齿轮、齿圈、齿圈支架等齿轮类零件是汽车制造常用的关键件之一，这类零件对清洁度和油性度要求很高，在生产中要依照严格的标准。由于供应商供货多数采用纸箱包装，经过长途运输或存储一定时间后，为了保证其质量能够达到生产工艺要求，在生产装配前需要使用高压蒸汽、清洗剂和防锈剂对零件进行清洗，因此制造企业一般使用专用工位器具用于齿轮的搬运和清洗操作。对于生产效率的提高具有显著作用，主要体现为：
(1)提高产品的防护能力：有效避免产品直接接触，减少产品磕碰、摩擦，保证产品质量。在设计专用工位器具时，要充分考虑内部定位卡槽的牢固性，内部每层用薄胶皮隔离，外层用塑料膜遮盖防尘。
(2)利于清洗、操作方便：采用专用工位器具存放，减少了开箱作业，同时可设计为既可以用叉车搬运又能够用行车起吊，使作业方式灵活方便。
(3)实现生产线JIT装配：采用专用器具存放齿轮，可做到入库、搬运、清洗、上线的同步连续作业，按照生产线装配节拍配送到生产线旁，实现JIT装配，提高效率。
工位器具在现代制造企业生产物流中发挥着举足轻重的作用。随着产品竞争日益加剧，如何在供应链各环节应用统一、专业、标准、高效的工位器具已经成为企业关注的课题。同时，随着工位器具种类和数量的增加，有必要建立工位器具专用管理系统，保证其在各环节流转使用过程中有序可控。
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