精益生产管理方式在微电机行业的应用

    前言： 随着工业自动化、办公自动化、家庭自动化的不断发展以及通信、汽车、家电、医疗器械产量的不断提高，世界微电机的市场容量正以年增 6％以上的较快速度向前推进。作为国民经济生产生活所需设备的重要部件，不同的电机应着不同的功能要求而出现，大量地应用于汽车、家用电器、医疗器械、视像处理设备、工业电气驱动和控制等领域上。博革咨询认为制造作为链条上的重要一环，微电机行业的发展至关重要。与此同时，日趋激烈的竞争环境正迫使世界微电机厂商积极探索精益生产管理方式，寻找降低生产成本的效方法。特别是目前国内珠三角，长三角区域微电机制造商受劳动力成本逐年增长的压力，许多制造型企业在前些年尝试将一批高技术含量微电机的生产转向我国欠发达地区，由于人员管理、材料供应不及时等出现“水土不服”的情况，导致生产厂家负盈利，精益生产管理方式依旧在不断探索中。

     一、电机行业发展现状 

    虽然我国是全球电机制造大国，但主要是生产附加值低、能耗高的普通电机，少数企业生产的高效电机也绝大部分用于出口，国内现有存量电机中高效电机比重不到5%，在中国的应用比例目前仅为23%~25%。与此同时，我国电机寿命平均比国外低3%~5%，运行系统效率比国外低10%~20%，以此估算，我国电动机效能提高1个百分点，每年可节电260多亿千瓦。如果电机系统的效率提高5%~8%，每年节约的电相当于两到三个三峡大坝的发电量。超高效电动机的研发和生产，是提高电机系统效能的重要基础。电机本身是劳动密集型产品，达不到一定产量规模很难生产效益，所以行业利润十分微薄。全国电机行业从业人员约30万人，即使在一些效益比较好的企业，纯利润也达不到5%。同时，此外，电机的标准有些不一致，有些企业产品做得比较杂，各种电机都做，这样也使得难以实现自动化，只能用人力。目前，我国大大小小的电机厂近2000家，尽管企业数量庞大，但相当一批是小型企业。由于生产厂家多、产量大，形成了互相抢占市场压价竞争局面。产品质量参差不齐、相互压价竞争、行业利润微薄等现象，已成为影响电机企业生存和发展的主要问题。

     二、电机行业如何借助精益生产管理方式高速发展 

    微电机市场竞争激烈。因此各制造厂都在致力于运用精益生产管理来提高生产效率，设法降低生产成本，提高产品竞争力。没有好的设计便不会有好的最终产品，而没有好的生产工艺和设备则不可能实现好的设计。电机制造厂要依靠机械领域中新的技术制造出体积小、重量轻、性能优良和高效率的产品，还要缩小其占地面积，减少操作人员，加速生产过程，降低生产成本，更好地满足客户的需求。

    微电机作业有三种情况，一种是中小企业常见的孤岛式生产作业方式，电机转子与定子从绕线——滴漆——组装——测试工序依据“设备功能”进行布局例如：将定子绕线车间、转子绕线车间、滴胶车间、组装测试车间等布局方式。此生产方式特点就是车间与车间形成断层生产现场随处可见大量在制品堆积，导致库存积压，生产周期长、占用大量流动资金，企业资金周转次数低，抗风险能力极低。

    第二种是生产流水线作业，采用传送带在一条生产线与几条生产线上完成一种产品的生产。电机转子与定子从绕线——滴漆——组装——测试工序依次采用皮带流水线进行传送。此生产方式特点整个生产流程平行连续，机器设备人力的充分利用、有限的缩短生产周期、产品切换周期长、应对客户的灵活度柔性低。

    还有一种采用精益生产管理方式中的“U”型布局的以人手工传递为主的“cell生产方式”此生产方式的特点规模小（生产线短，操作人员少）、另一个是标准化之后的小生产细胞可以简单复制。由于这两个特点，细胞生产方式能够实现（1）简单应对产量的变化，通过复制一个或以上的细胞就能够满足细胞生产能力整数倍的生产需求；（2）减少场地占用，细胞是可以简单复制的（细胞生产线可以在一天内搭建完成），因此不需要的时候可以简单拆除，节省场地；（3）每一个细胞的作业人数少，降低了平衡工位间作业时间的难度，工位间作业时间差异小，生产效率高；（4）通过合理组合员工，即由能力相当的员工组合成细胞，可以发挥员工最高的作业能力水平。如果能够根据每一个细胞的产能给予相应的奖励，还有利于促成细胞间的良性竞争。另外一个显著的优点是能够使成本核算更加准确。

    目前，大部分电机生产采用设备功能型布局及流水线作业的比较多，而采用精益生产管理中“cell生产方式”的相对较少。

        三、电机行业发展误区

    为提高生产效率，在“中国制造2025”的呼声中越来越多的企业在微电机生产中采用机器人作业。例如：在现有流水线生产方式的前提下采用机器人手臂来实现在制品在工序之间的传递，某企业建成一家新的伺服电机装配厂，新厂的特点是使用了新式的机器人用于装配电动机。新厂人数为70人，定子绕线、浸漆和上漆生产线使用了30台机器人，装配与检测生产线使用17台机器人，全部交流电机系列生产线使用的机器人超过50台，伺服电动机月产量从1.5万台提高3万台，因此每月机器人使用维护费用高达上百万人名币。

    总结：对于微电机的生产工艺及生产手段，一般认识是国外先进于国内，但也有一些国外企业，生产设备也不一定十分先进，国外对于控制微电机而言，由于是小批量，多品种，且电机精度要求极高，采用人工操作工艺的也不少。国外一般的概念是，对于超过百万台级的产品，必须采用全自动生产线生产，而对于多品种、小批量，则采用精益生产管理中的“cell生产方式”。而国内电机行业的发展亟需借助中国国情下的精益生产管理方式来降低生产成本，达到提升效率的目的，而不是照搬国外企业。