精益生产案例(精选7篇)
概述:
精益生产的定义:产品制造过程中发现并解除浪费,且持续改善,提升企业竞争力的过程
精益生产的核心:发现浪费,解除浪费,持续改善
精益生产的关键:价值流分析,标准化作业
精益生产的支柱:自动化,准时化
精益生产的应用技术:5S、价值流分析、标准化作业、TOC技术、看板管理、拉动式计划、快速切换、一个流生产(OPF)
部分精益生产案例介绍
山东宏远肠衣有限公司精益生产咨询
项目背景
山东郓城宏远肠衣有限公司属一家私营股份制企业,建于1996年11月。公司占地面积18000平方米,固定资产518万元,按欧盟标准承建的生产线两条及一套完整的现代化办公设备。生产厂区布局整齐,环境幽雅已取得国家商检部门的卫生注册。现为中国肉类协会天然肠衣分会会员,拥有独立的进出口权及欧盟注册。
宏远肠衣主要生产盐渍山、绵羊及猪肠衣的各种规格产品,产品主要销往欧洲国家和地区及日本,业务往来以“诚心诚意”为原则。产品质量以“客户满意”为标准,企业信誉一直受到外商的好评。年生产能力达1000余万桶。
虽然宏远肠衣基础管理及效益相对同行企业要好,但基于宏远肠衣未来三年技术及人才扩张战略需要,宏远肠衣领导层决定通过管理咨询进一步提高生产管理的精细化和标准化,通过管理培训较全面的提高全体员工的工作技能。宏远肠衣精益生产项目2005年5月立项并启动。项目内容主要包括:生产精细化管理、生产流程优化、动作研究及动作规范、全员技能培训等。项目效果
精益管理咨询研究中心项目组通过对企业深入细致的现场考察以及广泛的员工访谈,分析出企业现状中隐藏的问题,重点包括在制品积压严重(5月份清案子清出8000把肠衣,金额接近80万元),生产流程尤其是质量检验流程存在严重不足,造成因返工而重复量码严重影响生产效率,班组及工作台布局不尽合理影响工作效率,企业班组长、主管等管理技能严重不知应岗位要求,生产工人操作标准不详细影响作业效率等。
针对以上问题,项目组制定了工作计划措施,组织编制了中国肠衣行业140多年来第一部生产标准,调整了生产作业流程和检验流程,规范了现场生产管理,为企业员工进行了多轮管理理念和技能培训,重点包括5S与精益生产培训、员工职业化培训、QC工具培训等,以及其他相关督导服务。
通过管理咨询和培训服务,企业收效非常明显。取消了“集中清案子”这一行业痼疾,相当于每月增加4-5个工作日,在制品积压由8000把减少到千余把,日产出数量在人员不便的情况下由每天1500把提高到2000把以上。管理人员管理的意识和能力均得到明显的提升,全体员工学习的主动性普遍增强,员工的积极心态和自信心等大为增强,员工主动流失率几乎为零。
青岛前丰制帽有限公司5S与精益生产咨询
项目背景
青岛前丰制帽成立于1994年,是一家帽子专业生产厂家,拥有3个工厂,占地总面积360亩,建筑总面积5万平方米,制帽设备2000余台,其中电脑绣花机100台,拥有职工1500余人。公司注册资本1000万元,投资总额9000万元。公司主要设计生产棉、毛、麻、化纤、皮革等多种面料、多种款式的运动帽、工作帽、时装帽、广告帽等。产品销往美国、韩国、日本、加拿大、墨西哥、南美洲及欧洲等多个国家和地区。
青岛前丰制帽经过十余年的发展,市场不断拓展,与此同时,市场竞争压力也日渐增大,为挖掘公司生产潜力,降低损耗,提高效率,进一步增强公司竞争力,前丰制帽领导层决定通过管理咨询进一步提高公司生产管理的精细化和标准化,通过管理培训较全面的提高全体员工的工作技能。
精益管理咨询研究中心以“协助客户构建创新型精益企业”为使命,以“精益求精、尽善尽美”为价值观和行动纲领,以“成为最受尊敬的咨询研究机构”为发展愿景,不懈追求,开拓进取,不断赢得客户信任。
通过深入调研,青岛前丰制帽在生产管理中存在以下问题:
生产布局混乱,现场杂物堆积,在制品积压严重,现场物流不顺畅,现场存在很多让员工犯错误的死角。
计划管理缺乏统筹管理,生产计划缺乏权威性,计划员多角色:业务员、跟单员、计划员、采购员,信息的及时有效性差,产能、进度,计划总体控制能力和细化不足
物流管理方面,供方选择不充分,采购计划不明确,到货质量(交期和产品质量)不确保严重影响交期,库房管理混乱,物料分类、编码、标识不到位,剩料没有及时处理。
技术和质量管理严重缺乏标准,比如采购标准、检验标准,标准细化不到位,工艺操作规程不能真正起到指导生产的作用。
解决措施
员工理念和技能提升。目前公司的员工大多来自经济欠发达地区,文化层次较低,现代化产业工人的理念和技能缺乏。管理人员大多从生产一线成长起来,缺乏职业化的管理技能培训。以上两点是目前中国大多数企业尤其劳动密集型企业所面对的共同问题。培训内容如下:1)优秀员工的职业理念、2)5S与精益生产培训、3)管理基本技能培训(管理理念、管理工具等)、4)团队精神培训等。
现场管理以5S作为应用技术,制定详细可行的现场标准和员工素养标准;成立废品回收小组,集中处理以前的现场积压和生产中废料的回收利用;在5S实施取得成效、在制品大量减少的前提下,规范调整了生产线的布局,使产品流程更加顺畅。
2007年,公司在5S的基础之上,推行“一个流生产”(一个流生产的详细介绍见下面相关文章),通过培训和实际效果转变全体员工的生产理念,认识到产品流程积压的危害,使生产流程中绣花工序的生产服从后工序缝纫工序的要求;强化拉动式计划的实施和监督;绣花工序推行快速切换技术;优先补单安排;最终一个流生产得以顺利推行,产品生产周期缩短明显。随之编制详细实用的质量标准和生产工艺标准,进一步提升产品的质量水平。
咨询效果
通过咨询,企业在以下方面获得收益:
员工理念和技能:大部分员工能够正确认识个人与企业的关系,做到个人目标和企业目标的协同,2006年春节过后,员工主动流失率低于3%。认识到规范做事、精细做事的重要性以及浪费的识别和解除的方法,同时也深刻认识到持续学习与创新的重要性。
管理人员能够掌握基本的管理技能和工具,比如拉动式计划、4W1H、4M1E、PDCA的管理方法和技术。
现场的规范流畅。通过5S的推行实施,在制品积压减少50%,生产效率提高30%。生产流程中在制品的积压量从项目开始前的800万元,压缩到450万元革除了企业十多年来使用袋子和箱子作为周转器具的习惯,同时可以有效解决个人记件和企业整体效益的矛盾。
2007年“一个流生产”实施的成功,生产流程中在制品的积压量从5月份的350万元,下降到9月份的170万元,产品生产周期明显缩短,8月份一个5000打的定单之前的生产周期需要20多天,而现在只需要5天。一个流生产实施后现场效果见右边部分照片。
关键词:精益生产,流程化,拉动式生产,看板管理
自推行精益生产以来, 我们工厂在这方面开展的有声有色。钣金车间看板管理;总装车间变速箱装配生产线的建立;正在紧锣密鼓酝酿的加工生产线;正在研讨的生产流程、生产进度表、产能分析等使工厂精益化生产在计划管理方面有了新思路、新方法……
作为一个生产企业, 其经营的最终目标, 就是要获得最大的利润, 而降低成本是获得利润最直接的方式。精益生产追求的最终目标就是精益求精、尽善尽美、不断地降低成本, 这与生产企业的经营目标是一致的。实际上精益生产就是在不断地改善生产过程中的不良环节, 消除浪费, 创造价值, 并且在不断地、持续地改善中去追求尽善尽美, 达到利润最大化的目的。精益生产正如20世纪初福特生产方式所带来的工业飞跃一样, 也将使制造业进入一个崭新的时代, 并将对世界的政治与经济、文化产生深远的影响。
一、推行流程化生产, 提高总体效益
流程化生产优点之一就是缩短加工周期。我们工厂以往的生产方式是:一种零件上百件, 几十道工序, 往往加工完成一道工序, 再转入下一道工序, 可是我们工厂是机群式摆放方式, 工种之间往往有一定距离, 工序间的运转需要专人、专车, 浪费了人力、物力, 也浪费了时间。而流程化生产, 就是从这种现状出发, 它根据产品的种类将机器设备按照工序加工顺序依次排列, 即按产品原则进行布置, 将每个工序紧密地衔接在一起, 形成一个不间断的流程。这就是流程化生产。举例说明, 如某机加壳体的加工, 原来它是一个工序加工检验完成才转入下一道工序的生产, 我们将要建立的机加生产线, 就是建立工种之间相对集中, 能形成一个流生产, 本工序加工完成一件, 马上转入下一道工序。
图示说明16个机加壳体需要经过5个工序完成, 每个工序需要2天即每个零件每道工序需要1个小时, 传统方式共需80小时, 采用一个流生产第1个零件在A工序加工一个小时后, 转入B工序, 依次类推, 等16个加工完工后共需20个小时即可完成, 大大节约了40小时的时间。
流程化生产优点之二就是能够及时发现问题。在流程化生产中, 每一名操作者都是加工质量的监控者, 如果在一个工序加工出现质量问题, 转入下一个工序加工时, 另一名操作者就会发现, 这样避免了批量报废现象的发生。
流程化生产优点之三工序间流转时间缩短, 节省了人力、物力。
二、从生产管理中发现问题、消除浪费、控制成本
1. 科学和细致地制订生产计划
(1) 合理调配生产前期准备时间与适时下达生产的重要性。生产任务前期准备包括批料、编制工艺规程、估工、编制生产作业计划以及原材料的采购、外购件的采购、外协铸造等, 我们单位是见单下任务, 有时几个任务穿插在一起, 这就需要合理安排前期准备时间, 做好产能分析工作。以前为了能给车间留出更多的加工时间, 几个部门通常加班加点, 将生产任务一股脑地下达下去, 车间加工往往也是哪个零件容易加工就先加工哪个, 殊不知这样浪费了人力和物力。生产部门应该根据各个生产任务加工周期的长短以及交货进度, 科学合理地安排下达车间时间。对于前期准备工作生产部门也应该根据任务情况安排各个部门的完成节点, 各个部门再根据节点安排好各自的工作。合理安排外购件等采购回厂时间制订也很重要, 如果回厂时间过早, 不仅占用库房, 还要占用本单位的资金。
(2) 科学、细致地制订生产作业计划
生产作业计划对调度人员和车间管理人员来说是一条拐棍, 它传达了本批生产任务的大部分信息。如本项目有多少张图纸, 下达数量多少, 每张图纸有多少工序, 什么时候完成。如果信息不准确, 对完成生产任务就会造成影响。在下达计划前, 将各项零部件的生产节拍掌握清楚, 进行合理的产能分析, 根据以往经验制订合理的加工周期。这次精益生产开展计划模块学习研讨时, 老师向抛出这样一个概念, 那就是超量超前完成生产并不是一件好事, 是无效劳动, 是一种浪费。老师说准时化生产强调的就是适时适量生产, 消除非增值的等待时间、搬运时间或其他原因的延误时间, 缩短产品生产周期, 这样可以彻底消除浪费, 降低生产成本。精益老师给我们布置了作业, 挑选了某项目机械加工作为突破口, 计算计划达成率、分析未能及时完成的原因、进行产能分析等一系列的工作, 列表如下。 (见附图1、2)
通过以上可以看出进行合理的产能分析, 算出批量生产周期, 分析上一批未能完及时完成的原因, 找寻最佳的投产日期。我想精益生产也许就是在不断地总结中, 不断地探索中, 寻求一条最佳的生产方式。
2. 合理协调生产环节遇到的问题
从生产任务下达车间到装箱发货, 这个过程很重要, 稍有不慎, 哪个环节就会出现停滞现象。而每个调度不可能每天盯住每一张图纸, 只能抓重点。拉动式生产应运而生。拉动式生产的理念应该是很早就有的, 只不过没有用一个名词去介绍、去诠释。拉式生产是指根据需要确定产品组装数量, 再由产品组装拉动零部件加工。目前我部的拉式生产, 是调度人员根据生产需要, 首先确定组装或组焊产品所需要的完成时间及其所需要的生产周期, 再把组装或焊接所用的零部件一一分解, 确定完成时间, 再根据完成时间将零部件及时完工, 转至组装或组焊。这样运作的好处就是由车间管理人员及时催促调度人员, 将零部件及时到位, 起到监督作用, 为完成生产任务打下良好的基础。
3. 推行准时化物流, 可以有效降低成本
目前工厂执行生产作业计划的力度不大, 经常拖延时间, 到了表面处理时, 已经到了交货日期, 所以要紧急外协, 殊不知浪费由此产生。为了能够及时交货第一要专门派车派人, 第二外协厂家要加班加点。如果生产任务都按计划时间完成任务, 一批任务一起去表面处理, 可以节省不少费用, 降低了成本。还有一些比较特殊的处理, 如不锈钢的热处理, 单开炉费用太高, 如果合理安排加工周期, 与别的厂家凑一炉, 节省的费用不可小觑。由此可见, 准时化物流也在生产加工中起到至关重要的作用。
三、从技术角度上控制生产成本, 是最行之有效的办法
1. 加强工艺培训, 工艺改善无极限
随着新技术、新设备的不断更新, 工艺也需随之发展。从工艺角度节约成本, 会比其他方面更直接、更理想。例如在零件加工完15工序线切割外形检验时, 发现1.5±0.12尺寸60%超差, 甚至有些零件孔口处出现豁口。经查, 线切割编程加工没有问题, 问题出在了划线钻孔上。在试制时, 零件的投产数量是20件, 因此工艺加工方法设计时, 10工序未划线钻孔, 工人在钳工操作台上手工定位操作, 钻孔后尺寸100%进行检验;而零件首批投产时, 数量已经达到了1000件, 可工艺加工方法还是沿用老工艺划线钻孔, 钻孔后按批量5%要求检测, 从而造成质量波动。经分析, 主要原因为批量生产手工操作时, 工人定位视觉、手法疲劳, 操作一致性差, 检验抽检时, 易发生漏掉不合格产品而向下一道工序流转, 工艺成本控制不力。为此, 工艺采取了相应措施:及时调整工艺加工方法, 进行工装定位钻孔, 调整后, 工时由每件10分钟降低到了每件1分钟, 而工装费用仅为几百元, 在节约工艺成本的同时, 产品质量合格率等到了100%。
(1) 工艺应随现场生产的变化而变化, 选择适合生产现场的工艺流程。
(2) 在编制工艺选择机床时, 应选择生产成本低且能满足要求的机床, 如弯至管子时, 为了外观漂亮, 工艺一般选择线切割切口后焊接, 但加工成本由此加大许多, 实际上直接折弯, 制作适当的弯管轮, 也同样起到效果。又如如果能够保证精度要求, 能钳工钻孔的应尽量钳工钻孔, 如果数量大, 可以设计钻孔工装, 座标镗床加工精度是高, 但加工成本可是成倍增加。
(3) 工艺人员在编制工艺时, 对加工余量的大小应科学、适当, 尽量避免不必要的加工和多余的加工。
(4) 工艺人员在编制工艺时, 对图纸中加严要求尺寸应与设计及时沟通, 不必要加严的地方应防松, 以减少加工难度和加工时间。
2. 待处理品的处理
对尺寸超差的零件, 能够利用的尽量利用, 毕竟浪费了人力、物力。不能利用的, 及时反馈给生产部门重新投产。
3. 对关重件增加合理的工艺备件
在生产中, 关重件废品率较高, 按照惯例要加工艺备件, 这部分备件在生产流转中如果报废, 是不需要惩罚的。加多少工艺备件比较合理?如果加的数量少, 加工过程中报废较多, 数量差1件也要从头补一遍, 成本由此增加;如果数量加的多, 入库数量就多于生产的数量, 放在库房就是一种无形的浪费。在这个问题上不能按照比例一蹴而就, 应该根据上几批加工过程出现的问题, 进行一个合理的分析, 从而制订合理的工艺备件。
四、实现品质管理, 从制度上消除不良品
品质是实行精益生产的保证, 精益生产也可是促进品质的提高。我们应将品质建设于设计、流程和制造中去, 建立一个不会出错的品质保证系统, 争取一次作对。一个流生产就是让下道工序成为上道工序的使用者, 是上道工序品质最权威的检验者, 这不是抽检, 是100%的检查。
经以上数据分析, 30台某项目壳体加工周期为120~135天。
1. 全面质量管理
全面质量管理是以质量为中心、以全员参与为基础, 使顾客和所有相关方收益而达到长期成功的一种管理途径。精益生产以“零不良”为目标, 强调质量是生产出来的而不是检验出来的, 因此在生产过程中对每一道工序进行质量的检验与控制, 同时重点培养每位员工的质量意识, 保证及时发现质量问题。对于出现的质量问题, 一般是组织相关的技术与生产人员作为一个小组, 一起尽快协作解决。对于发现的质量问题, 可以根据情况立即停止生产, 直至解决问题。
2. 自动化
自动化是指具有自动监视和管理异常状况的方法, 可以防止产生不合格品的装置、方法和机制, 是品质保证的一个重要手段。自働化在生产组织中融入这样两种机制:
(1) 建立使设备或生产线能够自动检测不良产品, 一旦发现异常或不良产品可以自动停止设备运行的机制。为此可以在设备上安装各种自动停止的装置和加工状态检测装置。
(2) 建立生产第一线的操作者发现产品或设备的问题时, 有权自行停止生产的管理机制。不良品一出现马上就会被发现, 防止了不良品的重复出现, 从而避免了由此可能造成的大量浪费。而且, 由于一旦发生异常, 生产线或设备就立即停止运行。这样就比较容易找到发生异常的原因, 从而能够有针对性地采取措施, 防止类似异常情况的再发生, 杜绝类似不良品的产生。
五、充分发挥员工的智慧和创造力, 消除一切浪费
精益生产的中心是员工, 它强调的是人的价值, 只有充分尊重员工的智慧和能力, 给他们提供一个充分发挥其聪明才智的平台, 才能调动员工的积极性。企业只有把员工的智慧和创造力视为宝贵财富和未来发展的动力, 并通过发挥员工及其团队的创造力, 才能达到持续改善、消除一切浪费的目的。
(1) 树立以人为本的原则。企业应把每一位员工放在平等的地位, 让员工感觉自己是企业的一分子, 鼓励员工参加企业的管理和决策, 并充分尊重员工的建议和意见, 充分发挥其智慧和能力, 并能以主人翁的态度完成和改善自己的本职工作。
(2) 注重员工培训。企业的一切活动都离不开员工的参与, 全体员工是企业最宝贵的无形资产。只有不断地提高员工的素质, 并为他们提供良好的工作环境和富于挑战性的工作, 才能充分发挥他们各自的潜能。精益生产注重对员工的培训, 以挖掘他们的潜力, 如多能工的培训、在岗培训等活动。
(3) 发扬团队精神。精益生产也是团队精神的体现, 每位员工不仅是执行指令, 更重要的是积极地参与, 起到决策与辅助决策的作用。团队成员强调一专多能, 熟悉团队内其他工作人员的工作, 保证工作协调的顺利进行。只有大家心往一处想, 劲往一处使, 创造一个和谐、团结的员工队伍, 才能充分发挥集体的力量。
精益生产还有很多模式和改善的方法, 需要我们去探索、去实践。它不是一蹴而就, 而是在运行过程中逐步地去发现不合理的地方, 并逐步去改善, 日趋达到精益生产的最终目标:精益求精、尽善尽美、不断地降低成本。
参考文献
谈制造就不能不谈精益生产,很多企业都对精益生产推崇有加,但是在中国制造业背景中如何推动,怎样才能把精益生产思想的精华应用到中国制造业中,是很多企业管理者一直在研究的问题。本人结合在F公司推动精益生产的经历,提出自己的看法,希望抛砖引玉——
2006年8月份,我参与Cisco对其重要的全球供应商F公司的供应链方式改进项目——精益生产,来达到建立全面发展、供求双赢的全球供应体系的目的。从项目开展到最终获得Cisco高层主管的肯定,我对精益生产的理解也慢慢从以前的“零库存”、“JIT”、“自働化”比较表象的理解慢慢深入到思考如何在企业现有供应链体系、生产相对稳定的条件下来吸收应用精益生产的理念。
一、从两幅曲线图谈起
我和精益生产的真正结缘来源于以上两幅曲线图。
图1把业务流程当作横轴而描绘出的利润率曲线,就是著名的“微笑曲线(Smile-Curve)”。曲线左侧主要是研发、设计、材料采购;曲线右侧主要包括品牌、物流、渠道、金融。“微笑曲线”认为这两端附加价值高,利润空间大,而处在曲线中间弧底位置的加工、组装、制造等,技术含量不高,附加价值低,利润微薄。如今,整个中国制造业似乎都能听到利润在微笑曲线底谷的哭泣声。
图2则是2004年10月,日本索尼中村研究所的所长中村末广提出的“武藏曲线”,即和微笑曲线相反的拱形曲线——真正最丰厚的利润源正是在“制造”上。2005年6月,日本曾经发表《2004年度制造业白皮书》。该报告在对不到400家制造业企业进行调查时,提出了在“研究”、“开发·设计·试制”、“制造·组装”、“销售”、“售后服务”等业务阶段(工程)中,“哪一个业务阶段的利润率最高”的问题,而得到的结果是:认为“制造·组装”利润率最高的企业非常多。
同样的问题,截然相反的答案,问题到底在哪里?问题的症结就是管理。企业的管理水平不高,“制造”的利润就会被掩盖了或者说是被低效的管理所消耗。
日本中部产业联盟执行理事兼丰田生产方式研究会主管佐佐木元对《中外管理》说:28年的中国市场经济的发展,培养了大批的经营人员,但是,没有培养一批管理人员,致使因为经营能力而获得的大量资金、资源和机会、人才没有效率最大化,这是中国企业面临的最大问题。
我们中国企业的管理者要回归原点,扪心自问:大量的产品维修成本和设备维护成本流失了多少利润?在管理上,有很多企业家理所当然地认为自己做不好,而请别人来帮助,这又流失了多少利润?因为安全管理不善,造成事故赔偿而流失的利润又有多少?因为不能构建“以人为本”的管理模式和文化,从而造成员工流失、技能流失、资源流失……进而重新招聘员工、培训员工,使我们的利润又流失了多少?因为对管理认识不求甚解,而盲目投入信息化管理,大量无效的投入又带来多少利润的流失?因为管理缺失造成大量的库存,而库存就是现金,现金流的吃紧使多少企业背负了高额的负债,从而增加了多少资金的成本?
丰田的TPS就是为企业的现金流做贡献、消除库存,缩短制造时间。佐佐木元提出:制造过程降低10%的成本=经营层面在市场扩大销售额的一倍,资金周转率提高1%=市场占有率提高10%。如果销售额是10亿,周转率提高1%,那么,对现金流的贡献是100亿。
那么在中国制造业中,我们要如何根据公司自身的企业文化和运作模式来推动精益生产,这也就是我们要研究的重点。
二、读懂精益生产
众所周知,精益生产的核心是消除一切无效劳动和浪费,它把目标确定在尽善尽美上,通过不断地降低成本、提高质量、增强生产灵活性、实现无废品和零库存等手段确保企业在市场竞争中的优势,同时,精益生产把责任下放到组织结构的各个层次,采用小组工作法,充分调动全体职工的积极性和聪明才智,把缺陷和浪费及时地消灭在每一个岗位。
根据PM管理基本需求,我们首先要分析客户需要什么或者说精益生产的推行给公司可以带来什么?Cisco作为全球领先的网络设备供应商,长久以来被高额的库存,巨额的资金占用,缺乏柔性的制造系统所困扰,在其公司全面推行精益生产过程中,取得了很大的进步,盈利也有很大的改善。但由于目前供应商出货周期、生产前置时间的影响,需要改进的空间很大,所以Cisco需要学习丰田的卫星城方式将供应商纳入整个供应链体系,全面推行拉动式生产。
天津大学管理学院院长齐二石教授是国内著名的精益生产专家,结合丰田的企业特色和中国本土企业模式给出了如下结论:丰田体系是由一大目标、两大支柱和一大基础所组成。其中一大目标是以降低企业成本为总目标。两大支柱为准时化(JIT)和自动化(Jidoka);一大基础为改善与连续改善。这个丰田屋(图3)能深刻表达丰田公司的经营理念,成功地改造企业文化和工业工程技术,为实现准时化和消除浪费的改善提供了有力的方法,而自働化(Jidoka)表达了以人为本的企业文化。而降低成本为目标,恰恰适应了上世纪70年代石油危机和国际市场进入过剩竞争的环境和形势,使其一举成功。如果再概括点说,日本丰田管理模式,就是正确的经营观念和方法、日本化的工业工程和以人为本的企业文化三大板块的有机结合。而《精益生产方式——改变世界的机器》作者沃麦克教授通过学习TPS提出的精益生产和精益管理模式,本质就是管理观念和管理方法的有机结合。结合F公司的企业特点,经过对企业经营策略和管理方式与TPS一致性对比,我们从以下方面逐步引入精益生产并加以拓展。
1精益生产的根本——准时化生产
首先是准时化生产,国内部分企业也叫安定化生产。可以说是精益生产的根本。准时化生产强调“非常准时”和“按需要生产”,它要求生产过程中各个环节衔接的准时化,没有不必要物流停顿和库存,按用户的质量、数量和交货期要求进行生产。即彻底的消除浪费。准时化生产通过对生产流程的物流和信息流的改善得以实现。如图4精益流程中可以看到,降低成本、消除浪费和准时化生产的正确实施有着密不可分的关系,而准时化生产提供了如下三个手段支持:
(1)适时适量生产——只在市场需要的时候生产市场需要的产品。对于企业来说,各种产品的产量必须能够灵活地适应市场需要量的变化。否则的话,由于生产过剩会引起人员、设备、库存费用等一系列的浪费,而避免这些浪费的手段,就是实施适时适量生产,只在市场需要的时候生产市场需要的产品。
(2)作业人力的柔性化一一在劳动费用越来越高的今天,降低劳动费明是降低成本的一个重要方面。达到这一目的的方法是“少
人化”。所谓少人化,是指根据生产量的变动,弹性地增减各生产线的作业人数,以及尽量用较少的人力完成较多的生产。这里的关键在于能否将生产量减少了的生产线上的作业人员数减下来。实现这种少人化的具体方法是实施独特的设备布置,以便能够在需求减少时,将作业所减少的工时集中起来,以整顿削减人员。但这从作业人员的角度来看,意味着标准作业中的作业内容、范围、作业组合以及作业顺序等的一系列变更。因此为了适应这种变更,作业人员必须是具有多种技能的“多面手”。
(3)品质保证——通过将品质管理贯穿于每一工序之中来实现提高质量与降低成本的一致性,具体方法是“自动化”。这里所讲的自动化是指融入生产组织中的这样两种机制:第一,使设备或生产线能够自动检测不良产品,一旦发现异常或不良产品可以自动停止设备运行的机制,为此在设备上开发、安装了各种自动停止装置和加工状态检测装置;第二,生产第一线的设备操作工人发现产品或设备的问题时,有权自行停止生产的管理机制。依靠这样的机制,不良产品一出现马上就会被发现,防止了不良的重复出现或累积出现,从而避免了由此可能造成的大量浪费。
实行准时化生产方式是以用户的需求为出发点,用户的需求计划就是企业的生产指令。所以准时化生产方式既要最大限度地降低库存,同时又必须满足用户的交货期,唯一的办法就是提高生产效率、缩短生产周期,准时化生产方式采用多种手段来达这一目标。
(4)生产同步化——在不间断的连续生产流程里,必须平衡生产单元内每一道工序,要求完成每一项操作花费大致相同的时间。工序间不设置仓库,前一工序的加工结束后,使其立即转到下一工序去。生产的同步化通过“后工序领取”这样的方法来实现。即后工序只在需要的时间到前工序领取所需的加工品;前工序按照被领取的数量和品种进行生产。同步化生产还需通过采取相应的设备配置方法以及人员配置方法来实现。即不能采取工业专业化的组织形式,而按照产品加工顺序来布置设备。
(5)生产均衡化——是实现适时适量生产的前提条件。生产均衡化要求合理安排工作计划和工作人员,避免一道工序的工作荷载一会儿过高,一会儿又过低。生产均衡化还要求总装配线在向前工序领取零部件时应均衡地使用各种零部件,生产各种产品。为此在制定生产计划时就必须加以考虑,然后将其体现于产品生产顺序计划之中。在制造阶段,均衡化通过专用设备通用化和制定标准,作业来实现。
(6)看板管理——看板的主要机能是传递生产和运送的指令。在准时化生产方式中,生产的月度计划是集中制定的,同时传达到各个工厂以及协作企业。而与此相应的日生产指令只下达到最后一道工序或总装配线,对其他工序的生产指令通过看板来实现。即后工序“在需要的时候”用看板向前工序去领取“所需要的量”时,同时就等于向前工序发出了生产指令。看板就相当于工序之间、部门之间以及物流之间的联络神经。通过看板管理还实现了准时化生产方式最显著的特点,那就是拉动式生产,也即生产不是由投入开始的,而是由最后一道工序的需求拉动的。只有实行拉动式生产才能保证生产过程的库存数和在制品数始终保持最初核定的最低数量。
实现看板生产的方法因产品特性和生产条件的不同而不同,但它们的原理是一样的。以图5看板管理示意图所示的情况为例,看板生产的流程有以下6个步骤:
1)工序B接到生产看板;
2)工序B凭取货看板和空的料箱I到工序A处取货;
3)工序B将装满所需零件的料箱Ⅱ上的生产看板取下,和取货看板核对后,将生产看板放人工序A的生产看板收集箱内,取货看板则挂到料箱Ⅱ上;
4)工序B将料箱Ⅱ取走,并将料箱Ⅰ放到料箱Ⅱ原处的位置;
5)工序B开始按生产看板上的要求进行生产;
6)工序A接到生产看板后,去其前道工序取货。
2精益生产的精髓——持续改善
谈到准时化生产对精益生产的巨大支撑作用,我们就不能不提到精益生产的另一个精髓,持续改善。它是来源于日本企业的KAIZEN(改善),也称为CIP(Continuous Im-provementProcess)。目前很多公司尤其日本、台湾公司推行的提案改善(Proposal Improvem-ent)也是来源于此。CIP作为精益生产方式的原动力,其根本的出发点是追求完美,永远不为已取得的成绩而满足,并需要不断地消除或减少企业中存在的各种浪费。
企业中存在浪费,那么,由谁来消除这些浪费呢?CIP的回答是:依靠全体职工。
事实上,企业中最大的浪费便是人力资源方面的浪费,其它的浪费,如:库存、等待、生产过剩、不合理的动作、制造不良品等,不管其如何巨大,都必须依靠人去解决。这里的人不仅仅指企业的高层管理人员,而是包括全体员工。因为,一方面,员工的经验和智慧是企业最宝贵的财富,他们了解企业生产流程的每个细节,他们也知道企业问题的症结,但领导也许仅仅了解企业的总体经营状况,却看不到这种经营状况的深层次的原因;另一方面,企业中的大部分人是具体操作人员,领导层所占的比例较小。领导的智慧,不管其如何完美,都不足以解决企业中存在的所有问题,只有使全体员工的智慧得到利用,才能使企业在新的挑战中获得生存。
光从上述两点看,似乎CIP和合理化建议的活动没有什么区别,但合理化建议活动的效果却和CIP的效果无法相比,关键就在于CIP强调从我做起,即自己发现问题自己解决并且尽快解决;不追究造成问题的责任,注重问题的解决。CIP的思想认为,与其花大力气查出在干净地面上扔废纸者,不如直接把废纸捡起来扔进垃圾桶。
C1P活动的方式更快捷、高效。参加活动的人一般不超过12名,他们分别来自于与流程有关的操作者、上道工序的代表、下道工序的代表以及解决有关问题的部门代表等。上道工序的代表可以通过活动了解到他们提供给该流程的产品的质量问题,并将这些问题带回设法解决;下道工序的代表则是从该流程“用户”的角度对该流程提供的产品提出意见和建议,作为CIP活动的改进方向。在此基础上,小组成员要在五天内全脱产共同对该流程进行实地考察和定量分析,然后通过头脑风暴法提出存在的浪费现象,由小组成员通过讨论、分析后制定解决方案,并亲自实施措施,从而在五天内就取得改善的效果。
cIP从企业中存在的浪费出发进行不断改进,如操作人员动作不合理、设备故障太高、工序安排不当、原材料质量欠佳等。CIP的思想认为这些方面的改善是设计不合理或者管理不善造成的,因此对它们的改善不需要太多投资,只要对流程进行分析就能找到浪费的根源,依靠员工的经验和智慧便能消除根源,从而取得改善的效果。对于那些必须花很多钱才能改善的课题,如更新设备、改造
厂房等不属于CIP的工作内容。
实际上,我们在推动CIP工作中,结合公司对IE(工业工程)的推动,也总结了很多的理论和方法。如基础的会有动作分析、流程图、人机分析、五五法、抽样法、防呆法等。进阶的有DOE、6Sigma、颜色管理等等。这些改善方法在公司的大规模的应用,在一定程度上也成为了推动CIP的利器。在这里重点对五五法和流程改善法进行阐述,从而我们也可以明白“改善无处不在,简单的方法会有惊人的效果”。
2.1五五法简介及案例分析
五五法,也就是我们常说的“5W1H”法,即who,what,when,where,why,how。顾名思义就是我们在碰到问题的时候,多去问为什么,或者说同样的事情最少问5遍,这样才能有助于我们更好的挖掘出表象下埋藏的主要原因。如下边的例子:
1)改进前问题:某车间数控机床经常发生故障,维修人员通过更换备件解决故障,
2)问题分析:设备故障约每一个月发生一次,主要原因是主控制板发生故障,这种板的备件价格1,500元,每年备件费用18,000元。CIP活动对主控制板故障的原因进行了分析,结果如下:
一问:为什么发生故障
答:线路板烧坏
二问:为什么线路板烧坏
答:降温不好
三问:为什么降温不好
答:空气流通不畅
四问:为什么空气流通不畅
答:数控机床外空气进不去
五问:为什么空气进不去
答:滤网上结尘
通过追根究底地提问,找到了问题的症结,确认故障原因是:数控机床下面有一只滤网,是防灰尘的。灰尘积在滤网上使外面空气不能进入机床,从而使机床内空气散热不良,温度升高,造成线路板烧坏。
3)改善措施:每半个月清扫一次滤网。
4)成效:备件每年节约10个,设备故障率下降83%。
5)应用推广:目前公司中同样的故障和设备多次发生,所以这个改善推广性强,可以有效的帮助公司降低成本,提升效率。
2.2流程改善法简介及案例分析
流程改善,就是我们通过对工序、场地、操作的系统分析找到目前生产状态下存在的不足然后加以改善,流程改善的基本工具是流程图,但实际上我们经常可以应用简单的目测或者分析找到目前状态下存在的不合理的地方,加以改进,如下图中关于搬运的例子:
1)改进前问题:如图6中所示,目前生产占用较大的场地面积,人力需求较多,同时需要大量的库存满足生产
2)问题分析:造成这一问题的主要原因是2a、2b操作人员离原材料的料箱太远,所以只能靠操作人员1通过滑板送料。流程分析结果是:操作人员数7名,场地220平方米,在制品130个。
3)CIP措施:如图7所示,将设备2a、2b的方向转180度,并移到滑板Ⅱ两侧,取消岗位1和送料滑板Ⅰ。
4)CIP成果:场地面积节约35%,劳动生产率提高14.3%,在制品减少15.4%。丰田公司的一位资深工程师提到:与大量生产方式相比,丰田采用的精益生产方式的优越性,列举如下:
1所需人力资源:无论是在产品开发、生产系统,还是工厂的其他部门,与大量生产方式下的工厂相比,均能减至1/2;
2新产品开发周期:可减至1/2或2/3;
3生产过程的在制品库存:可减至大量生产方式下一般水平的1/10;
4工厂占用空间:可减至采用大量生产方式工厂的1/2;
5成品库存:可减至大量生产方式工厂平均库存水平的1/4;
6产品质量:可提高3倍;
作为制造企业,如果我们可以应用到这些先进理念和技术的话,所带来的利润到底有多大?
三、结束语
一、背景和目的:
班组是企业最基层的行政组织,也是企业生产经营的落脚点,如何坚持在班组内实施以人为本,关心员工,激发工作热情,如何以创新转型活动为契机,进一步夯实班组建设,增强员工荣誉感与责任感,本班组通过启用“12345”管理模式,积极探索班组建设新思路。
二、实践过程:
在公司创先转型思想的指引下,班组通过“一目标,两步进,三要求,四转变,五制度”,在班组内掀起一片热情高涨地“讲创新、创精益”的班组管理之气。
一个目标:我们把“切实解决客户问题”作为班组目标,在展板醒目位置公示,让员工时刻感受到自己的责任与信念,班组内按员工特性,突破常规,采取分组化管理,将处理员个性与投诉处理有效结合,极大提升了班组处理效能。
两步走:为了有效落实员工技能提升,班组积极实施“两步走”策略,完善培训学习机制,采用“走进来”的方式,邀请律师、网络部专家,向我们传授消费者权益保护法、电信条例、以及专业的基站原理;通过全区开展案例PK大赛,引导资深投诉处理员“走出去”,将典型案例通过活跃的情景再现、精彩的专家点评,一一呈现在营业前台面前,此不仅提升了营业前台客诉预处理能力,同时也提高了用户一次解决率,大大提高了用户满意感知。
三要求:班组内发扬积思广益效应,采取头脑风暴法,将基本服务标准化,提炼出“333”话术精髓,即回访口径“3”统一:外呼基本话术统一、主动关怀话术统一、致歉(歉)话术统一;处理过程“3”有3不:有理、有据、有热情;不反问、不打断、不趾高气扬。贯穿全程“3”颗心:用心、细心、耐心。通过温馨提示牌、“三心”服务标杆案例等形式一一落地,在班组内形成“优质服务、满意100”服务之风。
四个转变:一是建立“滚动式”知识查询体系:依据晨会培训内容,建立投诉类型索引目录,标注出重点要点,每日“温故而知新”,提升投诉处理基础技能。二是采用“人性化”考核机制:针对质检考评,坚持“少批评,多指导;少惩罚,多鼓励”的原则,采取“纠错即改,主动修复,减半扣分”。三是打造“开放式”班组交流模式:考虑到前后台人员思维角度、工作内容的差异,投诉中心提供多种交流沟通平台,帮助前后台人员扫除问题思考“盲区”。四是开设“个性化”互动培训:依据投诉处理人员评估结果,构建投诉处理胜任力模型,针对个人薄弱点制定个性化培训计划,做到一线人员“各取所需”。
五项制度:不以规距,不成方圆,如果没有制度做基础,再好的班组理念也难以真正落地。所以班组通过建立团队、创新、民主、文化、激励五个制度,在班组内部形成有制可依,有制可究的管理氛围。同时班组充分发扬团队合作精神,完成并攻克一个个QC课题,为中心“峰终理论”建下功勋。同时积极班组同事创新精神,通过合理化建设、增值一线需求、创新提案等多渠道,将投诉处理中发现的业务风险点、投诉热点难点形成建议,有效保存公司美好形象,将公司利益最大化。另外班组文化墙、博客、野外拓展、工会活动等方式积极舒缓员工压力,积极营造“舒心、顺心、开心”的工作氛围。
三、效果分析:
1.班组管理经验受省公司论坛追捧,三心服务案例在公司OA新闻多次报道,班组在市公司形成典型进行学习、推广。
2.通过启用“12345”模式化的班组管理,在班组内形成了积极向上,敢于创新的精神,完成QC课题两个,参与“峰终理论研究”等多项创新,获省公司二等奖,2011年一二季度用户满意率稳步提升,近3个百分点,省内排名靠前。3.班组以“激情工作、快乐生活”为指南,创建快乐新班组
四、案例点评: 亮点:
1.“冰冷”的质评变为“温情”奖惩,采取“知错能改”减半扣分原则,符合公司“人本管理”精神,坚持少批评多鼓励的管理理念;
一、精益生产简介
1、精益生产定义:又称精良生产,其中“精”表示精良、精确、精美;“益”表示利益、效益等等。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中提出来的。它们在做了大量的调查和对比后,认为日本丰田汽车公司的生产方式是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式,称之为精益生产。
2、精益生产的根本目标:尽最大可能消除价值链中一切不能增加价值的活动,消除一切浪费,降低成本,向零缺陷、零库存进军,用最少的投入实现最大的产出,实现利润最大化。
3、精益生产工具:
(1)基础工具——6S管理、价值流图分析、TPM(设备精益化)、IE(工业工程)。
(2)实施工具:“一个流”生产、“少人化”生产、均衡化生产、拉动式生产、看板管理、“柔性化”生产、“自働化”。
(3)改进工具:质量精益化(TQM、自働化、6西格玛)、研发精益化(并行工程、计算机辅助设计、成组技术、ECRS法、价值工程)、采购精益化、持续改进、快速行动。
4、精益生产各种工具的具体解释
(1)基础工具:
6S管理:是实施精益生产的最基础的部分,主要是改进现场管理,由整理、整顿、清扫、安全、清洁、素养组成。
价值流图分析:对产品从头到尾描绘其每一个工序的状态、工序 1
间的信息流、物流和价值流的当前状态图进行分析,判别和确定出浪费所在及其原因,为消灭浪费和持续改进提供目标。
TPM(设备精益化):创建设计优良的设备系统,提高现有设备的利用率,实现安全性和高质量,防止故障发生,从而使企业达到降低成本和全面生产效率的提高。
IE(工业工程):对人员、物料、设备等整个生产操作系统的设计和改进,是生产效率管理方法。形象地说就是先进劳动定额的形成过程的研究。
(2)实施工具:
“一个流”生产:即各工序只有一个工件在流动,使工序从毛坯到成品的加工过程始终处于不停滞、不堆积、不超越的流动状态。特点是单件小批量,按加工顺序排列设备,作业标准化。
“少人化”生产:研究人机配合最佳状态,配备最少的人力资源。均衡化生产:实现按生产节拍生产,避免工序间生产时紧时松。拉动式生产:根据工序间产品需求计划进行生产,下道工序不需要就不生产,避免过量生产和在制品积压。
看板管理:通过看板传递信息,指挥生产,了解产品的即时状况。“柔性化”生产:
“自働化”:相对于自动化而言,自働化是指让设备具有人的智能,能自动识别错误和缺陷,实现自动检测、自动报警、自动停机。
(3)改进工具:
质量精益化:
TQM:就是全面质量管理。
6西格玛:
研发精益化:
并行工程:从产品开发初始阶段就由研发、工艺、市场、质量、成本等部门一起评价设计的合理性和可行性,实现低成本研发。
计算机辅助设计:
成组技术:利用零件形状、尺寸、加工过程等方面的相似性来进行多品种小批量生产的方法。
ECRS法:是工业工程学中程序分析的四大原则,用于对生产工序进行优化,以减少不必要的工序,达到更高的生产效率。ECRS,即取消、合并、调整顺序、简化的英文字头。
价值工程:以最低寿命周期成本实现产品的必要功能。
二、关于导入精益生产的分析和思考
精益生产对公司来说既熟悉也陌生。熟悉是因为多年来公司零散地、断续地引入过精益生产的经营理念,比如质量管理提出的全面质量管理和“高标准、零缺陷”、技术管理提出的价值工程和“计算机辅助设计”、工艺管理提出的“精良生产,精益制造”、生产管理提出的“柔性化生产”和“均衡生产”等都来自于精益生产。陌生是因为在很大程度上我们仅停留在理念层面上,没有进行过更多的项目性实施,也没有产生过更大的影响。
系统化地导入精益生产对公司来说是一次综合管理水平的跃升。
1、精益生产方式的优势:
一是审视设计到交付的全部流程,将全过程消耗减至最少。二是优化工艺布局和生产流程, 消除浪费,降低成本。
三是缩短产品制造流程周期,提高生产应变能力。
四是实现公司管理水平的整体提高,而不是部分受益。
2、精益生产方式的局限性:
精益生产比较适用于重复性、稳定的生产环境,难以适应产量大幅变动以及生产品种的频繁动态调整的情况。公司产品性质决定了公司生产具有多品种小批量生产环境,生产过程复杂多变,生产组织调度变得非常困难,实施精益生产的提前期变长,质量不稳定,因此对于公司这种需求快速而剧烈变化、多品种小批量生产以及高技术开发等高度不确定性的环境会然表现出一定的局限性。
3、公司导入精益生产方式的思路:
一是导入精益生产,公司应将其列入企业发展战略规划之中,因为这不是一次普通的管理方法的使用,而是涉及到改变企业整个生态,是一项重大的管理改革,不是一朝一夕就能完成的,应采取积极稳妥、分项目、分阶段的导入,很难急于求成。
二是可以全面导入精益生产理念,却有选择地实施精益生产的工具模块。精益生产的主要理念可以在全公司提倡,但具体实施应有选择地进行,可以公司自己组织力量内研外调搞好实施,也可以外请精益生产的咨询公司,借用其实施精益生产的成功经验,指导公司精益生产的开展。
众所周知,精益生产理念对公司长期发展有着至关重要的作用。尤其在世界经济危机过后,市场需求的剧烈波动对企业发展带来了巨大的风险,如何实现均衡的生产节拍及柔性的生产布局以应对持续波动的市场需求,对企业长期发展至关重要。
通常在研究已有装配线生产节拍时,由于设备设计及设施布局已经确定,设备基本操作及内部物流也就随之确定,生产节拍通常符合下列公式(1)分布。
Tmanuali:第i工序手动操作时间;Tmachinei:第i工序机器操作时间;Tparalleli:第i工序手动和机器并行时间;i: 第i工序数i∈[1,n];δ:节拍波动因子 δ(≥1)。
t: 每工步时间(手动、机器、并行);j:第j工步j∈ [1,m]
通过公式(1)可以看出整个装配线的生产节拍时间取决于所有工序中最长工序或人员操作时间,即瓶颈工序时间为现有装配线的节拍时间。通过公式(2) 可以看出手动时间与设备时间并行越多,越有利于减少工序的节拍时间。而整体生产线操作及设备总时间是一定的,只有减少瓶颈工序时间并且使得各工序或操作人员的时间大致相等,才能有效地减少或消除生产过程中的现场等待时间,真正意义地实现改善或缩短生产节拍,提高生产效率。
1课题背景及问题分析
1.1课题背景简介
B公司计划从德国引进一条二手生产装配线,产品生产工艺过程由预装配、总装配和测试组成。该生产装配线设计时间在2004,因为中德两国基本情况不一样,现有的设施规划和布局已经不能满足当前的精益生产需要。本课题以B公司导入该二手生产装配线为契机,希望通过设施规划理论对现有设备进行精益改造及节拍均衡,以达到现阶段的生产要求。
1.2现有生产线分析
从整体布局来看,现有生产布局为“回”型传动链式布置,如图1所示。各装配设备围绕传动链外圈进行布置,设备与设备之间通过传动链条进行连接,工作过程中各工位之间无法进行人员交流,不同岗位间工作任务也无法在不同人员间进行分配,只能是专人专岗,缺任何一人将导致生产设备停转。同时对整个流水线生产节拍进行分析。工序一节拍时间为16秒, 工序二节拍时间为12秒,工序三节拍时间为24秒, 工序四节拍时间为24秒,工序五节拍时间为18秒, 工序六和工序七节拍时间为33秒。由生产线节拍公式1.1得到生产线的实际生产节拍CT为33秒,瓶颈工序为工序六和工序七。
生产节拍平衡率Br计算如公式(3)。
式中:Ti:符合公式2分布;i:第i工序∈[1,n];n: 工序或工人总数;CT:符合公式(1)分布。
由公式(3)计算得到现有生产线平衡率Br为69.3%, 各工序生产节拍不平衡。
综上所述,现有设施布局存在问题如下:(1)生产节拍不平衡,造成生产能力浪费,生产效率降低。(2) 现有生产线为独立式布局,不同岗位间无法进行人员轮转,限制了工作均衡分配及“多品种,小批量”的柔性生产模式。
2精益生产线设计及改善
2.1生产线概念设计
精益生产线设计涵盖产品需求预测、生产线概念设计、布局设计三大部分。产品需求预测在本文讨论中为已知条件,生产线概念设计过程中,考虑产品的多样性及需求数量的不确定性,其产量与成本之间的关系函数如公式(4)分布,求其最优解。
式中:q:生产产量;c:涵盖生产、人力及投资等各项成本;Opt{A|(Q,C)}:求取不同产品产量与成本最优;D:生产需求;KPIfinance:项目财务评价指标(Key Performance Indication,KPI)。结合公式(4)与生产需求量的二八原则,即20%的品种型号占总需求量的80%原则,决定生产设备的自动化程度、工作站数量、 生产布局、内部物流及区分各产品型号生产周期(常规/非常规品种)。从中寻求最优解,使得公司的收利最大化是生产线概念设计阶段的重要任务。
2.2生产节拍均衡设计
生产线概念设计后需要进一步对具体的每个工作站工作内容进行细化及工作站间的过渡与衔接、内部物流流动方向进行布局,以确保设备设计生产节拍达到实际需求生产节拍要求,同时确保各工作站的生产节拍保持均衡。生产节拍均衡设计过程中节拍及工作内容分配按照公式(5)分配。
式中:i:第i工序i∈[1,n];j:第j工步j∈[1, m];n:工序或工人总数;δ:节拍波动因子 δ≥1;ξ:不可拆分因子 ξ≥1;tmanualij:每工步时间。设计前提:确保设备时间不能成为瓶颈时间,即设备时间小与节拍需求时间,最好控制在需求节拍时间的三分之二,便于以后持续改进及进一步优化。由公式(5)可以看出理想的工序节拍时间由手动工作时间分配所决定并且按照不同人员安排得到不同的生产节拍。
2.3实际生产线改善
由生产概念设计模型[公式(4)]及二八原则,通过实际不同型号产品需求分析后得到工序1、2、3、6、 7为常规型号需要经过的工序(占总需求量的80%), 在做非常规品种时用到工序4和工序5(占总需求量的20%),因此考虑工序4和工序5的离线设计。工序6和工序7按照目前的生产节拍,生产产量Q不能满足需求量D的要求。同时考虑设备自动化程度与投资成本、维护成本、操作成本;考虑需求节拍与实际节拍的差异;考虑生产节拍均衡设计模型(公式5)中的不可拆分因子 ξ,可以对工序3、工序6、工序7的相关操作进行拆分。工序3和工序6拆分为2道工序,工序7拆分为3道工序。 如图2工序概念设计图所示。生产线概念设计后再对其每道工序利用5W1H提问技术进行提问,并通过ECRS分析法对生产工艺 过程进行 系统化的 精益分析 , 即取消 (Eliminate)、合并(Combine)、重排(Rearrange)、简化 (Simplify)。如表1 ECRS示例所示,从中寻找设备改造方向,构思新的工艺流程、内部物流及操作方法以优化现行的工艺过程。
经过以上步骤分析,可以得到整个装配线优化后的纯工序操作时间80秒。再利用生产节拍均衡设计模型[公式(5)]对未来生产线进行规划设计,即为80秒。当装配线内部安排2、3、4个工人时,即n为2、3、4时可以分别得到40秒、28秒、 20秒的生产节拍。根据市场需求预测,需求生产节拍为28秒,3个人的方案(28秒生产节拍)可以满足客户正常需求,2个人(40秒生产节拍)或4个人(20秒生产节拍)的方案可以应对客户需求在不同时期、不同市场环境下的波动。生产节拍的柔性为生产系统在将来的生产过程中减少生产过剩、存货过剩、产能不足、生产等待等方面的浪费提供有效的帮助。在理论计算中不考虑节拍波动因子 δ 及不可拆分因子 ξ, 因为该因子由实际的生产条件决定,如节拍波动因子 δ 受工作的难易程度及工人的熟练程度的影响,不可拆分因子 ξ 受工艺过程先后顺序及内部人员数量安排的影响。在后续的实际执行中,可根据实际的生产条件来决定节拍波动因子 δ 及不可拆分因子 ξ。
2.4“流动”生产布局设计
根据精益生产线设计结果设计生产设施规划布局。装配区域常用工位U型设计,非常用工位如图3中所示工序4和工序5采用可移动设计,当非常规品种生产时,工序4和工序5可以在5分钟内实现快速布局变换。通过布局的变化来实现非常规品种生产过程的物流及工作分配,从而实现布局柔性。经过精益生产设计后装配线内部物流如图4流动导向生产布局FOL(Flow Oriented Layout, FOL)设计图所示:(1) 产品在生产线内部U型流转一圈完成装配,无物流交叉及重叠;(2)工位间距离紧凑,中间搬运距离短, 搬运次数少;(3)整个过程为“一个流”生产过程,遇到问题时响应迅速且在制品库存小;(4) 人员路线设计清晰,无相互干涉。该布局实现了:(1)清晰的生产区域;(2)透明化的物流;(3)明确的交货周期;(4)柔性的布局设计。
3精益生产线方案实施
3.1新设施规划方案实施
对新方案进行实施,相应生产数据收集与分析如表2所示。实际生产中平均生产节拍在三个人模式及四个人模式下都可以达到设计要求,按照公式3,生产节拍平衡率,三个人时为97.7%,四个人时为95.2%,相对于优化前的69.3%取得了明显改善。
3.2改进前后对比
改进前后相应生产数据对比如表3所示。
改进后不论是三个工人还是四个工人的工作模式,生产节拍及工作负荷都做到了均衡。三个工人的生产节拍平均在28秒,四个工人的工作节拍平均在20秒。改进后的生产布局为流动导向的柔性生产布局,可根据不同的生产订单需求,生产装配线在3个工人或4个工人间进行转换,以应对客户阶段性需求。如果碰到特别恶劣的市场环境,如2008年的经济危机,生产线可以安排2个工人的生产模式以减少产能不足造成的浪费。
4结论
通过精益生产理念设计和改进后,生产线实现了:(1)生产节拍的平衡与不同人员操作的柔性,可根据订单需求安排不同操作人员数量,实现不同的生产节拍;(2)设备布局的柔性,可根据不同产品型号在5分钟内实现设备布局的快速更换;(3)“一个流”及“多品种,小批量”的柔性生产模式;(4)更低的在线库存及更高的生产效率。
摘要:鉴于生产设施布局对减少生产过程浪费、增加生产柔性及提高生产效率有着重要的影响,B公司对现有装配线设施布局进行精益改造已势在必行。文章在综合分析现有布局的基础上提出:生产均衡及生产柔性两大问题,并通过系统性的分析,运用精益生产线设计、生产节拍优化与“流动”导向布局设计对现有设施布局进行重布置并对实际实施结果跟踪与对比,优化结果达到了设计预期。研究结果表明精益生产设计、生产均衡、“流动”布局对提高生产率,降低库存及减少运营成本有着重要的意义。
正像高度的专业分工产生的“专业从业员”现象造就了一代“感觉迟钝”的白领人员一样,以流水线为标志的大批量生产同样由于简单重复的熟练式劳动,使蓝领人员失去了在单件生产时期的那种个性劳动的机会。在工业流水线中,每一个人员负责其中的一个工序,人在某种程度上成了“装配机器”。我们常常谈人性化管理,究其本源,人性化管理最主要的着眼点是培养全面发展、具有综合素质的一代现代化的文明员工。
显然,大工业生产造成的员工人性的分裂和人的断片化这种劳动的异化现象不是使人“自由地发挥他的身体和精神两方面的力量”(参见马克思《1844年经济学—哲学手稿》)从而产生心灵上的贫困,完全背离了人性化管理理念。然而大量生产所带来的巨大的批量经济效益又是一种挡不住的诱惑。虽然前些年有些国家在试验“小室做业”,以期恢复个性化劳动。然而在强大的现代化生产带来的批量经济效益面前,“小室做业”始终只能局限在试验室中。似乎人性化管理和大批量生产已经成了两难的选择。难道就不能在大批量生产的前提下,摸索出一套与之相适应的现代化的人性化管理吗?回答是肯定的。丰田的精益生产方式创造性地解决了这种“心灵上的贫困”现象。
在日本丰田汽车公司的总装流水线上曾发生过这样一件事情:一个年轻的装配工人,对流水线上简单重复的操作工作很不感兴趣,干活对他只是为了糊口。为此,工作吊儿郎当,是典型的落后员工。由于工作表现很一般,常常为别人看不起。不但岗位的升迁对他来讲是件很遥远的事,就连与姑娘们交朋友也成了一件老大难的事。在人生的金字塔中,他似乎命里注定要一辈子生活在塔的底层。一天他在百无聊赖中发现工人们每装完一辆车只能有几秒钟的空闲时间,这几秒钟实在干不了什么事。他突发奇想,要是能抢几个车位连续工作,那么一辆车的几秒钟空闲时间也就连接了起来,可以坐下来歇歇了。于是他开始研究怎样才能连续工作。他发现要想连续工作就必须克服每干完一辆车就要跑回本工位取各种螺丝螺母这个难题。于是他利用业余时间用旧衣服做了一个类似中国抗日时期八路军用过的子弹袋的东西,把各种需要用的零件分类放到每个小兜兜里,挎在胸前。通过试验,他利用这个小发明,不但可以连续工作,而且节约了来回取零件的时间,每干几辆车他就可以休息一二分钟。这个年轻人的发明被车间里的现场工程师发现了。通过认真观察,工程师认为这个年轻人做的“螺丝袋”充分体现了“泰勒管理”中的动作分析理论,节约无效的来回走动的时间,是一项很有价值的“合理化建议”。于是经过总结改进,这种“螺丝袋”在流水线上得到推广,这个年轻人也因此得到奖励和荣誉。改革与发明不但给这名年轻人带来了经济上的效益,也改变了人们过去看不起他的思想,甚至连周围的女工们也由躲着走到主动亲近他,不久他组成了美满的家庭。地位上的巨大反差,使这个年轻人找到了个人价值实践的空间,极大地提高了他的工作热情,成了丰田公司里一个小有名气的“合理化建议”迷,成了明星式员工。由一个落后者变成明星员工,他的人生轨迹发生了巨变。而这个人生的巨变却实实在在是由一个不经心的小发明引起的。
众所周知,在日本丰田公司里,号召员工提合理化建议的管理是企业日常管理中重要的一项工作。在相当一段时间里,公司专门由一名副总经理亲自主抓这项工作。在工厂里,无论是蓝领员工还是白领员工,每个人都有权利对日常工作中存在的管理问题和技术问题提出改进建议。一旦该建议被专门管理合理化建议的部门认定后,该提议人即可以以项目主持人的身份组成项目组。进入项目组的成员是根据项目需要,不分级别的进入的。因此,项目组里很可能包括了一些上级主管人员。当该项目改进工作成功并最终转化为财务成果后,合理化建议者将得到一笔厚重的奖金和很高的荣誉待遇。诚然,合理化建议者在日常生产中仍然从事着原来的工作。但在项目组里他所获得的成功,却完全是个性化的劳动。合理化建议不但让员工在工厂里找到了自身价值实践的最大空间,而且由于项目主持人必须应对改进所涉及的各种管理和技术上的问题,其综合素质得到很大提高。但是最关键的还不止这些。经济上的奖励和荣誉上的待遇自然而然提升了员工自身的层次感。在当一名“熟练工人”所产生的一些不良行为到了现在可能自己就不屑于再为之了,认为自己的身份与过去不同了,再干就“丢份”了。自我道德约束机制开始形成。
在丰田公司有许多过去是“吊儿郎当”的工人,后来在合理化建议的道路上,在不断改造环境的同时改造了自己,成为企业中难得的人才。他们在合理化建议的活动中改变了工厂,同时也完善了自我。而这种过程,实际上就是由“断片的人”走向“完整的人”,由人性的分裂走向人格的统一,由“装配机器”成为“有审美需求的人”的过程。就这样,合理化建议+项目组管理,这在工厂里十分常见的管理活动和工作形式,却解决了从18世纪以来就困扰着我们的一道哲学上的难题。
随着时代的向前推进,人们社会的生产方式也在与时俱进地发展和变革着。然而,如果跳出经济学的范畴,从生产力、生产关系的变革对上层建筑的推动作用这个视角上来看生产方式的革命对于哲学的贡献,似乎就属于“冷门”了。其实笔者认为,精益生产方式对于哲学研究的推动,其意义决不少于对社会经济的贡献。
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