此文發(fā)表2012年第11《質(zhì)量與市場》
平準(zhǔn)化生產(chǎn)
要確保生產(chǎn)線能連續(xù)的流動而不間斷,我們必須做好下列三件事情:1) 平準(zhǔn)化生產(chǎn);2) 供應(yīng)鏈管理:物料及時到位JIT;3) 沒有品質(zhì)問題。
平準(zhǔn)化生產(chǎn)也稱為均衡化生產(chǎn),是多品種混合流水線生產(chǎn)的一個概念。平準(zhǔn)就是要求生產(chǎn)平穩(wěn)地和均衡地進行,平準(zhǔn)化不僅要達(dá)到產(chǎn)量上的均衡,而且還要保證品種、工時和生產(chǎn)負(fù)荷的均衡。所以,建立精益生產(chǎn)系統(tǒng)的平準(zhǔn)化需要完成下列幾個工作:
1. 定義節(jié)拍時間
節(jié)拍時間是一個周期時間,反映生產(chǎn)線或生產(chǎn)設(shè)備為了滿足客戶需求所需耗費的時間。當(dāng)訂單數(shù)量增加或減少時,節(jié)拍時間應(yīng)該作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使生產(chǎn)節(jié)奏和客戶需求同步。節(jié)拍時間是標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ),其計算方法為:
節(jié)拍時間 = 用于生產(chǎn)的時間 / 客戶總需求
用于生產(chǎn)的時間 = 有效時間 - 計劃停機時間
有效時間 = 一班工作的時間(分鐘) - 實際中斷時間
計劃停機時間 = 計劃停止操作所消耗的時間
例1:假如白班從上午8點到下午5點,上下午工作期間各有15分鐘的休息時間,午飯休息時間有30分鐘,上午5分鐘早會,下午5分鐘機器設(shè)備自主保養(yǎng)時間,客戶今年的需求數(shù)是25000臺,每年工作日以250天計算。節(jié)拍時間計算:
白班工作的時間是 = 9 x 60 = 540(分鐘)
實際中斷時間 = 15 x 2 + 30 = 60(分鐘)
有效時間 = 540 – 60 = 480 (分鐘) = 28800(秒)
計劃停機時間 = 10(分鐘) = 600秒
用于生產(chǎn)的時間 = 28800 – 600 = 28200秒
客戶總需求 = 25000 / 250 = 100 臺/天
節(jié)拍時間 = 28200 / 100 = 282秒 (4分鐘42秒)
2. 產(chǎn)品ABC分類
產(chǎn)品-數(shù)量分析,亦稱P/Q分析法,為了分析產(chǎn)品和產(chǎn)量(產(chǎn)出)的關(guān)系,見圖1。從圖中可以看出,占所有產(chǎn)量80%以上的零件族A和B是我們關(guān)注的重點。P-Q法可用來劃分產(chǎn)品快速線(專有線)和通用線(亦稱慢速線或混裝線)。將少樣多量的產(chǎn)品放在快速線 (A和B);將多樣少量的產(chǎn)品放在通用線(C)。
3. 定義生產(chǎn)方式:單元生產(chǎn)、按訂單生產(chǎn)(BTO)還是按庫存生產(chǎn)(BTS)
生產(chǎn)有許多的方式,包括最早的工作坊、批量生產(chǎn)、流水線生產(chǎn)和單元生產(chǎn)等等。我們應(yīng)該要依據(jù)自己產(chǎn)品的特性、生產(chǎn)的模式、客戶的需求量和交貨期選擇一種能滿足客戶需求又能達(dá)到效益最大化的生產(chǎn)方式。
單元生產(chǎn)是精益生產(chǎn)中的一個模式,也是目前最有效的生產(chǎn)方式之一,為日本以及歐美企業(yè)所廣泛采用。這種方式在小批量而又多樣產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境下,效果比流水線還好。
BTO是生產(chǎn)線按訂單生產(chǎn),完全以客戶或后工序為導(dǎo)向,生產(chǎn)客戶或后工序需要的產(chǎn)品。其優(yōu)點為生產(chǎn)富有彈性,只生產(chǎn)符合客戶或后工序需要的產(chǎn)品,因而不會有多余的庫存。BTS 是按庫存生產(chǎn),生產(chǎn)線預(yù)知客戶或后工序的所要的產(chǎn)品和數(shù)量,在實際需求發(fā)生之前就生產(chǎn)一定數(shù)量的庫存,以便隨時供給,并可應(yīng)付突發(fā)的生產(chǎn)意外和客戶需求的變動。此種生產(chǎn)模式的優(yōu)點是確保生產(chǎn)線能不間斷地生產(chǎn),準(zhǔn)時交貨。缺點是當(dāng)產(chǎn)品規(guī)格變更時,往往造成呆料、以及已經(jīng)投入的材料和勞動力的浪費。制造成本高、生產(chǎn)周期短、客戶有特殊需求的情況下,需考慮以BTO 的方式生產(chǎn);反之,則較適合采用 BTS的生產(chǎn)模式。
圖1
4. 工序平衡
工序平衡是對生產(chǎn)線的全部工序進行負(fù)荷分析,通過調(diào)整工序間的負(fù)荷分配,使之達(dá)到能力平衡,最終提高生產(chǎn)線的整體效率。從表1可以看出,工位C為瓶頸,它決定了整個流程的節(jié)拍,據(jù)此我們可以計算出工位平衡率。工位平衡率 = 各工序純工時總和 / (人數(shù) * 瓶頸工位作業(yè)時間) = 1110 / (5 * 290) = 76.6%。亦即有23.4%的工位平衡損失率。一般來說,工位平衡損失率不得高于10%,否則,就必須進行改善。
表1
工 位 | A | B | C | D | E | 合計 |
人 數(shù) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 |
作業(yè)時間 (s) | 200 | 180 | 290 | 250 | 190 | 1110 |
工位平衡的改善,一般采用ECRS法:E消除不必要的動作,C合并動作,R重排作業(yè)工位,S簡化復(fù)雜動作。參見圖2。
圖2
5. 快速換?;驌Q線
我們每天可能生產(chǎn)許多的產(chǎn)品和不同的機種,所以換模或換線是不可避免的。我們不希望因為換?;驌Q線造成生產(chǎn)線中斷正常生產(chǎn)的時間太久,所以精益生產(chǎn)的工具中,快速換?;驌Q線成了一項特別的技術(shù)??焖贀Q模的四大原則是:
1) 區(qū)分內(nèi)部作業(yè)與外部作業(yè)。
2) 內(nèi)部作業(yè)盡可能轉(zhuǎn)換成外部作業(yè)。
3) 排除一切調(diào)整過程 。
4) 完全取消作業(yè)轉(zhuǎn)換操作 。
6. 少人化
當(dāng)我們朝不間斷的連續(xù)生產(chǎn)規(guī)劃時,我們也要特別關(guān)注人的變數(shù),不要因為人的突然離職或缺席而造成生產(chǎn)線中斷。全部的員工都是多能工當(dāng)然可以避免人員的因素,但是多能工的積極面卻是“生產(chǎn)少人化”以因應(yīng)市場多樣化與個性化的需求,使生產(chǎn)效益最大化。
工廠為了要做好生產(chǎn)少人化的工作,可透過各種提高工作效率的技術(shù)與做法,嘗試由多方面同步著手推進,引進機械化和自動化機器設(shè)備,達(dá)到“省力化”與“省人化”的效果。
少人化向來是豐田式生產(chǎn)體系的重要支柱之一,強調(diào)以最少的作業(yè)員工生產(chǎn)需要產(chǎn)品數(shù)量的方法。為了配合市場的快速變遷,采用較少的人數(shù)從事生產(chǎn),對于人員、設(shè)備、作業(yè)方式等有關(guān)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)必須加以研究,才能完全符合生產(chǎn)少人化的實際做法,主要的部分包括下列幾項:
2) 非定額編制:傳統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)不論產(chǎn)量多少,大多數(shù)工廠均采用固定編制,生產(chǎn)少人化則應(yīng)該考慮設(shè)備操作員隸屬非固定編額,人員可依生產(chǎn)產(chǎn)量的多寡而進行增減調(diào)整。
3) 人機可分離:傳統(tǒng)自動化往往是人員必須一直在機器旁,少人化生產(chǎn)則盡量設(shè)法做到人員的工作與機器的運作能各自分開獨立。
4) 作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化:當(dāng)產(chǎn)能變動和人員異動等狀況發(fā)生時,可以迅速進行生產(chǎn)的教育訓(xùn)練,在短期內(nèi)迅速順利投產(chǎn)。