精益思想與生產車間的改善設計案例

2023-02-09 04:33:03 字數 4936 閱讀 9073

一、在精益思想指導下的生產車間的改善設計案例

精益生產是以消除不增加價值的等待、排隊和其他延遲活動為目標,按照確定的生產節拍進行生產並且每次僅生產單件產品的一種先進的生產方式。與以往的靠計畫系統發出指令的推動式生產方式不同,精益生產系統通過採用拉動的生產方式,來實現快速響應顧客實際需求的目的。

改善,是指以實現更好為標準而進行的持續改進或改變的過程,是精益生產實施中的重要基礎組成部分。通過對生產加工車間的布置和生產節拍進行改善設計,可以平衡生產線,使產品在生產線上的流動更加和諧,使之更有利於滿足顧客的需要;通過建立「乙個流」的生產方式,可以消除或簡化生產過程中不產生任何價值的工作,使整個企業的潛在價值得以開發。我們對某變壓器廠箱體車間的物流設施布置進行了深入地分析,通過引入精益思想,提出了對目前大批量「成批與排隊」 生產線的改善設計步驟及方案。

在充分考慮了原有箱體生產加工的工序、工藝設計基礎上,通過對原有裝置進行改動,大大減少了產品和在製品的庫存量及產品的交貨時間,增加了生產線的柔性,提高了生產率。

1、生產車間的現狀及存在的問題

箱體車間主要生產s9/10kva-2000kva的19個種類變壓器的箱體,箱體車間的布置現狀圖見圖1。由於每個箱體的大體結構相同,其加工工藝也十分相似,由此,該車間將箱體的生產分為大件生產區和小件生產區,其中小件工件通常是由人工搬運,而大件工件通常是由車間內部的天吊來完成。通過對箱體車間的深入分析,得出該車間存在如下幾點問題:

(1) 物流的路線太長(見圖1),造成運輸時間的浪費,並且各工序之間的銜接過程存在許多muda(浪費),造成各工序的生產效率很低;

(2) 生產現場存在大量閒置不用的生產裝置,占用了大量的空間,同時生產現場顯得十分混亂;

(3) 生產裝置之間的距離較大,操作人員移動距離較大,使得操作人員每人每次只能操作一台工具機,不利於操作人員工作效率的提高。

2、在精益思想指導下的生產車間的改善設計

針對以上存在的問題,以精益思想為基礎,我們提出了如圖2所示的設施規劃改進程式模型。

2.1 模型分析

根據圖2所示模型中的各項,並結合該變壓器廠的具體實際情況,得出如下分析:

(1) 企業現有狀況的分析並確定設施目標:該廠多年來雖然因裝備和工藝的改善而形成的合理性積澱,但對廠內的生產物流系統、車間的總體布局、各車間內的物流設施從未做過詳盡的、系統的規劃和設計。近年來,由於市場競爭愈加激烈,該廠迫切需要有乙個合理的物流規劃系統來降低成本,從而提高效益。

企業領導的目標是要應用目前最為先進的精益生產方式這其中需要整個企業經歷很大的改變,因此,公司領導決定通過某乙個車間的轉型形成示範帶頭作用,從而帶動整個企業精益生產的實施。並組成了由設計人員,生產人員和採購、營銷人員構成的團隊,共同設計改善企業加工生產線。

(2)pqrst分析: 輸入作業資料p、q、r、s、t:在設計改善生產線之前,要明確所要生產的產品(product)、數量(quantity)、途程安排(rouing)、輔助勞務(supporting service)與時間(time)。

(3) 精益分析:精益分析包括價值流分析、生產線柔性分析、工序流程分析和裝置種類及加工能力分析。其中:

1) 價值流分析

該車間產生價值的部分在於箱體的加工,箱體的價值流從原材料開始,沿著整個生產加工的工序進行流動,直至流到該車間生產加工的終端。在此過程中,對於那些不產生價值但由於目前生產系統的需要,又不能馬上取消的行動(通常稱之為一型muda,如原材料、在製品及產成品的流動)應盡可能的減少;而對於那些不產生價值,並且可以立即取消的行動(通常稱之為二型muda,如由於整個生產系統不能均衡,經機加後的零件在焊接工序之前需要等待的過程)則應立即取消。另外,可以看到,圖1所示的車間布置中,存在大量固定的料架,其導致的直接後果是操作人員不得不自行走動去搬取貨物,這有無形**現了muda,側面地阻礙了產品價值的流動,考慮到**商與箱體生產車間的關係不是十分緊密,經仔細分析,決定採用可以移動的料架來代替原有固定的料架,並按照生產看板的要求主動地為每乙個生產單元供貨,使生產線上每乙個加工單元始終都保持有少量的庫存。

這樣,不但可以節省大量的人力和物力,而且能夠使整個產品的價值流按照 「乙個流」的方式移動。

2) 工序流程分析

該箱體車間的改善布置是在採用原有的工序的基礎上,對原有不合理的工序(如對某些不利於生產加工的零件按其效能強度的要求進行重新設計)進行了改進,從而縮短某些不合理工件的加工時間。

3) 生產線柔性分析

考慮到生產加工的柔性,並根據所要生產的箱體零件的大小、生產工藝及裝置加工能力的不同,決定將改善後的生產車間設計成兩條分別用於加工大小不同箱體零件的生產線(其中,生產線的布置首先應取決於所要生產產品加工過程的相似性,其次應取決於所劃分的每乙個基礎工作單元加工時間的相近性),這樣,不僅物流路線大大的縮短了,還節省了生產空間,在市場需求產品種類變化不大的時候,這些空出來的空間作為預留地,一旦市場需求產品種類發生變化,可以利用這部分空間安裝裝置,對特殊零部件進行生產加工。

4) 裝置種類及加工能力分析:選用那些換產能力較強的裝置組成具有柔性生產線,並採用快速換模技術組織實際生產。另外,通過對裝置之間加工能力的分析,了解到在圖1所示的各個加工裝置中鑽床、剪板機、沖床及卷床的加工時間較短,而電焊所用的加工時間較長,二者所用時間的比例大約是1:

2,由於這個原因,該廠經常出現大量在製品在電焊區排隊等待加工的現象。考慮到裝置加工能力的不同,決定在圖1的基礎上各增加乙個電焊作業區,以均衡整個生產。

(4) 其他分析

如圖2所示,根據以上分析所得出的結論,可以發展出關聯線圖,以表現各項作業的相對空間位置。之後的工作是決定每項作業所分配的空間的大小,並為每乙個裝置製作樣板,並將這些樣板放入關聯線圖中,從而獲得空間關聯線圖。在根據修正的考慮及實務上的限制,就可以發展出許多布局方案,並進行評估與推薦較佳的方案(見圖3)。

最後,需要定期對現有的方案進行改善,已達到趨近於最佳的車間布置方案的目的。

2.2 改善布置結果分析

圖1所示的車間中,幾乎每一台加工裝置都要有專人(車間中的直接參與操作的工人大約有14人)來負責管理,這樣,無形中產生了人員的muda,因為操作人員在整個加工的過程中,大多只是在裝卸工件時直接參與其中,而加工中的大部分時間都是用來檢查加工中工件是否存在問題(根據經驗,這種問題發生的幾率是很小的,而且完全可以通過經常性的檢修裝置予以避免)。如圖3所示的改善後的生產線是根據工業工程中人機操作分析確定的,由於其均衡了整條生產線,因此,僅需要7人(其中每個工人都要經過培訓,使之具有操作多種工具機的能力)就可以完成上述工作。

根據調查,該箱體車間採取兩班工作制,且每班每天工作8小時,車間平均每天的生產能力為10個箱體,由此可以計算出改善後的精益生產線的工作節拍為:

節拍=(每班工作的分鐘數×每天的班數)/每天的實際生產能力=(8×60×2)/10=96分鐘/件(分鐘/件)

由於採取了「乙個流」的精益思想對車間進行了改善布置,使整個車間的生產效率提高了30%,產品的質量問題也比往常有了較明顯的下降。

3、生產管理改善

除了進行基於精益生產的車間改善設計、實施外,還對其的生產管理進行改善,只有二者能夠有機的結合,相輔相成,改善設計後的車間才會達到預想的效果,其生產管理改善如下:

(1) 建立持續改善的管理體系

以車間設施規劃改善為契機,建立企業領導主持,車間主任及班組長和員工參與的持續改善的**管理體系,充分發揮員工參與的積極性和熱情。促使企業在保持現有改善成果的基礎上,進一步完善和改進其生產組織和現場管理。

(2) 5s管理

5s管理的五個要素是整理、整頓、清掃、清潔和素養,既要通過全體員工的共同努力,從自己身邊做起,把無用的雜物清理乾淨,把有用的物品按照使用頻率的不同進行合理擺放,並長期加以保持。根據這個思想,在圖3中去掉了圖1中標有a的無用裝置,使整個生產現場井井有條。

(3) 人員管理

按照精益思想的要求,每一名現場操作員工都需要經過精益思想的培訓,使之對所採用的管理模式有乙個深入的了解,同時,他們還需要經過各個工種的培訓,並在實際工作中經常輪換工作,只有這樣,才能適應u形生產線的要求。

4、結論

本文結合乙個具體的例項(某變壓器廠箱體車間),引入了基於精益思想的設施規劃改進程式模型。通過進行價值流分析,減少或消除了一些不產生價值的部分;通過工序流程的分析,對原有的工序進行合理改善;通過進行生產線柔性的分析,節約了大量的生產空間,使工廠內部的物流路線大大縮短;通過裝置種類及加工柔性分析,平衡了加工生產線。

改善後的箱體車間基本上實現了「乙個流」的思想,均衡了整條生產線,節約了大量的人力、物力和生產空間,提高了生產效率,產品的質量問題也比以前有了明顯的下降

二、為什麼麥當勞能運營大量流水生產方式?

論及企業運營過程中的合理化水平,以麥當勞為代表的快餐應該是典範。現在我們都認為它的一切理所當然,但實際上它極度提公升了服務過程的制度化、模式化水準。某種程度上我們已有點厭惡制式化的服務,更想要更親切的星巴克服務,或者熱情得讓人不好意思的海底撈式服務。

但是,更「好」服務的基礎和前提,是像麥當勞那樣的合理化。

知名社會學者喬治。里茨爾在將近30年前就對麥當勞所帶來的現象進行研究,將之命名為「麥當勞化」,他沿用韋伯的合理化分析認為,「麥當勞取得成功是因為它為消費者、工人及經理人員提供了效率、可計算性、可**性和控制」。韋伯的合理化指,從社會中刪除巫術的要素,而代之以系統的、邏輯的和合理的要素,而過於極致的情形則是「去除人性」,缺乏對人類價值的關懷。

沒有人願意走進那種極致的「合理的鐵籠」,但我們也無人能抵擋得住合理化的趨勢。

里茨爾詳細分析了效率、可計算性、可**性和控制這四個因素:麥當勞提供了效率,對消費者來說,它提供了從飢餓到吃飽的最好途徑;麥當勞提供了可計算性,或者說強調的是銷售產品的量的方面(份數、成本),也強調提供服務的量的方面(得到產品所需要的時間);麥當勞提供了可**性,亦即確保產品和服務在不同的時間和地點都是一樣的;第四就是控制,尤其指用非人技術來代替人的技術。里茨爾是從社會批評的角度看麥當勞的,它的顧客和工作人員都被麥當勞龐大機器所控制、「非人化」/「去除人性」,顧客是被動填飽而不是主動吃飯。

實際上,在創立、剛開始盛行的時代,從另一角度看,麥當勞亦是極大的創新,「其目標是要尋找新的、創造性的方法來創造這樣一種經驗,即當你跨進無論世界何地的麥當勞時,你都能得到同樣的物品和服務。」攜程在機票、酒店預訂上能勝出,重要原因就是它把原本零散非標準的預訂用網際網路和呼叫中心變成像麥當勞的服務一樣合理;如家,在中國開創經濟型連鎖酒店這個形態,以及之後的略高階的漢庭、更大眾的7天酒店快速發展,都是因為把一大類酒店住宿服務麥當勞化。

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