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「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

 blackhappy 2019-10-16

工业工程IE作为一门学科诞生于美国,却首先在日本得到了最大程度的践行与推广,成为了丰田生产方式TPS及精益制造LP的核心

原初IE中的4大核心(工程分析、动作分析、时间分析、布局分析)仍是所有IE的入门工具,被笔者称为“基础IE”,在人类的制造活动中至今仍然能够得到广泛的运用,成为提升工程效率、消除流程浪费的利器。被大野耐一先生称为“干毛巾中挤出水来”!

IE本身也在自我发展,衍生了众多的分支,在当今工业4.0、智能制造的浪潮中更是与高科技及其他的管理理论相辅相成,产生了更大、更深远的影响被笔者称为“三度修炼”(高度、广度、深度)。仅从IE在企业中的实践程度上看,可以将IE区分为为三段境界而不断提升与深入

  • 初级IE:基础IE改善
  • 中级IE:制造方式变革
  • 高级IE:全流程精益革新

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲


一、IE简史

一般认为泰勒(Frederick W.Taylor 1856~1915)和吉尔布雷斯(Frank B.Gilbreth 1868~1924)是IE的开山鼻祖。泰勒和吉尔布雷斯都是通过研究劳动者的作业方式,以扎实的资料为依据进行分析,而不是依赖直觉,进而提高生产效率。不过,两人的侧重点有所不同,泰勒偏重于“作业测定”(Work Measurement简称WM),吉尔布雷斯则以“方法改善”(Method Engineering简称ME)的始祖自居

IE就是工业工程 ,即 INDUSTRIAL ENGINEERING。工业工程是对人员,物料,设备,能源和信息所组成的集体系统进行设计,改善和设置的一门学科,它综合运用数学,物理学和社会科学方面的专门知识和技术,以及工程分析和设计的原理与方法把技术和管理有机的结合起来,研究如何使生产要素组成更高效运行的系统,从而实现提高生产率的目标。IE的核心就是消除浪费、降低成本,提高生产质量和生产效率

何为浪费?何为高效率?众多企业的管理者往往存在着片面、甚至错误的认知,将高效率定义为:动作飞快、争分夺秒、永不休息等。其实这是一种肤浅的形式主义,而忽略了对于作业方法合理性、流程整体的优化性、流程性浪费与无用功的深入研究,因此将导致“瞎干、白干、盲干”的低效作业

「揭秘精益金字塔」精益流程┃精准识别流程浪费与认知“伪效率”

二、IE源于美国、为何甚于日本

1、小案例、大哲理

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

(定置管理便于快速取放与清点数量、避免错用)

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(物流器具改善提高品质保障、方便清点数量、提升安全保障)

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(短缩动作幅度、减轻作业强度)

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(简易工装夹具减轻作业强度、提升作业效率)

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丰田自働化--设备赋能替代人工

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(日本LCIA--简便自动化)

  • 结论与感悟:
  1. 提升效率不能简单地理解为:速度快、手脚快、埋头苦干、争分夺秒等形式主义
  2. 高效率的正确意义在于:投入更少的资源!
  3. 提升效率需要运用“科学方法”,而工业工程IE正是提升效率的科学方法论

2、PE与IE的差异

  • PE是Production Engineering,它侧重于研究产品实现流程的工艺路径与品质保障手段
  • IE则完全不同,它侧重于研究任务完成中的“资源投入”而不是“工艺路径”,比如:标准工时、工作浪费、WIP、LT与时间利用率、生产单元平衡、单件流等等。一切过多的资源消耗都被认为是“浪费”特别是“隐形浪费“。按照大野耐一的说法:干毛巾中挤出水来!

3、 IE意识与思维

  • 成本和效率意识(浪费意识)
  • 问题和改革意识(3M Loss)
  • 工作简化和标准化意识
  • 全流程和整体化意识
  • 以人为本的意识
  • 现场意识(现场中心主义)

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

4、日本是自然资源极度匮乏的国度,因此天生具有“节约资源”的国家意识与危机感。工业工程IE正是专门研究节约资源、高效作业的科学方法论,因此在日本得到了极大的重视与实践也就顺理成章了。IE的意识与思维是“精益制造”的核心,“精益制造”也正是IE的最佳实践!

三、中国众多企业的“落后现状

非常遗憾的是,IE在中国的运用较晚、也尚未达到普及的程度。甚至一些企业至今没有IE的职位与功能

有些企业虽然引入了IE职能,但专业的IE工程师人数极少、而且权威性十分不足,难以开展系统性的IE活动与改善活动

特别令我感到震惊与困惑的是,众多企业的管理人员(特别是中高层管理者)认为IE活动就是IE工程师们的专职,与己毫无关系。因此他们还停留在PE式的思维,毫无IE意识。这样的企业真的难成大器!

IE不仅是一套改善工具,更是符合经济学原理的思维方式。所以IE思维不仅需要IE工程师牢牢掌握,更需要企业的各级人员、特别是中高层管理人员深刻理解并在实践活动中率先示范!

四、现场IE的演化与深入

1、初级IE:基础IE研究与手法

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  • 2大研究方向与3大基础工具
  • 方法研究
  1. 工程分析
  2. 动作分析
  3. 时间分析
  • 布局研究

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2、中级IE:生产方式革新

传统生产模式曾经的辉煌。传统生产模式并非指遥远的“手工作坊“,其实它离我们如此之近,至今任然占据着制造业的主流,成为众多制造企业的”传家宝“。传统生产模式专指在第一次世界大战之后,由H.福特首创、并在1913年的底特律高地公园工厂完整实现,经过通用汽车总裁A.斯隆的不断改进与完善,最终形成了严格的体系并达到了人类制造方式的新境界。被称为”大批量生产Mass Production“

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传统制造模式的2大当下致命伤

  • 模块式工艺布局(水平布局)、生产批量性流动

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  1. 由于采用模块式生产方式,每个工序间必须批量(Batch)传递,而非一个工件流动,工序间存在大量的加工品、半成品,故WIP多
  2. 模块式生产方式由于形式决定了批量生产数量,故T/T(节拍时间)大于C/T(周期时间),L/T(交货周期)长
  3. 模块式生产方式由于是工序间批量传递,故可能产生批量不良影响整个工作品质
  4. 模块式生产方式根本上就是推动式生产方式,需要大批量生产,结果会产生库存以及搬运浪费
  • 大规模流水线Line装配

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  1. 如遇机种切换必须等到所有工序全部完成才能切换
  2. 生产线上所有的部品、半成品以及成品必须完全清除
  3. 生产线上所有的相关工艺资料、作业指导书、样品以及限度样品必须更换
  4. 生产线上所有的专用设备、治工具以及辅助工具必须更换

在当今“多品种、小批量、快交期、低库存、高品质”的市场与客户需求时代,未来不再是”大鱼吃小鱼“而是”快鱼吃慢鱼“,与时间的竞争成为企业的”第三极竞争力“。传统大批量制造模式已经成为企业竞争力的严重障碍,必须彻底革新!

吹响革新的号角

  • 流程快速化
  • 浪费最低化
  • 变更对应灵敏化
  • 抛弃“模块式批量传递“、导入”流线式小量或单件传递“

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(注塑成型与物料转运实现连续流动)

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(各个加工工序实现单件流)

  • 抛弃“大规模Line“、导入”单元式Cell“

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  • 运用SMED、导入全能混流式Hybrid

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  • 制造全流程、各个工段之间实行“拉动式”

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(拉动式PULL模型)

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(运用传统看板或MES系统、实现拉动的信息化管理)

3、高级IE:VSM分析与精益优化

其实对于制造型企业而言,“造物”有两大核心的一级流程,分别承担着“物流”与“信息流”,不可偏颇一方

  • 产品实现流程
  • 订单实现流程

精益优化的核心任务与目标就是产品实现流程的“快速化”与订单实现流程的“准时化”,这正是丰田追求的“准时生产Just In Time”的精髓!

  • 彻底革新“传统大批量制造模式“、导入”精益流动式制造模式“
  • 大幅消除制造流程中的”等待“与”搬运“
  • 实现频繁、快速换型(SMED)的柔性制造
  • 强化PMC职能的权威、提升PMC价值存在感
  • 建立产、供、销联动的PSI计划体系
  • 扩容ERP系统功能、导入MES与APS
  • 构建核心供应商的“战略联盟、互利共生“战略,运用VSM、JIT手段实现快速供货破解制造困局|制造业的未来必定属于“柔性灵敏制造”!

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

(精益优化的成果展现)

破解制造困局|干毛巾中挤出水来|运用高级工具VSM 全流程优化

破解制造困局|不懂运用价值流图VSM,改善只是“井底之蛙”!

制造系统竞争力的4大“精益指标”

  • 订单交付周期(Lead Time)与价值创造率
  • 物料\成品\半成品库存、WIP周转率
  • 偏差发现与反应速度(产量、时间、品质)
  • 变更对应速度(柔性度)

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五、IE全景蓝图

IE起源于对于现场作业的分析与改进,它的核心目标是“消除浪费、提升效率、节约资源”。但就算是制造型的企业,除了产品实现的制造流程之外,其它的流程也必不可少;除了生产口部门之外,职能部门也必不可少,因此当今的IE已经超越制造现场而扩展至企业的各个部门、渗入至企业的各个流程,形成了“百花齐放”的全景蓝图,真可谓IE之荣耀、企业之万幸!

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(现代IE六大模块理论)

「揭秘精益金字塔」精益工具 消除浪费的利器IE与至臻进阶三部曲

(新乡重夫的丰田TPS与IE演化图)


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