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精益运营系统【中】生产流动的5个要素

 唐道述 2020-08-05

大家好,欢迎收听唐道述精益在线课程,本期课程的主题是精益运营管理系统。

下面我们来进入生产流动模块,来看一看五个要素分别都在强调和讲述的是什么内容。

生产流动

生产流动部分实际上是一个企业中的制造物流,怎么样能够创造一个不间断的生产流程,也就是说把我们制造型企业中,按照工艺流程的顺序,这样的一个原则,把我们的工作中心按照工艺流程,可以按照单件流动的不间断的,这种流动方式组织起来进行生产的方式叫生产流动。

这种流动也是现阶段我们最强调的、最高效的、浪费最少的、增值效率最大的一种最优的生产方式。


生产流动——布局和生产线设计

下面我们来看生产流动模块中第一部分——布局和生产线设计。

我们前面已经跟大家多次强调了,精益的运营系统实际上是关注物流的一种运营系统,那么物流产生的原因是什么?

首先我们要从根本上来进行分析,产生物流的根本的原因是距离差,因为距离比较大,所以才需要进行搬运,但是为了提高搬运的效率,我们又不可能一件一件地进行搬运。所以为了追求搬运的局部效率,我们就会把物料积攒到一定批量的时候才去进行搬运。

但是物料产生了一定的批量再去进行搬运的时候,物流的周期就被拉长了,物流的效率就降低了。所以物流产生的根本的原因是因为距离差。

那么在我们的生产制造的运营管理过程中,如果想要解决距离差造成的物流的搬运的话,那么我们首先就需要对布局进行合理的规划和调整。布局进行规划和调整的原则,我们一定要理清楚,布局最佳状态应该遵循什么原则?

在我们的制造型企业中,生产产品的物流是要遵循工艺流程的,所以在进行布局优化的过程中,也是要以工艺流程为基础,按照工艺的顺序优化布局,缩短各个工序之间的距离,来减少和消除物流方面的浪费。所以开始阶段的布局阶段要通过调整距离差来消除库存,来提高物流效率的。

那么随着布局的调整,下一步就需要考虑的是不同的产品应该按照什么样的方式来组织生产。

我们大家知道产品需求叫独立需求,是客户给我们发出的,所以客户向我们订购A产品、B产品、C产品,每一个产品数量到底是多少?实际上是完全由客户来决定的。如果我们想知道只能通过预测的方式,但是预测实际上是猜,也是不准的。

那么客户的需求应该怎么样去把握呢?所以有两种分析的方式,一种是看过往的实际,根据经验去判断。另外一种是根据产品未来的前景来进行判断。

当客户需求量大的产品和需求量小的需求进入我们的生产系统的时候,我们应该怎么样合理的高效的去应对?这是我们在设计生产线的时候必须要考虑的。所以设计精益生产线的基本的原则,应该遵循首先满足顾客需要。第二,在满足顾客需要的前提下,企业内部的人、机、料、法、环、测,所有的资源怎么样高效的低成本的去运用,这是第二个要考虑的、要遵循的原则。

针对客户需求量比较大的,生产比较安定,比较稳定、比较可靠的这样的产品,我们在设计生产方式的时候,一般的是采用的Line,就是流水线的这种生产方式来予以应对。

针对这客户需求量小,但是品种规格变化非常多、非常大的这样的产品,我们采用的比较合理的高效的组织生产的模式是Cell,也就是通常说的细胞式的、单元式的这种生产方式来应对,相对的是比较合理的。

所以在创建生产流动的过程中,第一个方面我们需要考虑的是布局和生产线的设计。布局是要通过缩短和减少距离差来使物流效率最大化。生产线的设计是按照客户的需求的特点,我们的生产组织方式是按照Line还是按照Cell这样的方式,怎么样合理的去应对?是需要提前规划和设计的。所以通过调整布局和生产线的设计,我们实际上实现的是生产制造模式的转变。


大家可以看到,在我们布局和生产线设计的这页PPT里面,左下角的这个地方,这张图片展示的就是以前大规模制造,客户需求量大、品种少的时候,我们采取的典型的集群式生产制造的这种模式。这种生产模式它的特点是前面在每一个作业工位前面是一批待加工的物料,在每一个作业工位的后面是一批加工完的物料,然后各个工序之间的物流是通过搬运转序来进行实现的。

所以这种生产方式,现场的在制品库存是比较大的,现场的物流效率是比较低的。同时对于现场的生产组织和管理控制的要求和难度是非常高的。按照集群式的布局,我们组织的这样的一个生产方式,实际上大家就会发现,整个的生产的工艺流程,因为中间在制品的问题而被分成了三段,也就意味着这种生产组织方式整个的制造周期也是被拉长的。那么制造周期的拉长意味着灵活地应对客户需求响应的能力是在下降的。

在这一页右下角的这张图代表的就是按照客户要货的节拍来规划设计出的单件流动的生产线。所以大家会看到这条生产线按照工艺流程、按照客户要货的节拍进行了合理的优化,现场的中间在制品是非常少的,员工之间的搬运和走动是完全消除的,现场的在制品少意味着物流效率高,意味着制造周期短,意味着满足顾客需要的柔性和能力是在提升的。

生产流动——线边物料

当我们把布局进行了合理的优化,生产组织的产线按照客户需求的不同的特点,也进行了相应的对应。那么我们就会发现,下一步需要规划的是生产线和仓库或者和超市之间的物料的衔接问题。

如果这个产品是物料非常简单,只有一种物料的话,那么这个生产线的物料的组织就非常简单了,但是这种情况基本上是不可能的。整个的生产组织过程中,物料的种类少则十几种,多则达到数万种。那么按照单件流动,按照节拍来进行物料加工的这样的一个过程,就需要非常强的物料组织、配送配合,才可以实现按照节拍、单件不停顿的流动制造的这样的一个最佳状态。

线边物料这一部分就是在讲我们生产线各个工位的物料组织配送配合的方式和方法到底是什么?所以我们就又需要对产线或者是Cell(的)各个工位物料的使用的特点,要对它进行相应的分析。我们会发现实际上物料的特点和属性实际上是有所不同的。

所以一般情况下,我们会对物料进行ABC分类法,A类物料一般定义的是高价值的、体积比较大的、重量比较沉的、形状比较特殊的这种物料。我们定义为A类物料,A类物料在线边来准备的这种方式就决定了,如果很多的时候在线边占用的空间是非常大的,所以针对A类的物料,我们在线边进行物料准备的时候,一般的是按照顺序来进行物料的准备和配置的。

除了A类物料以外,C类物料针对的是价值比较低的、物料的形状比较规整的标准件类,一般定义为的是C类物料,比如像螺栓、螺母、弹垫等等,这些都定义为是C类物料。因为C类物料的特点,所以我们在线边物料配置的时候,遵循的基本的方式采用的是两厢方式,也就是说基本上螺丝、螺母、弹垫这种标准件,我们在线边采用的就是原包装,而且放置的数量基本上就是一次两个包装盒,两个包装的标准件的配置——两箱方式。

针对中间的B类件,我们可以考虑的是成套配送。也就是说要按照工艺流程,按照不同的工位的位置,需要使用到的物料,我们希望的是能够成套的按照使用的要求在线边进行配置。

线边位置的ABC这些个物料属性配置的基本的原则是这样定义的,那么我们还需要定义的是在线边需要放置的物料的数量是多少?

定义数量的时候,我们就必须要引入的是时间概念。也就是说我们在现场定义物料不是按照多少个、按照多少吨来定义的,要按照使用的速度来定义线边是一个小时的量还是四个小时的量所以在定义线边库存的时间量的时候,我们就必须要导入一个精益的最核心的概念就是节拍。

节拍的基本概念,分子是有效工作时间,分母是每班客户需求,节拍的单位是秒。当我们知道客户多长时间需要一个产品的节奏的标准以后,那么我们就可以知道30分钟或者一个小时的库存,应该配置的物料的数量是多少了。

所以当我们知道了在线边各种物料,应该遵循什么样的原则来进行配置,应该按照多长时间的库存来进行配置。当这些已经确定下来以后,我们就需要规划在线边放置这些物料需要用到的容器,然后需要用到的料架,然后需要规划物料应该怎么样去上料,生产线里的员工应该怎么样取料,是更合理的,是更高效的。所以这些内容都是属于线边物料这一块要规划的内容。

生产流动——标准作业


下面我们再来看第三个部分——标准作业。

标准作业和作业标准实际上它讲的是两个不同的内容,标准作业和作业标准都是人员操作的规范的标准。标准作业由三个要素来构成,这三个要素,一个是节拍,一个是作业顺序,一个是标准手持,也叫标准中间在制品。

前面已经跟大家讲过了节拍的公式,节拍就是按照客户需求产品的速度,为我们的生产制造的流速制定了标准,这是节拍的作用。作业顺序就是按照客户要货的速度,每一个员工进行操作的时候,先干什么再干什么。是最高效的,是最合理的作业顺序就是定义这个的。

标准的中间在制品是按照客户要货的速度,能够保持生产的连贯性,也就是不间断的、最小的中间在制品叫标准手持。所以当我们对一条生产线的作业人员,按照节拍、作业顺序、标准手持这三个要素去定义和规划的时候,实际上我这条生产线,相应的人员的一个小团队的作业标准就确定下来了。

当一条生产线的标准作业的方案确定下来以后,针对这个作业组组合中是三个人也好,是五个人也好,或者只有一个人也好,每一个工序具体的操作的标准规范就是作业要领书。所以在第三个模块,通过标准作业和作业标准的这样的一个制定,我们就可以达到在满足顾客需要的交付节拍要求下,人员最大效率的使用的标准。

生产流动——快速换产

生产流动中的第四个模块是快速换产,也叫SMED,SMED是单分钟换模,也就是说最长时间不超过十分钟。快速换产对于生产线上生产产品的灵活性、柔性是非常重要的一种能力。如果按照以前这种大批量的品种单一的这种客户需求来组织生产的话,实际上对快速换产的要求是比较低的。但是现在客户多品种小批量的这样的需求,造成我们再组织生产的时候,需要频繁的来进行换产,换产的时间如果过长的时候,在满足顾客的需要,还有我们内部资源的高效应用,这个方面就会产生很大的不足。

以前的针对的换产时间长的这样的一个问题,采取的有效的手段是既考虑了换产损失的时间,也要考虑增加批量减少换产时间、减少换产次数造成的库存的损失,综合了两个方面的这种因素,采取制定出来的手段叫经济批量法。但是经济批量法并没有解决批量大的问题,而是一种相对的、局限性很大的一种机会主义的做法。


那么怎么样从本质上来解决换产时间长的这个问题呢?SMED这个方法就是针对着换产时间长的这个顽疾采取的有效的从根本上解决问题的技法。通过快速换产的五步法,我们并不是从经济批量的角度上考虑减少换产的次数来减少换产的损失。快速换产追求的是:在追求更多的换产次数的需求下,来减少每一次换产的时间。所以SMED的这个方法是可以帮助我们指导客户来缩短每一次换产的时间、来提高客户个性化需求的这种柔性的这样的一种要求。

按照我们现在的实践,通过使用SMED快速换产的这样的一个技法,实际上我们可以帮助客户从换产时间八个多小时,逐步的到四个小时到两个小时,然后缩到半个小时以内。最终我们要努力的方向是每一次的换产时间要缩短到十分钟以内。随着每一次换产时间的缩短,每天每个班次换产次数的增加,那么我们就可以实现应对客户多频次小批量这种需求的能力。

生产流动——低成本自动化

再来看第五个部分——低成本的自动化。低成本的自动化实际上是强调我们在设计产线的时候,我们再组织生产的时候,对于员工的作业环境,对于有危险的,影响员工健康的、劳动强度大的这些个作业区域、作业位置、作业方式要进行检讨。我们要采用工装夹具等等,这样的一些低成本的方式来解决以上的这些问题。所以前面的生产流动这一部分,实际上是在讲,我们要按照生产制造的工艺流程,将整个流程中可以连接起来的断点全部把它消除,尽量的把生产流动,把生产流程能够按照客户要求的节拍,能够实现单件的不间断的流动。现在看,我们已经可以做到对机加工工序,对清洗工序,对组装工序可以实现按照客户节拍单件流动连接在一起,实现高效的生产组织的模式是可以做到的。

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