精益生產(chǎn):均衡生產(chǎn)的實施

一、均衡生產(chǎn)實施階段
圖4-16為實施均衡生產(chǎn)的兩個階段。第一階段是適應(yīng)每個月的需求變化,即每月適應(yīng);第二個階段是適應(yīng)每天的需求變化,即每日適應(yīng)。

第一階段是每月適應(yīng)。按照每個月的需求預(yù)測制定月度生產(chǎn)計劃,即按照總量均衡的目標(biāo),制定生產(chǎn)計劃,確定并指示該廠各工序每天的平均生產(chǎn)量。
第二階段是每日適應(yīng)。因為每天的生產(chǎn)指示是由順序計劃和看板來實行的,所以使得每日適應(yīng)成為可能。而最終裝配生產(chǎn)線上的投入順序計劃則是進(jìn)行看板管理的出發(fā)點,這個投入順序計劃以品種均衡為目標(biāo),根據(jù)它可以均衡地從零部件供貨商和零部件生產(chǎn)線領(lǐng)取各種零部件。
二、均衡生產(chǎn)排產(chǎn)計劃
在實施均衡生產(chǎn)的過程中,首先要制定的就是排產(chǎn)計劃,以下介紹常見的排產(chǎn)方法和技巧。
1.制定生產(chǎn)節(jié)拍
生產(chǎn)節(jié)拍對實現(xiàn)均衡化生產(chǎn)很重要。確定生產(chǎn)節(jié)拍就可以保證各工序按照統(tǒng)一的節(jié)拍進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)節(jié)拍是指連續(xù)生產(chǎn)出2個產(chǎn)品所需要的時間間隔,即:

一天生產(chǎn)數(shù)量是根據(jù)生產(chǎn)計劃決定的,而生產(chǎn)計劃是基于市場預(yù)測和訂貨情況而制定出來的,因此,每天的生產(chǎn)數(shù)量并不一定是固定的,每天的生產(chǎn)節(jié)拍也不是固定不變的,它總是隨著生產(chǎn)任務(wù)量的變化而變化。
均衡生產(chǎn)是指每天要以一定的節(jié)拍循環(huán)地生產(chǎn)多個品種。仍以X、Y、Z三種產(chǎn)品為例。假設(shè)一天工作時間8h,則產(chǎn)品X、Y、Z節(jié)拍分別為9.6min、16min、24min,各產(chǎn)品平均節(jié)拍為4.8min??梢钥闯?,均衡生產(chǎn)可以理解為在當(dāng)月里,用與各種產(chǎn)品的平均銷售速度(X產(chǎn)品9.6min能賣出一件,Y產(chǎn)品16min能賣出一件,Z產(chǎn)品24min能賣出一件)同步的速度進(jìn)行生產(chǎn),如表4-7所示。

2.輪排圖
制定生產(chǎn)節(jié)拍后,就可以按照平均節(jié)拍來安排不同產(chǎn)品的生產(chǎn)順序。常用工具有輪排圖。所謂輪排圖就是生產(chǎn)中各品種及生產(chǎn)數(shù)的排列圖,它形象地描述了各品種的生產(chǎn)排列。
仍以生產(chǎn)X、Y、Z產(chǎn)品為例。假設(shè)每天需要生產(chǎn)100件產(chǎn)品,其中產(chǎn)品X需要50個,產(chǎn)品Y需要30個,產(chǎn)品Z需要20個,依照均衡化生產(chǎn)計劃的方式,X、Y、Z的生產(chǎn)比率為5:3:2,最小生產(chǎn)批量可以按照每個循環(huán)生產(chǎn)10個產(chǎn)品,一天共10次循環(huán),生產(chǎn)節(jié)拍為480min/100=4.8min。在同一條生產(chǎn)線生產(chǎn),就可以做成一個圓盤形的輪排圖,劃分成10個等份,其中,產(chǎn)品X以每2個等份安排一個,產(chǎn)品Z約每4個等份安排一個,產(chǎn)品Y則安排在其余的空格內(nèi),如圖4-17a所示。

這樣的安排是很理論化的,因為需要每一個產(chǎn)品都很準(zhǔn)確地在4.8min內(nèi)完成。在實際生產(chǎn)時,可能會發(fā)生延遲的情況,如再按照這樣的方式生產(chǎn),就有可能無法按時完成。為了增加生產(chǎn)安排的靈活性,可以增設(shè)一個自由位。自由位就是不指定具體產(chǎn)品的調(diào)整位,用自由位的時間來應(yīng)對生產(chǎn)過程時間的調(diào)整,增加生產(chǎn)安排的靈活性。例如,可以將圓盤劃分為11格,將最后一格規(guī)定為自由位格,當(dāng)這一個循環(huán)的時間不能如期完成時,就利用自由位的時間來補(bǔ)救,如圖4-17b所示。自由位所占用的時間可以比正常的產(chǎn)品節(jié)拍時間少。因為有自由位的時間占用,有效的工作時間也跟著減少,當(dāng)然節(jié)拍時間也變短了。
3.ABC分類法
在產(chǎn)品品種較少的情況下,可以運用輪排圖按照節(jié)拍和品種比例進(jìn)行排產(chǎn),但是在品種較多的情況下,就比較繁瑣,這時可采用ABC分類法進(jìn)行排產(chǎn)。
例:某條生產(chǎn)線生產(chǎn)10種規(guī)格的產(chǎn)品,如表4-8所示??蛇\用ABC分類法,具體排程步驟如下:

(1)進(jìn)行ABC分析。首先,對各規(guī)格產(chǎn)品的產(chǎn)量進(jìn)行ABC分析,設(shè)定A為50%以上的生產(chǎn)量,B為20%~50%的生產(chǎn)量,C為未滿20%的生產(chǎn)量。由表4-8可知,產(chǎn)品a和b占總生產(chǎn)量的53%,屬于A類產(chǎn)品;產(chǎn)品c、d、e占總產(chǎn)量的30%,屬于B類產(chǎn)品;其余產(chǎn)品占總產(chǎn)量的17%,屬于C類產(chǎn)品。
(2)決定生產(chǎn)批量。以10、100的倍數(shù)等容易辨識的單位,構(gòu)成生產(chǎn)批量。因為管理數(shù)字小面簡單的話,可使管理單純化。
(3)制作均衡化計劃周期表。先確定A、B、C三類產(chǎn)品的每天平均生產(chǎn)量,然后再具體安排各產(chǎn)品。對于A類產(chǎn)品,盡可能安排每天生產(chǎn);對于B類產(chǎn)品盡量以周為單位安排生產(chǎn)(每個循環(huán)3日~1周);而C類產(chǎn)品就可以按實際情況統(tǒng)籌安排生產(chǎn)。表4-9是最終均衡化計劃周期表。從表中可以看出,A類產(chǎn)品每天生產(chǎn)量為800件,以400件作為最小批量安排生產(chǎn);B類產(chǎn)品為450件,以150件作為最小批量安排生產(chǎn);C類產(chǎn)品為250件,以50件作為最小批量安排生產(chǎn)。這樣既保持了每天1500件的生產(chǎn)量,又使得各個品種得到較好的搭配。


(4)安排每天產(chǎn)品投入順序計劃。在均衡化計劃周期表的基礎(chǔ)上,可以進(jìn)一步均衡化,安排每日產(chǎn)品投入生產(chǎn)線的順序計劃,此時,可以參照輪排圖的做法。例如,第一個工作日生產(chǎn)a、c、d、f、g、h6種產(chǎn)品,可以按照16:6:3:2:2:1(800:300:150:100:100:50)的比例做出輪排圖。
三、其他技巧

1.裝載均衡箱
實現(xiàn)小批量生產(chǎn)工作有很多方法。有些公司使用一種幫助均衡生產(chǎn)品種和生產(chǎn)量的工具,叫做裝載均衡箱。這種箱子有一列看板插口供每個批量使用,還有一行看板插口供每種產(chǎn)品使用,如圖4-18所示。在這種系統(tǒng)中,看板不僅表示生產(chǎn)的量,而且表示生產(chǎn)這種量的時間(基于節(jié)拍時間)??窗逡援a(chǎn)品類型所需的混合序列放入均衡箱中。隨后物料搬運員取走這些看板并將它們帶到定拍工序,每次一個批量。圖4-19為使用裝載均衡箱的看板循環(huán)過程。

2.指定座
對于像涂裝、電鍍等采用批量生產(chǎn)的工序,可采用指定座的方法進(jìn)行生產(chǎn)均衡化。所謂的指定座就是對號入座的意思。

例如,圖4-20為傳統(tǒng)生產(chǎn)排程使用的指定座實例(改善前),是用于掛A、B、C三種產(chǎn)品的掛架。產(chǎn)品A的掛架每個架子可掛8個,共有3個架子;產(chǎn)品B的掛架每個架子可掛6個,共有2個架子;產(chǎn)品C的掛架每個架子可掛9個,共有2個架子。這樣A、B、C三種產(chǎn)品批量分別為24個、12個、18個。
天行健精益管理王老師:這種傳統(tǒng)的方式會發(fā)生如下的問題:①以批量的方式到前工序領(lǐng)取零部件,從而形成較多的在制品庫存;②涂裝以后采取批量堆積搬運的方式,容易造成擦傷,使不良品增多;③涂裝工序沒有形成流程化,妨礙整體效率提高。

圖4-21為改進(jìn)后的指定座。每一個掛架指定可掛4個A產(chǎn)品、2個B產(chǎn)品和3個C產(chǎn)品,共6個掛架的數(shù)量,這就是均衡化的指定座方法,這樣可以削減在制品庫存量,減少空間需求,對生產(chǎn)變動也能很快地響應(yīng)。
3.接棒區(qū)方式
對于組裝生產(chǎn)線各工位作業(yè)平衡是非常重要的,而多品種少批量的混合生產(chǎn)線要保待平衡是有一定難度的。為了保持各工位的均衡性,可以采用“接棒區(qū)”的方式。這與接力比賽時采用的接棒區(qū)類同,即以相鄰的兩個工序之間劃出一個“接棒區(qū)”,如圖4-22所示。當(dāng)前工序的作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)品已經(jīng)流動到接棒區(qū)的時候,就請求下工序的作業(yè)員支援,幫助完成工作。用此種方式可以確保每一個工作站都能在周期時間內(nèi)完成工作。所以,作業(yè)人員必須訓(xùn)練成多能工,并建立相互支援的機(jī)制。

4.分支方式
當(dāng)產(chǎn)品工時差別較大時,依靠接棒區(qū)方式就不能有效地解決。這時,可采用分支方式,即在正常的生產(chǎn)線中再設(shè)立一條分支生產(chǎn)線,將超出主生產(chǎn)線作業(yè)量的部分在分支生產(chǎn)線上加工生產(chǎn),直到進(jìn)行到正常作業(yè)量的工作站時再返回正常的生產(chǎn)線內(nèi),如圖4-23所示。

分支式生產(chǎn)線只是為了克服混流生產(chǎn)線上各產(chǎn)品工時相差較大時一種解決方法,只能是其他改善做不到時采用的一種應(yīng)變手段,而不是最佳的方法。必須朝著努力減少不同產(chǎn)品的作業(yè)量差異的方向努力,這才是理想的改善。
四、均衡化生產(chǎn)改善案例
天行健精益管理王老師:一汽紅旗轎車焊裝車間通過學(xué)習(xí)準(zhǔn)時化生產(chǎn)管理,推行均衡化生產(chǎn),將四門兩蓋工段的大批量生產(chǎn)改善為小批量混流生產(chǎn)。圖4-24為改善前焊裝車間的布置圖。

1.改善前存在的問題分析
四門兩蓋工位采用大批量生產(chǎn),存在如下問題:
(1)采用單品種、大批量的壓合和烘干方式。每個品種集中壓合后再更換模具;每個品種烘干完成后,再更換吊具進(jìn)行另一品種的烘干。
(2)在制品多,壓合處有12輛份的前后蓋儲備,烘干爐的儲備是車門72輛份、前蓋和后蓋各36輛份。
(3)占用工位器具多,四門兩蓋占用的工位器具共64個。
(4)占地面積大,共占用面積126m2。
(5)生產(chǎn)操作人員多達(dá)16人。
(6)過量生產(chǎn)導(dǎo)致大量的資金被積壓。
(7)工件質(zhì)量不好控制,質(zhì)量問題源的追溯受到阻礙。
(8)現(xiàn)場擺放器具過多造成秩序混亂,工位器具不足。
(9)制造過剩掩蓋了生產(chǎn)過程存在的計劃、人員和設(shè)備的管理問題。
2.改善方案
根據(jù)均衡化生產(chǎn)的方法,對四門兩蓋烘干工位進(jìn)行改善,具體改善如下:
(1)變單品種、大批量的生產(chǎn)方式為多品種、小批量的生產(chǎn)方式。
(2)根據(jù)月度生產(chǎn)計劃,制定基本生產(chǎn)計劃,確定每種產(chǎn)品每天的平均生產(chǎn)量。沖壓按小時的生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行生產(chǎn)。
(3)重新制定四門兩蓋的生產(chǎn)節(jié)拍,保證各種產(chǎn)品能及時滿足需求。
(4)根據(jù)每天的生產(chǎn)節(jié)拍確定四門兩蓋每個節(jié)拍的需求量來改良吊具,設(shè)計合適的指定座。烘干爐只設(shè)12輛份的專用吊具和1份備用吊具。
圖4-25為改善后焊裝車間的布置圖。

3.改善后效果
實行均衡化生產(chǎn)后,各項指標(biāo)明顯改進(jìn),如表4-10所示。改善后達(dá)到的效果為:
①只按節(jié)拍生產(chǎn)下道工序需要的產(chǎn)品,體現(xiàn)準(zhǔn)時化生產(chǎn);
②不會出現(xiàn)零件滯留,保證零件先進(jìn)先出;
③小批量生產(chǎn),很容易保證質(zhì)量;
④在制品少,使問題源的追溯性成為可能;
⑤減少工位器具,使工作現(xiàn)場整潔有序;
⑥能及時暴露出設(shè)備停止、生產(chǎn)不均衡等問題。

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