精益生产的方式和理念:“一个流”生产
“一个流”生产的概述(one piece flow)
精益生产方式的核心思想之一就是要尽量使工序间在制品数量接近于零。也就是说,前工序加工一结束,应该立即转到下一工序去。此种生产同步化(顺畅化)是实现精益生产的一个基本原则。生产同步化的目的是尽量使工序间在制品数量接近于零。
1. 何为“一个流”生产
只做有价值的工作是精益生产的理念之一。没有价值的工作都是浪费。为了排除传统生产方式中所存在的大量浪费,精益生产方式中采用“一个流”生产最大限度地排除搬运。在制品多,可能出现大量不良等无价值的现象。
所谓“一个流”生产,是指将作业场地、人员、设备(作业台)合理配置使产品在生产时,每个工序最多只有一个在制品或成品,从生产开始到完成之前,没有在制品放置场地及入箱包装的作业。
为了实现“一个流”生产,必须将设备或作业台的布置进行调整。不是按类型而是根椐加工工件的工序进行布置(设为垂直布置),形成相互衔接的生产线。
作业区中设备或作业台布置一般采用:“U”形。目的是使作业的入口与出口接近。消除作业人员完成一件产品后从出口(最后一工序)返回入口(第一个工序)的步行浪费。 此种“一个流”生产有两个明显的特征:一是零件一个一个地经过各种设备(工序)进行加工、移动,不是一批一批地加工、移动。二是作业人员随着在制品走动,从作业区的第一工序到最后一个工序都是该作业人员操作。此种方式因为各工序衔接在一起。前工序做完一个在制品,就可立即“流”到下一工序继续加工,所以工序间几乎没有搬运距离,也没有制品。因此,在制品数量可以大幅度降低,生产空间随之减少,能耗也节省了。不良品一旦发生就可以立即发现,而且很容易地确认出是哪一台机器(工序)、哪一个作业员做出来的,这有利于消除不良品,更重要的是生产同期大幅度缩短,更能满足市场多变的弹性需求。
每个“U” 形或“二线” 形作业区可同时供多个工人进行多道工序加工,一个作业区只需设置一个入口存放处和一个出口存放处,不必为每台设备单独设置入口存放处和出口存放处,场地也节省了许多。
2. “一个流”生产8大要点。
1) 单件流动
? 避免以批量为单位进行加工;应逐个完成零部件在相关工序上的加工。 “一个流”生产条件首先是由单件流动开始的,单件流动就是做一个,传递一个,检查一个,将原材料经过一个个加工工序而做成成品,而单件流是一种将浪费“显露化”的思想与技术。
2)按加工顺序排列设备(作业台)
? 放弃按类型的设备(工序)布局,按工序排列设备(作业台)避免“孤岛设备”,尽可能使设备(作业台)布置流水线化(In line)。
3)按节拍进行生产
? 生产并不是越快越好。
? 过快会导致“库存的浪费”。
? 按客户的需求,适时、适量和适物的生产。
? 必须按事先计算的节拍进行生产。
? 在制品就像河中的小船,没有阻碍地、非常平稳地顺水流动。
4)站立式走动作业
? 实施站立式作业是实现“一个流”的基础。
5)培养多能工
? 将设备(作业台)连起来,但是一人只操作(一台设备或一道工序)就是“一
个流”生产,不过这样无法“少人化”,因为每台设备总要有人操作。
? 培养多能工并将生产“单元化”,即一人能操作多台设备(或多个工序)才能
按生产量变化随时进行人员增减。
6) 使用小型、便宜的设备
? 大型设备对流水线化是致命的。
? 高速通用设备也是不合适的。
? 在不影响生产的前提下越便宜越好。
7)“U” 形布置
? 按加工顺序排列设备(工序),作业员布置在线内侧。
? 直线布置不好,因为加工完成返回起点时存在“步行的浪费”。
? 应按“U” 形、“二线” 形或“O” 形排列。
? 精益生产者对机器设备(作业台)设计也要求“IO”一致观念来设计亦即投
入点与取出点都必须在同一工作点,如此才能节省人力,使物流线路顺畅而消除浪费。
8) 作业标准化
? 进行作业标准化。
? 定期检查。
? 要做到多能工化就必须先力求将机械标准化,以便任何一位作业员都有能力
操作机械。作业方法也需彻底标准化。消除特殊作业及例外作业(通常由水蜘蛛或助拉来完成),将多能工化作为工厂首要目标一致推行。
管理创新
2012年第04期
精益生产之重要理念“一个流”及其应用
●山其贤
摘要:文章通过对精益生产之重要理念——“一个流”的理论研究,结合企业生产过程的主要问题,参考国内外在精益生产及工业工程的最新研究应用成果,运用价值流图析,过程分析。节拍测算等方法,对“一个流”在医疗设备装配生产线的实践运用方法作了探索与总结.
关键词:医疗设备;精益生产;价值流分析;过程分析:节拍测算
1.绪论
(1)背景与意义。
当今世界fT业的1毛速发展,已从传统简单模糊的大量生产方式逐步向准时及高效的精益生产方式转变。
20
的生产流程.需同时满足高品质、低成本、短前置期及灵活弹性。
大野内一在美国超市的启发下.产生了一种没有浪费的流程假设,如果生产象超级市场那样,人们可以随手取东西走,I^f货架上没有多余的东西,没了及时补充。如果牛产线象这样.那么就没有了库存,或者库存很低了,然后搬运少了,不良品也少了,顾客需要什么,就在需要的时候提供需要的量.做到个性化。同时他也从亨利?福特的规模化生产过程汲取重要的也是辐特未能真正有效文施的无|lI】断流程.rh此大野内一开始着手导人一系列的措施.通过几年至数十年的持续不断努力,刨造了并被证明足推动制造业迈向一个新时代的丰山制造体系.也就足在20世纪90年代被麻省理丁学院研究总结为的精益乍产!
精益生产的核心原则是以市场(客户)需求为导向,减少和消除一切不必要的浪费,以“尽善尽荚”的理念和科学系统的方式不断持续改进。也町以归纳为五方而:价值,价值流、流动、需求托动,尽善尽美。
②精益卞产变施主要工具与方法。a.价值流罔析(Value
Slream
Mapping)。
l}}纪50—70年代,日本丰田汽车公司通过创新其生
产组织管理方式,以其低成本、岛质量和低油耗.在美国等发达地区汽车市场形成相当大的竞争优势。80年代后。世界知名管理学院对:仁圳的成功管理方式进行总结并推广.称之为粕益乍产方式。其核心思想是以骼体优化的观点合理配置和利_ll}企业生产要素.消除生产中一切不产生附加价值的劳动和资源,追求“尽善尽美”,获得更高的生产效率和史大的经济效益。
精益生产在汽车制造业的成功案例.使世界包括中国企业将如何有效地把精益牛产方式(简称I.P)等先进管理技术麻州到生产管理当中.使企业在多变的生产环境下获得最佳生产效率和经济效益,列为企qp发展的重要战略目标。
作为医疗设备制造企业.公司的业务在不断增K.竞争压力也随之加大。为了保有弗提升市场优势.公一】需要从研发创j{Ii.产I磷质量、响应速度及成本控制等各方面米不断增强企业竞争力,提高客户满意度。
(2)国内外研究现状。
如何将精益乍产的管理及.丁业T程方法有效地应用于传统杂乱而低效的生产管理巾呢?以下将对彳『天理论、方法及实践经验作基本介绍。
①精益生产的南来和原则。
精益生产起源下二战后。1950年.日本丰田汽车的二把手大野内一接到了当时丰田总裁丰田英二的一项新T作.设法改进Ii叫的制造流程.向桶特汽车公司的生产力看齐。当时人们不禁怀疑.丰田英二到底是怎么想的?根据当时的大规模生产方式.光是”规模经济”这一项.就不是小型的丰田公司uJ以做纠的境界.丰田必须i殳法调馅借鉴桶特公_J
所i胃价值流.即产品从原材料供应到最终交付给用户的所有过程,包括原材料供应过程、零部件供应过程.卡产辅助件供廊过程、生产加,I:及测试过程,产品包装发运过程.还包括产品没计更改过程。“确定整个价值流的全部过程”.印企业萤对产品生产的企过程进行准确的分析和判断。“使价值流流动起来”.就是要在明确的价值流过稗中消除所有的浪费,如等待、价值流回流和凶产品缺陷导致的返工返修的浪费.提高生产过程的效率等。
价值流吲析(VSM)足实施精益生产的,f端。编制jl{生产过程当中的配供料时问、生产丁序转换时IilJ、停下等待时间、在制晶库存,原材料移动和信息流锋将会帮助识圳’前生产状况下的洫程活动,并上土指0I找纠将来期望的生产状
作者简介:山其贤,上海交通大学机械与动力工租学院工业工程硕士生.
@。.I习
万方数据
2们2年第04期
况。绘制价值流网的过程包括绘制i}{.‘当前状况”和你认为的“将来状况”。“将来状况”将会成为精益改进策略的基础。
在精益生产当中,真正要做到的是使得一个过程仅在下一个过程需要时制造它所需要数请的合格产品。通过价值流罔折把最终顾客回溯到原材料的所有过程连接起来——进而采用一种没有迂回的平滑的流动,使之产生最短的蒯期、最岛的质量和最低的成本。
b.一个流。
~个流是精益生产方式的核心理念,也是主要实现方法之一,指的是从原材料投入到成品产出的整个制造加T过程中.每次只传递一个制件到下一道l:序I:位,每道工序在下~道工序需要制件时刚好加T完毕并立即传递,IIi『且传递的数量为一个。因此+一个流也叫单件流和“做一个,传一个”。一个流生产町以最大限度降低在制品库存,鼓励保持工作均衡.提高质量,及促进其他的改善。
要实施一个洫生产,需要以下几方面的保证:
~是单件流动。“一个流”生产的第一要点就是要使产品生产的各道工序傲到儿乎同步进行,使产品实现单件生产、单件流动。单件流动是为了避免以批量单位进行DII:I:.Ii{『道工序的加工一结束就+证刻转纠下一道‘T序,从而使得工序刚存制品的数最接近干零。
二是按加工顺序排列设备。在国内外很多制造企业中可以看纠,不同工序的加T设备之问的距离会比较远。加I:过程巾的在制产品需要花费较多时间和人力才能搬运列下一道_T序.这样的现象被称为孤岛没备。”一个讹”生产要求放弃按设备类划ttl!s/,I的布局,而是按照加工顺序米排列生产设备.避免孤岛没备现象的H;现.尽可能使设备的布置流水线化,做刮只有“一个流”。
三是按节拍进行生产。。一个流”生产要求各道工序严格按照一定的节拍生产。如果各道I:序的生产节拍不一致.将会m现产品积压和停滞.无法形成“一个流”。凼此.应该设法让生产慢的设备快起米,生产快的设备适当减慢速度.每一道下序都按节拍.扶衙使嫠个生产过氍峨畅。
四是培养多能+I:。在传统生产方式巾.工人通常只会操作一种设备。当没备l的生产能力很强而设备2的生产能力较弱时.很容易造成没备l的操作.T.人空闲而设备2的操作.r人过于繁忙.从而导致生产不均衡:凼此.“一个流”生产要求T人能够操作多台牛产没备.通过培养多能.1.来均衡整个生产节拍。此外.培养多能工还彳『利于人员的增加或减少。
五是作业标准化:作业的标准化要求每一个岗位、每一道工序都肯一份作业指导书.然后检矗员T是否按照作业指导书的要求工作.这样就能强制员.【严格按照既定的生产节拍进行生产。如粜作业没有标准化,那么生产一个产品的时间就得不到控制.无法控制生产节拍,更无法保证形成。一个流”(作业的标准化.与IE作业研究有直接关系)。
c啦动式准时化生产。
“拉动”就是按客户的需求投入和产出,使用户精确的
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万方数据
管理创新
在他们嚣要的时问得到需要的东西。实行拉动以后用户或制造的下游就像在超市的货架上一样地取到他们所需要的东西。拉动原则由于生产和需求直接对应,消除了过早、过量的投入,『fIi减少了大量的库存和现场在制品,大量的Jk缩了提前期。拉动原则的推动,是使得企业在管理系统中充分考虑和实现按需设计、计划和制造产品的能力。
要实现接需制造,各个环节中就必须遵循准时化生产。一_日需求出现,上下道T序就需按一定的时间运作.及时把产品提供给下一环节.以确保最终客户能按时收到产品。其中准时化供货是基础。准时化供货是指企业通过多种管理手段,对“人、财、物、时间名!问”进行优化组合.做列以必要的劳动确保在适当的时问内按适当的数茸提供必要的材料和零部件.以期达到村=绝超量、超时供货.消除无效劳动和浪费、降低成奉.提高效率和质最,用最少的投入实现按需产出的供货方式,准时化供货.可以从四个环节考虑:成品向客户供货;半成品,工序f酬共货;仓库向车闷供货;原材料向供应商采购。
2.问题分析与改进方案
对医疗产品生产线进行改进.首先需分析生产系统现状,确定主要问题点,然后进行改进方寨制定与实施。
(1)产牖与牛产系统现状分析。①产品简介。
医疗设备CT系统是临床影像诊断类产品.主要用于各级医院。通过对患者病兆部位的x射线断层,螺旋扫描成像,来辅助医牛进行诊断。系统主要由以下部分组成:
机架一完成x射线断层,螺旋扫描
病床一提供扫捕所需的病人定位与移动(垂直,水平)影像管理系统一对扫描数据进行处理.成像.打印,数据管理及影像应用后处理。
②产品生产现状分析。
产品体移{较大,想重葡约2.7吨。产品乍产主要分为机架装配与过程测试.系统总装与最终测试.以及产品最终检验。本文论述对机架装配线进行精益牛产的分析与交践。
以机架生产线A为对象,原有的生产方式主要为按定单预测生产:根据生产汁划,先进彳-大转艇预装。然后发送至牛产线的6个T位并行牛产;每个T位两名员工进行机架的所有装配,最后做动平衡测试及相应的标识;6个工位所需物科大部分堆放在产线卜.;各I:位的取料搬运需占用一部分时间;每个-I_位都需配备相廊的I:具与设备:如遇到产线不能快速解决的质舒问题.需等待丁群师到场分析解决,才能继续生产;过程检验通过后机架会被搬运至总装测试等待区域。
通过对机架装配生产线A的价值流分析得出以下主要问题:a.产线I:的在制品库存大(原材料,在制机架半成品,总装测试等待区的机架).h.物料按品种堆放.各工位取不同科需往返f‘几次,费时费力;r.遇到疑难质请问题.产品需在产线上等待时间较长;d.工具设备配备不均衡.有些.1:具有较大冗余时r日J.村有些设备需要几个工位共享,会出现工位
管理创新等|殳莳的flJ『抛.=
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通址1时个if;c理念及^法的研究,对原_I巾产模“作以下搁档方案(这咀主要舟蜊1j~个流竹美的方寨):n按产l晴需求预测,|f算节拍时间Takl
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2012年第04期
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h生产流程分析和作业捌量.按节拍时Bq重新稠档工位和T序.建立一个溉生产斗m新规划物料供给方式.“每个丁位为对象进行^E料到工位;tI重新进行场地布局。配备一具设蔷刊各个一位=
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生广:节拍(TAKTTIME)魁指根据客户|丁m计算的每产n{一个产鼬所需要的时间节拍是一个流平衡生产的依据,稳定的节拍有利于生产安排和人力物力的充分剃H』。
节拍的计算公式为:下kJ=TpgI'ml
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囤2流程分析(后)B生产流程分析.
(1)
透过对巾产流程分析町以明确,r产过程各个环节、先后次序、时间.一艺螫求等(如l毒|l】。
漉程分析主要针对以下几个问题,找}I;优化的T序方案:a布先后次序盖系的作业;h时间占川较K及强度犬的作业(J叮卉拆分,改进)“作业是青uf稠档次序.合计.击除.
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A中:rk』卜一节拍(7FAK'I’。l、IME).单位:分钟,f};
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仆I每17件口作业时州计抖公』℃为:
T『,l=TInt—Tbrk—Tmainl
根据分析结泉.拄照生产节拍对作业进行重新调整(如
|萼|2)。
A中:’ml——饵丁作13伞部班次规定的作业时n,I
(Totaltime).单位:分钟;Tb吨——每1.fI:日内【.人汁划停
改进后,一条流产线6个。r位,2个片行于工序,人员减
少2名。
T时P'I(B㈣k
钟;TmaInt--每I.作日内设备平均故障时间(M跚len删t
lin”),单位:仆钟。
从武(】】和(2)可计算出产品的节拍时间为IHo分钟。
hn?}}.乜括吃饭时¨、体息时间.单忙:分
C物料供给调簪。
在~个流的理念中.贽t止萁按照需璺‘流动”起来牛产.拉动』℃准时化生产是很重要的环节。而其巾物拇的准时化
足~个流生产的基本仪汪,上下I‘序nⅡ的准时供货.需要各个’『序小身有
FlowChartOevelol:mlent--CurrentSituation
及时的生产原料的供给。
打破以往以物料种类为存搜片式的旧管理模式.以各个工位的生产需要为拉动.以tlf视化物料katlhan作为基本于段,结台每个+I:拄的物事车及I。艺要求.犍计制作了线捧车式的流动
物料架。物料架由员:吖l主设计制作.
充分发摊其主动和刨造性。
物料架的特点汛以各T位作业为需求.礴足,J:位作业的实时需要.没有往返拽料取料的时间资潭浪费;b轻便稳筒.占用空间小.c层次化,每层每个物料有麒周定的位置和标识.方便易取,不易拿错;d可观化强,库痨发料人员直接ur根据物科架状态进行dE
田1流程分析(前)
料。
口匿二
万方数据
2012年第04期管理创新
n场地布局及工具设备,产线占地面积减少40%;③在制品库存减少(WIP)50%。在对生产流程及物料配给方式进行改善后,就需要考企业在取得经济效益的同时.提升了对市场需求的响虑产线总体布局的调整.以及工具设备的配备。以一个流生应建度。对企业内部的管理能力,刚队协作及能动性,供应产工位基奉占地牵M为中心.每一工位所需的基本I:其设商管理等都有,全而的提升。企业整体竞争力也得以加强。备、流动料架、生产信息系统为综合考虑凼素,将原有的场精益生产^式的原动力是持续改进(Cnntlnuous地重新布局(如图3)。ImprovementP¨凇ss),其根本的出发点是无止境地追求完
美,永远不为已取得的成绩而满足.并需要
不断地消除或减少企业中存在的备利r浪
费。市场的多变化和童争的日益自热化.对
企业提H:了反应更快、质量更高、成本史低
一的要求。因此.精益生产的实施是一个良好
的开端,精益生产企业需要保持不断改进,
使企业不断走向精益化、柔性化和敏捷化.
从而保持并提升竞争优势,更好的适应市
场需求。参考文献
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改进厉,在保持提升牛产力的同时.产线占地面积减少14l汪应洛T业T程Iml北京:机械T业f|{版社.1994100m2.15l粜耀明.束立强设施规划与物流[MI北京:机械T业出版
3.结果评价与总结社.2004通过精益生产,一个流生产管理方式的改善.产品生产(编辑:王遐)线得到了以下成果:①制造周期减少lItadwme)30%;②十{上接第1l百’利.创新。运骨的指导和外部资源的注人.1f}医药企业的发展带来了5基本数据——20l0年1月一201L年9月国内重大井助益。在PE投资金额方面.今年最大fI勺投资寨.由KKll以购案例整理(如表1示)近24.00亿美元收购苏州腔囊一案稳居榜酋。
形式之二.足太型企业集团发起的对医药行业的井购.参考文献日标是长期特有股批,抢占市场份额.打造行业大鳄.例如111H克雷格彼得森管理经济学IM】北京:中国人民大学出泰陶正大集m通过腔权并购.连步控腔了北京泰德、正大天版祉.21103.畸、正大海尔等一批优势企业.组建控股公司巾国生物制药121抽兵淡我国制药业的井购m现代管理科学.2007(2l:然后在香港上ffi.宴Jj巴了实业的稳定增长和K期同报。102一103
4.问题对蓑研究口帐夕勇.井曲与管理整合IMI北京:中国财政经济出版社,笔者对于解决中国企业并购问题的设想如下:首先.本2004土优秀隈药企业要抓住时代机遇,积极与外资企业开展合14l朱盅宪公司计均与重组IMl北京:清华大学出版社.2006作:在充分保护自身利益的基础上.通过合作学习技术、斑【5l十春眸.大井购聊l上海:上海人民出版社.2006念、方法.从ml早开步A.ttt界顶缎药企大门.其次。医药企业㈣周琳企业,f_购的资源协同IMI.北京:中国经济出版社.应抓住资本市场对医药行业戈注度高涨的时机,充分惜力2007资本市场,快速傲强墩大。最后.在发展中,必须要重视专(蝙辑:兢鑫)万方数据
精益生产之重要理念“一个流”及其应用作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):山其贤上海交通大学机械与动力工程学院江苏科技信息(学术研究)Jiangsu Science & Technology Information2012(4)
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