精益生产首要原则-单件流

Blog post by 方冬生

Learn more
October 20, 2022 | 精益工具及方法, 精益转型

为什么单件流是精益生产的首要原则

在制造行业里,谈到生产领域精益实践的时候,人们往往对于精益的众多概念、工具、方法感到困惑,仿佛是面对一个充满着神奇工具的盒子,却不知道如何挑选合适称手的工具为自己所用。笔者从精益生产的原理出发,结合多年精益实践经验,来分享关于精益的两大原则:单件流与拉动。今天先谈谈精益原则1­-单件流。

首先理解一下什么是单件流,一件产品或工件从第一道工序开始,各工序之间只有一件在制品连续生产并流转至最后一道工序,直至完成生产并下线。

01 从生产周期的角度来看

单件流是生产周期最短的一种生产方式。下面我们通过一个案例来验证一下。

A. 批量生产模式下:设想如下生产运营案例中,订单A每件产品的客户需求节拍为1小时,各工序没有瓶颈,且加工完后批量转运。

如果此时有订单B需要排产,每件产品的客户需求节拍同样为1小时,各工序同样没有瓶颈,在不紧急插单的情况下,订单A的所有产品经过各道工序生产完成,释放产能后,才开始生产订单B的产品。所以订单B的第1件产品经过各道工序直至成品的生产周期时间至少应为: 21+14+26+12+9=82小时。这中间还不包括任何停机、报废、缺料等待等异常情况。

这是生产周期的计算逻辑,其实这也告诉我们,生产周期与各工序间的在制品数量基本上成正比关系:生产周期拉得有多长,是因为工序间在制品的数量堆得有多高。同理,订单A的任何1件产品经过的生产周期,也与各工序间在制品数量的多少有关。

B. 单件生产模式下:同样上述案例中,如果是在理想的单件流情况下,任何1件产品经过各道工序的生产周期只需要4小时就可以产出。

不过需要指出的是在一些大型产品、工件的重工行业,由于生产批量相对小得多,各工序间的在制品接近于单件加工,所以在这些行业中的产品生产周期主要表现为工序加工时间与工序间的产品物流周转时间之和。

02 从产生的浪费来说

单件流是生产过程中浪费最少的一种生产方式。生产中的浪费主要分为7种形式,其中库存是最大的浪费,因为库存会带来其他的浪费:

  • 库存本身就是浪费
  • 库存本身具有过量生产的属性
  • 库存会带来物料的等待浪费
  • 库存天然地具有运输的浪费
  • 库存会有额外的搬运、走动、寻找、翻料等不必要的动作浪费
  • 库存会有额外不必要的流程处理,如进出中间库、入账操作等
  • 库存在保管不当或运输过程中产生缺陷或报废品的风险

除此之外,库存会占用公司大量的现金流,占用空间,库存搬运过程中会使用叉车、特种技能的人工、燃油的特殊保管等,会延伸出一系列其它不必要的浪费。当实现了单件流生产模式后,以上的大多数浪费会被压缩到最低状态。

实施单件流生产的前提与方法步骤

既然单件流有如许好处,可在我们的实际生产环境中,笔者依然看到很多企业仍然乐衷于大批量生产,乐此不疲,美其名曰生产效率最大化。我常说,抛开客户需求锚点大谈生产效率,有时候是一种伪效率。埋头苦干的同时,也要适当地抬头仰望星空,我们真实的客户需求在哪里。这里说的客户往远端说是终端客户,往近了说,是下游工序的内在客户。

实施单件流的前提与方法步骤

根据产品族以及对应的机器、场地、人员等资源配置形成独立生产运营的组织或团队。有些昂贵机器或大型设备如果在不同的产品族之间共享产能,这时候该工序/设备/机器无法与某产品族连线(否则会带来该机器的运行效率低下),只好退而求其次,在该工序/设备/机器实施拉动,连接上下游工序的日常运行。

市场上波动的客户需求通过公司计划部门的技术处理(历史数据分析并预测未来趋势、产能分析、与客户的实时沟通协调等),以达到订单在产能上的均衡分布,这个过程,我们称之为订单均衡化

由于单件连续流生产,产品的切换频繁,更需要快速换型/换线,降低机器/产线的停机/停线时间,以充分利用机器/产线的加工时间,在满足客户需求的前提下,充分提高资源的利用效率,以最少的资源投入满足客户需求。当然,如果是专线生产某种产品,不存在换型。可是在需求多样化的今天,这种情况已经越来越少。

TPM(全员生产维护)活动确保机器的运行状态良好;防呆防错设计稳定各工序的产品质量;人员组织的稳定包括人员技能及出勤;物料供应准时化;现场支持小组快速响应;问题解决能力彻底消除问题的根源。

很多企业由于日常运营的基本功不扎实,生产过程中存在很多的异常,所以只好孤岛作业,大批量生产,以更多的工序间存货掩盖生产过程中的各种问题和浪费,殊不知这样会吞噬公司更多的资源。只能说,这种生产方式不是直面问题解决问题,而是掩盖问题,从而造成更多的问题;以一个新的流程解决原流程中的问题,殊不知新的流程带来了更多更大的问题。

如果要问,生产的稳定性达到何种程度就可以实施单件流生产,我的建议是基于OEE(总体设备效率)达到85%的世界级水平,可以实施单件流生产了。

计算客户需求➡计算需求节拍➡确定生产节拍(需求节拍的基础上考虑产线的效率因素)➡生产流程时间(单件流生产线第1工序至最后工序的总工艺时间)分析与优化➡线平衡分析与设计➡机器设备/工装夹具设计➡工位及产线布局设计➡线边物料摆放设计➡线边物料供应设计➡产线工位目视化➡生产线模拟(纸箱工程或3维模拟图)➡产线现场管理目视化➡产线爬坡管理➡移交日常运营团队。

Staufen Back To Top Button