精益生产从消除七大浪费开始

2018-05-17 13:29:00
元朝86
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摘要:精益生产从消除七大浪费开始

精益大师詹姆斯P.沃麦克说过:如果你不能迅速把产品开发时间减半,订单交付时间减少75%,生产时间减少90%,那你一定是哪儿做错了。

精益生产是通过消除企业所有环节上的不增值活动,来达到缩短生产周期降低库存与成本、和改善质量的目的。

精益思想来源于根据顾客需求,重新定义价值;识别价值流,重新制定企业增值活动;使价值流动起来;依靠用户需求拉动价值流;持续改善,追求尽善尽美。


精益企业是用精益思想武装起来的企业。在设计过程、订货履约过程、生产过程系统等多个方面的引进精益思想与工具,不是简单的提高效率,而是提高到企业战略创新的视角。用精益原则和实践为所有的参与者有效地创造价值.,最小浪费和快速应变,达到按需生产、快速制造、柔性企业、精益供应链,有效的平衡QCD,即质量、成本、速度三者的关系。


一、精益生产的七大浪费


1 、过量生产最常见现象


只考虑本工序生产方便,不考虑下道特别是装配的实际需要。只考虑本工序的尽其所能,忽略了上下道工序间的平衡和配套,多劳多得造成生产者“提前和超额”,过量采购(外协件、外加工件),考虑员工工作安排生产以后要用的产品,预测与计划失误、信息传递失误造成的浪费,害怕换模生产超出实际需要、以后需要的产品。


消除方法:形成一个流、节拍化生产


“一个流生产”是指从毛坯投入成品产出的整个制造加工过程,零件始终处于不停滞、不堆积、不超越,按节拍一个一个的流动的生产方法。每道工序加工完一个制件后立即流到下一工序;工序间的在制品数量不超过紧前工序的装夹数量;零件的运动不间断、不超越、不落地;生产工序、检验工序和运输工序合为一体;只有合格的产品才允许往下道工序流。


一个流生产对人与方法的要求是提高人的操作技能、技能必须“多能化”,使一个人能够同时操作多台设备,必须对员工进行实施有计划教育与培训,标准化作业,没有标准化就没有改善,就没有柔性。


一个流生产对设备的要求是按照加工顺序排列设备;为了灵活应对市场变化,宜选用小型、便宜的设备;设计一笔画整体工厂布置,将机群式布局改为流程式布局,采用U字形生产线,进出口最好放在一,起将长屋形变为大通铺形,将单独隔离生产线改为生产线集中布置。


一个流生产对物的要求是瞄准在制品和半成品为零;让上下道工序作业时间缩至最短;工件不停留;工具位置固定;尽量减少搬运;


节拍化生产要求是需求节拍TT(Takt Time)与生产节拍CT(Cycle Time)平衡,生产节拍对生产的作用首先体现在对生产的调节控制,通过节拍和生产周期的比较分析,可以明确需要改进的环节,如当生产节拍大于生产周期时,生产能力相应过剩,当生产节拍小于生产周期的情况下,生产能力不能满足生产需要。生产节拍的另一个作用是能够有效防止生产过剩造成的浪费和生产过迟造成的分段供应不连续问题,并确定工序间的标准手持品数量。

产能平衡的基本要求是产品以装配为标准的部件生产大致平衡;部件生产中各零件生产之间的大致平衡;零件生产中上下道工序之间的大致平衡;平衡率低于80%以下的都应实施改善;以人员和设备的变动来适应节拍而不是相反。


2 、等待的浪费


自动化机器操作中,人员的“闲视”等待,分工过细的等待-工作分配找调度员;维修找机修工;检验找检验员;换模找调整工,设备的等待-闲置、空余,时开时停,只停不开,物料的等待仓库里,现场久放不用的材料、在制品,场地的等待,未能产生使用效果的空地、建筑物。时间的等待-上下道工序没有衔接造成的脱节,人员的等待-有事没人做,有人没事做。


消除方法:细化价值形VSM分析,混流生产、快速换模等


计划排产均衡优化合理,作业时间观测与等待时间统计分析,让不同规格、不同型号的产品使用同一种生产设备,在同一条生产流水线上组装不同规格型号的产品,就可以让厂房、设备、设施、在制品大量减少。


十分钟内准备法(SMED),采用内部装换调整作业,设备停止运行后的装换调整作业,重要的一点就是要尽可能地把“内部装换调整作业”转变为“外部装换调整作业”,并尽量缩短这两种作业的时间,以保证迅速完成装换调整作业。


3 、不合理加工的浪费


负荷不足、经常空转的流水线,机床运转中过长、过高的行程,-超过设计要求的加工精度,用大型精密设备加工普通零件,用高效率设备加工一般数量零件,超过产品本身价值的包装,建筑物过于保守的隐蔽工程、没有作用的装饰。


消除方法:生产过程分析、订货过程的分析


重新观察凭以往经验实施的作业,直在进行的操作是否有必要程序是否可调整,不同种类工具是否可统一,通用工具是否可采用专用工具。现有的记录表格是否必要,是否可精简。是否可采用电子文档,现有的物品存放位置、存放区域是否可调整,是否可对现有的作业台高度进行调整。是否可对现有的流水线进行缩短、调整等改造。


重新明确人与设备分开使用目的要求,人具有细微观察的能力,但容易疲劳和疏忽。机器可以连续均匀地工作,但只能完成重复性作业。人具有思考的能力,能迅速处理不合格或异常。机器能在高强度、危险、环境恶劣的人难以胜任的情况下工作,但会发生老化、异常、损坏等故障。但是,人与机器都不能万能的。应充分了解人与机器怎样和谐共处。


识别工作率与可运转率,工作率就是实际生产业绩与机器设备满负荷运转时能力的比率,可运转率是表示能否按照其生产能力生产出顾客(或后道)需要的数量来。片面追求设备利用率是一个极大的误区。


4 、搬运的浪费


加工费中的25%-40%是搬运费,总作业时间中80%是搬运与滞留时间,工厂发生事故中85%是因搬运作业而引起的。


消除方法:设计优化消除过程中的浪费


货物的搬运操作简单容易,寻求搬运的机械化自动化,提高效率。减少作业人员及搬运设备的等待时间,移动距离尽可能短并畅通无阻,减少疲劳和无效。


保证地点准:直接送到需求点上。品种准:只搬运现在需要的品种。质量准:拿来能用,拒绝次品和返工。数量准:不多不少。时间准:不早不迟。方法准:集成包装、过目知数、快速运输。


5 、动作的浪费


两手或单手空闲,或蹲或坐,作业动作停止,动作太大左右手交换,转身角度大,步行多,移动中“状态”变换,伸背动作,弯腰动作,重复动作,不明等待。


消除方法:进行IE工业工程的人机协调动作研究分析与改善

双手并用,最好同时开始,同时结束,这样会更加协调。对称反向,双手或双臂运动的动作如能保持反向对称,双手的运动就会取得平衡。排除合并如电焊面罩等。降低动作等级不易疲劳。减少动作限制则取零件的动作效率就高。避免动作突变,安排动作时应使动作路线尽量保持为直线或圆滑曲线。保持轻松节奏,利用惯性、重力、弹力等进行动作,就会提高动作效率。手脚并用,把脚的力量和手的灵巧结合起来。减少脑力判断,作业中应尽量减少操作工的眼睛的注意力和脑子的判断。进行复杂作业时就需要组合工具减少工具寻找、取放的动作。注意工具与人的结合的方便程度,工具的把手或操纵部位应做成易于把握或控制的形状。适当摆放,工作台或机器上将工具呈圆弧的状态而非直线的关态。应确保作业现场的设施、材料、布置、作业方法不会存在安全隐患。作业场所的灯光应保持适当的亮度和光照角度。作业场所的工作台面、桌椅的高度应该处于适当的高度,让作业者处于舒适安稳的状态下进行作业。


6 、产品缺陷的浪费


产品报废带来的损失,返工、返修带来的人员工时的损失,材料的损失,额外检查的损失,设备占用的损失,可能造成降级降价的损失。


消除方法:重在改善质量,以预防为主,从源头进行管理,杜绝不良的发生。


主要采用的工具如自働化、防错法、标准作业、TPM等,把每道工序都零缺陷,从整体上建成一个完美的质量保证体系,生产出用户满意的产品,不断提升企业竞争力。


重点对产品关键特性(性能、精度、寿命、可靠性、安全性等)有重要影响的关键部位或关键工序。质量经常波动,用户反映强烈的部位。工艺上有严格要求,或对下道工序有重要影响的环节和部位。质量特性不能测定或不能经济地测定的部位或工序。


编制质量控制点明细表,上道输入合格率,人员经过培训,具有上岗证。保证设备应处于完好状态,制定作业指导书,确定计量检测用具合格有效,保持生产环境符合规定要求,应用数理统计分析质量原因。


建立防错装置,实质就是要使正确的操作容易做,而错误的操作难以做或者不能做。传统的防错方法是“培训加惩罚”,它虽然可以防止产生失误的人为原因中的一部份,但对于人为的疏忽、遗忘等原因产生的失误就无法靠培训和惩罚来解决。如果用一套设施或方法使作业者在操作时直接可以明显发现缺陷或使操作失误后能立即明白发现错误而不产生缺陷,就必须应用防错技术。


7 、生产中库存和在制品的浪费


材料库存:大量采购成本低。在制品库存:不良重修机器故障。成品库存:预测生产与实际需求量不同。


消除方法:以“上下道工序同步化” “制品不停滞”为标准


明确工序之间所允许的库存,标准化手持数量,削减超过规定值的库存量。规定存放时间,定置存放。


为削减库存,要消灭设备故障、质量不良等妨碍工序信赖性的因素,针对妨碍信赖性的因素进行改善。


重新审视工序间库存基准,阻止库存的增加。


按照节拍,精确配送JIT准时化、顺序化JIS、成套化、模块化配送喂料到工位。


综上所述,七大浪费的消除原则:


生产过多过早的浪费(最大的浪费):生产三不原则:不预测生产;不过量生产;不提高生产。等待的浪费:等待的三不原则:不要监视机器、不要巡逻、不要袖手旁观。加工的浪费:加工三不原则:不做切削空气、不做木偶动作、不做立正动作。搬运的浪费:搬运三不原则:不要乱流、不要粗流、不要停留。动作的浪费:动作三不原则:不插秧、不摇头、不弯腰。不良的浪费:不良的三不原则:不接受不良品、不制造不良品、不流出不良品。库存的浪费(为万恶之源):库存三不原则:不大批量生产;不批量搬运;不大批量采购。降低库存三要领:回要多;批量要小;交期要快。


二、中国企业精益现状主要问题


1、交货期的价值流分析与改善

2、标准化

3、可视化

4、设备布局与库存的布局优化

5、改善小组的持续性


三、中国企业精益实施特点:


1、培训考试

2、5S点检

3、标准化

4、设备维护

5、小组建设和改善提案

6、绩效考核(计划、质量、5S、在制品、TPM)

7、工资改革(个人60%,小组40%:成本、5S、产量、质量)

8、作业组合的设备布局和小组建设


四、精益实施方法


1、建立组织:作战室(War Room)


以生产管理部门成为工厂运作的核心形成工厂内的制造铁三角:生产管理部、IE工业工程部、制造部。任何涉及工厂里生产管理的变更都必须得到生产铁三角的同意后才能进行。


2、建立目标价值流:


学习观察,纵观全局。价值流分析、交货周期增值分析、识别浪费。客户需求分析、设备OEE分析,质量分析、换模分析等。


3、局部改善:


建立局部U型单元流水,节拍均衡、一个流、拉动式生产,多技能员工,做好示范线。


4、物流改善:


优化物流布局,建立物流超市(原材料、在制品、成品)。


5、系统改善:


实现整个企业混流均衡拉动模式,采用看板拉动JIT、节拍顺序拉动JIS,以目标客户服务水平来优化总体拥有成本。


6、优化时间,缩短生产周期和交期


通过交货过程的价值流分析,消灭其中的非增值的活动(一般占80%以上)即浪费。利用利特尔法则(提前期=存货数量*生产节拍)为缩短生产周期改善方向指明了道路。


-通过搬运距离短,压缩转移批量

-通过改变为单元流水生产布局,创建各个工序的能力均衡和连续生产。

-通过看板让物料节拍流动起来,是原料、在制品、成品减少,并让生产顺序一致。

-通过把内准备变为外准备,消除浪费,来缩短制造提前期。

-通过快速换模SMED,减少准备时间,并能混合生产。


五、精益信息化与智能化


精益生产和信息化的关系相互促进、相互融合。信息化的注重流程自动化与分析,精益注重现场的优化改善。通过精益MES,建立数字化车间平物连评台,连接人、机、料。通过测量、建模,进行工业大数据的价值分析,智能发现不可见的问题和预测未来的问题等。


实现精益信息化需考虑具体企业的不同的生命周期:成长性企业选择财务物流一体化系统,同时强化基础管理、精益思想的培训。5S和现场管理。成熟企业(产销协同一体化系统):VSM,单元流、看板、推拉结合。精益企业(计划排产APS与执行MES一体化系统):节拍均衡,电子看板 ,计算动态看板。


在信息化方面,需要重新设计供应链信息化系统,传统的ERP计划的方式,已佷难适应按需生产环境,很多企业正在转向按需生产环境C2M模式。接收用户个性化订单,可以承诺的交货期CTP和准时交货OTD。不仅需要订单需求直接进入计划排程的物料和能力系统,还要和供应商互动供应信息。企业可以使用智能计划排程APS技术,来快速优化排程和重排能力,准时交货。


现在,精益生产与信息化、智能化结合,正朝着模块化设计、柔性化生产、按单交付的方向迈进。随着工业4.0、工业互联网的时代到来,企业必须由精益化企业升级为精益信息化企业,最终转型为智能化制造企业,实现中国制造2025的国家战略目标-智能制造。

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