隨著中國經濟改革的深入,中國制造型企業(yè)原有的原材料價格低、勞動力便宜等優(yōu)勢已不復存在。在這種嚴峻的生存環(huán)境下,如何快速的響應市場需求,提高勞動生產效率,降低制造成本,提升企業(yè)整體競爭實力成為我國中小制造企業(yè)面臨的主要問題。天行健管理顧問從生產能力的整體提升出發(fā),基于精益生產方式的研究,以面向生產線平衡的最大產能為研究目的,實現(xiàn)企業(yè)的精益式單元化生產。
一、單元生產方式概述
1、單元生產的定義
單元生產的原意是細胞生產,CELL在英文里翻譯是細胞、單元的意思,在制造業(yè)它翻譯成“單元生產”。它是以互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)為依托,采用U字形或L字形等的車間生產線布置方式,由訓練有素的“多面手”作業(yè)員使用簡易設備進行加工特別是組裝生產,是一種“以員工為中心”的生產組織方法。單元生產方式是旨在追求生產與運營的戰(zhàn)略柔性,實現(xiàn)低成本、變產量和變品種的生產方式,主要應用于離散型制造業(yè)中的組裝型制造業(yè)。
2、單元生產的三種類型
單元生產有三種形態(tài),分別是:屋臺式、逐兔式和分割式。
①屋臺式單元生產線
屋臺式單元生產線指的是一位作業(yè)員擁有一條單獨的生產線。屋臺式命名來源于一種日本的小吃作坊。日本一些售賣小吃的攤販,有一臺活動的食品制作車,加工食品的食料、炊具全部放在車上,當顧客有需要時老板當場制作,這種食品的制作車,就叫屋臺。
②逐兔式單元生產線
作業(yè)員仍然采用一人完結式作業(yè)方式,每個人從頭做到尾。與屋臺式不同的是,逐兔式并沒有采用一個人一條生產線的做法,而是采用多人共用一條生產線的方式。
③分割式單元生產線
多人共用一條生產線,與逐兔式相比更進一步的是,部分放棄了一人完結的作業(yè)方法,轉而根據(jù)員工的技能現(xiàn)狀盡可能合并生產作業(yè)。這樣,一個完整的工藝流程,由幾位作業(yè)員分工完成,因此稱之為分割式單元生產線。
二、應用案例概述
廣東省某光學制造企業(yè),其產品質量、市場占有率在同行業(yè)均處于領先水平。天行健管理顧問選取其中一個有代表性的單元為研究和改善的對象,詳細闡述平衡率單元生產方式的應用及其優(yōu)化方法。根據(jù)該單元內設備、工序的布局繪制出平面布置圖,同時標出該單元的工藝流程,通過現(xiàn)場觀測,得出各工序的生產速度和各工序所需作業(yè)員的數(shù)量。
在一群調芯、二群調芯、快門與二群組付、一群組付、齒輪系組付、三群組付、防塵葉片組付、鏡頭外觀檢查這此上序,均是兩個人在做一樣的工作,這些工序的時間計為一個人所用時間的一半。
三、精益生產之單元生產方式的應用及優(yōu)化
1、生產線平衡
平衡生產線即是對生產的全部工序平均化,調整作業(yè)負荷,以使各作業(yè)時間盡可能相近的技術手段和方法。在生產線上,一條生產線不平衡往往會造成無謂的工時損失,還造成大量的工序堆積及存滯品發(fā)生,嚴重的話會造成生產的中止,所以其基本原則是通過調整工序的作業(yè)內容來使各工序作業(yè)時間接近或減少這一偏差。衡量平衡生產線效果的一個重要指標是生產線平衡率。
TI——生產線各工序的作業(yè)時間;CT——周期時間,等于生產線作業(yè)中作業(yè)時間最長工序的作業(yè)時間。生產線各相關工序之間的作業(yè)時間直接影響整個生產過程的整體效率。生產線的作業(yè)周期由生產線上作業(yè)時間最長工序的時間(CT)決定的,因此,各工序時間與CT值應該盡量一致。比周期時間CT長的最多的作業(yè)單元就是這條生產線的瓶頸。減少瓶頸時間,使各工序之間的時間差距減小就是改善的一個目標??梢宰龀鲎鳂I(yè)密度及平衡分析表。
2、生產線變速
上面分析改善后的生產線中共用32名作業(yè)員,每名作業(yè)員只操作一道工序,此時生產線的周期時間最短,生產能力最大,生產的速度最快,處于高速運轉狀態(tài)。這種狀態(tài)能夠滿足市場的高需求,但市場的需求不斷變化,不會一直處于高需求,也就不需要生產線總處于高速運轉狀態(tài)。這時,面對需求和產量的變化,作為單元生產線,不必調整生產線布局,而只需增減作業(yè)員數(shù)量,同時重新分配工序即可。
①生產線中速運轉
生產線中速運轉可以采用分割式單元生產線。分割式單元生產線多人共用一條生產線,但不是一人完結的作業(yè)方法。把一個完整的工藝流程,根據(jù)作業(yè)員的技能現(xiàn)狀,分給幾位作業(yè)員完成。生產線實現(xiàn)中速運轉,可以在改進的生產線上減少作業(yè)員,進行工序的分割和重新分配。作業(yè)員的安排和工序的分配,根據(jù)分割后的情況,做出分割式單元生產線的作業(yè)密度及平衡分析表。
改善后的生產線處于高速運轉狀態(tài),周期時間為24s。變速后采用的分割式單元生產線處于中速運轉狀態(tài),周期時間為65s。假設高速運轉狀態(tài)下日產量為1000臺,則在分割式單元生產線的中速運轉狀態(tài)下,日產量為369臺。
②生產線低速運轉
生產線低速運轉可以采用逐兔式單元生產線。逐兔式單元生產線多人共用一條生產線,但采用一人完結的作業(yè)方法,每名作業(yè)員從頭做到尾。在改善后的生產線上采用逐兔式單元生產線,并共設置4名作業(yè)員共用生產線。
100%=100%改善后的生產線處于高速運轉狀態(tài),周期時間為24s。變速后采用的逐兔式單元生產線處于低速運轉狀態(tài),周期時間為155.5s。假設高速運轉狀態(tài)下日產量為1000臺,則在逐兔式單元生產線的低速運轉狀態(tài)下,日產量為154臺。
四、三種生產狀態(tài)的比較分析
天行健管理顧問采用的三種生產線形式:經過ECRS原則改善的生產線、分割式單元生產線和逐兔式單元生產線,分別對應了生產線的三種運轉狀態(tài):高速運轉狀態(tài)、中速運轉狀態(tài)和低速運轉狀態(tài)。三種運轉狀態(tài)下的作業(yè)員的數(shù)量和設置、工序分配、生產線的使用情況都不同,導致生產線的平衡率、周期時間和產量也都不同。
1、三種運轉狀態(tài)的結果分析:
作業(yè)員的數(shù)量越多,工序越細分,生產線的運轉速度越快,總工序時間越短,周期時間越短,產量越高,但生產線的平衡率就越低。作業(yè)員的數(shù)量減少,多個工序組合,生產線的運轉速度會變慢,總工序時間變長,周期時間增長,產量變低,但生產線的平衡率會升高,當采用一人完結方式的逐兔式單元生產線時,生產線的平衡率能達到100%。
精益生產方式是一個不斷追求盡善盡美的過程。國內中小型制造業(yè)目前在精益生產方法和技術的應用上還有待探索,精益生產所包含的技術遠不止本文中所闡述的這些。本文主要針對國內制造業(yè)的現(xiàn)狀,通過對精益生產中單元生產模式的應用研究,提高勞動生產率,降低制造成本,整體提升企業(yè)市場競爭力。
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