精益生產是以消除不增加價值的等待、排隊和其他延遲活動為目標,按照確定的生產節(jié)拍進行生產并且每次僅生產單件產品的一種先進生產方式。與以往的計劃系統(tǒng)發(fā)出指令的推動式生產方式不同,精益生產系統(tǒng)通過采用拉動的生產方式,來實現(xiàn)快速響應顧客實際需求的目的。
與傳統(tǒng)布局模式相比,運用精益生產理念的工廠布局規(guī)劃方式考慮車間布局所必須考慮的面積、產能、物流強度、工藝流程、建設難度等問題,還必須考慮消除浪費、提升車間制造柔性、改善工人作業(yè)環(huán)境等與精益生產相關的問題。
一、福建某公司注塑車間介紹
福建某公司主要從事家電部件的注塑與后處理,工藝主要涉及注塑、噴涂(部分產品)、部件加工?,F(xiàn)因前端需求增長,需新建廠房滿足前端需求,為更好的保證前端需求變化能夠得到及時的響應,且消除原有廠房中生產過程中存在的浪費,該公司使用精益生產的布局理念完成新廠房的布局設計。
二、 SLP布局分析
根據該公司注塑車間的特點,將注塑車間劃分為生產區(qū)、模具存放區(qū)、模具維修區(qū)、集中供料區(qū)、原材料倉庫、產成品倉庫、辦公區(qū)、員工休息區(qū)、輔助設施區(qū)9個區(qū)域。綜合考慮現(xiàn)有工藝流程、物流強度與設施之間的其他關系,給出設施間的重要性矩陣。根據各設施的重要性矩陣,下面天行健管理顧問將介紹如何給出符合重要性矩陣的最優(yōu)布局2個方案。
SLP布局是以工藝和物流強度為核心的布局方法,布局過程中只考慮了任意兩個模塊之間的關系,以任意兩個模塊之間的關系代替了布局整體之間的關系。
這樣的布局方法使布局者無法站在全局角度思考工廠的整體運行情況,而精益生產的理念,要求我們從全局的角度出發(fā),去尋找消除系統(tǒng)的浪費,因此,在SLP的基礎上,我們還必須在全局角度對布局規(guī)劃方案進行精益分析,以便進行更合理的布局方案設計。
三、布局方案精益分析該公司存在的問題
1、價值流分析
價值流是指產品通過其生產過程的全部活動,包括從概念設計、產品設計、過程設計直到投產的設計流和從原材料、制造過程直到產品交到顧客手中的生產流。價值流分析的主要目的,將企業(yè)流程所有相關的實物流和信息流以圖示的方式加以表達,幫助我們分析發(fā)現(xiàn)運營流程中潛在的、非增值的浪費活動,并通過IE技術減少或消除非增值的活動。
在布局階段對某公司原有生產模式進行價值流分析,尋找由于布局原因帶來的不增值,并運用IE的理念在布局階段給予更正,提升布局方案的優(yōu)越性。
對與車間布局相關的生產段的價值流圖進行分析,發(fā)現(xiàn)某公司生產段在價值流分析發(fā)現(xiàn)生產段中存在以下問題:
①平均制品數量為3500件,庫存周期為0.8天。
②制造周期為7.8天,而增值時間僅為0.13天。
2、工藝流程分析
對該公司的現(xiàn)有工藝流程進行分析,找出工藝流程中不能增值的環(huán)節(jié)。 對某公司典型產品的工藝流程進行分析,發(fā)現(xiàn)工藝流程中存在以下問題:
①搬運次數過多。
②工序3進行裝箱,而轉運之后工序5要進行拆箱,工序之間存在多余的包裝浪費。
3、線體柔性分析
對該公司工藝流程進行分析可知,某公司的產品生產分為三個工段進行。由于注塑工段與后端工段產能不匹配,各自的生產計劃都需單獨安排,因此,當發(fā)生轉產時,存在的信息流動在轉產時,由于各生產廠的間的產能與生產安排均不相同,因此各生產廠需要重新調配各自的生產計劃,以實現(xiàn)對新產品的生產。又因各自的工廠都需要在完成本身線上產品的生產后,才能投入新產品的生產,所以在傳遞過程中經常出現(xiàn)產品需要在暫存區(qū)等待下個工段就緒的情況,造成了轉產效率低的局面。
另外,從換線損失的角度,各個工段需要獨立的進行掃線,而各工段的組裝線體長度較長,使得換線損失較大。因此,某公司的生產車間柔性較低,也是急需解決的一個問題。
4、布局問題解決對策
應用精益生產的工具,對某公司原有的布局模式進行分析,發(fā)現(xiàn)某公司現(xiàn)有生產模式中與布局相關的問題。這些問題我們需要在布局階段就進行統(tǒng)籌考慮,提前給予解決。
四、布局方案提出綜合SLP方法得出的布局結論
通過對生產布局的精益分析,得到符合SLP要求和精益布局要求的布局方案:
方案一:基于SLP分析中得到的各部分關系,和精益分析中發(fā)現(xiàn)的生產問題。得到方案一。
方案二:基于SLP分析中得到的各部分關系和精益分析中發(fā)現(xiàn)的生產問題,得到方案二。
五、方案評估
方案一、二均符合SLP的布局原則,同時也針對該公司生產中存在的問題在布局上做了調整。為了篩選符合某公司生產實際的方案,下面對兩個方案進行評估。
方案評估時綜合考慮定量因素(如:面積、產能、人力等)和定性因素(如:換線損失、轉產響應速度、設備故障損失等),首先對廠房布局中可定量的因素進行評估。
綜合考慮投資、人力、在制品數、物流強度等因素,對兩案進行評估,兩方案可量化指標對比。運用DEA方法對兩個方案的數據進行評估:
x=(x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7)T,xi(i=1,2)分別表示方案1、2的輸入條件,即:布局面積、人力、WIP、物流量、設備投資、追加投資。
Y=(yi)T,yi(i=1,2)分別表示方案1、2的輸出條件,即:產能。建立DEA模型:
從技術效率、純技術效率、規(guī)模效率方面,方案一、二相同,因此僅從這幾個方面無法選擇最優(yōu)方案。同時,車間布局時所考慮的因素除了投資、人力、在制品數、物流強度等可定量的因素,還需考慮如員工工作環(huán)境、線體柔性等難以定量的因素。綜合考慮定量的和非定量的因素,才能對車間布局有比較全面的考量。
運用AHP的方法對方案一、二進行分析,從換線損失、轉產響應速度、設備故障損失、工作環(huán)境、其他可量化指標等方面,對方案一、二進行分析。
綜合考慮定量化因素布局面積、產能、人力、在制品數、物流量、設備投資、追加投資等傳統(tǒng)方案布局評估指標,與換線損失、轉產響應速度、設備故障損失、工作環(huán)境等精益布局指標。方案二在整體上優(yōu)于方案一,布局應選擇方案二。
六、方案實施效果收益
該公司新生產廠使用方案二進行布局之后,與某公司原生產方式對比,物流量降低18%,人力減少15人,在制品庫存(約3500件)消失。同時,由于機邊線作業(yè)方式的推行,生產柔性大幅度提高,設備故障損失降低,方案達到預期效果。
將精益生產的理念應用于注塑行業(yè)的布局規(guī)劃設計,在車間布局階段充分考慮注塑企業(yè)精益生產的需求,以車間整體的生產效率、生產柔性等全局指標作為布局的核心進行車間布局的設計。
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