面向精益生产模式的过程控制分析

作者：董明望 张坤 徐云

欢迎访问e展厅 展厅 3 管理咨询与服务展厅 企业文化, 战略管理, 生产管理/工业工程, 营销管理, 知识管理, ... 1 精益生产的应用 目前，随着先进科学技术的发展和应用，在全球激烈竞争的局势下，包括我国在内的世界加工制造业正处于从大规模生产和大批量生产方式向多品种小批量生产方式甚至向大规模定制生产方式转变的重大结构调整阶段。企业之间的竞争不再是单纯的价格竞争，而是表现为以产品设计、质量成本、过程控制，以及供应链等一系列综合实力的竞争。 相对于国际先进的制造业水平，国内企业普遍存在着现场环境较差、生产设备陈旧、作业标准随意性大、生产效率低下、管理方式落后、缺乏技术应用经验等现实问题，大规模生产模式下的管理思想和生产手段己不能满足未来发展的要求。为了根本改变生产现状，各制造企业纷纷把目光投向更适用于小批量、多品种、低消耗的生产管理模式—精益生产。 精益生产是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式，从企业的经营观念、管理原则到生产组织、生产计划与控制、作业管理以及对人的管理等各方面，都与传统的大批量生产方式有明显的不同。首先在企业的生产组织上，充分考虑人的因素，采用灵活的小组工作方式和强调相互合作的并行工作方式；在物料管理方面，准时的物料后勤供应和零库存目标使在制品大大减少，节约流动资金；在生产技术上采用适度的自动化技术，能够明显提高生产效率；在产品质量上追求尽善尽美，保证用户在产品整个生命周期内都感到满意。 2生产过程的地位和作用 事实上，精益生产的推行是从生产线层面上展开的，精益化的生产工位是精益生产的最基本单位。也就是各工序的生产达到工位合理、节拍一致，才能最大限度地减少由于生产线各工序不均衡造成的劳动力、原材料和设备能力的浪费，使生产线保持一种均衡、连续的流动状态，从而获得所希望的产出。因此生产过程控制是精益生产的重要组成部分，是企业实施精益生产较好的切人点，离开了对生产过程的控制，精益生产就难以真正实现。 目前，对精益生产方式进行研究的论著很多，更多的是对精益生产原理、原则、体系，以及工业工程技术等的研究，大多偏重于理论上、整体性的探讨。对于精益生产在生产过程中运用到的专业技术进行的详细研究，国内外论著或者跨国企业实践还比较少见，本文运用精益生产方式中有关生产过程方面的理论、方法和技术，对生产过程进行细致深人的分析，力图探寻生产过程控制在制造企业中行之有效、操作性强的一系列标准化的方法、工具和体系，能够对生产过程实现全面性精益改进起到指导作用。 3生产过程控制内容分析 3.1"5S"管理理工作 首先，运用“5S"管理的整理、整顿(定置管理)、清扫、清洁和素养等方法，是精益生产对生产现场最基础的改善工作。通过-现场无用物品的清理，有用物品重新设计摆放，定期对车间及设备进行清洁，重新规划定置区域，规范定置管理等途径，从根本上改变生产现场的面貌，解决生产现场物料存放混乱，生产条件差的问题，创造良好的生产环境。 3.2设备布局调整 生产线要实现基本的连续流动生产，需要将设备的位置作相应的调整，不是按照类型，而是在充分利用车间面积、设备尺寸、工艺流程等条件下，根据所要加工零件的工艺顺序进行布置，同时运用设备布局优化方法进行优化，将不同功能的设备安排在相邻位置，使物料能够顺序流动，形成相互衔接的生产线。因为各工序衔接在一起，前工序做完一件在制品，就可以立即流动到下一工序继续加工，避免在制品倒流现象，由于工序之间移动的距离很短，几乎没有在制品积压。 3.3工序作业内容确定 按照生产过程要求，运用价值流分析优化生产流程，确定工序应当完成的工作任务，因为工作任务的多少直接影响到完成作业所需的时间。对于实际作业时间小于生产线节拍的工序，可将与其前后相连的工序作业内容调整到本工序，使合并后的实际作业时间接近生产线节拍，各工序的实际工作量也趋于一致。 实际上，制订工序作业时间与作业内容调整是相互进行的，确定作业时间为调整工序作业内容提供了依据，而调整工序作业内容又使各工(工位)的节拍趋于一致。 3.4工艺路线设计 在设计生产线工艺路线时，从保证产品技术要求出发，选择一条最便利的工艺路线。结合每道工序具体的作业内容和操作规程，按照工艺路线和工艺规程的安排，确定总体工艺路线。设备位置随之完全确定，一些与设备有关的作业内容就固定下来，同时与这些作业内容前后相关的作业内容也基本确定下来。具体的作业内容要在不违背总体工艺路线的情况下，按照工序(工位)昨业时间均等的原则对不同工序作业内容进行局部有限的变动。 3.5工位操作细化 在确定了各个工序的作业内容和时间之后，就应该对每个工位的具体操作细化到下步甚至每一个动作，使用生产线平衡方法平衡线上各工序的负荷，确定各操作的准确动作时间，使各个工位在统一协调的节拍下工作，建立各项作业的合理方法和动作序列，最终形成相应的动作标准。即作业人员拿起材料，安装到设备上，加工完成后再卸下的顺序，从而减少操作过程中不必要的时间损失，降低操作时间上的波动。这样对实际生产分析才能更透彻，更容易发现工艺的不合理、不必要的动作以及生产中的其它隐性的问题。 3.6作业实现标准化 精益生产方式所谓的标准作业，主要包括生产线标准时间、作业顺序、在制品的标准持有量三项指标。每条生产线生产一件产品或零件规定合理的标准时间，按使用最小限度的作业人员能够进行作业的原则，对作业人员进行适当调配。使用作业分析和作业测定方法对各项作业进行标准化，剔除生产流程中不必要的作业，由于每个作业人员都在标准时间内完成自己的全部作业，并且各自在工序上完成的作业成果通过各种设备连续起来，使整体上形成标准作业组合，缩短作业时间，提高生产效率。 3.7生产线平衡 虽然各个工序的作业内容不同，决定了各工位的作业时间不同，但决定生产线的作业周期的工序时间只有-个，即最长工序生产节拍，同时精益生产的效果与整个生产线的平衡率大小有关。生产线的平衡率计算公式如下： 平衡率=总工序时间总和/(找人数×最长工序生产节拍) 平衡率越高越能实现这种生产方式，在平衡生产线的过程中工位作业要素越少调整起来就越难，因此在尽可能平衡的情况下，合并工位是平衡生产线的方向之一。同时需要强调的是，对生产线工位间的平衡，要围绕产品数量变动，品种变化，设备切换对生产速率的不同要求而进行，平衡后的作业时间允许在生产需求速率的*5%范围内波动，才能实现在满足需求的前提下实时调整。 3.8拉动式生产模式 精益生产的最终效果是实现从推动式生产系统逐步过渡到拉动式的生产模式，生产线各工序都按照规定节拍生产，每道工序生产完一个往下流一个，实行单一工件从工位到工位的直接流动，工序间基本只有一个在制品，只在头尾端和瓶颈工序设置一定的期量。供料、生产、送料都比较“准时”，减少等待的时间，减少工序生产完成不及时使场地设备无法腾出而形成的工序必须将完成品先存放起来所造成的不必要的在制品积压。各工序可以按照节拍不紧不慢、有条不紊的工作，适应小批量多品种的拉动式柔性生产模式。 4 过程控制方法体系 在生产过程控制中，各个方法之间相互关联，在应用上也存在着一定的前后关系，构建连续的过程体系，如图1所示。除了包括“5S"管理、定置管理、设备布局、工作标准化、作业分析、作业测定、线平衡等基本内容外，还对动作分解、工位细分、工序重组、节拍设定等方面做了扩充。 4.1 “5”与定置管理 这是生产过程得以改善的前提和基础，也是最容易实现的一种方法。它的目的在于改善现场的作业环境，给工人创造相对舒适的工作条件，调动工人的积极性，为以后的改善做准备。 4.2 设备布局优化 在进行“5”与定置管理后，需要从宏观上对生产现场内的设施布局进行改善，合理设计工艺路线，以保证生产过程整体上的优化，降低现场的物流成本。 4.3作业分析 这是在生产过程整体的设备布局之后，进行局部的细致分析，着眼于每一个工位作业者的操作内容、操作过程和操作方法，通过对作业者自身、作业者之间以及作业者与设备之间进行动作分解，使生产节拍优化，缩短生产周期，达到提高工作时间利用率的目的。 4.4作业侧定与调整 作业测定是紧承作业分析的一个方法，在确定了某项作业的最优流程后，就需要利用作业测定方法来确定作业流程的理论时间，再经过适当缩放，便成为该项作业的标准时间，随之用来制定标准作业，从而为生产任务计划、生产线平衡等提供基础的时间数据。 4.5生产线平衡 只有在准确的作业时间下，进行生产平衡工作才有意义，因而生产线平衡要在作业测定后进行。它根据各工位的作业时间，找到整条线的瓶颈工序，然后通过对瓶颈的改善，实现整条线的均衡生产，最终实现拉动式的生产模式。 总之，对生产过程的控制与改善，是遵循着“整体一局部-整体”的原则，按照过程控制方法体系的顺序而展开。 5 改善效果评定 通过实际应用检验与测定，认真执行生产过程控制的内容，能够取得企业与客户都满意的效果。有效提高产品生产和物料搬运两方面的生产效率；有效降低生产、库存、人力资源和现场管理等企业成本；有效消除造成质量缺陷的隐患，从而达到保证产品质量的目的。生产过程控制研究的不断深入和完善，对精益生产的广泛应用和我国制造业的改革发展，一定会起到至关重要的促进作用。 (end)

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