各大ERP軟件提供商紛紛為制造業企業走向成功勾畫了愿景,作為專業從事機械制造業信息化的北京機械工業自動化研究所,我們希望用精益生產理論與方法將我們的客戶打造成“精益企業”。因此本文將對精益生產的起源、精益思維、精益生產在制造業企業的應用和效益做一討論,最后澄清幾個概念。
一、精益生產的起源
1908年,世界著名的T型汽車誕生。福特設想像生產別針和火柴那樣生產T型車。因此為生產技術進行了一系列的改進,并將改進后的生產方式稱為大量生產方式MP。其特點:
(1)產品、零部件標準化,裝配的簡單化
(2)在勞動組織上,最大限度地采用分工的原則
(3)采用流水生產線生產方式
(4)在組織結構上,追求縱向一體化
總裝每輛轎車的工時由750分下降到93分,減少88%;每臺發動機所需要的工時由750分下降到226分,減少62%。從此開始了大量生產的時代。大量生產大幅度地降低了汽車成本(T型車剛出現的1908年,價格是850$,1926年為290$),社會需求的猛增,又進一步刺激了汽車工業的飛速發展。勞動生產率大幅度提高,從1908年的每輛車514分鐘(8.56小時),到1914年流水生產線每輛車1.19分鐘。 推動了世界汽車工業的進步。
大量生產創造奇跡的同時也暴露出許多缺點:缺乏柔性是大量生產致命的缺陷,縱向一體化的組織結構形成了臃腫官僚的“大而全”體制,以過量的庫存、過多的供應廠家、過多的工人、過大的生產場地、作為連續生產所必須的緩沖加大了庫存。
第二次世界大戰后,日本汽車工業開始起步。1950年春,豐田汽車公司的新一代領導人豐田喜一郎一行到世界最大而且效率最高的汽車制造廠——福特公司魯奇工廠進行了為期三個月的認真考察。回國后,經研究,得出了結論,大量生產不適合日本。豐田的管理者將精力集中于生產過程的整體優化——改進技術、理順物流、杜絕超量生產、消除無效勞動和浪費、有效利用資源、降低成本、改善質量,達到以最少的投入實現最大產出的目的。精益生產方式起源于日本豐田汽車公司,因此被稱為“豐田生產方式”。1984年,美國麻省理工學院集中了一批各國的高級專家,研究了日本汽車工業的做法。1990年,美國MIT發表了一個“國際汽車共同研究報告”,將豐田生產方式命名為Lean Production。并將LP與歐美傳統的大量生產方式(MP)進行比較。寫成了《改變世界的機器》一書。開始了精益生產的旅程。
二、精益制造的思維
精益生產方式是指運用多種現代管理方法和手段,以社會需求為依據、以充分發揮人的作用為根本,有效配置和合理使用企業資源,最大限度地為企業謀求經濟效益的一種新型生產方式。它是重新塑造一個企業,使之成為精干的、高度柔性的、低成本的、世界級競爭者的戰略武器。精益生產方式是企業資源的配置方式,而資源配置是以社會需求為依據,最大限度滿足市場多元化需求,以徹底消除無效勞動和浪費為目標,最大限度地為企業謀求經濟效益,自始至終把人力資源的開發放在首位,綜合運用各種現代管理技術和手段。
給精益生產下一個定義:“ 精益生產的‘精’是指少而精,不投入多余的生產要素,只是在適當的時間生產必要數量的市場急需產品(或下道工序急需的產品);‘益’即所有經營活動都要有益有效,具有經濟效益。精益生產就是及時制造,消滅故障,消除一切浪費,向零缺陷、零庫存進軍。”
(1)推行“以人為中心”的管理
賦予工人一定的作業管理決策權,企業把雇員看作比機器更重要的固定資產,充分發揮職工的創造性、主動性,不斷提高職工素質,強調協同工作與溝通,使協調工作簡化、機構簡化,集中不同職業和專長人員的意見,提高工作質量和工作效率,組成產品開發項目組、縮短產品開發時間,與供應廠家、顧客協同工作對市場做出快速響應,重視培養和發揚集體主義的團隊精神。
(2)永無休止地、無情地消除浪費
豐田認為企業現有生產能力=產出+浪費。豐田的七種浪費包括:
① 生產過剩的浪費
② 制造不良品的浪費
③ 停工等活的浪費
④ 操作上的浪費
⑤ 搬運的浪費
⑥ 加工本身的浪費
⑦ 庫存的浪費
(3)追求完美目標
① 零廢品
② 零庫存
③ 零設備故障
④ 提前期最短
⑤ 要縮短提前期,首先要減少批量,從產品設計、工藝設計入手,認真分析提前期的組成
⑥ 減少零件的搬運
⑦ 消除多余的人員,維修人員過剩,冗余人員造成超量生產,無效動作的浪費。
(4)實現生產過程的同步化
① 縮短作業更換時間(快換工裝)
② 生產過程同步化(同步節拍生產)
③ 發現和克服瓶頸環節
④ 使生產同步化就要穩定日產出率
⑤ 采用成組加工中心和成組流水線
⑥ 采用“拉動式”的管理方法:“看板管理”
(5)將“推動式”生產變為 “拉動式”生產。
MRP生產控制機制——“推動式”:一切生產活動按中央作業計劃的指令進行,所有的零部件和材料項目均通過中央庫存系統控制和轉換。不管后車間和后工序是否需要,均將生產完的零部件送到后車間和后工序。
JIT生產控制機制——“拉動式”:實現將必要的材料和零件,以必要的數量,在必要的時間,送達必要的地點,即一切生產活動包括制造、搬運、交貨、供應,只有在需要產生時才發生,是用需求觸發和拉動生產活動。
推式與拉式(push & pull)生產的比較如下圖所示:
圖一 推式生產與拉式生產的比較
三、大規模定制
大規模定制(MC--Mass Customization)是1992年由約瑟夫.派因在《大規模定制——商業競爭的新前沿》一書中提出來的。大規模定制模式是指對定制的產品和服務進行個別的大規模生產。它不同于大量生產,也不同于多品種定制生產,而是兩者相結合。大規模定制是企業經營中新的必然趨勢,它能在不犧牲企業經濟效益的前提下,了解并滿足單個客戶的需求。
實現大規模定制的關鍵能力是:客戶需求的采集,按20/80原則進行分析,產品設計必須標準化、模塊化、系列化,生產工藝裝備、生產流程的柔性化。工裝模具的標準化,敏捷供應鏈的支持,信息系統的支持。大規模定制對信息系統的要求:物料清單的維護--- 可編號的物料清單, 配置的物料清單, 配置控制。生產過程同步化--- 嚴格的排產順序,隨車的配置清單,精確的領送料計劃。
四、精益生產的應用
要實現精益生產的目標,有大量的工作要做。圖二是精益生產的目標體系:
圖二 精益生產的目標體系
實現精益生產有許多事要做:企業要獲取利潤,必須降低成本,徹底消除浪費。采取的手段有實施適量生產即準時生產JIT ,看板管理,全面生產維護 TPM ,5S管理,全面質量管理TQM ,生產線的平衡,一個流生產,快速換模,縮短輔助時間等手段。下面我們對準時生產JIT和一個流生產的信息化解決方案進行簡要介紹。
準時生產JIT(just in time)
準時生產的核心是為企業建立一整套供應鏈計劃。有人誤認為準時生產就是看板管理,只要有了看板卡,用看板卡從后序一級一級向前序領取或配送物料就萬事大吉了。有的專門從事精益生產咨詢的公司,他們排斥用信息系統,這是錯誤的。當今標準產品大批量生產的時代已經一去不復返了,大規模定制是主流,假設產品70%-80%的零部件是標準的,但是有20%-30%的零部件是可選的。產品配置的變化,使得零部件供應商不能按儲備組織生產,而任何零部件的生產都是有提前期的,不是隨要隨有的。有些零部件的生產由于受到機床裝備和工裝模具的限制,只能組織批量輪番生產,這一切使得整個供應鏈的管理、物料的配送非常復雜,這就要求有一套快速響應客戶需求的供應鏈計劃系統。這個系統統籌考慮客戶需求、產品配置,將中長期計劃和短期計劃相結合,將批量生產、準時生產和供應相結合。RS10準時生產供應鏈計劃系統如圖三所示。
圖三 準時生產供應鏈計劃系統
圖三告訴我們通過銷售系統將客戶訂單和預測需求生成主需求計劃,考慮庫存、在制和企業生產能力生成主生產計劃,經過粗能力平衡驗證主生產計劃的可行性,上述兩個計劃是長期計劃。物料需求計劃將產品的需求通過物料清單、庫存、在制、在途計算出什么時候需要什么物料,為供應和生產部門提供中期計劃。他不僅回答了批量生產的生產計劃,同時對準時配送的物料做了中期的預排產。然后對于批量生產車間通過車間任務管理、車間作業計劃、車間統計實施生產制造管理。
對于流水生產車間先對總裝線編制產品出產進度計劃,投產順序優化,再對部裝流水線、零件生產線按反工藝方向安排每條生產線的日進度計劃。
準時生產系統具有如下特點:
- 按每天或某時間段的計劃量組織生產,而不是按離散的加工批量(Batch)、任務(JOB)組織生產。
- 采用拉式計劃模式(Pull System),按生產節拍計算每條生產線的投入產出時間。
- 采用倒沖法(Backflush)進行在制管理。
- 通過設置檢測點(Checkpoint)進行數據收集和進度反饋。
- 跟蹤物料到工位,提供按生產線上工位統計廢品。
- 完整的供應鏈計劃是一個批量生產和流水生產的混合模式 。
- 支持看板管理,可按照每條生產線的生產計劃生成供應看板和生產看板,支持電子供應。
需要注意的是,不能將精益生產、準時生產等同起來。精益生產集中于生產過程的整體優化——包括改進技術、理順物流、杜絕超量生產、消除無效勞動和浪費、有效利用資源、降低成本、改善質量,達到以最少的投入實現最大產出的目的。它是包括經營理念、管理、生產組織、生產計劃與控制、作業管理、人員管理在內的一整套理論與方法體系。準時生產側重于消除一切浪費的生產計劃與控制的一整套方法。因此精益生產大于準時生產。
一個流生產
為了減少在制品,縮短提前期,減少中間質量檢查,減少中間物料搬運,減少工人數,并大大提高工作效率,在設備允許的條件下,建議組建一個流的生產線,實現一個工人操作多臺機床。如圖四所示:
圖四 一個流生產
圖中一個工人同時操作6臺機床,加工某種零件的6道工序,他對6道工序的質量負責,中間無需質量檢驗。大大提高了效率,降低了成本。圖五是批量生產與一個流生產效率的比較。
圖五 批量生產與一個流生產的比較
上圖是批量生產,不計算工序間的搬運時間、質量檢驗時間、排隊時間等輔助時間,加工出第一個零件的時間是2010秒,加工完100個零件的時間要3000秒;下圖是一個流生產,加工出第一個零件的時間是30秒,加工完100個零件的時間是1020秒。生產效率大幅度提高。
五、精益生產的社會和經濟效益
現代企業經營戰略強調建立一種持久的競爭優勢。精益生產是能最好的體現和最能實現這一思想的生產方式。
- 精益生產要求生產過程不斷改進,從根本上改進和完善產品質量。
- 持續地消除浪費,使成本不斷降低,取得價格競爭優勢。
- 降低庫存——成本降低且縮短生產周期,比競爭對手更迅速地響應顧客需求的變化。
- 長期投資于工人培訓和教育,極大地提高工人責任心和技能,提高工作質量。
- 有統計表明,實施精益生產可以產生如下經濟效益:
- 減少人力資源 1/2
- 新產品開發周期可減少至1/2--1/3
- 生產過程中的在制品庫存可減少至MP一般水平的1/10
- 工廠占用空間可減少至MP的1/2
- 成品庫存可減少至平均庫存水平的1/4
- 產品質量可提高三倍
精益生產既是一種原理、一種新的管理理念,又是一個新的生產方式,它是繼大量生產之后,對人類社會和人們的生活方式影響最大的一種生產方式。美國人認為:精益生產會真正改變世界的生產和經營形勢,它將改變整個世界,對人類社會產生深遠的影響。
轉載請注明出處:拓步ERP資訊網http://www.vmgcyvh.cn/
本文標題:為創建“精益企業”而奮斗