拉动系统的原理与设计.ppt

拉动系统的原理与设计,潘尔顺 副教授 上海交通大学工业工程与管理系,主要内容,拉动系统的基本概念 看板方式的技术与应用 看板枚数的确定,JIT的几个“什么”,JIT是什么？,JIT是做什么？,JIT要求什么？,JIT的假定是什么？,管理哲理,通过工厂的“拉动系统”,解决浪费问题,暴露问题和瓶颈,实现流水线生产,稳定的环境,员工参与,工业工程基础,持续改善,全面质量改善,小的批量规模,JIT构造体系,准时化生产的基本手段,1、适时、适量生产； 生产均衡化； 看板管理 ； 单件流的控制方法（one piece flow） 2、弹性配置作业人数，“少人化”； 3、质量保证：生产线上“差错预防装置”及授权工人解决生产中问题。,COST,PROFIT,QUALITY,DELIVERY,历史回顾,JIT开始赢得国际上的广泛赞誉是在70年代，但它的某些哲理的起源却可以追溯到本实际初的美国。亨利福特在对移动装配线进行流水线作业改造时使用了JIT的概念。例如，为了消除浪费，他使用包装车座的板条箱底作为车的底板。尽管JIT的某些组成部分早在30年代就被日本工业部门所采用，但只是到了70年代，当丰田汽车公司的大野耐一通过应用JIT，把丰田汽车公诉的交货期和质量提高到世界领先地位时，JIT才得到完全准确的定义。与此同时，质量专家戴明和朱兰就美国制造商如何应用JIT的原则及要求举行了专门的讲座。,拉动系统示意图,Sub总装线 Fab生产线,拉动系统的几个层次,拉动系统是精益生产方式的基本特征 生产系统之外，市场需求拉动企业生产 生产系统之内，后工序拉动前工序的运作方式 主机厂的需求拉动配套厂、协作厂及原材料的生产供应（也称外部拉动）,拉动系统的概念,在需要的时候，按需要的数量生产所需要的产品 消除超前、超量生产。最大限度地减少库存，消除浪费，从而提高效益 迅速及时地对市场需求作出反应 适时适量地生产出顾客所需的产品,拉动系统的必要条件,适用于批量，流水作业生产； 已有良好的工艺秩序，工艺规程完成，工序质量得到控制； 设备及工装运行效率良好； 现场生产布置合理； 原材料或配件供应，质量稳定； 员工经过培训，具有明确的参与意识；,推动式管理的特点,推动式（Push System）：,根据某个时期的市场需求预测和在制品库存计算出计划生产的数量。根据各工序的标准资料，确定生产的提前期，并从前面的工序开始推动后面的工序，一步一步地生产出产品。,推动式方法的特点：,推动式与拉动式的比较,工序1,工序2,工序3,总装,月计划,月计划,月计划,月计划,产品,推动式系统,工序1,工序2,工序3,总装,计划,订单,拉动式系统,拉动式管理的特点,拉动式（Pull System）：,每一道工序的生产都是由其下道工序的需要拉动的，生产什么，生产多少，什么时候生产都是以正好满足下道工序的需要为前提。,拉动式方法的特点：,拉动式方法在生产制造过程中的具体运用,U型平面布置的“一个流”生产线； 多工序管理和多机床操作 成批轮番作业的生产线 快速换模技术，实现小批量多批次生产,拉动式方法在生产制造过程中的具体运用,以生产现场为中心； 以生产工人为主体； 以车间主任为首,实行刀具定置集配、直送工位、强制换刀； 机电修人员现场住屯，巡回检查、快速修理； 毛坯协作件看板取货直送工位；,拉动式方法在生产制造过程中的具体运用,大量生产方式,精益生产方式,主机厂与协作配套厂之间的生产衔接,合同,把协作配套厂的生产看作是主机厂生产制造体系的一个组成部分,为什么要拉动生产,获取市场份额的需要 提升竞争能力的需要 达成质量目标的需要 降低生产成本的需要,传统的方法 (推) 销售人员驱动,现代方法 (拉) 顾客驱动,销售 价格,利润 =,(销售人员),销售 价格,-,成本,=,利润,(市场),降低成本的需要,Principles of Cost Reduction: PROFIT = SALES PRICE - COST,Toyota Modern View,Traditional View,Profit,Profit,Profit,Mfg Cost,Mfg Cost,Mfg Cost,Sales Price,Sales Price,SALES,Profit,Profit,Profit,Mfg Cost,Mfg Cost,Mfg Cost,Sales Price,Principles of Cost Plus: SALES PRICE = COST+ PROFIT,改变成本的观念,浪费,浪费 = 一切不能给产品带来价值的东西 目标: 消除一切浪费,等待浪费 等待零件到达或加工或完成整个周期 搬运 不必要的搬运，应努力降到最低 工序的浪费 做了一些不需要的工序 库存 最大的浪费,七种浪费,移动 任何不增值的移动 修正 一切维修活动 过量生产 在需要之前生产得太多或生产得太快,流水制造,流水制造 创造一种使产品流经生产设施的延迟时间最短 具备以下特征 小的批量 一个流 协调一致的规划 标准作业 库存降低 高的质量,Work Group Meeting Area,Standardized Work Sheet,1) Receive block 2) Add bolts 3) Check torque 4) Finish load, and return,Quality Process Sheet,FINISHED GOODS,MATERIAL HANDLING ROUTES,Status Boards,Material Flow Racks,WIP,WIP,Cart for Quick Changeover,连续流,如何实现连续流,向以产品/顾客为中心转变 建立团队 改善物料流动 使用快速换装的技术 减少在制品 有计划地维护 实施连续监控 利用看板作为工具 使用补充工具管理系统 实施拉动系统,看板方式的技术与应用,看板方式的技术与应用,Market Address,Kanban Number,Line-Side Address,Part Number,Route,Part Description,Bar Code Area,Dock Code,Supplier Code,Quantity,Serial Number,Comment:,看板在日语里的意思是信号、符号的意思,看板的定义,在工作区或工序之间传递生产信息,看板的目的,控制生产量的信息网络 有效控制物料流动 降低成本的有效工具（消除浪费）以防过量生产 质量改进的工具 管理准时化生产 告诉下道工作中心需求的特定零件号、数量、地址及时间,使用看板的好处,使用看板的好处（续）,识别工厂内超出库存水平的量 识别潜在的库存短缺 (低的库存指标) 装配线上的全部零件由于看板而一目了然 由于缓冲受到限制而改进生产周期 致使内部计划稳定 允许制造频率的经常变化并且有助于实现平准化生产 导致生产有序进行 有助于在使用点管理零件的复杂性,使用看板的前提条件,成功实施看板的四个先决条件,零件准时送到 指定地点,平准化生产,稳定的生产流程,快速换装的步骤,零件准时送到指定地点,每个零件必须送到装配线指定的地点（使用点） 每个零件在使用点的最小和最大的量 -为防止看板完成时出现看板的短缺，看板必须在每个周期结束后返回使用点 - 使库存保持稳定，但不允许线上物料超出需要量 最小/最大水平取决于: 计划 使用点的存储能力 库存成本,平准化生产,3,1,2,4,Units,Work Days,1,000,2,000,3,000,4,000,5,000,1-5,6-10,11-15,16-20,Fluctuations in Work Load,生产过程中总存在波动,平准化有序,答案是平 准化生产,1,2,3,4,Leveled Workload,Units,Work Days,1,000,2,000,3,000,4,000,5,000,1-5,6-10,11-15,16-20,理想的情况是建立和维护一个平准化的生产计划以尽可能减少波动,传统生产 (非平准生产),切换,星期一生产,星期二生产,星期三生产,星期四生产,星期五生产,切换,波动,工作负荷的波动可以用两种方式来描述: 总的生产量 (3,000+1,000+5,000+1,000=10,000) 每种工作的量 (A,B,C,D,E),总的月产量/每个月总的工作天数 每种工作的月产量/每个月总的工作天数 根据工作类型的比率建立一个工作顺序,平准化步骤,如何实现平准化工作：第1和第2步,如何实现平准化工作：第3步A,Ratio Sum = Sequence Group Size,如何实现平准化工作：第3步B,250/units 100/units 100/units 25/units 25/units,A B C D E,10 4 4 1 1 20,20/10 20/4 20/4 20/1 20/1,1 of 2 1 of 5 1 of 5 1 of 20 1 of 20,如何实现平准化工作：第3步C,Example 1,如何实现平准化工作：第3步D,考虑工序与工序之间的连续流动稳定生产过程 无缓冲 无瓶颈 无故障,稳定生产过程,在制造中使用相同的机器机器设备生产几种不同零件的比较的一个非常经济方法 每种产品的库存是由其看板所决定的 生产指令看板告诉我们何时及生产什么产品,快速准备,用相同的机器设备生产某种产品的最后一件和某种 产品的第一件之间的时间,总结,看板不是一个固定的独立系统 看板是管理准时化生产的有效工具. 看板是再订购的传票. 看板支持消除浪费. 看板是一个信息交换的网络，在这个网络中，允许团队成员发挥主观能动性，参与到准时化的管理中 看板起到一个拉动作用，在顾客需要时，拉动产品通过整个生产过程并最终发送到顾客手中,看板的功能,Function #1: 有助于防止反复性的缺陷 Function #2: 提供运输信息 提供拣选/运输的信息，包括“where from”及“where to” 的地点。有时候，还指示何时拣选。 Function #3: 信息交换 交换生产信息。告诉何时生产，生产多少。功能3还 描述看板必须按一定次序接受。 Function #4: 防止过量生产 通过限制工厂内原材料和生产量（根据看板指示）防 止过量生产和过量运输。 Function #5: 生产什么的指令 Function #6: 暴露已有的生产问题及控制库存,看板的规则,看板要求有严格的系统并有效地管理JIT生产 看板具备前提条件，要求，功能，周期和规则,Rule #1: 后工序必须在必需的时候，只按必需的数量，从 前工序领取必需的物品 如果没有看板，领取一概不能进行 超过看板枚数的领取一概不能进行 看板必须附在实物上 Rule #2: 前工序仅按被领走的数量生产被后工序领取的物品 生产不能超过看板枚数规定的商数量 当前工序生产多种零部件时，必须按各看板送达的顺序生产 Rule #3: 不合格品绝对不能送到后工序 不合格广义上将也包括不良作业 如果在后工序发现不合格品，因为没有库存，故只能停生产线,看板的规则,看板要求有严格的系统并有效地管理JIT生产 看板具备前提条件，要求，功能，周期和规则,Rule #4: 必须把看板数量减少到最小程度 看板数直接决定了库存的数量 变更看板枚数的权限要交给现场监督人员 看板的总枚数不能有太大的变更 Rule #5: 看板必须适应小幅度的需求变化（通过看板对生 产进行微调整） 适应突然的需求变化 适应生产上的紧急事态 微调整仅在小幅度需求变化的情况下可以应用 Rule #6: 看板上表示的数量要与实际的数量一致,规则主要看板的框架图,领取看板,有两种基本类型的领取看板 工序内领取看板 外协订货看板 向供应商要求交付零部件的指示,领取看板,前工序,后工序,锻造 B-2,机械加工 B-2,存放场货架号：5E215 产品编号：35670S07 品种:传动齿轮 车种：SX50BC,看板生产指示,有两种基本的生产指示看板: 前工序必须生产的产品种类和数量，简称为“生产看板” 内部工序看板 非批量生产的一种看板 信号看板 为了给铸造、冲压和锻造工序的批量生产下达指令，使用“ 信号看板” 三角看板、长方形看板,生产指示看板,工序,机械加工 B-2,存放场货架号：F26-18 产品编号：56790-321 品种:曲轴 车种：SX50BC-150,外协订货看板,信号看板,Signal Kanban (rectangular),Signal Kanban (triangular),前工序,ABC,后续工序,CB OPT 10,Kanban #,DN 120,Part Name,WIDGET,Material Size,3.0,Container Capacity,30,Lot Size,300,Number of Containers,10,Signal Kanban is used in operations where production lines are captive but use different tools, machinery and equipment to produce a series of different parts (each product requiring set-up time),使用看板的八个步骤,后工序的搬运工把所必需的数量的领取看板和空托盘（集装箱）装到叉车或台车上，走向前工序的零部件的存放场 如果后工序的搬运工在存放场A领取零部件的话，就取下俯在托盘内零部件上的生产指示看板（注意：每副托盘里俯附有一枚看板），并将这些看板放入看板接受箱 搬运工把自己取下的每一枚生产指示看板，都