准时生产与精益运营（PPT138页).ppt

生产运作管理,第11章准时生产与精益运营,2,生产运作管理课程目录,生产与运作管理概述,案例对比,指标对比,通用弗雷明汉厂,丰田高冈厂,每车总装工时,修正后的每车总装工时,每百辆车总装缺陷数,每车占总装面积,平均零件库存,40.7,31,130,8.1,2周,18.0,16,45,4.8,2小时,世界各国的调研,每车总装工时数据,精益生产方式的诞生,8,第11章,11.1JIT系统,11.2精益生产的目标和基本要素,11.3精益工具和方法,11.4精益服务,9,1.解释JIT的基本原理；2.解释精益运营系统的基本要素；3.描述精益生产的工具和方法；4.解释如何把精益原理应用于制造业和服务业;5.掌握大规模定制的核心技术及实施条件。,学习目标,10,第11章,11.1JIT系统,11.2精益生产的目标和基本要素,11.3精益工具和方法,11.4精益服务,JIT（Just-in-time）只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品。,准时生产制（JIT）,JIT的别名（1）无库存生产方式（Stocklessproduction）（2）零库存（Zeroinventories）（3）一个流（One-pieceflow）（4）超级市场生产方式（Supermarketproduction）（5）丰田生产方式（ToyotaProductionSystemTPS）。,JIT带来的变革,总结果：日本汽车工业总产量的80%以上由少数巨企（丰田、日产）占据。,人力资源减至1/2；产品开发周期减至1/21/3；在制库存减至1/10；工厂占用空间减至1/2；成品库存减至1/4；产品质量提高3倍。,13,JIT如何达到以上目标的呢？,不断消除浪费，进行永无休止的优化改进,不增加价值的活动，是浪费,尽管是增加价值的活动，所用的资源超过了“绝对最少”的界限，也是浪费。,制造过多的浪费；存货的浪费；不良重修的浪费；动作的浪费；加工的浪费；等待的浪费；搬运的浪费；,工作和干活是不同的概念,51:1458=3%增值时间！,现场7大浪费,等待浪费,追求七个“零”,库存会掩盖问题,17,管理案例：库存过多容易掩盖问题,18,JIT的基本思想：只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品。,核心：追求无库存生产系统。,形成一套独具特色的生产经营体系（包括看板在内的一系列方法）,准时生产制（JIT）,准时生产制（JIT）,理念,方法,方法,方法,方法,方法,方法,方法,方法,方法,体系,最终目标,基本目标,基本子目标,基本手段,JIT的目标构造体系,实现适时适量生产的具体手法,22,精益系统整体框架,23,第11章,11.1JIT系统,11.2精益生产的目标和基本要素,11.3精益工具和方法,11.4精益服务,24,精益系统整体框架,从四个方面保证生产同步和均衡,25,11.2.2基本要素,1.产品设计标准部件；使用标准部件意味着工人需要处理的部件种类更少，培训时间与相应成本会降低。模块化设计；模块化设计是标准部件概念的延伸。质量；精益需要高过程能力的生产系统。并行工程。,要素1-产品设计,标准部件,KISS原则Keepitsimple，stupid！（简单就是美！）,要素1-产品设计,模块化,摩托宣布了一个名为“ProjectAra”的计划，将手机分为很多模块，而这些模块可以随时自由更换。新的屏幕或者键盘？第二块电池？脉搏血氧仪？或者其它什么还没有想到的！”,要素1-产品设计,质量,全过程的质量,28,步骤1,步骤2,步骤3,步骤4,步骤5,最终检验,95%95%95%95%95%,XXXX=77.4%,推论1：过程越长，质量越难控制,77.4%X77.4%X77.4%X77.4%X77.4%X7.4%=21.5%,要素1-产品设计,质量,29,推论2：越是前面的环节对整个过程的影响,要素1-产品设计,质量,质量是设计出来的！质量大师：朱兰结论：设计是提高质量的根本！,30,要素1-产品设计,并行工程,31,全员参与预防为主节约时间,31,定义产品规格,产品设计,产品制造,产品装配,产品测试,传统产品开发,并行产品开发,要素1-产品设计,32,精益系统整体框架,33,2.流程设计流程设计的八个方面对精益系统特别重要，分别是：（1）小批量（2）减少准备时间（3）制造单元（4）质量改进（5）生产的柔性化（6）均衡的系统（7）库存量（8）防错方法,11.2.2基本要素,要素2-流程设计,34,2.流程设计,（1）小批量,大批量和小批量哪种生产方式更好？,要素2-流程设计,大批量VS小批量,从单位生产成本来看,35,需生产A、B两种产品,产品间换模时间为3个小时，两种产品生产时间1分钟/个.客户要求的批量为A、B各50个。售价均为2元。每小时的工时成本为48元。请问这批产品的利润是多少?结论:我们每生产1件产品,就亏损0.24元,如何才能盈利?,要素2-流程设计,解决方案1:增加批量的大小:100/批1000/批:优点:单位成本表面上降低了58%问题:(1)产生库存900件，平均库存费用0.16元/件，而且更糟糕的是这些库存不知道什么时候能够售出；(2)不能满足更多其他的客户的交付期，生产计划安排更困难；暂时获得利润0.9元/件,要素2-流程设计,ProcessA,ProcessB,ProcessC,一个流,周期时间=300个*1s/个=300s,周期时间=3个*1s/个=3s,大批量VS小批量,从生产周期来看,要素2-流程设计,38,大批量VS小批量,从质量反馈时间来看,要素2-流程设计,客户的实际需求：ABBACBACABBBACBABBA,从客户需求角度来看,要素2-流程设计,40,小批量生产的优点,要素2-流程设计,41,流程设计,（2）减少准备时间多品种与小批量生产需要经常换产。因此，缩短准备时间是非常重要的。,要素2-流程设计,换汽车轮胎典型时间5-10分钟,要素2-流程设计,耗时5.1秒钟,F1换轮胎典型时间5-10秒,要素2-流程设计,什么是SMED?,SingleMinuteExchangeofDie（单分钟快速换模）10分钟,SMED系统是一种能有效缩短产品切换时间的理论和方法,SMED有些企业和学者也称为QCD(QuickDieChange),丰田公司的新乡重夫提出的快速换模法(SMED)有效地缩短了换模时间，为精益运营做出了显著的贡献。,要素2-流程设计,SMED的成功案例：,有效地运用SMED对换模进行改善，一般可以节省50%的换模时间,公司,机器类型,原切换时间,SMED切换,TOYOTA丰田,YAMAHA雅玛哈,MAZDA马自达,HITACHI日立,1000吨冲压机,加工线,环型齿轮切割机,铸模机,4小时,9.3小时,6小时,1.25小时,3分钟,9分钟,10分钟,3分钟,要素2-流程设计,换模时间是指介于上一个生产作业的最后一件合格品和下一个生产作业的首件合格品之间的时间。,时间,要素2-流程设计,换模时间主要由4部分组成：准备时间，换模操作时间，调整时间，整理时间。,设备/机台停机才能实施的作业内容,不需要停机实施的作业内容,不需要停机实施的作业内容,要素2-流程设计,内部作业是指需要设备/机台停机才能实施的作业内容，也叫内换模，它包括拆卸旧模具、安装新模具，以及调整和首样确认等。,外部作业是指不需要设备/机台停机就可以实施的作业内容，包括前外换模作业（换模前准备工作，如准备工具、模具、物料等）和后外换模作业（换模后的收尾工作，如现场清理、模具入库等）。,采用快速换模至少缩短50%的时间！,要素2-流程设计,内部和外部作业没有区分开,现状,区分内部及外部作业,阶段1,将内部作业转化为外部作业,阶段2,优化各作业,阶段3,换模,外部,内部,外部,外部,内部,内部,1.检查表2.功能检查3.改进部件和工具的运输,1.预先准备操作条件2.功能标准化3.部件集成化,1.改进部件及工具的储存和管理,1.平行操作2.功能性夹具3.调整的消除4.机械化,SMED操作方法,要素2-流程设计,50,2.流程设计,（3）制造单元精益系统的特征是使用多个制造单元。每个单元都有一系列机器设备和工具，它们是用来加工那些加工需求近似的零部件家族的。制造单元实质上是高度专业化且效率很高的生产中心。,要素2-流程设计,设备U型布置,设备,设备,设备,设备,设备,设备,设备,设备,设备,设备,1,2,3,7,6,5,4,8,9,10,出口,入口,要素2-流程设计,52,2.流程设计,（4）质量改进生产过程中出现的质量缺陷会使有序进行的工作流产生中断，因此在缺陷出现之时就将其解决极其重要。持续改进质量,发现和消除问题起因，使问题不至于频繁地突然出现。精益生产系统有时通过自主化(Autorotation)来减少缺陷，日本人也称为自动化(Jidoka)，即在生产过程中包含了缺陷自动检测。,要素2-流程设计,要素2-流程设计,54,2.流程设计,(5)生产的柔性化为使系统有能力以稳流的形式生产多种产品或提供多种服务，应当以各种方式减少瓶颈。,要素2-流程设计,55,提高生产柔性所用的一些技术,要素2-流程设计,56,2.流程设计,(6)均衡的系统生产线均衡(即在工序中均衡地分派工作)有利于工作流平稳地通过系统。分配给每一工序工作的时间必须小于或等于周期时间（节拍）。,要素2-流程设计,57,快慢由什么决定？,58,例111用下面信息计算节拍时间。每个班次每天可供使用时间为480分钟，每个班次有两个20分钟的休息时间和一个30分钟的午饭时间。每天需求比率为80件。解：(1)计算每个班次的净可供使用时间：总时间480分钟休息时间-40分钟午饭时间-30分钟410分钟班次(2)计算每天的净可供使用时间：410分钟2班次天=820分钟天；(3)计算节拍时间：节拍时间=有效时间/需求=820/80=10.25分钟循环。分钟件,要素2-流程设计,59,流程设计,(7)极低的库存量精益系统都被设计为库存量最小的形式。在精益理念中，库存就是浪费。精益方式为使问题充分暴露往往逐步削减库存。,要素2-流程设计,60,要素2-流程设计,有库存时，机器不修也没事,61,无库存时，机器不修绝对不行！,无库存时，未加料也不行！,62,流程设计,(8)防错方法防错是指通过在过程中设置安全装置来减少或消除潜在的差错。,要素2-流程设计,防错设计,墨菲定律悬挂16个火箭加速度计，每种有两个安装方法。1个正确，1个错误。16个全装错了！如果有两种选择，其中一种将导致灾难，则必定有人作出这样的选择！,要素2-流程设计,要素2-流程设计,防错设计,要素2-流程设计,66,精益系统整体框架,67,基本要素,3.人员与组织要素人员与组织有五个要素对精益系统特别重要，分别是：（1）视员工如资产（2）经过交叉培训的员工（3）持续改进(4)成本会计(5)领导能力项目管理,要素3-人员组成,精益生产实施案例,案例,自动设备,检测,插件1,插件2,插件3,焊接,组装1,组装2,包装,1臂间距,极少数自动设备,2H工位轮换（多技能）,多数手工作业面向生产线,自主质量改进,中间在库0，一位停整线停,松下电器大坂收音机工厂组装线,自动插件,人构成的自动线,69,人员与组织要素,(1)视员工如资产受过良好教育的富有积极性的员工是精益系统的核心。相对于传统生产系统，他们被授予更大的决策权，但也被期望做得更多。(2)经过交叉培训的员工经过交叉培训的员工能够完成加工过程中不同部分的任务，操作多种机器设备。这样可以增加系统柔性，因为一旦发生瓶颈或同事偶然不在，员工可以互相帮助。这同样也有助于生产线的平衡。,要素3-人员组成,案例,组装线员工技能评价表,备注：计划学习，基本掌握，完全掌握，精通,多技能员工,要素3-人员组成,71,人员与组织要素,(3)持续改进精益系统中的员工比在传统生产系统下负有更大的质量责任，他们同时也被期望在问题解决精益系统中的员工比在传统生产系统下负有更大的质量责任、在问题解决与持续改进过程中发挥作用。精益系统中的员工受培训的内容很广，包括统计过程控制、质量改进与问题解决等。,要素3-人员组成,72,人员与组织要素,(4)成本会计传统会计方法以直接人工小时为基础分配费用，并不总能准确反映不同作业的间接费用消耗量。分配间接费用的一个可选方法是活动成本法(Activity-basedCosting)。(5)领导力项目管理精益系统的另一个特征与领导力有关。人们期望中的管理者是领导和后勤，绝不是命令发布者。精益理念鼓励员工与管理者之间的双向沟通。,要素3-人员组成,73,精益系统整体框架,74,基本要素,4.制造规划与控制制造规划与控制有个要素对精益系统特别重要，分别是：（1）平衡负载（2）拉式系统（3）可视系统(4)有限的在制品(5)密切的供应商关系(6)减少事务性的处理(7)预防性维护和现场管理,要素4-制造规划与控制,75,制造规划与控制,（1）平衡负载平衡生产进度安排需要平稳式生产。在一天之内安排不同产品的生产，既保证制品库存最小，也保持柔性，且平稳生产。,要素4-制造规划与控制,76,平衡负载,混流生产投入排序始于每种产品或产品型号的日生产需求。例如，假设某部门生产3种型号A、B、C的产品，日需求量如表:型号,要素4-制造规划与控制,77,3个问题：、选用哪一种序列(CBA，ACB等)？、序列每天要重复多少次(即循环数)？、每次循环需要生产各型号多少个？日循环数日产量单次循环产量。,要素4-制造规划与控制,78,例112为下列3种产品型号以序列ABC制定生产计划：最小日需求量是5，但用另外两数除5均得不到整数。管理者仍然可以采用5次循环。每次循环生产1单位的A和C，3单位的B，将短缺2单位A和1单位B。增加额外单位，达到近似的平衡生产（图11-7）,要素4-制造规划与控制,遇到各产品日需求之间不能整除时,79,要素4-制造规划与控制,80,制造规划与控制,（2）拉式系统JIT系统的信息是沿着系统一个接一个岗位地反向流动的。每个岗位(即客户)都把自己的工作要求传达给前一个岗位(即供应商)，确保供需相等。,要素4-制造规划与控制,1）推进式系统,2）牵引式系统,制造计划在两种系统中的传递方式不同,计划部门负责传递信息,下游给上游传递信息,练习：试比较两种系统的运作结果差异,82,要素4-制造规划与控制,83,制造规划与控制,（3）可视系统拉式系统中，工作流由“下一步需求”指定。系统能以各种方式传达此类信息，最常用的方法还是看板(Kanban)卡片。生产看板(p看板)：需要生产部件的信号。移动看板(c看板)：需要将部件移交给下一工作中心的信号。,要素4-制造规划与控制,一种指令卡片，分两种,焊接,装配,零A件B超C市D,领料看板,每60件A,A-生产看板,A-领料看板,85,单卡系统（一张看板包含两种功能）双卡系统（两种类型的看板同时存在）,要素4-制造规划与控制,准时生产的实现,要素4-制造规划与控制,要素4-制造规划与控制,生产均衡柜,要素4-制造规划与控制,看板计算公式,N容器总数(每个容器1张卡片)；D工作中心的计划使用量；T补充零部件的平均等候时间加上一个容器零部件的平均生产时间；X管理者设置的政策变量，反映系统潜在的无效性(越接近0，系统越有效)；C一个标准容器的容量(应该不超过1日使用量的10)。注意：D和T必须使用相同的单位(如分钟、天)。,要素4-制造规划与控制,91,看板计算公式解释,(1+X),由于看板可以循环使用，每时间循环一次，一个计数周期循环次，因此，,量纲,要素4-制造规划与控制,92,例113某工作中心的日耗用量为300个零件，每个标准容器装有25个零件。每个容器从收到看板卡片开始到再次变空，平均需要012天。如果X=020，计算所需看板卡片数。解：D=300个零件天，T=012天，C=25个零件个容器，X=020(舍入为2个容器)注意：向上舍入会令系统变得松散，向下舍入则使系统变紧。通常都用向上舍入。,要素4-制造规划与控制,93,可视系统,要素4-制造规划与控制,可视化控制(VisualControls)是把所有的活动用简单的形式显示出来，使公司所有的员工能够快速、容易地了解整个工作系统的状态和绩效情况。可视化系统被称为安灯(Andon)系统，这个概念来源于日语。,94,95,要素4-制造规划与控制,96,97,98,99,100,制造规划与控制,（4）有限的在制品在精益系统中，物料的移动与在制品库存要很好地协调，以便在需要的时候物料才到达特定的作业地点。对生产系统中的在制品（Work-in-process，WIP）存量进行控制可能有很多潜在的好处，由于降低了WIP而减少持有成本。另外，系统中如果存在大量的WIP会降低系统的柔性。较低的WIP有助于在改变设计时对生产计划的调整和节省成本。,要素4-制造规划与控制,101,制造规划与控制,（5）密切的供应商关系典型的精益系统有着密切的供应商关系，它们希望供应商进行小批量、多批次和高质量的供给。,要素4-制造规划与控制,传统的供应链管理方法应商网络,要素4-制造规划与控制,分层式供应商网络,第一层供应商,第二层供应商,第三层供应商,要素4-制造规划与控制,分层的供应链管理方法应商网络,104,制造规划与控制,（6）减少事务性的处理传统制造系统往往带有许多不增值的固有事务。这些事务分为后勤、平衡、质量、变更四种类型的事务。精益系统通过减少事务数量与频率降低事务成本。,要素4-制造规划与控制,105,制造规划与控制,（7）预防性维护和现场管理预防性维护(PreventiveMaintenance)计划，它强调保持设备的良好运行状态，而且在设备故障部件出现问题之前就能替换它。员工需要对其设备的日常维护负责。现场管理(Housekeeping)包括保持工作地整洁，不存在任何生产上不需要的物品，因为这些物品会占用空间并且有可能扰乱正常的工作流。,要素4-制造规划与控制,清洁,清扫,整顿,整理,素养,什么是5S？,要素4-制造规划与控制,要素4-制造规划与控制,实践作业：整理宿舍,要素4-制造规划与控制,111,第11章,11.1JIT系统,11.2精益生产的目标和基本要素,11.3精益工具和方法,11.4精益服务,精益生产的工具和方法,112,5S管理,可视化控制,小批和单件流,质量和持续改进,全面生产维护,产品回收利用,快速换模法,113,11.3精益工具和方法,1.5S管理5S管理来自日语seiri(整理)、seiton(整顿)、seiso(清扫)、seiketsu(规范)、shitsuke(素养)。(1)整理强调区分不必要的物料，不必要的物料要尽快处理掉。(2)整顿意味着整理现场的物品和设备，以使工人们很容易找到需要的东西，能够马上使用。(3)清扫强调将工作场所清扫干净。这不仅对于安全是重要的，而且干净的工作场所能够尽早地识别像漏油之类的维护问题。(4)规范意味着将程序和实践规范化，确保所有的步骤都正确地实施。(5)最后，素养意味着通过培训、交流、制定规则使过程保持下去。,114,11.3精益工具和方法,2可视化控制可视化控制(VisualControls)是把所有的活动用简单的形式显示出来，使公司所有的员工能够快速、容易地了解整个工作系统的状态和绩效情况。,115,11.3精益工具和方法,3.快速换模法快速换模法(SingleMinuteExchangeofDies，SMED)指的是快速安装及更换模具和设备，以便于在同样设备上以更小规模的批次生产多种产品。SMED最先是由丰田和其他日本厂商开创，已经被全世界的公司所采纳。,116,11.3精益工具和方法,4.小批和单件流约束制造业和服务业提高响应速度的是批(Batching)传到下一工序前以大量的产品为一组生产的流程，而采取最好的策略是实行小批量或者单件流。单件流(SingalpieceFlow)是理想的状态，是以一件产品为一批。这样做需要公司有快速、低成本地转换产品的能力。,117,11.3精益工具和方法,5.质量和持续改进在源头控制质量需要第一时间正确地做事，从而消除了浪费的机会。六西格玛的工具可以用来探索问题的根源并找出解决方案。,118,11.3精益工具和方法,6.全面生产维护全面生产维护(TotalProductiveMaintenance，TPM)重在确保运营系统可靠地发挥其应有的功能。TPM的目标就是预防设备的故障和停机；理想的状态就是在整个运营系统生命周期中实现“零事故、零缺陷以及零故障”。TPM的目的是：(1)最大化设备总体效率，消除计划外停工期；(2)通过让工人参与维护的活动，建立起他们对设备的“所有权”；(3)通过员工参与活动来持续改善设备运营。,119,11.3精益工具和方法,7.产品的回收利用在努力缩减成本以及精益思想的本质“以少成就多”中，许多公司都正在积极地回收和循环再造零部件(有时叫做绿色制造)。如：(1)维修产品(2)整修产品(3)再造产品(4)拆取部件(5)回收产品,120,121,第11章,11.1JIT系统,11.2精益生产的目标和基本要素,11.3精益工具和方法,11.4精益服务,122,11.4精益服务,10个成功应用精益服务的企业实例1.建立问题协调小组。霍尼韦尔(Honeywell)公司正在促使其质量圈从生产部门向服务部门扩展。其他公司如达拉斯第一银行、标准肉联公司及米勒酿造公司也正在用同样的方法来提高各自的服务水平。英国航空公司把质量圈作为其实施新的服务战略的一个基础部分。,123,11.4精益服务,2.改进工作环境。保持良好的工作环境绝不仅仅意味着赢得清洁卫生奖。它的真谛是要使工作区域除必需的物品之外别无他物，而且所有物品要归位，并且要整洁，保持在随时可以使用的状态。每个员工清理自己的工作环境。麦当劳、迪士尼乐园这样的服务企业已经认识到保持工作环境清洁的重要性，它们在这方面的投入意味着服务过程更加良好，不断改进的理念更容易深入人心，并且顾客也感受到他们获得了更优质的服务。,124,11.4精益服务,3.提高质量。唯一有成本效益的提高质量的方法就是建立可靠的生产处理能力。过程质量是源头质量它在第一时间保证了产品和服务的一致性和统一性。麦当劳由于将质量作为它的服务交付流程的组成部分而闻名。该公司正确地实现了服务交付系统的“工业化”，从而使世界上任何地方的麦当劳的员工(即使是临时工人)都能够提供同样的饮食服务。质量好并不是说要提供最好的产品和服务，它意味着要不断地提供给顾客与他们所付出的代价相符的产品或服务。,125,11.4精益服务,4.清晰的工作流程。在JIT理论下，清晰的物流可以显著地提高工作业绩。联邦快递公司将原来始点终点的空运方式改为始点汇总分发站的方式，在汇总分发站里将不同的邮件转移到飞往相应目的地的飞机上。这种方式引发了空运行业的革命。,126,11.4精益服务,5.完善设备和工艺技术。完善设备和工艺技术是指对设备和工艺能力的不断修正以促使其能够符合工艺的需要，能够不断生产出在公差范围内的产品，并能够与工作小组的生产规模和能力相适应。速度润滑油公司将其标准服务站转变为专业化润滑和检修中心。其方法是将服务区的工作方式由“开入”式变为“开过”式，同时取消了升降装置，代之以在汽车下面建立坑道，让员工可以完全接触到车辆的每一个需要润滑的区域。,127,11.4精益服务,6.均衡工作负荷。服务行业中生产与需求具有同步性。服务企业已经建立起独特的方法来均衡需求，以避免让顾客久等。麦当劳在早上提供特殊的食谱。零售商店使用记账系统。邮局对于要求第二天送达的邮件收费较高。,128,11.4精益服务,7.消除不必要的活动。一个不能带来价值增值的步骤就是一个可消除的步骤。就算是能带来价值增值的活动也可能会成为重新设计的对象，以提高工作的连续性或减少完成任务的时间。医院发现在手术开始时如果有尚未准备好的仪器，那么会花费很长的等待时间。因此，该医院为每类手术所需设备建立了一个清单，以减少手术的等待时间。速度润滑油公司取消了服务过程中的某些步骤，但也增加了一些虽然不能改善润滑工艺但能让顾客对所做的工作感到更有保证的步骤。,129,11.4精益服务,8.物理结构重组。工作区域的布局在实施JIT期间通常都需要重组布置。一般来说，制造商通常采用的方法是建立小型加工单元以实现小批量生产，保持与需求同步。这些单元可看成是企业内部的“微型工厂”。某些医院不是指那种整个医院全是等着进行化验、检查、x光透视和注射的普通病人的医院对其服务机构进行了重组，根据问题类型，组成相应的工作小组。最常见的是专门处理外伤的小组，不过也建立了一些治疗慢性疾病的工作小组。每个小组都相当于医院内部的“微型治疗部门”。,130,11.4精益服务,9.引入需求拉动计划。根据服务行