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0 1 s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 摘要 随着钢铁行业用户需求的持续增长，对产品质量要求的日益提高和需求的细分和 差异化，宝钢股份公司在实现其建设成全球最具竞争力的钢铁企业目标的过程中面临 巨大挑战，如必须改进产品质量，达到世界范围用户所要求的国际质量标准；提高流 程稳定性和产能利用率，进一步降低成本，实现利润最大化：提高交货产品准确性， 改善按时交货率，也即在质量、成本和交货期( q c d ) 方面成功地达到目标。本文试 图通过运用精益生产工具，如目视管理、单分换模( s m e d ) 、相关性分析，消除浪 费、帕拉托、标准化工作等对处于宝钢股份生产运行流程中处于中心、关键角色的热 轧厂的生产、设备及产品质量系统进行分析诊断，并提出了相关的各项改善措施建议。 在热轧厂之后为期半年的精益生产试点工作针对产品质量问题，设备检修效率、换辊 和故障停机时间进行了改善，并取得了显著的成果，同时通过试点培养和建立了热轧 厂项目成果固化和持续改善的能力，为宝钢股份精益运营推广打下了良好的基础。 关键词：精益生产、浪费、改善、产品质量、换辊、设备故障、产能利用率 0 i s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 a b s t r a c t w i t ht h eg r o w i n gn e e do fs t e e lp r o d u c t s ，a r ed e m a n d i n g h i g h e rp r o d u c tq u a l i t ya sw e l l a ss u b t l e ra n dd i f f e r e n t i a ls e r v i c e s f a c i n ga l lt h e s ec h a l l e n g e s 、b a o s t e e lf b a o s h a ni r o n & s t e e lc o ，l t d ) h a sal o tt od ot om e e ti t ss t r a t e g i cg o a l t ob e c o m et h em o s tc o m p e t i t i v es t e e l c o m p a n y i nt h eg l o b e t h e s em e a s u r e si n c l u d ei m p r o v i n gp r o d u c tq u a l i t yt om e e ta n yu s e r i nt h ew o r l d ，e n h a n c i n gt h es t a b i l i t yo ft h em a n u f a c t u r ep r o c e s sa n di n c r e a s i n gp r o d u c t i v i t y m e a n w h i l e ，t om a x i m i z i n gi t sp r o f i t s ，b a o s t e e lp a y sa d d i t i o n a la t t e n t i o nt oc u t t i n gc o s t s a n di m p r o v i n ga c c u r a c yo fd e l i v e r y b yu s i n gt o o l so rm e t h o d so fl e a np r o d u c t i o nt o d i a g n o s et h em a n u f a c t u r es y s t e m ，e q u i r i m e r i ts y s t e ma n dq u a l i t yc o n t r o ls y s t e m ，t h i se s s a y i sa t t e m p t i n gt og i v ec o n s t r u c t i v es u g g e s t i o n st om e a s u r e sa d o p t e db yh o tr o l l i n gm i l lo f b a o s t e e l t h e s et o o l sa r ev i s u a lc o n t r o l s ，s m e d ，r e l a t i v ea n a l y s i s ，d i m i n i s h i n gw a s t e ，p u l l s c h e d u l i n g ，s t a n d a r d i z a t i o na n d e t c h o tr o l l i n gm i l lp l a y sa k e y r o l ei nt h ep r o d u c t i o nf l o w o fb a o s t e e la n dt h et e s tr u no fl e a np r o d u c t i o nl a s t e df o ra b o u th a l fay e a r i tg r e a t l y i m p r o v e sp r o d u c tq u a l i t y , t h ee f f e c t i v e n e s so f r o l lc h a n g e sa n de q u i p m e n tf i x i n ga sw e l la s d e c r e a s e sb r e a k d o w nt i m e m o r e o v e r ，t h et e s tr u no fl e a np r o d u c t i o nc o n t r i b u t e st ot h e t r a i n i n g a n d e s t a b l i s h i n g t h e a b i l i t y o fa c c o m p l i s h m e n t s o l i d i f y i n g a n ds u s t a i n a b l e i m p r o v e m e n t t h e s u c c e s si nh o t r o l l i n g m i l ls e ta g o o de x a m p l e f o r f u t u r e i m p l e m e n t a t i o no f l e a n p r o d u c t i o n i nt h ew h o l e c o m p a n y k e yw o r d s ：l e a np r o d u c t i o n w a s t e i m p r o v e m e n tp r o d u c tq u a l i t y r o l lc h a n g e e q u i p m e n tb r e a k d o w nu t i l i t yo fo u t p u tc a p a b i l i t y o i s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 h u 舌 精益生产( l e a np r o d u c t i o n ) 是上世纪八十年代西方发达国家普遍重视和采用的 一种生产管理方式。它是源自美国福特生产流水线，但最终由日本丰田汽车探索、总 结出的在组织、管理和用户的关系、供应链、产品开发和生产运行等方面的一种好方 法。通过采用精益生产方式能以越来越小的投入获取越来越多的产出，如提高全员劳 动生产率，降低在制品和产品库存，提高产品质量、提高企业厂房空间利用率等从而 增强企业在质量、成本、交货期( q c d ) 方面的竞争力。近几十年来，国内学者、企 业对精益生产有了深入的研究和实践。 上海宝山钢铁股份公司是我国在钢铁制造业中无论规模、技术、质量及经营业绩 中都处于领先水平的上市公司，为我国钢铁工业的发展起到非常重要的作用。随着我 国市场经济体制逐步完善，产业全球化竞争加剧、w t o 贸易规则的实施，宝钢股份 迎来了更大的机遇和更严峻的挑战。在全面分析市场和行业发展基础上，宝钢股份在 二十一世纪初提出六年规划，明确“建成全球最具竞争力钢铁企业”的目标，具体措 施包括扩大经营规模、调整产品结构，提高生产经营效率和业绩。2 0 0 2 年度经营目标 中把精益运营、降本增效、缩短产品交货周期作为公司的一项战略任务提出。为此公 司确定2 0 0 2 年在公司热轧厂进行精益生产试点。文章是对宝钢股份精益运营在热轧 厂诊断试点工作的粗略总结。 0 i s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 1 研究背景和意义 1 1 宝钢股份公司及战略、经营目标 宝钢股份公司隶属于上海宝钢集团，改制前被称为上海宝山钢铁总厂和宝山钢铁 集团( 公司) ，从1 9 7 8 年底开工建设开始，经历了一、二、三期项目的建设和生产， 通过二十多年的经营，宝钢股份己发展成为世界知名的钢铁企业。1 9 9 9 年被世界钢 铁企业指南评为“全球钢铁企业综合竞争力”第三名；2 0 0 1 年获“全国质量管理奖” 第一名；2 0 0 2 年被w s d ( 世界钢铁动态) 评为“全球钢铁企业竞争力”第五名，同 年被亚太质量组织授予“世界级组织”奖。 宝钢股份建设发展及产品定位如图1 1 所示 铁6 5 0 钢水6 7 1 热轧4 0 0 冷2 1 0 钢管5 0 铁3 0 0 钢水3 1 0 坯材2 6 4 钢管5 0 开工 年月7 8 1 2 铁9 7 5 钢l 1 0 0 热轧7 1 5 冷轧3 9 8 钢管5 0 高线4 0 一期工程投产 8 5 b 9 1 6 程投产 宝钢与上 钢联合 铁1 0 5 0 钢1 4 5 0 热轧8 5 0 二期后 ：期 0 1 2 冷轧6 2 0 钢管7 0 高线5 0 目建设 l l a 宝钢股份建设发展宝钢j i 殳份上市 9 8 哩7 汽车、家电、管线、 造船、石油、高档建 筑等行业用钢 汽车板、镀锡板及d i 材、家电用钢电工钢 管线钢、建筑用钢集 装箱用钢 无缝钢管、钢坯主要 产品 1 i b 宝钢股份产品定位 宝钢的发展经历了三个发展阶段 第一阶段：以生产管理为重心的阶段( 8 5 年投产一9 0 年代初) 至上世纪9 0 年代初形成了以钢铁主体生产线集中一贯管理为核心的管理模式。 其主要内容是 确立创世界一流的战略目标 建立了社会化专业协作体系 实行集中一贯的管理体制 五制配套的基层管理制度( 作业长制、计划值管理、标准化作业、设备点检 定修、自主管理) 贯彻以人为本的管理思想 0 i s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 第二阶段：适应市场经济的转型阶段( 9 0 年代初9 0 年代中后期) 适应社会主义市场经济要求，宝钢的经营管理逐步进入了以财务管理为中一1 1 , 的转 型期 确立了财务在企业管理的中心地位 实施用户满意工程( c s ) ：树立用户至上的观念；全方位满意管理( t s m ) 推进质量、价格( 成本) 、交货期、服务、环境等：完善质量体系；通过i s 0 9 0 0 0 、 q s 9 0 0 0 标准 建立和发展适应市场竞争的营销体系：构建复盖国内外目标市场的营销网 络；直供为主，建立用户稳定的供需关系；发展配送，优化营销物流管理过程；推进 产销研一体化小组工作；强化用户服务，开展用户技术研究。 第三阶段：面向用户的阶段( 9 0 年代中后期至今) 以满足用户需求为企业经营的出发点，实施过程创新，追求快速响应、优化资源 配置，并把信息化管理作为企业运作的支撑。 宝钢股份公司已制订2 0 0 1 2 0 0 6 年经营规划。公司目标是成为全球最具竞争力的 钢铁企业。竞争力是企业超越竞争对手、持续提供用户满意产品和服务的能力。公司 要实现“成为全球最具竞争力的钢铁企业”，必须与用户结成牢固的有竞争优势的供 应链，迅速培育和积聚核心资源和能力。 随着经济全球化、贸易和投资自由化，中国经济持续增长带来的钢铁产品需求结 构的升级以及加入w t o 对国内市场的压力和国内钢铁企业的进步，宝钢股份拟实施 跨越式赶超的经营战略。 ( 1 ) 建立强势，集中钢铁企业，优化资源配置，挖掘企业潜能，实施并扩张， 实现结构优化； ( 2 ) 提升能力，全方位提高企业的竞争能力，着力发展以用户服务为中一t l , 的营 销体系，扩大和巩固企业的战略用户群，实现核心能力的迅速提升； ( 3 ) 系统创新，着力于体制、机制、技术与文化的系统创新 ( 4 ) 快速超越，通过提高学习速度、工作速度、创新速度和响应速度，实现跨 越式赶超。 根据上述战略内容，在生产运作方面要努力实现平衡工序物流，加快生产速度， 降低制造成本，稳定系统运行，推进清洁生产的目标，具体地说，必须在产品质量、 制造成本及产品按时交货q c d 方面得到改善。 宝钢股份公司提出2 0 0 2 年的经营总目标：精益运营，追求6o ；缩短交货周期 1 0 ，战略产品销售3 2 3 万吨；降本增效8 亿元。 0 1 s m 0 9 8 袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 1 2 宝钢股份热轧厂“瓶颈” 宝钢股份热轧厂处于宝钢股份公司生产运行关键地位，也是公司生产物流的“瓶 颈”工序。公司根据2 0 0 2 年经营总目标在2 0 0 2 年初决定在热轧厂进行精益生产试点， 试图通过运用精益生产方法和工具对热轧厂生产质量，产能利用率及产品交货期等方 面的表现进行改善，以最大限度消除“瓶颈”，同时为公司精益运营方面推进打下基 础。 宝钢热轧厂由2 0 5 0 m m 热轧生产线( 二期) 和1 5 8 0 m m 热轧生产线组成，它们都 处于宝钢股份生产物流中中心关键角色，如图1 2 所示。 芝黧 ( 铁矿石 f 煤碳) 炼铁厂 产能：1 1 4 0 万吨产能：8 2 5 万吨产能3 9 0 万吨 目前宝钢股份炼钢能力远大于热轧能力，2 0 0 1 年炼钢厂比热轧厂多生产3 1 5 万 吨，它们因无深加工能力，即热轧厂能力不足而只能以钢铁初级产品投向市场。按每 吨热轧加工边际贡献3 0 0 元计算，宝钢股份每年效益损失超过1 0 亿元。用户热轧产 能利用率若能进一步提高，在市场销售良好情况下，可消化部分多余炼钢产品钢坯， 轧制成目前市场紧俏的热轧商品材，从而提高股份公司经营绩效。从物流的角度来分 析，由于热轧厂处于公司中心环节，生产能否稳定顺行对上下工序生产组织计划排产 影响很大。热轧厂和下工序用户合同能否及时完成也取决于热轧厂生产和质量管理水 平。这种情况在今后几年内将一直存在，在宝钢三期后项目建成投产前热轧厂将始终 成为宝钢股份公司的瓶颈。因此2 0 0 1 年底公司决定成立项目组对热轧厂生产情况进 行诊断，寻找能改善和提高的区域及内容，并进行实行评估及试点，以最大限度消除 热轧厂的瓶颈环节，提高公司经营绩效。另外重要的是公司在热轧厂的精益生产试点 工作得到热轧厂管理层的支持和参与，可保证诊断和试点工作得以完成。 0 l s m 0 9 8袁文清宝铜股份热轧厂精益生产诊断及试点 2 现场改善与精益生产 从1 9 8 6 年开始，改善，日本企业成功的奥秘一书出版以来，“改善”已被公 认为一种主要的管理观念。改善被定义为：一种企业经营理念，用以持续不断地改进 工作方法和人们的效率等。“改善”的理念是要求我们在工作中、社会上及居家的日 常生活中应致力于经常不断地改进，尽管改善的步伐是- - d , 步- - + 步，阶梯式的，但 随着时间的演进，它会带来戏剧性的重大成果。改善的内容可包括生产力、全面质量 管理、零缺陷，及时生产方式( j i t ) 及提案建议制度等。改善也是一种低风险的方 式，因为在改善的过程中，如果发觉不妥之处，管理人员随时可回复到原来的工作方 式，而不需耗费大量的成本。改善强调要以员工的努力、士气、沟通、训练、团队自 律来达到目标。 与改善相应的是创新：借科技上的突破、最新的管理思想或最新颖的生产技术， 来进行大步伐的革命性改革。它的成果可能存在争议，同时往往需要大量的人员、资 金的投入。 对企业来说，改善与创新互为补充，需要全员从基层和最高管理层的共同参与。 如图2 所示 高层 中层 基层 创新 改善 维持 图2 企业管理工作内容的区分 2 1“改善”的几个特征与主要的改善活动 2 1 1 “改善”的几个特征 2 1 1 1 改善着重在“过程为导向”的思考模式上 要改进结果就必须先改进过程。预期的计划结果未能达成，表示其“过程”是失 败的。管理部门必须确认及改正这种“过程面”的错误。以“过程为导向”的思想方 式，应当运用在各种不同的改善活动上。管理部门适时地、持续地承诺和参与是确保 在改善过程中成功的关键。 0 1 s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 2 1 i 2 遵循p d c a 循环s d c a 循环 在改善的过程中，第一个步骤就是要建立：计划一执行一检查一处置的p d c a 循 环。以此来作为“改善”持续运作的工具，以达到“维持标准”和“改进标准”的目 标。具体地：“计划”是指建立改善的目标，“执行”指依计划推进，“检查”即确认 是否按计划的进度在实施以及是否达到预定的计划，“处置”指新的作业程序的实施 及标准化，简称为“固化”。p d c a 不断地旋转循环，一旦达到改善的目标，改善后 的现状便随即成为下一个改善的目标。 任何一个新的工作流程，在初期都是呈不稳定的状态。在开始进行p d c a 改善时， 必须先将现有的流程稳定下来。这一稳定的过程称之为标准化一执行一检查一处置的 s p c a 循环。在目前的流程里，每当发生异常时便必须问下列问题：是否因为没有标 准而发生的? 是否因为没有遵守标准而发生的? 或者因为标准不适当而发生的? 唯有建立了标准，并且确实遵守，以将目前的流程稳定下来，才能再进行下一个 p d c a 的循环。s d c a 的目的就是标准化和稳定现有的流程，而p d c a 的目的是提高 流程的水准。 2 1 ，1 3 质量第一 就质量、成本和交货期的q c d 主要目标而言，质量应视为最优先的目标。不管 产品价格和交货期的条件对用户具有多大的吸引力，若是产品和服务缺少了质量，企 业仍无法竞争。管理人员经常会因屈服交货期和降低成本的压力而对质量妥协让步， 它危及企业的生命。 2 1 1 4 用数据说话 改善是一种解决问题的过程。为了能正确地了解及解决问题，首先必须收集和分析 相关的资料，以确定产生问题的真正原因。而不能用可能、大概、好像等无量化的概念。 2 1 1 5 下一个流程就是用户 这里的用户包括两种形态的用户：内部用户( 在企业内) 及外部用户( 在市场上) ， 一个真正良好的质量保证体系，就是指在组织内的每一个人都能认同及实践这一理 念。 2 1 2 主要的改善活动 为成功地达到“改善”的策略，应推行以下的主要改善活动标准化，5 s ( 厂 房环境维持) 及消除m u d a ( 浪费) ，它们是降成本现场改善的三大支柱。 2 1 2 1 标准化 为了实现q c d ，公司每天必须正确地管理各种不同的资源。这些资源包含了人力、 信息情报、设备和材料。有效的资源管理需要予以标准化。每次一有问题或不正常现象 发生时，管理人员须先加以调查，确定原因和修订现行标准，或实行新标准，以防问题 6 0 1 s m 0 9 8袁文清宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 再度发生。标准化已成为现场改善不可或缺的一部分，而且也可作为日常改善的基准。 在现场，标准化指的是将工程师所规定的技术上和工程上的条件转换成操作人员 所需的作业标准。标准代表最好、最容易与最安全的工作方法，提供了一个衡量绩效 的方法，表现出因果之间的关系，并提供了维持及改善的基础，它也是用来确保改善 成果的最后一个步骤。 2 1 2 2 良好的厂房环境维护5 s 计划 5 s 计划为持续性改善计划，采用五个步骤找出并消除公司内“隐藏”的浪费。 这五个步骤为分类筛选( s o r t ) ，整理( s t r a i g h t e n ) ，清洁( s a n i t i z e ) ，标准化( s t a n d a r d i z e ) 保持( s u s t a i n ) 其最初日文单词第一个字母均为s ，故称为5 s 。通过5 s 计划的实施， 可使公司组织内士气高昂、办事高效、保持稳定和实现人力贡献的最大化。 一旦选定区域实施5 s 计划，第一步是要确定工作中不需要的项目，并将其与区 域的其它东西分离开。第二步整理，仔细组织整个区域，将物流和操作人员的移动考 虑在内，使用目视化管理工具来确定恰当的位置。第三步清洁，彻底清洁区域内的所 有物品和设备。第四步标准化，决定定期要做的事宜并保持区域的整洁、干净和有序， 并将内容纳入相关负责方的标准化工作要求中。第五步保持，监督跟踪业绩以确保今 后能严格执行。 现场的5 s 活动的好处： 协助员工养成自律的习惯 突显出现场各种形态的浪费。 显现出异常现象，诸如不合格及过多的库存。 减少浪费的动作，诸如走路及不必要的体力工作。 使得一眼即能看出材料短缺，生产线不平衡，机器故障及定期延误等问题， 以便解决。 改善工作效率及降低作业成本等等。 2 1 2 3 消除浪费( m u d a ) 浪费即任何从客户角度看不能为其增值的东西。在每一个流程里的人力和机器资 源，若不是从事有附加价值的动作，就是进行无附加价值的动作。浪费可分为：制造 过多、库存、返工重修、动作过多、不必要的加工、等待及搬运。其中制造过多是最 大的一种浪费，应使用生产节拍( t a k t 时间) ，根据需求令每一工序同步，取消在制 品。即时生产( j i t ) 是消除浪费的主要方法。 2 1 3 精益生产是现场改善的主要内容和手段 图2 1 3 现场改善之屋，表示在现场q c d 活动的内容。公司以合理的价格，生产 符合质量要求的产品或服务，而且准时送达客户手中，满足顾客的要求；顾客也会保 0 i s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 持忠实来作出回报，企业的经营、发展得以延续。 利润管理 篇卜管理卜管毒安全管理ii 工人的作业 l情报l设备i 产品及材料 标准化 5 s ( 维持厂房良好的环境) 消除浪费( m u d a ) 团队合作 目视管理 士气强化自律 质量圈合理化建议 精 益 生 产 图2 1 3 现场改善之屋 从精益生产角度来看，现场改善之屋中内容除利润管理之外都属于精益生产的范 畴。 2 2 精益生产方式的原则和实施方法 2 2 1 精益生产方式的概念 2 2 1 1精益生产方式是日本丰田公司探索形成的新的生产管理方法，它通过完全消 除浪费，变化性和不灵活性来实现整个系统的最优化精简。如图2 2 1 1 所示，系统变 化性、浪费和不灵活性三者之间的联系可能给生产系统带来一系列的不良后果，消除 浪费首先要消灭变化性和不灵活性。 变化性：即出现异常，它带来 有缺陷的产品，非计 划的停机延期交货 浪费：即不能增值的工作，它造 成( 产品) 成本过高和生 产时间过氏 不灵活一陡：即受到生产工艺限制情况 下，为满足客户需求而出 现的成本，它使交货期过 - 眭。 图2 2 2 1 系统变化性、浪费、不灵活性的意叉及影响 2 2 1 2 对一个企业而言仅从效果看，无法真正预测结果，而应始终从原因入手采取行 动，即同时注重过程和结果。 ! ! ! 竺! ! !塞奎塑 室塑壁堡垫塾 塑堑兰主兰堑垦苎塞 原冈 方商 憋_ 互一产山 力 料 备 段 法 本月销售额为多少? 设备运转是否正常? 结果 是否实现了预定目标? 指标成本 销售额 缺陷率等 质量 成本 l结果 交货期 l 方面 安全l 丰动忡o 新客户访问次数? 在办公室时间多长? 如何解决这些问题? 勉程是否按标准进行? 你提出了哪些改善建议? 管理人员如何去支持他们 指标改善建议数量 解决问题小组数量 培训工作 流程改进，结果亦随之改进 2 2 2 使用精益生产专用工具来解决系统变化性、不灵活性和浪费 2 2 2 1 材料和信息流工具即时生产方式( j i t ) 即时生产方式是按要求的时间、要求的数量是生产要求的产品的系统流程。它的 目的是消除各种没有附加价值的动作，同时达到一个去芜存菁的生产体系，以便更具 弹性地适应顾客订单的需求变化。j i t 生产方式定性评估如下表2 2 2 1 所示。j i t 能 急速地大幅降低生产成本，使交货准确、且增强公司的赢利能力。 表2 2 2 1j i t 生产方式定性评估 平衡生产生产完全按客户需求和t a k t 时间( 生产节拍) 来进行 连续流所有的操作都按1 1 生产进行包括计划停工的协调。在整个流程中， 传统的部门( 如冲压) 都处于适当的情况。 t a k t 时间生产节拍建立在最佳t a k t 时间的基础上。t a k t 时间的计算是从客户 ( 生产节拍)下订单开始，且用于平衡整个工作。每个工人操作工都在最佳的t a k t 时间以内。 拉系统生产完全由下游的“拉”( p u l l ) 来推动。只对最后的总装下达每天 p u l lp r o d u c t i o n的生产计划。以简单的信号系统向前传递。w i p 受到严格限制，系 统高度有序。 9 0 1 s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 2 2 2 2 人员和方法工具激励和质量保证 除了已阐述过的标准化、p d c a 外，还包括目视管理，根本原因分析、系统解决 问题的方法，帕累托( p a r e t o ) 分析等业绩理念。 2 2 2 2 1目视管理 目视管理的运作包含以现场、图例、表单及绩效记录清楚地表现出来，以便管理 及作业人员能经常看到，记住那些影响质量、成本、交货期( q c d ) 成功与否的要素。 这些要素包括了从公司整体策略的展现，以至生产绩效数字、员工提案建议一览表等。 目视管理的作用：首先是现场的问题能让它看得出来；第二是使作业人员及管理 人员能当场直接接触到现场的事实；第三是能使改善的目标清晰化。目视管理有助于 认定问题，突显出目标与现状之间的差异，从而鼓励员工达到管理目标很有效的一种 工具。 2 2 2 2 2 根本原因分析 对产生系统变化差异要及时进行分析，寻找产生的真正原因。“问5 个为什么” 是寻找根本原因的一种方法工具，它适合于较大、但原因不明确的问题的解决。“问5 个为什么? ”即持续问5 个为什么，直到找到问题的真正原因为止。举例如下： 现象：现场工人将铁屑洒在机器之间区道上 原因 j l 为什么?地面滑，不安全 j l ，为什么?那儿有油渍 l 为什么? 机器在漏油 j l 为什么? 油从联轴器泄漏出来 n p 为什么联轴器内橡胶油封已缝壁塑i ? = = ，橡胶油封损坏 另一种方法工具即使“石川图”，又称为“鱼刺图”。其通过过程输入( 人、机、 料、法、环) 各环节对输出结果( 现象) 影响因素的分析找到根本原因。 2 2 2 2 3 系统解决问题的方法 ： 系统解决问题的方法可分为6 个步骤 明确问题：就目标设定达成一致 灿 分析问题：进行适当的数据收集，集思广益( 失脑风暴) ，寻找潜在原因 灿 优先排序采用严格决策框架，以对潜在原因优先排序，并针对优先原因寻 提出解决方案：找潜在方案。 妙 验证及规划执行：针对所有优先原因规划执行解决方案，安排任务，确定职责， 0 0 1 s 1 、f 1 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 并设立监督机制。 实施解决方案：实施方案，跟踪结果，如有必要，修改解决方案 | f w 评估解决方案：验证结果，寻找差距( 如果存在) ，再分析原因并寻找解决方案， u y将所获知识总结为标准程序或检查表固化 系统解决问题的6 步法应成为组织和员工日常工作程序和习惯，以提高现场持续 改善的能力。 2 2 2 ，2 4 帕累托( p a r e t o ) 分析 p a r e t o 是将结果按标准通过所占比例进行分类排列的一种分析方法，便于找出 影响结果的主要方面，通过a b c 方式优先排序进行解决。 2 2 2 _ 2 ，5 业绩理念 业绩理念是公司追求绩效的强弱程度及特殊习性，它体现为协调与管理杠杆和激 励杠杆两方面。协调与管理杠杆包括人力资源、财务管控、营运管控计划流程；激 励杠杆包括奖励、机会、价值观与信念。个业绩理念强的公司应具备强烈的使命、 挑战性目标、扁平化的组织结构和透明化的绩效反馈机制。宝钢股份公司的核心价值 观为：忠诚、认真、严格、不断学习。公司业绩管理系统是实施精益运营现场改善的 基础和保障。 2 2 2 3 设备效率工具 除已阐述的5 s 外，还包括设备整体综合效率( o e e ) 分析、单分换模( s m e d ) ， 设备策略，标准操作步骤( s o p ) ，p o k a y o k e 等。 2 2 2 3 1 设备整体综合效率( o e e ) 设各整体综合效率( o e e ) 为系统产线评估指标，它等于产线时间开动率、性能 开动率、合格品率三者的乘积。它本质内涵就是计算周期内加工合格产品的理论时间 和负荷时间的百分比。o e e 能全面反映产线设备本身及设备以外的各种因素，包括设 备故障停机、临时工装更换，废次品率，速度损失，返工等浪费现象的发生程度。 2 2 2 3 2 单分换模( s m e d ) 单分换模也被称为快速生产准备，是种持续改进生产准备的方法。它对提高产 能和生产准备频率有益，从而提高公司在q c d 方面的表现。 一般的单分换模方式分为6 个步骤 计算整个生产准备时间( 生产准备观察表) 区别内部与外部工序 将内部工序转化为外部工序，并将外部工序从生产准备工作中分离出来 缩短内部工序，减少走动时间和不必要的动作 改善外部工作工序 标准化新的生产准备程序 0 1 s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂植益生产诊断及试点 2 2 2 3 3设备策略 设备策略是指利用一些改善杠杆来减少停机时间和维修总成本，它包括减少重复 故障及减轻故障严重程度，如重新设计设备部件、提高维修水平，提高备品备件质 量、改善设备操作方式，还包括维修策略的优化，如维修举措的频率和类型( 定期检 查、定期更换、故障抢修) 。 设备策略分析应遵从一个严格的流程： 将设备按重要性排序：定性评估，可量化潜力分析 建立资料库： 将设备分解为功能性部件和可维修部件；确定每个可维修项目的失效模式，估测 主要失效模式的周期性维修、基于状态检查的预防性维修以及故障维修的频率和成 本；整理资料库，计算发生故障间隔和发现问题到设备故障间隔时间( m t b f p t 间隔) 。 确认设备重新设计的机遇： 基于总维修成本，给失效模式排序；确定主要失效模式的根本原因。 收集并评估重新设计建议 生成并将建议按重要性排序以选出关键失效模式；对潜力大的重新设计建议，估 测年节约额和投入成本；更新资料库来记录重新设计的建议产生的改变和取得的节 约。 针对失效模式优化策略 策略优化包括设计正确的初步举措类型和频率；确定正确的初步举措；使用 m t b f & p - t 间隔来选择优化的初步维修举措频率；更新资料库并计算故障维修举措 和第二维修举措；计算相应的基于状态检查的预防性维修举措和故障维修成本。 实施监督及反馈 计划实施所有建议，明确责任人和实施计划完成期限；监督跟踪建议的实施及不 断改善：讨论出现的问题并采取对策。 2 2 2 3 4 标准操作步骤( s o p )： 标准操作步骤是将各操作工作任务排序，并确定各主要工序及其工作目标所需时 间的一种方法。它是实现质量保证和改善的主要因素，有助于操作人员保持最佳做法、 培训新的员工、减少无用工作。并为持续改善提供稳定的基础。s o p 在改善建议改变 工序及所需时间后应及时予以更新。 2 2 3 精益生产实施方法 2 2 3 1确定实施精益生产的总目标 如优化制造过程，减少库存，缩短生产周期，确定薄目；的经营过程、实现组织整 0 l s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 体优化等，目的是实现q c d 的目标。 2 2 3 ，2 系统分析生产体系 收集数据，进行调研、访谈 发现产品质量、交货表现及产能利用率方面的问题并分析产生问题的根源 2 2 3 3 评估改进潜力和经济效益 通过b e n c h m a r k i n g ( 对标) 将行业典范水平与系统目前现状进行比较，找出存在 的差距，制订分步赶超目标 厂近来的年平均值、l li ii l妙l 目前水平连续三个月滚动平均值 - = 行业典范水平 i 抄 l l 其中一个月最好水平 j 2 2 3 4 将产品质量、交货表现和产能利用率方面最需解决的问题进行优先排序建立 关键因素性能矩阵图，如图2 2 3 4 所示，将处于矩阵2 中的因素作为最需解决的问题 作为试点实施项目。 耋 2 2 3 5 选择相应的精益生产工具 2 2 3 6 制订改善实施方案 2 2 3 7为项目组和管理层进行相应的培训 2 2 3 8 评估组织能力，客观条件是否就绪 2 2 3 9实施开始 2 2 4 试点是踏入精益生产大门的最好方法 方面可减少可整个公司流程系统、正常生产组织、经营活动大的影响，避免由 0 1 s m 0 9 8 袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 于精益生产实施中管理的问题对系统造成混乱：另一方面，也可作好充分的人力资源 及其它技术上的准备。试点工作一般需要4 个月左右的时i 剖，包括前期诊断1 个月， 实施及过程检查、改进2 个月，成果评估、标准化1 个月。 2 24 1 诊断试点步骤 一般的诊断试点内容如下表2 2 4 1 所示 表2 2 4 1 精益生产诊断内容 步骤准备实施检查改进标准化进一步改进 1 制定试点的目标l 项目小组人员1 检查所有总是否1 在其它工装上采用 2 收集数据，确定与基层操作维已经解决试点方案 波动产生的主要护及技术人员、2 检查结果如有必2 为所有的工序制定 因素原因主管、观察录要，作相应调整标准 一生产厂、车间的状 相、分析记录3 检查已经采用了3 制定方法，用以分析 工 态2 在某个工装进的标准与标准出现的差异 作一与基层人员的讨行试点确定4 检查完整的工装4 制定审核步骤 内论3 制订新的标准过程，以确保标 容 一了解流程 4 培训人员准正确 3 记录、拍摄工装5 业绩改善 流程6 针对每个工序 4 准备在工装外制定标准操作 “5 s ”试点步骤( s o p ) 5 确定问题解决方 法和沟通方法 2 2 4 2 精益生产诊断排序工具 精益生产诊断排序工具见第6 章表6 1 所述。 2 3 宝钢股份在热轧厂实施精益生产的缘由 从第1 章研究背景和意义中我们已经知道宝钢股份战略、经营目标以及热轧 厂在公司所处“瓶颈”工序。如何提高热轧厂生产管理水平，改变目前的生产方式， 以适应宝钢股份生产经营目标的实现，是管理层需要解决的当务之急。 。 从短期内通过技术革新来提高k p i 难以实现，而且热轧厂2 0 5 0 和1 5 8 0 两条 机组生产装备仍处于当今国际较先进水平，产品在国内国际市场仍具有较强的竞争 力。 近几年来，热轧厂k p i 实绩起伏波动较大，一方面说明热轧厂存在改善提高 的潜力和能力，另一方面说明整个热轧系统稳定性不够。 精益生产被证明是现场改善的有效方法，其采用的工具可用来消除热轧厂系 统存在的不稳定性、不灵活性和浪费，从而提高热轧厂生产管理水平。 精益生产实施不需要很大的资金投入，而是通过系统解决问题及丰富的工具 4 0 1 s m 0 9 8袁文清宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 运用来为企业带来巨大的经济效益。 宝钢股份和热轧厂通过推进全面质量管理、全员生产设备保全、人员培训和 企业文化价值培育等，已取得一定成效，为精益生产实施打下良好的基础。同时，热 轧厂管理层的高度重视及全力参与，也能为精益生产的成功实施提供保障。 0 1 8 m 0 9 8袁文清 斑钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 3 宝钢股份热轧厂精益生产诊断方案 3 , 1 确定改进对象 产晶震繁 总体殴器效率( o e e ) 残毒砉章 杆： 操作技能 捧产 消除瓶颈和进行投资 交货淡现 晶率 鏖 操作按挠稳定和 霞继痿爨管理系 统和流程 合同究成率 交货潦瓣辜 3 2 制定价蘸漉程鬻，深入了解熟轧厂生产情况 操作技能 禳掇肉部宝产链 进杼排产 割定釉使用徐篷滚程爨可使生产渡程讨视化，并理察剩滚程中灼浪费情况，提供 讨论框架，将整个生产流程联系起来，避免把重点放在改进潜力倪收效小的方面，并 建立设计完整制定豹框架。 宝钢股份热轧厂价值流程图如图3 2 所示 6 黥 狮 一 降废 杆e l o i s m 0 9 8袁文清宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 垒鱼生4 堂塾坌耍熊堂塾 o 材料流 一信息流 图3 2 宝钢股份热轧厂价值流程图 7 i ，天一 里塑! ! ! l ! ! ! 塑 塞塑丝丝垫塾 塑苎兰主堡堑墨堕塞 3 3 初步定性精益生产评估可指出应改进的主要领域( 举例) 诊断结果 产能利h j 率产晶质量交货表现 完全以m r p 进行排产法 平衡生产差，导致小订单 生产交货期长 停机原因记录不准确 解决问题方面比较有限 设备故障检测手段不全 - 操作维护标准有，但不准 确 职工技能提高计划不周全 5 s 标准较低 - 目视管理基础薄弱 维护检查过多，占用了太 多的生产时问 管理层对分厂、车间现场 参与有限 人员建设束按公司目标进 行规划 3 3 1 产能利用率分析及改善计划 0 _ 产能利用率即计划生产时间比率乘以设备整体效率( o e e ) 。设备整体效率( o e e ) 等干净生产时间除以总可用时间的比率。 宝钢热轧厂拥有两条产线，一条为2 0 5 0 r n m 机组，1 9 8 9 年8 月投产，引进德国 s m s 公司装备和技术，设计年产4 8 0 万吨：一条为1 5 8 0 m m 机组，1 9 9 6 年1 2 月投产， 引进日本三菱公司装备和技术，设计年产2 7 9 万吨。两条产线都拥有国际流的装备 和技术水平。2 0 0 1 年，2 0 5 0 机组完成产5 l o 万吨，1 5 8 0 杌组完成产量3 2 5 万吨，均 超过原设计产能。但从分析来看，两条机组还有较大的改善潜力。 图3 3 1 a 和3 1 3 1 b 为2 0 5 0 和1 5 8 0 机组2 0 0 1 年产能情况分析 8 d d 函西 圆 0 i s m 0 9 8袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 2 0 5 0 产能利用情况分析2 0 01 年 图3 3 ，l a2 0 5 0 产能利用率情况分析( 2 0 0 1 年) 图3 3 1 b1 5 8 0 产能利用率情况分析( 2 0 0 1 年) 9 0 1 s m 0 9 8 袁文清 宝钢股份热轧厂精益生产诊断及试点 从上两表可看出，宝钢热轧厂2 0 5 0 和1 5 8 0 产线产能利用率分别为6 1 1 和 5 7 7 ， 而世界同类型一流热轧厂水平( 行业典范) 产能利用率为7 0 7 5 。宝钢热轧厂与其 相差1 5 左右。 从收集后数据可知换辊( 工作辊，支承辊) ，非计划故障停机、年定修时间和产 品质量返修是造成此差距的关键因素。从改善机会的数量和实施可行性矩形分析如图 3 3 ，1 c 和3 3 2 d 所示。 曲讲枷会的舯量 图3 3 1 e 改进机会的数量与在范围组织人员参与需求矩阵 图3 3 1 d 实施可行性与财务收益矩阵 提高交货表观因涉及宝钢整个流程，宝钢己开始实施e s i 工程( e s i ：企业系统 创新) 因此决定不列入本次诊断范围。 0 1 s m 0 9 8 袁文清 宝钢股份热轧厂糟益生产诊断及试点 3 3 1 1 减少换工作辊和支承辊的时间改善计划 在钢铁行业轧钢厂中，更换工作辊和支承辊是一项频繁作业工序。它的目的是保 证轧制出的产品尺寸和表面质量，不会因为轧辊表面的不均匀磨损及粗糙而受到影 响。 典型的热轧厂生引线精轧成品机组由七个机架f 1 f 7 组成。一般情况下，在轧 1 0 0 0 - 2 0 0 0 吨成品时需要更换工作辊，而支承辊则按期更换，前机架f 1 3 每二周一 次，后机架f 4 - - 7 则每周次。 2 0 0 1 年宝钢股份热轧厂二条产线换辊实绩统计如表3 3 1 1 a 。 表3 3 1 1 a ：宝钢热轧厂两条产线2 0 0 1 年换辊时间统计 、换辊时间 产线 工作辊支承辊 1 5 1 分钟次( 平均)f i 3 ：6 4 时次，f 4 7 ：4 小时次 2 0 5 0 3 3 3 3 次，分计8 3 9 小时总共2 6 8 小时 1 6 0 分钟次( 平均)f 1 - 7 ，7 小时次，f 扯7 ：5 小时次 1 5 8 0 3 5 2 5 次，合计9 4 0 小时总共2 8 4 小时 根据对近年来数据收集分析，结合目视管理，单分换模分析诊断以及了解行业典范水 平，试点项目组提出了热轧厂2 0 5 0 和1 5 8 0 换辊改善目标。具体目标见图3 3 1 1 b 和 3 3 1 1 c 。 2 0 0 1 益 试点目标行业典范 水平 减少2 0 5 0 换工作辊时间 6o 分钟 2 0 0 1 年试点目标行业典范 水平 减少1 5