（机械制造及其自动化专业论文）订单型中小企业精益生产管理及其系统开发与应用.pdf

浙江理工大学硕士学位论文 摘要 精益生产管理思想在上个世纪起源于日本丰田，很快受到生产管理研究人员的高度关 注。新世纪全世界将面临能源匮乏，市场激烈竞争所带来的一系列危机。精益思想所体现 出来的价值已经成为各行各业所关注的焦点，目前这种管理思想在很多大型企业已经得到 逐步开展并初步取得成效。但在我国中小企业中并没有取得很好地应用，主要是因为对精 益思想精髓的理解有误区，有些望而生畏，有些未能持之以恒半途而废。 为此，本文结合了在某机械公司的生产实践，活学活用，实事求是地将精益生产管理 思想的精髓应用到该企业的生产管理系统中。以顾客需求信息拉动信息流与物流，采用逆 序递推排产算法制定排产计划与物料需求计划，进而实现准时化生产。用软件来规划生产 流程，用精益制造来执行规划。 第一章主要论述了本文的选题目的及研究意义，并对本文主要内容的国内外研究现状 进行了分析。 第二章首先分析了面向订单生产的优缺点，再结合精益生产方式特点和原则，阐述了 精益生产中的拉动式生产与传统推动式生产管理的优缺点比较，得出精益生产和e l 心最终 走向融合的结论。 第三章简要介绍了该公司的概括，分析了该公司生产管理中存在的问题，进而阐述了 该公司对精益生产管理系统的功能需求和性能需求。 第四章根据企业实情，将精益思想和信息管理系统相融合，优化设计生产过程中的各 个环节和信息管理系统中的各个功能模块。 第五章介绍了系统的开发环境和开发工具，并结合系统运行实例的截图简要地叙述了 系统的部分功能的实现。 第六章对全文进行了总结，并对未来工作进行了展望。 关键词：生产管理系统；精益生产；流程设计；看板 浙江理工大学硕士学位论文 d e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no fl e a np r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi n m t os m e s a b s t r a c t l e a i lp r o d u c t i o nm a i l a g e m e mt h o u 曲t 、) i ，h i c ho r i g i n a t e di nj a p a i li nt h el a s tc e n t u f y 、a l s l l i g h l yc o n c e m e db yp r o d u c t i o nm a i l a g e rn o w i nt h en e wc e n t u 吼a l lt h ew o r l dw i l lf a c ee n e r g y s h o r t a g e ，as e r i e so fc r i s e sw i l lb eb r o u 曲to u tb yi n t e n s ec o m p e t i t i o ni nt h em a r k e t t i l ev a l u eo f l e a i lt h o u g h th 硒b e c o m et h ef o c u si na l lw a l k so fl i f e ，n o wt h em a n a g e m e n tt l l o u g h th a l sb e e n 擎a d u a l l yc a 玎i e do u ta i l do b t a i n e dp r e l i m i n a r ) rr e s u l t si nm a i l yl a r g ee n t e 印r i s e s b u ti th a sn o t w e l lu s e di ns m a l la n dm e d i u i l le n t e 印r i s e sb e c a u s eo fm e w r o n gu i l d e r s t a i l d i n go fm ee s s e n c eo f l e a j lt h o u g h t s o m eo ft h e ms t o pf o rd i 瓶c u l t i e s ，s o m eo ft h e mc a i ln o ts t i c kt ot h ee n da n dg i v ei t u ph a l 舳a y f o rt h j s r e a s o n ，t 1 1 i sa r t i c l ec o m b i n e sam a c h i n e 巧c o m p a i l yp r a c t i c e ，c r e a t i v e l ys t u d y i n g a n da p p l y i n g ，a n da p p l y sl e a i lp r o d u c t i o nm a i l a g e m e n tt l l o u g h ti ne n t e 叩r i s e s sp r o d u c t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m t i l e c u s t o m e rd e m a n d p u l l s i n f o n n a t i o nn o wa n d p h y s i c a l d i s t r i b u t i o n u s i n gc o u n t e ro r d e ri t e r a t i o na l g o r i t l u i ld r a w su ps c h e d u i n gp r o d u c t i o np l a n n i n ga n d m a t e r i a lr e q u i r e m e n t sp l a i m i n ga n dm e nr e a l i z ej u s ti l lt i i i l ep r o d u c t i o n p l a nt l l ep r o 山i c t i o n p m c e d u r ew i t ht h es o 行w a r e ，c a r 巧o u tt h tp l a nt h r o u g ht h ew a yo fl e a np r o d u c t i o n c h a p t e rid i s c u s s e st h ep 唧o s eo f 伽sa r t i c l e st o p i c s 锄dt h er e s e a r c hs i 印i f i c 锄c e 1 1 1 e m a i nc o n t e n to ft h i s 矾i c l ea 1 1 a l y z e st h ec u r r e n ts i t u a t i o no fs t l l d i e sa th o r n e 锄da b r o a d c h 印t e ri ia i l a l y z e st h ea d v a l l t a g e sa 1 1 dd i s a d v a l l 切喀e so fm 1 of l r s t c o m b i n i n gw i mn l e c h a r a c t e r i s t i c sa n dp r i n c i p l e so fl e 锄p r o d u c t i o n d e s c r i b em ep u u t y p ep r o c l u c t i o no fl e a n p r o d u c t i o na n d t r a d i t i o n a l p u s h - s t y l ep r o d u c t i o nm a i l a g e m e n t t op r o m o t et h ec o m p 删t i v e a d v a i l t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s c h a p t e ri i id e s c r i b e st h eg e n e m l i z a t i o no ft h ec o m p 甜l yb r i e n y ，a i l a l y s i s e s t h e p r o b l e m s o ft h e c o m p a n yi np r o d u c t i o nm a n a g e m e n t ，t h e nd e s c r i b e sf h n c t i o n a lr e q u i r e m e n t sa n d p e r f o n n a n c er e q u i r e m e n t so fl e a np r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi nt h ec o m p a n y c h a p t e ri va c c o r d st h et r u t ho f t h ee n t e 印r i s e ，i n t e 伊a t e sl e a nt h j i l l ( i n ga n di n f o r n l a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m s ，o p t i m i z e sa ua s p e c t so ft h ep r o d u c t i o np r o c e s sa n dv 撕o u sm n c t i o n a l i i 浙江理工大学硕士学位论文 m o d u l e so fi n f o r m a t i o nm a l l a g e m e n ts y s t e m s c h 印t e rv i n t r o d u c e st h es y s t e md e v e l o p m e n te n v i r o 衄e n ta n dt o o l s ，a i l dc o m b i n e dw i t h s c r e e n s h o t so ft h es y s t e md e s c r i b e st h er e a l i z a t i o no fs o m em n c t i o n sb r i e n y c h 印t e rv ii sas u r i l i l l a r yo ft h ew h o l ep a p l e ，a n dl o o k i n gt ot h e 触u r ew o r k k e yw o r d s ：p r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ；l e a i lp r o d u c t i o n ；p r o c e s sd e s i 弘；k a i l b a n l i i 浙江理工大学硕士学位论文 1 1 选题原因 第一章绪论 企业的本质目标是创造最多利润，传统企业追求最多利润的战略思想往往是一方面通 过大规模投资扩张，引进先进设备增加生产总量，另一方面通过大批量采购，剥削工人剩 余价值来尽量减少生产成本。但是当全球资源匮缺时代的来临，这种战略思想将会给企业 带来巨大冲击。因为随着资源的枯竭，生产要素价格急剧上升。企业规模越大，消耗越大， 损失也就越大，利润甚至变成负值。 精益思想是一种截然相反的思维模式，它认为首先要杜绝了企业生产中的无价值的活 动，企业才能够真正实现利润的最大化。无价值活动在消耗了一定资源的同时却没有创造 出任何有用价值，杜绝无价值活动就等同于节约了资源，进而节约了成本增加了净利润。 中小企业是中国经济快速发展的一支重要力量，伴随着全球经济一体化的逐步扩大， 以顾客为主体的市场竞争愈演愈烈。随着原材料价格的上涨和劳动力成本的不断提高以及 内部管理机制的落后，中小企业的利润空间越来越小，不少企业正面临举步维艰即将倒闭 的局面。其中很多企业试图仿照大公司引进各种生产管理系统和生产管理方法以求出路， 但效果甚微，其原因主要是因为没有根据自身的特点来汲取这些生产管理方法的精髓。出 于这个原因本文就我国中小企业所面临的困境，活学活用精益生产思想并将其和信息管理 系统相融合应用到生产管理实践中。 1 2 课题背景和研究意义 1 2 1 精益生产的产生 任何一种新事物或者一种新思想的产生，都是当旧的事物或者旧的思想发展到了一定 的时期，已不适应当前发展的条件下的产物。精益生产的产生也是同样道理。因此，要想 充分地理解精益生产方式的精髓，就非常有必要了解精益生产起源的历史背景和发展历 程。 精益生产方式是伴随着人类生产技术的进步和管理方式的革新历程，从生产实践中一 步步发展起来的。汽车工业的制造技术和管理方式的变迁从某种程度上代表了人类工业发 展的历程，管理大师彼得德鲁克称它为“工业中的工业”，因为这个行业的所有生产技术 浙江理工大学硕士学位论文 及管理方式上的变革都代表了近代工业的发展历程和前进方向，直到现在，汽车制造业仍 然是世界上最大的制造行业，制造能力和管理水平在一定程度上代表了一个国家的综合制 造水平。 精益生产是源于日本丰田汽车公司的一种生产管理方法，其核心是消灭生产流程中包 括库存在内的一切“浪费”，并围绕此目标衍生出了一系列具体的方法和工具，慢慢形成了 一套行之有效，适合当今市场环境的生产管理体系。第二次世界大战以后，日本的汽车工 业刚刚开始起步，但这个时候世界的主流生产模式是以美国福特制为代表的大批量生产方 式。这种生产方式是通过流水线形式生产，产品特点为大批量、少品种，以扩大规模的方 式来降低成本，并由此带来价格上的竞争力。在当时的市场环境下，大批量生产方式适应 社会的发展，代表了最先进的管理思想与生产组织方法。大量的专业化生产设备、廉价的 原材料和劳动力、供不应求的市场使得这种管理模式成为当时制造业的统治思想。 当美国汽车工业正处于发展的顶盛时期，日本的汽车制造商想采用同样的生产模式与 其相抗衡是不可能有发展前景的。丰田汽车公司从建厂后的十几年间，总汽车产量还不及 福特公司一天的生产量。另外，日本当时正面临着战后国内资金不足与生产技术落后等严 重困境，按照当时的环境，是不可能有大规模的资金投入来确保日本的汽车生产达到有市 场竞争力的规模。此外，丰田的大野耐一等人在参观了美国的几大汽车公司后还发现，在 美国的企业管理中，尤其是人事管理中，存在着很难被日本企业所接受的地方。因此，日 本的汽车工业只能另谋出路，丰田在认真细致地分析了大批量生产方式后发现采用扩大规 模的大批量生产方式来降低成本，也有其缺陷的一面，有很多可以做进一步改进的地方， 寻找到一种更能适应市场未来发展需求的生产管理方法。在丰田公司寻找自己出路的同 时，日本典型的东方文化氛围对丰田式生产方式的诞生提供了必要的文化基础。日本人强 调集体与团队合作，这为丰田公司的人力管理提供了一个与欧美截然不同的对人态度。因 此在这样的文化背景下，丰田汽车公司根据自身的特点，逐步建立了一套独特的多品种、 小批量、高质量、低消耗和以人为本的丰田式生产方式。 从上个世纪5 0 年代后的二十年间，丰田公司不段发展和完善了这套独特的生产方式， 虽然也取得了一定的成就，但当时整个西方经济都呈现出了高速增长的态势。因此，这一 时期丰田生产方式并没有受到高度重视，仅仅在丰田汽车公司以及部分零部件供应商的日 本企业中得以实施。随着工业的空前发展，终于在1 9 7 3 年爆发了的世界性的石油危机， 这给日本的汽车工业带来了前所未有的机遇。丰田公司的销售业绩开始急速上升，同比其 它汽车制造企业的距离越来越大，丰田式生产方式开始真正成为世人所关注的焦点。从此 2 浙江理工大学硕士学位论文 丰田式生产方式在日本的汽车企业中得到迅速推广，并在世界范围内体现了巨大的优越 性，自1 9 7 3 年后仅用了七年时间就以年产量1 1 0 0 万辆全面超过美国，成为全球汽车制造 的龙头大国，而以大批量生产方式为主的欧美汽车工业却遭遇到了极大的挑战，有些企业 甚至面临倒闭的危机。为了应付这种危机，美国麻省理工学院成立了“国际汽车计划 ( i m v p ) ”项目研究组，对全球尤其是日本汽车制造企业进行了广泛深入的研究，最终， 在大量的调研、比较和总结后发现，日本丰田汽车公司的生产方式是新环境下适应于多样 化社会需求的最佳生产方式，根据其特征将这种生产方式定义为一个新的名称精益生 产( l e a l lp r o d u c t i o n ，l p ) ，1 9 9 0 年，国际汽车计划中心的几位主要负责人j 锄e spw o m a c k ， d a j l i e lt j o n e s ，d a l l i e li 沁o s 出版第一部有关精益生产的著作改变世界的机器( t 1 1 e 、v o r l d t h a tc h a n g e l e 、o r l d ) ，它是以汽车工业为背景，首次系统全面地介绍了精益生产的产生条 件和发展历程。 精益生产又称为精良生产。其中“精”意思为“少而精”，消除生产或服务过程中的 一切浪费，从而降低运营成本；“益 是指效益，更确切地说就是利润，精益生产通过消 除企业所有环节上的不增值活动，来达到降低成本、缩短生产周期和改善质量，进而增加 利润的经营目的【1 】【4 】。 1 2 2 精益生产的发展趋势 精益生产的理论和方法必须要与时俱进，随着社会的发展和环境的变化精益生产的内 容被不断注入新鲜的血液，尤其是到了上个世纪末，精益生产理论得到了广泛的传播，跨 出了制造业领域，被应用到各行各业，越来越多的学者开始关注精益生产并参与进来，一 时间精益思想得到了空前的发展，如精益六西格玛、准时化生产( j i t ) 、单元生产( c e u p r o d u c t i o n ) 、t p m 的新发展等。发展至此，精益思想已经被人们认为是一种管理哲学，在 实践中不断赋予她新的内容，再用其新的内容去指导实践。 精益六西格玛( l e a l l s i g 锄) 是将精益生产与六西格玛管理法相融合得到的一种新的 管理方法，六西格玛管理法是一种从全面质量管理( t q m ) 演变而来的一种高度有效的企 业流程质量管理工具，采用量化的方法分析流程中影响质量的诸多因素，找出其中相关性 较大的因素加以改进从而达到控制产品高质量的要求。精益生产和六西格玛的相互融合， 一方面可以克服精益管理方法不去使用统计的方法来管理流程的缺点；同时也克服了六西 格玛无法显著地提高流程速度，无法显著减少资本投入的缺点。 在上个世纪末，单元生产( 又称“细胞生产 ) 首先出现在电子产品装配业，是指由 浙江理工人学硕+ 学位论文 一个人或少数几个人组成一个生产单元，承担并完成生产单元内所有工作任务的生产方 式。单元生产方式主要以手工作业为主，工序划分一般比较粗略，一个人或几个人必须完 成所有的工序。为了合理利用空间，节省时间，单元生产方式经常将作业布局设计成“u ” 字型，很像个体户的售货摊儿，所以在日本单元生产方式被称之为“货摊儿生产方式 。单 元生产的最大优点就是机动、灵活，在产量高的时候重新增加单元，产量低的时候减少单 元，以适应多变的市场需求。对于一些订单型中小企业来说，单元生产有着非常广泛的适 用性。 1 2 3 生产管理系统的发展历程 制造业生产管理系统，涵盖企业的人、财、物、供、产、销所有活动的信息系统。制 造业的管理信息系统以企业内和企业间的生产过程的物流和信息流为主线，将物流的状态 信息、驱动物流的控制信息结合起来统一管理，并利用统计、查询、决策、分析等手段对 信息进行处理的系统。日前，管理信息系统在企业中应用较多的是以m i 冲( m a t e r i a l r e g u i r e m e n t sp l 猢i n g ，物料需求计划) 为核心的各类m r p l l e r p 软件。m r p l l e r p 管理 软件的发展历程，主要可以划分为以下几个阶段。 一时段式m i 冲系统 1 9 5 7 年，美国生产与库存控制协会( a p i c s ) 成立，开始进行生产与库存控制方面的 研究与理论传播。针对之前的订货点法所暴露出来的种种问题，提出了时段式m r p 的理 论与方法。时段式m i 冲是在原订货点法的基础上发展而来的一种生产、库存管理理论与 方法。2 0 世纪6 0 年代计算机逐渐进入生产领域，第一套时段式m l 冲系统管理软件就这样 诞生了，在企业的物料管理工作中得到了广泛应用。其作用主要表现在以下三个方面。 1 物料的分类 按物料需求来源不同，物料可分为独立需求物料和相关需求物料两种类型。独立需求 是指所需产品的数量和需要时间是由企业外部的市场需求来决定的，比如说，客户订单中 的产品、售后维修所必须的配件等；相关需求指的是根据物料之间的内在结构关系由独立 需求的物料所派生出来的需求，例如组件、半成品、零部件、原材料等的需求。 2 库存记录 时段式m r p 在管理库存物料时，不仅记录了过去、现在的详细库存情况，更倾向于 通过统计分析预算将来物料的库存情况。在库存记录中引入了时间轴的概念。在时间轴上 按先前规定的时间长度( 一个月、一周、一天、一小时等等) 把时间轴分成小段，每个小段 浙江理工大学硕士学位论文 称为时段，或称之为时间区域。在库存记录中详细记录该物料在各个时区的毛需求、净需 求量和库存量等信息。 3 物料联系 相关物料彼此之间不是孤立的，而且相关物料的需求是要受独立需求物料约束的。独 立需求物料与相关物料之间通过物料清单( m a t e r i a lo fb i l l ，b o m ) 建立联系。物料清单 正确全面地描述了各种物料之间的层次关系和数量关系。 二闭环式m r p 系统 时段式m r p 系统没有综合考虑到物料采购计划的可行性和企业自身的生产能力。对 生产的宏观调控性非常弱，针对这种情况，m l 冲系统发展到2 0 世纪7 0 年代时进行了功能 升级发展成为闭环式m i 冲系统。闭环的m r p 在继承了时段m i 嫂的物料需求计划外还增 加了生产能力需求计划、采购作业计划、和车间作业计划，其工作过程是一个从计划到实 施再到评价，最后将评价反馈给系统，再进一步改进计划进入下一个循环阶段的封闭式循 环过程。它可以实现对生产中的人力、机器和物料等各项生产资源进行计划和控制。 三m r p l l 系统 闭环m i 冲系统的问世，使得生产计划中的各子系统有了密切的联系。但它所涉及到 的还局限于生产环节中的物流，没考虑到与物流密切相关的资金流。于是，随着社会的发 展到了2 0 世纪8 0 年代，生产实践告诉我们应该建立一个一体化的管理系统，将生产、财 务、研发、采购、销售等各子系统融合成一个一体化的管理系统，并将其称之为m i 冲u ( m a l l u f a c t 嘶n gr e s o u r c ep l 锄i n g ，制造资源计划) 。m r p l l 系统实现了物流与资金流的所 有数据共享，为企业高层管理提供了决策工具，同时还具有生产模拟功能，自动发出物料 短缺的提醒。 四e r p 系统 随着经济全球化的快速发展，企业所面临的市场环境更加瞬息万变不可琢磨，这对企 业的生产管理系统提出了更高一层次的要求。9 0 年代初美国g a l t n e rg r o u p 公司最早提出 了e r p 的概念，e r p 的英文全称是“e n t e 叩r i s er e s o u r e ep l 锄i n g ”简称为e r p ，中文含义 为企业资源计划。e r p 系统扩大了m i 心l l 的应用范围和系统的内部功能，把经营过程中有 关各个方面如顾客、供应商、外协商、分销商等纳入到一个紧密相连的供应链当中，建立 一个同他们互惠互利，信息共享的高效益外部环境，合理地安排企业的产、供、销活动， 实现企业利润的最大化【2 1 【1 6 1 。 浙江理工大学硕士学位论文 1 2 4 课题研究意义 通过在某工程机械公司( 以下称a 公司) 参加精益生产改进和生产管理系统设计的实 践活动经验，自选课题。 中小企业通过学习精益管理思想并将其运用到生产管理体系中，坚持持续改进，可以 从以下几个方面明显改善中小企业现状，从而提高了企业的竞争力，赢得更多市场。 ( 1 ) 改善现场环境，提高员工素质，更新公司面貌。 ( 2 ) 优化生产流程，降低在制品和零部件库存，减少不必要的浪费。 ( 3 ) 加强各部门间的信息沟通，解决信息孤岛弊病。 ( 4 ) 发现并解决生产中的瓶颈环节，逐步提高生产效率。 ( 5 ) 全员参与质量管理，生产维护与改善，稳定生产节拍，实现准时化生产，减少 误期交货的可能性，提高顾客满意度。 1 3 本文主要研究内容 本文的主要研究内容有以下三点。 1 精益生产相关理论分析 简要分析了按订单生产的定义和优缺点；精益生产的来源、特点、原则、研究现状和 发展趋势；生产管理系统的发展历程，未来必然和精益生产想结合的特点。 2 系统功能需求分析及关键算法 一切从企业实际出发，实事求是，是精益管生产管理能否取得成功的关键。根据a 公 司所面临的现状，分析该公司推行精益生产的有利条件，进而阐述了系统的功能需求和性 能需求。逆序递推排产算法模型设计。生产看板和传递看板日需求枚数计算方法。 3 a 公司生产管理系统的建立与实施过程。 在生产管理的各个子系统中融入精益生产的管理思想。综合考虑到生产计划的宏观调 控作用，优化设计整个生产流程，并以j i t 为核心，设计系统关键数据流。用软件来规划 生产流程，用精益制造来执行规划，切合实际地一步步完善a 公司生产管理系统的各个子 系统。精益生产的目标是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷零库存进军。这 就需要建立一个合理的循序渐进的全员培训系统以确保精益体系的持续推进。 6 浙江理工大学硕士学位论文 2 1 面向订单生产 第二章精益生产管理相关理论研究 2 1 1 面向订单生产( m t o ) 的概念 m t o ( m a k e t o 一0 r d e r ) 即面向订单生产。在面向订单生产的方式中，产品已经成型， 加工工艺过程确定，而生产用的物料尚未采购。客户在下订单前必须考虑到生产时间。全 部交货提前期包括物料采购时间和生产时间，需要生产的产品的种类和数量要在收到客户 订单后才能确定。销售部门在接到订单后，才开始组织采购和安排生产。其主要特征是产 品的生产是按照客户要求的规格、数量和交货期进行的。在这种环境中销售量通常较小， 单件物品的价值一般较大，一般是多品种、小批量生产，没有成品和半成品库存。在保证 产品质量的前提下，按时交货是其生产过程管理的重点，生产管理者必须按订单严格组织 计划生产过程中各个环节的衔接和平衡。订单生产流程如下图2 1 所示。 图2 1 订单生产流程图 订单生产方式，一方面可以通过改善对顾客户的服务质量，满足顾客的交货期以及产 品个性化需要来提高客户的满意度，从而赢得大批客户，赢得更多市场份额；另一方面也 避免了为应付市场的各种可能的需求而形成的大量库存积压，为实现零库存生产提供了必 要的前提条件。在产品品种多样化和顾客需求个性化的今天，按订单生产的生产方式已经 成为很多行业的发展趋势，订单生产可使企业直接面向市场和顾客的需求及时生产适销对 路的产品，进而大大增强了企业的竞争力。 7 浙江理工大学硕士学位论文 2 1 2 面向订单生产( m t o ) 的优缺点 一面向订单生产的优点分析 现阶段企业常用的生产方式有面向库存生产m t s ( m a k et 0s t o c k ) ，面向订单装配a t o ( a s s e m b l yt oo r d e r ) ，面向订单生产m t o ( m a l ( et oo r d e r ) 和面向订单设计e t o ( e n g i n e e r i n gt o0 r d e r ) 。采用不同的生产方式，对客户订单的交付提前期是不同的。对比 关系见下图2 2 所示。 jljljljl i e t o 订货m t o 订货a t o 订货m t s 订货 l 提前期提前期提前期提前期 l r 采购物料零部件加工装配运输 时间 图2 2 订货提前期对比图 从上图的对比中可以看出，面向订单生产是根据顾客的需求来接受预定，再来安排生 产，适合于多品种中小批量的情况。其优点一：灵活性较强可以迅速响应市场的需求，不 会因盲目生产和错误的市场预测而带来大量成品和半成品的库存积压，从而减少资金占 用；优点二：客户可以对产品进行广泛的选择，满足顾客多方面的个性化需求，从而可以 提高企业的市场竞争力。 二面向订单生产的缺点分析 ( 1 ) 产品种类比较多，增加了生产管理中的难度。由于是按客户要求生产，且订单 的细节和质量要求往往各不相同，这就导致了面向订单生产的企业的产品分类管理复杂 性。 ( 2 ) 需求波动比较大，生产任务不稳定。这种波动包括时间上和数量上的波动。有 的产品，客户可能只下一次订单，后面就再也没有订单了；而有的产品生命周期远远大于 设计的生命周期。另外，需求的数量受市场的影响也很不稳定，波动很大，导致企业有时 候加班加点也难以完成任务按期交货，而有时候又处于空闲状态。 ( 3 ) 单个订单对产品的需求数量相对比较少，对工人的技术要求相对比较高。生产 8 浙江理工大学硕士学位论文 作业计划安排复杂多变。不可能像m t s 产品那样，一生产就是成千上万的，作业计划按 照安全库存和市场预测简单固定。 ( 4 ) 紧急订单( r u s ho r d e r ) 多，需求变更频繁。m t o 产品的生产提前期( l e a dt i m e ) 相对比较长。在这个期间有些紧急订单可能要在安排好的生产计划中插单或者重新调整生 产顺序。另外已经确定好的订单客户变更原订单的可能性也很大。这种变更主要包括：增 加或取消订单，交货期的提前或延后，数量的增加或减少，产品结构、包装方式或运输方 式的变更，甚至原来要a 产品，现在改要b 产品等等。 由此可见面向订单生产的企业生产作业管理和过程控制难度比较大，怎样才能让生产 节奏有条不紊是面向订单生产型企业必须要解决的问题。 2 2 精益生产理论精髓 2 2 1 制造业生产方式的革新历程 工业制造生产方式主要经历了三个阶段，分别是单件手工生产方式，大批量生产方式， 精益生产方式。单件生产向大批量生产方式转变被称为工业界的第一次革命，大批量生产 方式向精益生产方式转变被称为工业界的第二次革命，三者内容各不相同，其特点见下表 2 1 所示。 表2 1 三个阶段内容 项目单件手工生产方式大批量生产方式精益生产方式 单件手工生产，以生产标准化，品种单一，以品种多样化，个性化， 产品特征 为主体市场为主体以顾客为主体 作业分工与作业内容粗略、丰富细分、简单重复较粗略、多技能 懂得设计制造，有较高简单地重复相同的动多技能，强调团队合 对操作工人的要求 的操作技能作，以机器为中心作，以人为中心 库存水平高高低 k 制造成本局低更低 产品质量低高更高 设备昂贵，工装复杂，设备灵活运用，工装切 设备和丁装 简单，以手工为主 更换不灵活换方便 返修率 高低 更低 设计方式经验积累，简单改进串行方式，从上至下 并行工程，全员参与 9 浙江理工大学硕士学位论文 精益生产，作为种新的生产方式和企业文化，正在迅速地被全球制造业认可与推崇。 一方面，日本的精益企业尤其是丰田汽车公司通过在国外建厂和收买国外公司来普及它； 另一方面，8 0 年代中期后，以福特为代表欧美大量生产方式的公司摒弃原来的生产方式， 开始学习和采用精益生产方式和精益思想并最终取得了显著的成效。 2 2 2 精益生产的特点 精益生产的核心是消除一切无效的劳动和生产中的所有浪费，它把尽善尽美作为追求 的目标，通过不断地优化生产过程、减少浪费、提高质量、降低成本、实现无废品和零库 存等手段来确保企业在市场竞争中的优势，同时精益生产把责任下放到组织结构的各个层 次，全员参与，采用小组团队工作法，充分调动全体员工的积极性和聪明才智，把缺陷和 浪费及时地消灭在每一个岗位。其特点有以下五点。 一拉动式准时化生产 准时生产( j u s ti l lt i m e ，j i t ) 是指在需要的时间生产需要的数量，以及需要的产品， 简单地说，它就是一种适时、适量、适地的生产方式。如果每道工序都按下道工序的要求， 在适当的时间按需要的产品和数量生产，就不会发生不需要的零部件或者不需要的产品生 产出来的情况。这就是说，企业可以让顾客按需求拉动产品生产，而不是把顾客不想要的 产品硬推过去。 拉动式生产( p u l lp r o d u c t i o n ) 是丰田生产模式两大支柱之一的“准时生产”得以实现 的最重要的技术承载。这也是大野耐一充分发挥自己的想象力的成果，他把美国超市售货 方式与实际生产相结合而领悟出的一种新型生产方法。拉动式生产是相对于过去的推动式 生产( p u s hp r o d u c t i o n ) 而言的，推动式生产是指前一工序作业将零部件生产出来后再“推 给”后一工序加工作业，而在拉动式生产中，是后一道作业根据需要加工的产品数量和种类， 要求前一道工序作业正好加工出生产所需要的物料。“看板”就是在各个作业工序之间传递 这种需求信息、使整个生产环节能够衔接的有效工具。与拉动式生产相对应的是传统的推 动式生产。在推动式生产中，每一道工序都根据计划去生产，并将加工完的在制品送到下 一工位或下游部门，无视下一工位或者下游部门当时是否需要。在此种方式中，物流和信 息流得不到统一，整过生产过程相当于从前向后推动，计划决定生产，生产再决定销售。 而精益生产方式采用拉动式控制系统，能够很好地将物流和信息流有机地结合起来，有效 地避免了过多的在制品和库存浪费。两种生产方式的比较如下图2 3 所示。 1 0 浙江理工大学硕士学位论文 m p si i i m i 冲 供应商 上 。l i 仓库l i 上 ，r 加工作业承包商 上 总装i l 土 i 客户l f 推动式生产拉动式生产 图2 3 。拉动式”与“推动式”比较图 拉动式生产方式以最终用户的需求为生产起点强调物流平衡，追求零库存，生产中的 节拍可由人工干预、控制，但重在保证生产中的物流平衡。由于采用拉动式生产，生产中 的计划与调度实质上是由各个生产单元自己完成，在形式上不采用集中计划，但操作过程 中生产单元之间的协调还是非常有必要的，必须通过生产计划来进行适度控制以确保各个 环节的物流平衡。 二全面质量管理( t o t a lq u a l 时m a n a g e m e n t ，t q m ) 全面质量管理指的是组织企业全体员工以产品质量为中心，把专业技术、生产管理、 数理统计技术和质量教育工作有效地结合起来，建立一种全员参与、全过程控制、科学严 密高效的质量管理体系，为客户提供满意的产品和满意的服务。 全面质量管理强调产品的质量是生产出来而非检验出来的，由生产中的质量过程控制 来保证最终产品的质量生产过程中对质量的检验与控制是在每一道工序当中都必须进行 的。重在培养每位员工的质量意识，以便能在第一时间发现问题并及时得到解决。如果在 生产过程中发现质量问题，根据情况，员工可以立即停止生产，直至解决问题，从而减少 了对不合格品的无效加工。对于生产过程中出现的重大质量问题，一般是通过组织相关的 技术与生产人员成立一个质量小组，共同协作，尽快找到问题的根源，尽快找出纠正方案， 并总结出预防和改进的的措施。质量管理的发展历程如下表2 2 所示。 浙江理工大学硕士学位论文 表2 2 质量管理的发展历程 项目 使用方法主要措施 责任部门重点目标 阶段 1 9 世纪初 检验工具和经 检验品质质检部门品质的稳定性 检验阶段 验方法 2 0 世纪3 0 年代 统计工具和技 控制品质制造部门减少检验 统计阶段 术 2 0 世纪6 0 年代 全员参与、全 使客户满意，提高 全面质量管理阶段 过程管理 管理品质全体员工 企业的竞争力 三全面生产维护( t o t a lp r o d u c t i v em a i m e n a n c e ，t p m ) t p m 活动就是通过全员参与，并以团队工作的方式，创建并维持优良的设备管理系统， 最大程度地提高设备的利用率，确保生产的安全可靠，以及产品的高质量产出，从而全面 提高生产流程的运作效率。 全面生产维护体系是制造型企业实现精益生产管理的有力工具之一，它不仅能够保证 生产计划的如期执行，以及时响应客户的市场需求，同时能够有效地降低企业的制造成本， 如库存积压成本，维修维护成本及其它管理( 人工、时间) 成本，最重要的是能够有效降 低不良品的产生机率。从过去认为维护只是生产维修费用的管理到现在已成衡量企业核心 竞争力的关键项目之一。 r p m 体现在精益生产上，是指生产中的各个环节上要进行持续不断地改善，积少成多， 最终才能使生产线实现从量变到质变的飞跃性创新。t p m 的最终目标有以下四点。 ( 1 ) 安全隐患为零 ( 2 ) 设备故障为零 ( 3 ) 加工不良为零 ( 4 ) 浪费为零 以四个“零 为最终目标，是一个无止境的循环改善过程，完全体现了尽善尽美的精 益理念。 四团队工作方式( t e a l nw - o r k ) 团队工作方式又被称为小组工作方式，指的是几个人组成一个工作小组，共同完成一 项工作。每位员工在小组当中不仅仅是简单地执行上级下达的任务。更重要的是积极地参 与到这个任务当中，并与其他组员问相互协作，最终起到了决策与辅助决策的作用。组成 浙江理工大学硕士学位论文 团队的原则并不需要按照部门组织来划分，而主要是根据工作的需要来组队。团队的组织 也不是一成不变的而是经常会调整变动的，针对不同的事物，建立不同的团队，同一个人 也有可能属于不同的团队，团队中的成员需要一专多能，对自己要做的事情非常专业，对 同组其它成员的任务也要非常了解，以确保工作协调的顺利进行。 五并行工程( c o n c u 玎e n te n g i n e e r i n g ) 并行工程是指在产品的设计研发期间，将产品设计、概念设计、功能设计、工艺流程 设计、采购、质量需求等结合起来，保证以最快的速度按预期的质量要求完成产品投入市 场。 并行工程需成立一个项目小组，小组成员各自安排自己的工作，并负责项目中各自工 作的进度情况，但必须定期反馈相关信息并对出现的问题进行协调解决。此外，还可以利 用现代计算机集成制造( c i m ) 技术，在产品的设计研发期间，辅助整个项目进程的交叉 并行的协调性，加快项目进程。 并行交叉分两种形式，一是按产品的部件进行并行交叉，也就是说将一个产品分成若 干个部件，每个部件成立一个项目小组，使各部件能够并行交叉地进行设计开发；二是对 每单个部件，可以将其产品设计、概念设计、功能设计、工艺流程设计、采购、质量需求 等各种活动最大可能并行交叉进行。值得注意的是，并行工程强调各种活动尽量交叉同时 进行，并不意味着可以违反产品开发过程所必须遵守的逻辑顺序和自然规律，绝对不允许 取消或越过任何一个必经的阶段，而是在详细分析各项工作的基础上，找出这些工作之间 的逻辑关系，将可以并行交叉的尽量并行交叉进行。 并行工程强调各活动之间的并行交叉进行，是为了争取时间，所以它要求产品开发人 员要懂得在信息不完备情况下就要着手开始工作，不能按照传统观点，等到所有产品设计 图纸全部完成以后才来进行产品的加工工艺设计工作，所有工艺设计方案完成以后才着手 进行生产技术准备和采购相关零部件，生产技术准备和采购完成后才来进行产品试制，如 此按部就班的串行开发可能要比采用并行工程所耗费的时间多几倍，很要可能等到研发出 来的产品真正投产，市场已经不再需要这种产品了。 2 2 3 精益生产的原则 精益生产方式是在“丰田生产方式( t p s ) ”的基础上演化发展过来的，但其在推广领 域、应用理念上都远远超出了丰田生产方式。总结起来有以下八个值得注意的地方。 一识别并消除企业中普遍存在的八大浪费现象 浙江理工大学硕士学位论文 ( 1 ) 生产过剩。过早或过多地生产出产品，这通常会造成其他的浪费，例如人员过 多，因存货过多而导致储存与输送成本。存货可能指的是实物存货，或是排队等候的大批 信息。 ( 2 ) 在现场等候的时间。员工只是在一旁监视自动化机器，还是必须站在一旁等候 下一个处理步骤、工具、供应、零部件等，或是因为存货用完、整批处理延迟、机器设备 停工、生产力停滞不前等因素造成员工暂时没有工作可做。 ( 3 ) 不必要的运输。在流程中把在制品从一地搬运到另一地( 即便只是短距离) ，或 是必须进出仓库或在流程之间搬运原材料、零部件或最终成品。 ( 4 ) 过度处理或不正确的处理。采取不必要的步骤以处理零部件，因为工具与产品 设计不良，导致不必要的动作及产生瑕疵而造成缺乏效率的处理。当产品超出必要的质量 时，也会造成浪费。有时必须做一些额外的工作，以填补多出的时间，避免无所事事地等 候。 ( 5 ) 存货过剩。过多的原材料、在制品或者最终的成品，导致较长的提前期，堆积 过时品、毁损品、较高的运输与储存成本及延迟。此外，过多的存货还造成其他的隐性问 题，例如生产不均衡，供应者延迟递送，瑕疵品，机器设备停工，拉长准备期等。 ( 6 ) 不必要的移动搬运。员工在执行工作的过程中，必须做一些不必要，不能创造 价值的动作。例如寻找堆放零部件和工具等等。此外，走动也是浪费。 ( 7 ) 生产出瑕疵品或必须修改的东西。生产中出现的修理、重做、报废、更换、检 验等都是浪费想象，需要时间和精力去处理。 ( 8 ) 未被使用的员工创造力。由于未使员工参与，未能倾听员工意见而造成未能善 用员工的时间、构想、技能，从而失去了很多工艺改进的机会。 以上这八种浪费不光只是存在于生产过程中，同样也存在于公司的各个角落里，但要 发现和解决其他地方的浪费现象相对比较难一些而且效果不明显，正因为如此，很多公司 首先从生产过程中推行精益，再把精益思想推向整个企业运营的各个环节，这也比较符合 精益推行过程中的持续改善循序渐进的思想。 二关注整个生产流程的运作 关注整个生产流程的运作，提高系统的总体运营效益。管理大师戴明说过：“员工只 须