（机械电子工程专业论文）精益生产在合肥车桥有限责任公司的应用研究.pdf

精益生产在合肥车桥有限公司的应用研究 摘要 精益生产的核心是最大限度地减少浪费。文章通过对企业的价值流分析找 出存在浪费的地方，然后利用精益生产及工业工程的价值流分析、“个流”改 善、动作分析、看板管理等方法就合肥车桥有限责任公司的老厂区实际进行了 精益改善的分析研究，其主要的对象是机加工生产线、装配生产线及物料供应 体系。针对各个环节的浪费表现方式不同，改善重点也不同。机加工线我们围 绕“一个流”的u 型布局方案研究了一系列的改善方法。装配生产线围绕“提 升装配效率”的目标，采用时间分析，动作分析和优先组合等理论的结合，规 范了装配动作，提高了装配效率，提高了应对市场的能力。物料供应体系围绕 着物料供应的准确、快速、低成本的目标，采用l o g w a r e 优化软件优化运输 工具的调度，设计看板管理体系拉动物料的供应，从而到达了满足生产、节约 物流成本的目的。 精益生产的基本思想是统一的，但是其运用实施的方法和技巧是根据对象 的不同而有所区别，我们根据不同的环境和对象进行具体的分析研究，达到持 续的改善。 关键词：精益生产，价值流分析，“一个流”生产，动作分析，生产平衡，看 板系统 a p p l i c a t i o na n d r e s e a r c ho fl e a nm a n u f a c t u r i n gi nh ef e i a u t o m o b i l ea x l ec o ，l t d a b s t r a c t t h ec o r eo fl e a np r o d u c t i o ni st or e d u c ew a s t et ot h el a r g e s te x t e n t t h ev a l u e f l o wa n a l y s e si si m p l e m e n t e dt of i n dw h e r ew a s t ee x i s t s s o m ef e a s i b l em e t h o d so f l e a np r o d u c t i o na n di n d u s t r i a le n g i n e e r i n g ，s u c ha sm o t i o na n a l y s e s ，o n ep i e c e f l o wa n dk a n b a ns y s t e m ，a r ea d o p t e dt oi m p r o v et h em a c h i n i n gp r o d u c t i o nl i n e ， a s s e m b l yl i n ea n dl o g i s t i c ss y s t e m b e c a u s eo ft h ed i f f e r e n tw a s t er e p r e s e n t a t i o n ， e a c hp a r th a si t so w nk e y p o i n t i nm a c h i n i n gp r o d u c t i o nl i n e ，s e r i e s o f i m p r o v e m e n t sa r es t u d i e da b o u tt h eus h a p e dl a y o u to f o n ef l o w ”i na s s e m b l y l i n e ，t oa c h i e v et h eg o a lo fh i g h e ra s s e m b l ee f f i c i e n c y , t h et h e o r i e so ft i m ea n a l y s i s ， m o t i o na n a l y s i sa n dp r i o r i t yc o m b i n a t i o na r ea d o p t e dt os t a n d a r d i z et h ea c t i o no f a s s e m b l y , e n h a n c ea s s e m b l ye f f i c i e n c ya n di m p r o v ei t sa b i l i t yt or e s p o n dt om a r k e t a st ol o g i s t i c ss y s t e m ，t ob em o r ea c c u r a t e ，f a s t e ra n dl o w e rc o s t ，l o g w a r ei s a d o p t e dt oo p t i m i z et h es c h e d u l eo ft r a n s p o r t ，t od e s i g nm a n a g e m e n to f b o a r d t h et h o u g h to f l e a n p r o d u c t i o ni su n i f o r m h o w e v e r ，i ts h o u l d b ek e p t i m p r o v i n ga n da m e n d i n gw h e nu s i n gt o ad i f f e r e n to b j e c to ri nad i f f e r e n t c o n d i t i o n k e yw o r d ：l e a np r o d u c t i o n ，v a l u es t r e a ma n a l y s i s ，o n ep i e c ef l o w , m o t i o n a n a l y s i s ，p r o d u c t i o nb a l a n c e ，k a n b a ns y s t e m 图1 1 图1 2 图2 1 图2 2 图2 3 图2 4 图2 5 图2 6 图2 7 图2 8 图2 9 图2 1 0 图3 1 图3 2 图3 3 图3 4 图3 5 图3 6 图3 7 图3 8 图3 9 图3 1 0 图3 1 1 图3 1 2 图3 1 3 图3 1 4 图4 1 图5 1 图5 2 图5 3 图5 4 图5 5 图5 6 图5 7 图5 8 图5 9 图5 1 0 图5 1 l 图5 1 2 插图清单 七种浪费现象3 本论文结构9 价值流图析步骤图1 5 公司年产量统计。1 6 p q 分析图1 6 价值流图析的基本形式1 7 桥壳加工模块流程1 7 冲压车间价值流程图1 8 焊接车间价值流程图1 8 机加工价值流程图1 9 供应链总体价值流现状图2 l 供应链总体价值流的未来图2 2 提高企业效益的三种途径2 4 布局容器和设备的拓扑模型2 7 加工工艺流程3 0 批量大小对加工生产周期的影响3 0 工艺原则布局和单元布局的比较3 1 多能工培训看板管理3 2 u 型生产线实现的不同人员组合3 3 标准作业指导书样板3 4 桥壳机加工线改善前的状况3 6 桥壳加工优先图3 8 桥壳加工线人员组合图3 9 桥壳机加工线改善后的设备布局4 0 桥壳机加工线三维模型图4 l “一个流”布局的u 型生产线改善后图片4 l 装配线各个工位的平衡图5 l l o g 毗u 汪主界面5 6 工厂坐标系及坐标点的建立5 7 工厂内部运输的网络图5 8 原始数据输入界面5 9 装配车间到各个运输点的最短路径及其总和5 9 各运输点的坐标图及1 3 到4 的最短路径6 0 拉动式生产物流和信息流控制6 2 推进式生产物流和信息流控制6 2 看板的种类。“ 使用两种看板的各个阶段示意图6 6 看板系统设计流程6 7 看板挂板示意图6 9 表2 1 表3 1 表3 2 表3 3 表3 4 表4 1 表4 2 表4 3 表4 4 表4 5 表4 6 表4 7 表4 8 表4 9 表5 1 表5 2 表5 3 表5 4 列表清单 价值流图析工具及其来源 传统生产和精益生产的比较2 6 装配线各个工序的加工能力表3 7 桥壳机加工线人员组合统计 3 9 桥壳机加工线改善前后对比：4 2 主要动作的m o d 值4 6 标准工时测定表 某后桥的装配工序工时 装配线年产量统计。 某后桥的主要零件列表4 9 装配线人员组合结果。 传统的生产摊程5 2 改进型生产排程5 3 精益生产之生产排程5 3 各个运输点的坐标 关键运输点的路径统计6 1 推式生产和拉式生产的对比6 3 某后桥主要部件生产息 独创性声明 本人声明所星交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所 知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 金匿王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： ， 匀。文易 签字日惨哆年尹母 f 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盒g b 互些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金月b 王些太堂可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印，缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者繇名斌宅导师躲 铆期可中舶 辨醐。了 军略 妒毋日 黧鞴霉榭锯栅彬堪：撕、 乙工作单位：弼蟛厨季廿瑶锯孝缪彬饿：弓3 ；1t 。- 7 乙 通讯地址2 彳肥茹胴予复噙绍鸶邮编。钐乡一1 纱 致谢 本论文是在导师朱华炳副教授精心指导下完成的，在此向朱华炳老师致以 最衷心的感谢和最崇高的敬意l 在近三年的研究生学习期间，无论是在科研工 作中，还是在生活上，朱老师都给予了悉心的指导和热心的照顾。特别是安排 我在江淮汽车集团合肥车桥有限责任公司的企业实际课题研究中，使我真正把 论文写在产品上。朱老师严谨的治学态度、平易近人的待入处事方式和渊博的 学识使我终生难忘，并将永远是我学习的榜样! 同时，感谢制造和工业工程系的桂贵生老师、刘志峰老师、尹志强老师、 曾亿山老师、宋守许老师等对我的关怀和指导l 感谢合肥车桥有限责任公司的唐白玉高级工程师、陈修玉高级工程师、陶 亦骁工程师、孙劲工程师等在我研究生实习期间提供的无私帮助和指导! 感谢金鑫、周文广、阚震、王慧、崔洪坤、俞辉、霍颖、胡孔元、陈波、 黄健、殷春华等同学在我的课题研究以及论文撰写过程中给予的无私帮助! 最后，真诚的感谢我父母与家人，是他们数十年来的辛苦劳动、默默支持 与鼓励给予了我强大的精神支柱和物质帮助，使我最终完成学业终身受益! 作者：余成益 2 0 0 7 年4 月 第一章绪论 市场竞争的加剧迫切要求企业生产管理由粗放型向精益型转变，采取有力 措施改善流程、降低成本、提高效率。由于受传统管理理念和经营方式的影响， 设备布局和操作方式已不能满足现代化企业的要求。生产线严重不平衡，以及 物流方式采用批量周转，导致工序间存留大量在制品，占用了大量的资金、工 位器具和生产面积；同时由于工序和加工节拍的影响，各工序加工时间不同， 部分工序存在严重失衡；又由于平面布局的影响，难以实现一人多机操作，造 成大量人力资源的浪费，生产线现场管理不能实现目视化，不能及时反映生产 班组的各种情况( 人员配置、出勤情况、质量状况、设备状况、加工废品情况等) ， 缺少对员工的约束和激励，管理效率低，因而存在许多改善的地方，而精益生 产技术是一种新的管理技术，它的核心是减少或消灭浪费。精益原则将所有的 过程分为增值的和不增值的活动，减少不增值的活动，增加增值活动。采用及 时制生产、全面质量管理、并行工程、充分协作的团队工作方式和集成的供应 链关系管理等理念，逐步实现了独特的多品种、小批量、高质量和低消耗的生 产，满足了现代市场对加工型企业的要求，为企业提供了不断完善的方法【l l 。 i i 论文研究背景 精益生产理论和方法是随着环境的变化而不断发展的，特别是在上世纪末， 随着研究的深入和理论的广泛传播，越来越多的专家学者参与进来，出现了百 花齐放的现象：各种新理论、新方法层出不穷，如大规模定制( m a s sc u s t o r e i z a t i o n ) 与精益生产的相结合、单元生产( c e l lp r o d u c t i o n ) 、j i t ( j u s ti nt i m e ) 、 5 s 的新发展、t p m ( t o t a lp r o d u c t i v em a n a g e m e n t ) 新发展等。中国的许多企业 为了摆脱自身的困境和应对市场的需求，都把精益生产的思想导入企业，并从 实际中加以实施运用。特别是与汽车相关的制造企业和电子行业。如中国一汽、 二汽等大企业都在局部生产单元实施了精益生产，并取得了可喜的效果【2 】。 本文主要课题来源是江淮汽车集团合肥车桥有限责任公司的精益生产改善 项目。该项目从2 0 0 5 年1 1 月到2 0 0 6 年1 1 月，已经实施了一年了。通过该项 目的实施，企业的面貌焕然一新、实力得到增强。 江淮汽车集团在上世纪末，就试图导入精益生产理论，但是前些年一直处 于宣传和摸索阶段，近年来在精益生产专家的指导下，有目的有步骤地选取典 型样板线进行精益生产的改善，然后再向其他的车间和部门进行推广，取得了 很好的效果。合肥车桥有限责任公司作为江淮集团的子公司，也在很早导入了 精益生产思想。该公司生产的车桥产品特点说明了选择精益生产来改善是必要。 汽车前后桥作为汽车上的重要部件，具有品种多、型号杂，加工工艺相似、工 艺链长，零部件体积大、重量重，加工工艺复杂，订单周期短，市场需求变化 快等特点。现有的生产秩序混乱，成本压力大，效率低，工人劳动强度大，生 产组织方式落后如果不对这些方面进行改善，将很难适应市场的需求。 在这种背景下该公司确定了精益思想作为企业的指导思想，要通过精益生 产改善从根本上改变现有的状况，提升企业的竞争力，在企业形象上彻底改观， 在成本控制上更加科学，使在制品数量大大降低，对市场需求反应足够灵活。 1 2 精益生产概述 1 9 8 5 年，美国麻省理工学院的d a n i e lt j o n e s 教授等筹资5 0 0 万美元，用 了近5 年的时间对9 0 多家汽车厂进行对比分析，于1 9 9 2 年出版了改造世界 的机器一书，把丰田生产方式定名为精益生产，并对其管理思想的特点与内 涵进行了详细的描述。四年之后，该书的作者出版了它的续篇精益思想，进 一步从理论的高度归纳了精益生产中所包含的新管理思维，并将精益方式扩大 到制造业以外的所有领域。 精益生产( l e a np r o d u c t i o n ，l p ) 又称精良生产。精：精良、精确、精美， 即少而精，不投入多余的生产要素，只是在适当的时间生产必要数量的市场急 需产品( 或下道工序急需的产品) ；益：利益、效益，即所有经营活动都要有益 有效，具有经济性【3 】。 精益生产的目标是“在适当的时间即第一时间( t h ef i r s tt i m e ) 使适当的东 西到达适当的地点，同时使浪费最小化和适应变化”【4 】。 精益思想包括精益生产、精益管理、精益研发和精益供应等一系列思想， 其核心是通过“适时适量”、“零库存”、“传票卡”等现场管理手段实现“订 货生产”，从而确保产品质量并降低成本。 1 2 1 精益生产企业的目标 通过在产品制造和业务流程中应用精益思想和方法，企业可以给客户提供 更有价值的产品和服务。精益企业的目标有以下四个方面【5 1 ： 目标一：改善品质 品质是产品或服务满足顾客期望和需求的能力。产品或服务质量是企业在 竞争性市场中生存和发展的首要前提。品质改善始于了解顾客的期望和要求， 只有知道顾客需要什么才能设计出整个流程，保证提供满足顾客需求的产品和 服务，精益型企业关于品质的决策无时无处不在。 目标二：消除浪费 浪费是指使用企业的时间、资源或场所等但不能给企业提供的产品或服务 带来附加价值的活动。精益企业的首要目标是提供优质产品和服务。在此过程 2 中应消除浪费以及不能创造价值的活动。以下是七种类型的浪费如图1 2 。 圈1 1 七种浪费现象 ( 1 )过量生产的浪费：生产的产品超过订货数量或在订货前开始生产； ( 2 )等待时间的浪费：上游加工件未按时转移造成下游资源的浪费，闲置的 资源，或被用于不能产生价值的活动，或者导致过量 生产； ( 3 )搬运的浪费：物料不必要的移动，理想的流程应使搬运最小化。因 为搬运不仅增加时间的消耗，还不能产生附加价值，且易造 成物料的损坏； ( 4 )工序的浪费：通过调整流程可以省略或合并的操作； ( 5 )库存的浪费：指的是任何超量库存包括原材料、在制品和完工产品； ( 6 )动作的浪费：指的是员工或设备的额外动作； ( 7 )不良品产生的浪费。 一般来说，过量生产是浪费最主要的根源，它直接导致库存的增加，同时 它还引起其它的浪费，如等待、多余的搬运、对场地的要求以及隐含的资金占 用、跌价损失等。在开展精益活动中应优先解决。 目标三：缩短交货时间 通过交货时间的缩短，企业可以更快的应对顾客需求的变化，改善投资回 报。缩短交货时间也是减少浪费、降低总成本的最有效方式。 目标四：减少总成本 成功的成本管理有赖于企业员工的共同努力，为追求企业运营成本的最小 化，精益型企业强调的是按需生产。仅仅是为了满足设备的生产能力，没有实 际需求的生产只是增加库存量和库存成本，因而是浪费的。为有效地确定降低 3 成本的机会，团队成员应深入了解成本构成，并在此基础上进行成本分解以确 定团队的目标，做出业务决策。 1 2 2 精益生产技术体系的核心 精益生产来源予丰田公司实战管理，因此，除了理论的指导，更有许多切 实可行且经得起实际考验的技术体系。这些技术是在精益生产改造的主要方法， 下面介绍这些技术方面。 ( 1 ) 看板管理 很多人都把精益生产方式称为看板管理，其实这是错误的。精益生产方式 是产品的制造方式，是一种生产制度，而看板管理则是实现精益生产的一种手 段。看板管理，简而言之，是对生产过程中各工序生产活动进行控制的信息系 统。通常，看板是一张在透明塑料袋内的卡片。经常被使用的看板主要有两种： 取料看板和生产看板。取料看板标明了后道工序应领取的物料的数量等信息， 生产看板则显示着前道工序应生产的物品的数量等信息。准时化生产方式以逆 向“拉动式”方式控制着整个生产过程即从生产终点的总装配线开始，依次由 后道工序向前道工序“在必要的时刻领取必要数量的必要零部件”，而前道工 序则“在必要的时刻生产必要数量的必要零部件”，以补充被后道工序领取走 的零部件。这样，看板就在生产过程中的各工序之间周转着，从而将与取料和 生产的时间、数量、品种等有关的信息从生产过程的下游传递到了上游，并将 相对独立的工序个体联结为一个有机的整体。实施看板管理是有条件的，如生 产的均衡化、作业的标准化，设备布置合理化等。如果这些先决条件不具备， 看板管理就不能发挥应有的作用，从而难以实现准时化生产。 ( 2 ) 均衡化生产 用看板管理控制生产过程，生产的均衡化是最重要的前提条件。如前所述， “后工序在必要时刻从前工序领取必要数量的必要零部件”。在这样的生产规 则之下，如果后工序取料时，在时间上、数量上和种类上经常毫无规律地变动， 就会使得前工序无所适从，从而不得不准备足够的库存、设备和人力，以应付 取料数量变动的峰值，显然这会造成人力、物力和设备能力的闲置和浪费。 此外，在许多工序相互衔接的生产过程中，各后工序取料数量的变动程度 将随着向前工序推进的程度而相应地增加。 为了避免这样的变动发生，我们必须努力使最终装配线上的生产变动最小 化，即实现均衡化生产应该说明的是，均衡化生产要求的是生产数量的均衡 和产品种类的均衡，即总装配线向各前工序领取零部件时，要均匀地领取各种 零部件，实行混流生产。要防止在某一段时间内集中领取同一种零部件，以免 造成前方工序的闲忙不均，以及由此引发的生产混乱为此，总装线均以最小 批量装配和输送制成品，以实现“单件”生产和输送为最终目标。其结果，总 4 装线也会以最小批量从前工序领取必要的零部件。简言之，生产的均衡化使得 零部件被领取时的数量变化达到最小程度。各工序得以一定速度和一定数量进 行生产，是实施看板管理的首要条件。事实上，在最终装配线没有实现均衡化 生产的情况下，看板管理的作用也就不大。 除此之外，均衡化生产可作为使生产适应市场需求变化的重要手段。通过 均衡化生产，任何生产线都不大批量地制造单一种类的产品。相反，各生产线 必须每天同时生产多种类型的产品，以满足市场的需要。这种多品种、小批量 的混流生产方式具有很强的柔性，能迅速适应市场需求的变化，这就是各工序 无须改变其生产批量仅需用看板逐渐地调整取料的频率或生产的频率，就能顺 利地适应市场需求的变化 为了实现以“多品种、小批量”为特征的均衡化生产，就必须缩短生产前 置期，以利于迅速而且适时地生产各类产品。于是，为了缩短生产前置期，则 必须缩短设备的装换调整时间，以便将生产批量降低到最小。 ( 3 ) 设备的快速装换调整 实现以“多品种、小批量”为特征的均衡化生产，最关键和最困难的一点 就是设备的快速装换调整问题。 以冲压工序为例，装换冲床的模具并对其进行精度调整，往往需要花费数 个小时的时间。为了降低装换调整的成本，人们往往连续使用一套模具，尽可 能地大批量生产同一种制品。这种降低成本的方法是常见的。然而，均衡化生 产要求总装配线及各道工序采用“多品种、小批量”的方式，频繁地从前道工 序领取各种零部件或制品，这就使得“连续地、大批量地生产单一零部件或制 品的方式行不通了，这就要求冲压工序进行快速而且频繁的装换调整操作。这 样，从制造过程的经济性考虑，冲床及各种生产设备的快速装换与调整就成为 了关键。 为了实现设备的快速装换调整，丰田公司的生产现场人员经过了长期不懈 的艰苦努力，终于成功地将冲压工序冲床模具装换调整所需要的时间，从1 9 4 5 年至1 9 5 4 年的3 小时缩短为1 9 9 7 年以后的3 分钟。现在，丰田公司所有大中型设 备的装换调整操作均能够在1 4 分钟之内完成，这为“多品种、小批量”的均衡 化生产奠定了基础【6 】。 丰田公司发明并采用的设备快速装换调整的方法是s m e d 法。这种方法的 要领就是把设备装换调整的所有作业划分为两大部分，即“外部装换调整作业” 和“内部装换调整作业”所谓“外部装换调整作业”是指那些能够在设备运 转之中进行的装换调整作业，而。内部装换调整作业”是指那些必须或只能在 设备停止运转时才能进行的装换调整作业。为了缩短装换调整时间，操作人员 必须在设备运行中完成所有的“外部装换调整作业”，一旦设备停下来则应集 中全力于“内部装换调整作业”。这里，最重要的一点就是要尽可能地把“内 部装换调整作业”转变为“外部装换调整作业”，并尽量缩短这两种作业的时 间，以保证迅速完成装换调整作业 ( 4 ) 设备的合理布置 设备的快速装换调整，为满足后工序频繁领取零部件制品的生产要求和“多 品种、小批量”的均衡化生产提供了重要的基础，但是，这种频繁领取制品的 方式必然增加运输作业量和运输成本，特别是如果运输不便将会影响准时化生 产的顺利进行。可见，生产工序的合理设计和生产设备的合理布置是实现小批 量频繁运输和单件生产单件传送的另一个重要基础。 传统生产车间设备布置方式是采用“机群式”布置方式。这种设备布置方 式的最大缺陷是：零件制品的流经路线长、流动速度慢、在制品量多、用人多， 而且不便于小批量运输。精益生产方式采用了“u ”型单元式布置方式，按零 件的加工工艺要求，把功能不同的机器设备集中布置在一起组成一个一个小的 加工单元。这种设备布置方式可以简化物流路线，加快物流速度，减少工序之 间不必要的在制品储量，减少运输成本。 显然，合理布置设备，特别是u 型单元连结而成的“组合u 型生产线”，可 以大大简化运输作业，使得单位时间内零件制品运输次数增加，但运输费用并 不增加或增加很少，为小批量频繁运输和单件生产单件传送提供了基础。 ( 5 ) 多技能作业员 多技能作业员【7 1 ( 或称“多能工”) 是指那些能够操作多种机床的生产作业 工人。多技能作业员是与设备的单元式布置紧密联系的。在u 型生产单元内， 由于多种机床紧凑地组合在一起，这就要求并且便于生产作业工人能够进行多 种机床的操作，同时负责多道工序的作业。在由多道工序组成的生产单元内( 或 生产线上) ，一个多技能作业员按照标准作业组合表，依次操作几种不同的机床， 以完成多种不同工序的作业，并在标准周期时间之内，巡回u 型生产单元一周， 最终返回生产起点。而各工序的在制品必须在生产作业工人完成该工序的加工 后，方可以进入下道工序。这样，每当一个工件进入生产单元时，同时就会有 一件成品离开该生产单元。像这样的生产方式就是“单件生产单件传送”方式。 它具有以下优点：排除了工序间不必要的在制品，加快了物流速度，有利于生 产单元内作业人员之间的相互协作等。特别是多技能作业员和组合u 型生产线可 以将各工序节省的零星工时集中起来，以便整体削减多余的生产人员，从而有 利于提高劳动生产率。 ( 6 ) 标准化作业 标准化作业是实现均衡化生产和单件生产单件传送的又一重要前提。精益 生产方式的标准化作业主要是指每一位多技能作业员所操作的多种不同机床的 作业程序，是指在标准周期时间内，把每一位多技能作业员所承担的一系列的 多种作业标准化。丰田公司的标准化作业主要包括3 个内容：标准周期时间、标 6 准作业顺序、标准在制品存量，它们均用“标准作业组合表”来表示。标准周 期时间是指各生产单元内( 或生产线上) ，生产一个单位的制成品所需要的时间。 标准周期时间可由下列公式计算出来： 标准周期时间= 每日的工作时间每日的必要产量 根据标准周期时间，生产现场的管理人员就能够确定在各生产单元内生产 一个单位制品或完成产量指标所需要的作业人数，并合理配备全车间及全工厂 的作业人员。 标准作业顺序是用来指示多技能作业员在同时操作多台不同机床时所应遵 循的作业顺序，即作业人员拿取材料、上机加工、加工结束后取下，再传给另 一台机床的顺序，这种顺序在作业员所操作的各种机床上连续地遵循着。因为 所有的作业人员都必须在标准周期时间内完成自己所承担的全部作业，所以在 同一个生产单元内或生产线上能够达成生产的平衡。 标准在制品存量是指在每一个生产单元内，在制品储备的最低数量，它应 包括仍在机器上加工的半成品。如果没有这些数量的在制品，那么生产单元内 的一连串机器将无法同步作业。但是，我们应设法尽量减少在制品存量，使之 维持在最低水平。根据标准化作业的要求( 通常用标准作业组合表表示) ，所有 作业人员都必须在标准周期时间之内完成单位制品所需要的全部加工作业，并 以此为基础，对作业人员进行训练和对工序进行改善。 ( 7 ) 全面质量管理 以确保零部件和制品的质量为目的的全面质量管理，是精益生产方式的又 一个重要的技术支撑【s 】。把质量视为生存的根本，是企业的共识。但是值得思 考的是以确保质量为目的的全面质量管理在丰田公司长盛不衰，其作用发挥得 淋漓尽致，而在我国的企业中却没能产生出应有的作用。“确保质量”只有理 念和意识是远远不够的，还必须有一些强制机制。特别是生产方式本身应该具 有对产品和零部件质量的强制性约束机制，即强迫生产过程中的每一道工序必 须产出质量合格的制品，从而在产品质量形成过程中的最基本点对质量提供可 靠的保证。仔细分析研究之后，我们会发现这样一种事实，即全面质量管理和 准时化生产方式之间存在着一种非常特殊的“共生”关系。 1 3 本文研究的目的和意义 精益生产涉及的面较广，主要有设备布局、流程改造、均衡生产、标准作 业、多能工、看板管理、持续改善等。本文的目的在于： ( 1 ) 通过对全厂基于供应链的价值流分析，使人们明白和理解了生产系统 中增值和不增值的地方。并进一步分析不增值处的原因、能否消除、如何消除， 为后面的改善提供了诊断依据，更是为企业长期发展和改进提供了研究方法。 7 ( 2 ) 在机加工生产线上，通过设备布局的调整、物流方式的改善、人员组 合的调整以及现场管理模式的转变等方面的研究。以达到最大限度地减少零件 的运输路线，降低在线库存，缩短生产周期，提高人员利用率和生产线的柔性。 ( 3 ) 通过对装配线的装配平衡的改善和标准作业人员的设定、物料上线方 式的转变以及混流装配的设置的研究，从而全面的提高装配生产线的效率，满 足了市场的要求，同时也缓解了上游工序和外协厂家的压力。 ( 4 ) 通过对看板管理的分析和设定，使整个生产系统不再为生产计划的混 乱而犯愁。总装看板的运用使各个生产线的生产步调趋于一致，真正实现拉动 式生产 本文研究的意义在于如何把精益生产理念融会到实际的生产过程中，从而 全面改善车桥公司的生产模式和管理模式，实现以顾客为主的生产理念。通过 样板线向全厂乃至其供应商的推广，使企业实现反应快、成本低、质量高的精 益生产典范。 成功者将不再是那些不断扩大生产规模或仅仅高效运行的公司，也不再是 那些从供应商身上压榨出最后一滴利润的公司，成功者只能是那些按照顾客的 特定要求进行定制生产的公司【锕。 1 4 论文研究的主要内容及方法 本文利用精益生产提供的一套指导思想，根据企业的实际情况，研究一些 具体的方法。首先利用价值流分析对整个企业运行状况进行研究诊断；在此基 础上分别对所选不同的样板线进行研究和分析，主要是机加工生产线，装配生 产线以及物料供应体系分析。通过这些方面的研究分析，总结出如何将精益生 产渗透到具体的改善实施过程中，为精益生产的实施提供理论和实践依据，具 体各章内容介绍如下： 第二章价值流分析。结合车桥公司精益生产的诊断过程，阐述价值流分析 的目的、方法、步骤等。重点研究了价值流分析的实施过程和方法，并找出改 善的切入点，确定改善目标。 第三章主要介绍机械加工生产线存在的问题，确定改善的目标，详细研究 了改善的原理、内容和方法。这将是本文的重点，因为机加工生产线所遇到的 情况复杂，改善效果明显，方法原理可操作性强。 第四章主要研究装配车间如何通过精益生产的改善来提升整体的效能。装 配工序往往是产品生产的最后组装阶段。按照精益生产的理念它是制造过程的 火车头，直接听从市场的召唤。同时又要向后续的机加工车间以及外协采购车 间发号施令。因此对装配车间的改善很必要。 第五章，是在前三章介绍的基础上提出的。当用价值流分析找到了各个需 要改进的环节，各条生产线都整顿完毕时，如何衔接这些生产线，如何为他们 8 提供及时有效的物料供应，将迫在眉睫本章主要介绍厂区物流规划、生产线 物流方式的选择和看板管理工具的基本知识，以及通过看板的实施来改善整个 物料的供应。各章之间的关系如图1 1 。全文以项目为主体，把精益思想融入 到各个实施的环节中去。通过实例展现精益生产改善的方法和效果。 围1 2 本论文结构 9 第二章基于精益生产的价值流分析 为了对整个企业的生产运行状况进行系统的调查，找出需要改善的地方， 精益价值流分析是很有效的手段，这是精益生产改善实施的第一步。 价值流分析就是以价值流图析为工具，将某特定产品从材料到产品直到用 户手中全过程的周期时间、客户需求、和有效工作时间进行分析，以及进行材 料流和信息流分析，从而发现浪费点、贬值点、断流点，区分增值时间和非增 值时间1 1 0 。先绘制出现状图，运用精益思想的理念，通过研究分析，将非增值 时间和浪费点尽量去除后，绘制未来状态图，它是持续改进的基础。 2 1 价值流分析和精益生产的关系 从精益生产实施效果来看，当精益生产思想己为企业所广泛接受，从最高 管理者到每一位员工都愿努力消除各种浪费，提高企业的竞争力，但苦于无从 下手，或实施以后并未达到预期的效果时，很大一方面原因是改善的范围只是 局限于某个小的范围，或者是切入点不正确，缺少整体的观点。而价值流图析 技术正是帮助人们有效实施精益生产的一个强有力的工具，它可以把精益思维 的基本原则融于改进实施过程之中，帮助企业进行系统化、持续化的改进，而 这种改进不仅能够消除浪费，而且能够消除产生浪费的根源，使其不至于卷土 重来。实施价值流图析并非实施精益改善，图析技术是实施精益生产的一个有 效工具，它帮助你不断找出增值点，改善产品的价值流，以最好质量、最低成 本、最短周期和最可靠的交付方式为顾客服务，同时提高企业的竞争力【1 1 】。 在前一章我们主要介绍了精益生产的一些基本的理念和技术，实践告诉我 们，要在企业内部实施精益生产我们必须对现有的生产方式进行分析和调查， 在了解现状的基础上才能在精益生产理念的指导下进行有目的的、有秩序的改 善。长期以来，在企业生产过程中人们一直从产品本身的角度来考虑降低成本， 这种方式现在看来已经没有太大的余地。成本产生于产品( 或服务) 生产过程 的各个环节，并在人流、物流、信息流、资金流中伴随着新价值的创造和各种 资源的消耗。因此，在价值链、价值流中蕴含着更多的成本控制机会，只有通 过对企业的价值链和价值流进行分析，才可以有效地实现成本控制，达到降低 成本的目的，从而使精益生产落到实处。 本章通过对企业实施精益生产的重要方法和途径( 即价值流图析技术) 的 全面分析，帮助企业掌握在导入精益生产理念和方法之前，如何认真地对整个产 品的价值流进行图析，从而有效地实施精益生产，避免盲目性地消除浪费。价值 流图析技术为以后的改善提供依据和方向，使企业能够对其价值流全过程进行 持续改进，从而提高企业的经济效益和在市场中的竞争力。 1 0 2 2 价值流分析原理 2 2 1 价值和价值流的定义 价值一般是由顾客来定义的。价值虽然是由供应链上的生产者创造，但生 产者很难确切地定义价值，价值必须得到最终顾客的承认。价值是通过具有特 定价格、能在特定时间内1 满足用户需求的特定产品( 商品服务两者结合) 来表 达的。价值应该是按整个产品来定义，从用户的角度出发才能使企业所定义的 价值更能反映顾客的需要【1 2 1 。 价值流是使一个特定产品( 不论是一个商品、一项服务，或两者的结合) 通 过任何一项商务活动的三项关键性管理任务时所必须的组特定活动。这三项 活动是从概念设想到投产的全过程中解决问题的任务；从接订单到制定详细进 度到送货的全过程中的信息管理任务；从原材料制成最终产品，送到用户手中 的物质转化任务【”】。 价值流具有以下几种性质【1 4 】： ( 1 ) 隐蔽性价值流是在整个供应链的运作过程中，需要有关人员去挖掘； ( 2 ) 连续性一价值流是在供应链上连续不断地进行的： ( 3 ) 周期性一一产品有其生存周期和生命周期，产品的生产、销售随着季节 不同有其周期性，体现出了价值流运作的周期性。 2 2 2 价值流图析工具 价值流分析的目的是找到一种有效的路径去消除不增值活动( 即精益生产 的七大浪费) ，因此仅仅明确定义价值还是远远不够的。清晰的描述整个价值流 动的全过程，准确的找出隐藏在表面现象之下的各种不增值和浪费现象需要借 助各种工具和方法来实现。价值流图析法被认为是分析价值流的有力工具。单 个企业中的价值流图析法分析研究的是生产流。它的分析过程如下：将现场观 察到的生产流中物料和信息的流动情况用简图描绘下来，对其进行分析找出产 生浪费的原因，提出相应的改进方案，然后对生产过程实施改进的系统技术。 单个企业中的价值流图析法具有以下特点：首先，物料流和信息流是生产 过程价值流的两个不可分割的重要方面；其次，对价值流的观察研究一般是从 企业的角度出发，范围是从一个过程、一个车间、一个工厂直至整个公司。一 般是从一个车间( 从进口到出口) 着手，然后向下对每一个过程进行研究并采取 具体的改进措施，向上扩展到整个工厂、公司，改进整个系统的价值流；最后， 价值流图析技术强调研究人员亲自到现场观察、了解、记录和画图，而不只是 凭书面资料。 由于供应链上的价值流分析来源于单个企业的价值流分析，并且供应链上 的价值流分析包含了许多单个企业价值流分析的内容，因此价值流图析法也为 供应链上的价值流分析提供了一种可行的有效方法。 供应链上的价值流分析相对于单个企业的价值流分析所涉及的范围更广。 由于供应链上各个企业职能界限分明，这对价值的有效流动造成了一定的障碍， 因此供应链上的价值流分析要比单个企业的价值流分析复杂多，所使用到的工 具和技术也比单个企业的价值流分析复杂。要想找出供应链中存在的各种浪费 和不合理环节，就需要一组工具做出详细的分析，其中用到工业工程、系统动 力学、运作管理、质量管理、时间压缩和物流等【”】。表2 1 显示了这些价值流图 析工具的来源。 ， 表2 1 价值流图析工具及其来源 编号价值流图析工具图析工具的来源 l流程图t 曲t 稗 2供应链反映矩阵 时间压缩物流 3产品种类漏斗图 运作管理 4 质量过滤器新工具 5需求放大图 系统动力学 6 决策点分析法 有效客户反映物流 7 实体结构图 新工具 由于行业特点以及企业之间的差异，不同的供应链具有自身的特点，因此 对于以上价值流图析工具需要根据行业特点，企业差异加以选择- 这样才能保 证价值流图析工具能够准确找出价值流中存在的浪费，为供应链的优化指明方 向。在价值流图析工具被提出之后，国外有研究者先后将这种工具应用于纺织、 汽车零售等领域，提出了针对这些行业的价值流图析步骤和具体方法【1 6 】，而国 内针对某一行业的价值流图析方法研究较少。 2 2 3 价值流图析技术 价值流图析技术是帮助分析整个价值流的一个强有力的工具，它可以使整 个纷乱复杂的价值流变为可视的一张价值流现状图，使得价值流中的问题显现 出来，这样就可以应用各种精益技术将不增值的活动( e p 浪费) 消除。 应用价值流图析技术的方法最重要的是对价值流的观察和分析弄清整个 流程，和收集翔实的基础数据，并要深刻理解精益生产的七种浪费的内涵和界 定，利用上面提供的精益生产的方法，找到何处、何时、怎么改。从价值流的 定义可以看出，价值流包括整个产品生命周期，地域范围可能包含若干个企业 甚至国家和地区，所以做出产品的整个价值流的图析是极为复杂的工作，为了 方便起见，这里我们主要讨论工厂内的产品价值流。 工厂内价值流图析的含义就是：跟踪产品的生产路径，在材料流和信息流 1 2 中仔细画出每一个过程便于看清的代表图形，然后询问一组关键问题，画出当 前价值流状况图，并描绘出我们所希望的价值流“未来状态”图，而价值流图 析作为一种工具，具有以下特点： ( 1 ) 可以看到产品在整个工厂的流动，而不是生产中某个孤立的过程； ( 2 ) 可以发现更多的浪费以及产生浪费的根源，很多浪费是我们熟视无睹的； ( 3 ) 可以为团队( 成员来自各部i - j ) 讨论生产过程提供共同语言，使得所有人 都能从整个价值流的角度来分析各种问题； ( 4 ) 可以对价值流的状况做出判断，使得团队能够进行分析和讨论，而工厂 中很多的细节问题和判断恰恰是各级主管人员随意做出的； ( 5 ) 可以将精益理念、思维和改进技术结合起来，避免“捡了芝麻，丢了西 瓜”： ( 6 ) 可以作为实施精益计划的基础，就像建筑高楼大厦的图纸一样； ( 7 ) 可以显示信息流和材料流之间的联系，目前还没有别的工具能够做 到这点： ( 8 ) 价值流图析是定量描述价值流状况和如何使之流动的工具，所收集和分 析计算得出的数据对于进行改善活动的紧迫感和测量改善前后差异是很 有说服力的。 在进行价值流图析之前，需先明确实施图析的主要步骤【1 7 1 ，如很多技术的 实施一样，价值流图析也采用5 w i h 方法，即确定w h y ( 为什么) ，w h o ( 谁做) ， w h a t ( 做什么) ，w h e n ( 何时做) ，w h e r e ( 在哪做) ，和h o w ( 如何做) ，前面我们已 经说明了为什么做图析，其它步骤具体为以下六方面的事宜； ( 1 ) w h o - - 确定谁来做 一个产品的价值流经常要跨越公司( 工厂) 的几个部门，而一般的组织机构 却是倾向于按照职能来划分( 而不是按产品系列划分) ，这样就没有人对产品的 整个价值流的各个方面负责。在日常生产过程中，人们把主要的精力都放在工 艺水平的改进上，以至于在我们到一个工厂时，很少会发现对产品整个材料流 和信息流非常清