第4章 精益生产

.,工业工程专题,崔凯2014年,.,第四讲精益生产,.,3,内容提要,精益生产概述精益生产十大招数案例,.,4,精益生产概述,起源：精益生产方式70年代起源于丰田汽车公司，名为：TPS(ToyotaProductionSystem)。精益生产(LeanProduction)是美国麻省工学院给丰田生产方式的名称含义：是一种以客户需求为拉动，以消灭浪费和不断改善为核心，使企业以最少的投入获取成本和运作效益显著改善的一种全新的生产管理模式。被誉为第二次生产方式革命。,.,5,精益生产概述,精益生产的思想内涵顾客确定价值识别价值流价值流动需求拉动尽善尽美,.,6,精益生产概述,精益生产的特色视角对价值的理解：价值流对浪费的理解：将所有的停滞视为浪费；过早过量均是浪费追求完美：持续改进,.,7,精益生产的追求,准时化生产-JustInTime(JIT)只在用户需要时，按需要数量，生产用户满意(PQCDS)产品追求7零管理：零浪费、零缺陷、零库存、零停滞、零切换、零工伤、零工序间在制品,.,精益生产的好处,精益生产主要研究时间和效率,注重提升系统的稳定性,50多年来精益生产的成功案例已证实：精益生产让生产时间减少90%精益生产让库存减少90%精益生产使生产效率提高60%精益生产使市场缺陷减少50%精益生产让废品率降低50%精益生产让安全指数提升50%,.,9,精益生产的主要内容,自主、无止境改善,5S,均衡化同步同节拍生产,目视管理,多工序操作,质量保证和过程控制,准时化,标准作业,设备TPM管理,自动化,省人化,看板生产,快调工装,混线平准化,.,实现精益生产的十大招数,第一招：生产的U型布局第二招：U型布局的设备第三招：一人多序的标准作业第四招：确保设备运转的TPM第五招：全面品质管理,.,第六招：6S现场管理第七招：均衡化生产第八招：快速更换模具第九招：看板拉动系统第十招：追求完美持续改善,.,第一招：生产的U型布局,进出料一人担当，组成一个流生产的布局按工序排布生产线生产速度的同步化多工序操作不是多机器操作作业员多能工化移动式作业方式机器设备小型化把U型线连起来，消除孤岛,.,第二招：U型布局的设备,三不原则：不落地生根，不寄人篱下，不离群索居容易差遣原则：小型化、流动化、有弹性、变换快买裸体设备：只具基本功能、门当户对，不用巨舰大炮设备要流动：管线不象葛藤，像“快餐车”，出入口同位置,.,第三招：一人多序的标准作业,确定制造节拍确定作业顺序确定标准手持搬运工作标准化少人化多能工培养动作的三不政策：不摇头不转身不“插秧”,.,标准作业三要素,1、节拍时间节拍时间=制造一个产品所需要的时间日产量=每月产量/每月工作日数节拍时间=每日工作时间/每日产量2、作业顺序3、标准手持,.,第四招：确保设备运转的TPM,实施TPM日常保养、定期保养、突发保养、预防保养日常保养：清扫、润滑、点检迈向零故障做好三项基本工作：清扫、给油、紧螺栓遵守使用条件提升操作工的保养能力,.,全员生产维护（TPM）,精益制造更进一步要求制造商通过应用全员生产维护（TotalProductiveMaintenance，简称TPM)来提高设备生产率，TPM是一整套的技术，由日本丰田集团中的电装（Denso）公司首先提倡，包括了修复性维护和预防性维护，加上不断适应、修改、改进设备来增强灵活性、减少物料搬运、促进连续流程。TPM是操作员导向的维护，全体有资格的员工参与所有维护作业。其目标，是与上述的5S共同确保资源可用性，通过消除机械相关的事故、缺陷或故障，因为这些会逐渐侵蚀车间效率和生产力。包括准备与调整损失、闲置与小规模停工、运行速度下降、缺陷、返工及启动期产量损失。机器故障对于车间是个严重的问题，因为在精益环境下一架机器发生故障会引起整条生产线或流程中止。,.,18,全体员工主动参与生产系统的设备维护、保养、以提高设备综合利用率。人和设备的素质来改善企业的素质。建立“自主维修体制”，降低停机率。强化预防维修，开展定期检查(设备一、二保、定期点检、定期测定Cm、T值)和定期维修。实行设备动态监测和故障记录、统计和分析，开展针对性改善维修,全员生产维护（TPM）,.,全员生产维护（TPM）,目的是消除下列“六大”维护相关的浪费。1.设备停工2.安置和调整3.小规模停工和闲置4.计划外的停工5.由于机器错误制造不合格品所花的时间6.启动期的不合格品,.,第五招：全面品质管理,追求零不良：100%检查品质三不政策：不制造不良、不流出不良、不接受不良不良杜绝法：一个流生产、标准作业、全数检查、自主品管、防错装置,.,21,制造过程的质量保证,树立质量要在本工序创出，确保后工序顺利作业和心理念，实施三自一控，三不确保100%合格产品制定从材料进厂到产品出厂全工序的控制计划，Cpk1.331.67;CPK是“ProcessCapabilityIndex”的缩写。CPK的中文定义为：制程能力指数工具、模具、设备有明确的管理项目(新工装设备验证、寿命、周期检查或校正、新设备初始能力Cpk、预防性维修等)。,.,22,零缺陷管理-追求质量极限,防错装置：由操作失误或零件缺陷，夹具干涉销和设备上的差错报警装置、在线检测、工艺参数监控和自动记录及上、下限报警、设备故障报警、故障自动仃机等“自动化”。防错技术：从影响生产的五大因素人机料环出发，进行系统改进，开展零缺陷的质量过程控制。开展6管理开展，6管理项目提高过程控能力。预防性质量文化：成为世界最好的零部件供应商的目标根植于每个员工的思想和行动中，形成公司不断扬弃永不止步的风范。,.,23,质量改进,对质量目标进行分解和制定实施措施。有质量审核计划，定期对体系、过程、产品进行内部审核确保体系运行有效性和适宜性。各类质量记录有专人收集保存、存档，对不良品、质量指标、用户抱怨、内外部故障成本等运用统计技术定期统计和分析，未达到标准有确实预防和分析纠正措施和评价,.,24,一个流,OnePieceFlow或者叫“一个流”、“一件流”,通过这样的方式达到生产线的连续流动。要点如下：单件流动:避免以批量为单位加工，应逐个完成相关工序加工按工序排列设备布置流水线按节拍进行生产，按看板和用户需求适时、适量、适物连续流动站立式走动作业培养多能工，一人多机(工序)操作设备小型化，排列U、L、三角形等作业标准化,.,25,传统生产方式中的价值,产生增值/(利润)物的移动存货不能小时/日/月搬运不能分加工能秒检查不能分/秒一个流生可最大限度排除运输、在制品多、停留等无价值的现象，减少浪费丰田公司给“工作”的定义是:创造价值的劳动才是工作，拿取工件、放置和运送、集中零件、寻找工具等均称为无效劳动,.,第六招：提高现场管理水平的6S,整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全使用目视管理方法,.,27,目视管理,目视管理就是“看得见的管理”对生产活动起指导和约束作用的信息都要在现场通过目视化的手段表现出来，为现场人员的自我控制、参与管理创造条件。标志线：对予各种通道要有明显的界线，在生产现场要画出区域界线，各类物品存放区域。标志牌：如车间工艺流程，生产线布局和定置图等。指导书：作业指导书、检测和控制图表、设备点检卡(有定量指标)、换刀指导、不良品缺陷标样。信号装置：生产数量、质量、设备等动态显示,.,第七招：均衡化生产,月计划的平准作用人喜欢有节拍的平稳工作混流生产是平准化的最高境界数量均衡品种均衡,.,均衡化生产,均衡化生产，日语heijunka，是按照特定的均衡的周期生产产品来解决与传统制造相关的排队及停线问题，以匹配最终产品销售的计划速度。均衡化生产意味者基于客户需求在单个工作站或生产单元内协调生产周期时间，从而使工作得以在整个制造流程上连续平顺地进行。实现均衡化生产的途径之一是实施节拍时间（takt，德语词，指乐队指挥手中的指挥棒，用于调整乐手演奏的速度、节拍及时间安排），为满足市场需求，每个工作中心每小时估计必须处理的产品量，以此确定生产速率。Takt时间规定生产步调以匹配客户需求速率，并成为任何精益生产系统的心跳节奏。作为精益系统的“定调者”，takt时间对于生产单元工作流的顺畅至关重要，也是工作计划调度中的关键因素。计算方法是每天可用于工作的时间除以每天客户需求。例如，假定需求为每月10,000个或者每天500个，计划每天生产能力是420分钟，那么takt时间就等于420分钟每天除以500个每天，即每个0.84分钟，意味者平均每0.84分钟从生产系统产出一个产品。,.,均衡化生产,通过应用takt时间，生产可以平准到一个规定的水平或者保持在最小和最大水平之间。可以在计算机系统中规定从某个日期开始的任何一天或任何时期的生产水平。均衡化生产产生稳定需求模式，保证了可预见的、平顺的计划，避免了生产能力瓶颈。简化了计划和控制（因为在平准期内每天的计划基本相同），创造了生产稳定性，让操作员更好理解每天需要做什么以及怎么做才能实现目标。同时也方便上游供应商建立稳定的计划。与上述概念关系密切的是生产线平衡（linebalancing），这种方法两天就可学会加以运用。一方面，它可以用于确定工人人数及每个工人需要完成的任务量以满足变化的需求。这必须平衡各工作站的任务分配，做到某个给定的产出水平上工作站数量最少，各工作站总闲置时间最少。在平衡这些任务的时候，对于各项任务单位产品所需时间及其于其他任务之间的顺序关系都要加以考虑。另一方面，该技术可以用于确定装配线上运作的产品组合，这种组合能让装配线上的工作流按照计划的生产线速率（即takt时间）基本连续地运作。,.,混流制造,实际上传统的精益制造总是记得这样一个连续的物料流。恰当设计的制造线或制造单元是按照takt时间来计划和分担工作，并应用前面提到的视觉控制和防差错程序平顺运行。混流制造从外部供应商或者内部供应作业获取物料，经过同步制造流程来满足客户需求。混流制造（Flowmanufacturing）一词与其他需求驱动的制造战略密切相关，因此也容易与之混淆，这些战略简化流程并使其更有效率，消除浪费，例如敏捷制造，JIT，精益制造，所有这些都使用拉式信号来补充供货并且要求不断改善。然而，混流制造利用某些额外的算法可帮助制造商在任意某天生产任意数量的任何产品，包括“一个”（即EOQ=1），同时保持库存最小，缩短周期时间更快地履行客户订单。为了支持连续流程，企业资源计划（ERP）系统必须提供基于速率的计划和执行应用软件以帮助在所有作业上保持takt时间，并且无需工作订单或者其他文书工作。,.,第八招：快速更换模具,多品种小批量的不经济方法：彻底6S迎福进门，驱鬼出门消除螺栓运动手动，脚和基准不动将轮换标准化生产前准备,.,为什么会周期冗长和停滞,1.生产批量大2.程序复杂3.按售出生产的概念淡薄4.物流水准低,.,第九招：拉动式看板管理,1、看板拉动的充方式2、信息泛滥导致无法交货3、所有的标识都是看板4、看板系统是确保信息流的畅通手段,.,35,后道工序向前道工序领取工件，前道只生产被领取那部分工件，实现适时、适量、适产品的生产,供应商,工序1,工序2,工序3,用户,拉动信号流向(看板),产品流向(物流),第九招：拉动式看板管理,.,36,看板管理，是实施拉动式生产和准时化生产的目视管理工具。起指令、信息、防止生产和运送不良品作用(合格品才能挂看板)。看板可分为外协看板、工序看板、取货看板等。逐步建立有条形码的看板，生产信息、生产统计、库存及在制品量进行计算机管理(如同超市管理),第九招：拉动式看板管理,.,37,典型的工序看板,前工序部件1-3线出口位置POS.12-2,部件号A232-605C箱号:003箱内数量:100看板编号:2/5,使用工序总装1-3入口位置POS.12-8,第九招：拉动式看板管理,.,第十招：追求完美持续改善,1、改善的需求为基础2、并不只做会做的事，应向该做的事挑战3、应成为改善者，不能成为被改善者4、彻底的追究真相5、改善设备之前先进行作业改善6、改善方案确定之后，首先确认安全和质量,.,39,案例：缩短作业切换时间,切换时间:前一品种加工结束，到下一品种加工出合格产品，快速切换工具、工装它是保证生产节拍的同步、准时的重要因素。,更换材料、刀具、模具等30%,文件更换5%,调正、试加工50%,基准变换、找正15%,.,40,内部换线和外部换线,内部换线是指必须停止生产才能进行转换作业外部换线是指预先所做的转换准备作业和转换后的扫尾工作，生产线不受影响换线的三个阶段1.数个小时2.个位分钟3.一分钟内瞬间,.,41,内部换线外部化,将原来只能在内部换线的作业，改为外部换线作业，缩短换线时间。标示参数范围或标淮量规，针对不同产品设定不同参数频道(X.Y.Z的座