精益生产方式

1、精益生产方式 精益生产方式精益生产方式 精益生产方式与JIT JIT 的生产哲学 降低在制品库存的途径 生产过程的同步化 JIT的生产控制系统 JIT与MRP的比较 推式和拉式系统 精益生产方式 精益生产方式与JIT 什么是精益生产方式 一个核心思想 大野耐一：“杜绝一切浪费” 准时化生产 丰田喜一郎：“只在需要的时候，只生产所需要的产品” 系统应具有自动检错功能 “自动化”-Autonomation 注重人的管理 以员工的智慧和创造才能弥补技术与资金的劣势，创造 竞争优势。 提倡否定传统的逆向思维方式 生产控制方式, 生产经营活动的过程 不断进取，追求理想境界 精益生产方式 理想境界理想境界

2、七个七个“零零” 零缺陷: 避免因缺陷造成延误 (别人接受的都是高质量的) 零（过剩）批量: 以避免等候库存的延误. (常叫批量为1.) 零装设: 极小化装设延误以适应小批量生产. 零故障: 避免紧偶合生产线的停车. 零搬运: 一个流. 零提前期: 以确保部件的快速补充 (very close to the core of the zero inventories objective). 零阻塞: 无WIP缓冲库存时所必须. 精益生产方式 JIT 的生产哲学的生产哲学 无情地消除浪费 企业现有生产能力=产出+浪费 浪费的含义： 持续地降低在制品库存 问题=目标-现状 库存、问题-河水、暗礁 精

3、益生产方式 JIT 的生产哲学（续）的生产哲学（续） 实现生产过程的同步化 规模效益的实质：物流通过生产系统的速度 （A. D. 钱德勒） 大量流水生产方式 成批轮番生产 克服瓶颈环节，提高工艺路线柔性 稳定的生产系统日产出率 推行以“人为中心”的管理 成组加工单元 一人多能，决策下放 “三为”管理体制：以人为中心，以工人为 主体， 以车间主任为首 精益生产方式 JIT 的生产哲学（续）的生产哲学（续） Inbound StockOutbound 精益生产方式 JIT 的生产哲学（续）的生产哲学（续） Plant Layout: Promote flow with little WIP Fac

4、ilitate workers staffing multiple machines U-shaped cells Maximum visibility Minimum walking Flexible in number of workers Facilitates monitoring of work entering and leaving cell Workers can conveniently cooperate to smooth flow and address problems JIT的战略优势 成本、质量、生产周期、员工的责任心 精益生产方式 降低在制品库存的途径降低在制品

5、库存的途径 Littles Law 系统的产出率 在制品平均库存 平均通过时间 精益生产方式 降低在制品库存的途径（续）降低在制品库存的途径（续） 降低运输在制品库存的途径 分离加工批量与运输批量 减小运输批量 降低周转在制品库存的途径 区分内部作业更换与外部作业更换 将内部作业更换转化为外部作业更换 省去调整环节 实现自动化 精益生产方式 降低在制品库存的途径（续）降低在制品库存的途径（续） 降低安全在制品库存的途径 安全在制品库存配置的结构 精益生产方式 生产过程的同步化生产过程的同步化 充分利用瓶颈环节的生产能力 能力计划工作：主生产计划、粗能力计划 需求管理：合理的交货期、错开交货期

6、实现基于日生产率的生产作业计划：成组技术 投产顺序计划 投产顺序计划的数学模型 实际生产中的投产顺序计划：减少作业迟延 在瓶颈环节设置安全库存 安全库存设置的结构生产率 精益生产方式 JIT的生产控制系统的生产控制系统 看板管理的运作方式：生产指令、运输指令 看板管理的基本规则 后道工序按看板数量向前道工序要货 前道工序按后道工序取走的数量和顺序生产 不允许把不合格品转给下道工序 实现标准化生产 无看板时不搬运、不生产 尽量减少看板张数 精益生产方式 确定看板张数确定看板张数 pm NNN，bADTN wwm /)1 ( ，bADTN ppp /)1 ( N：看板数量，Np：生产看板数量， N

7、m：运输看板数量，D：某零件的日需求量， b：标准容器中放置某种零件的数量， Tw：零件的等待时间(日)，Tp：所需的加工时间(日)， Aw：等待时间的容差(应趋于零)， Ap：加工时间的容差(应趋于零)。 精益生产方式 生产看板生产看板 送送: 压制 车间 21-11 号 储藏室 放于出口存放处：No38-6 工作地号：38 号 油漆车间 零件号：A435 油箱座 所需物料：5 号漆，黑色 生产数量：20 件 精益生产方式 运输看板运输看板 从供方工作地： 38 号 油漆车间 出口存放处号： No38-6 到需方工作地： 3 号装配 入口存放处号： No3-1 零件号：A435 油箱座 容器

8、：2 型(黄色) 每一容器容量:20 件 看板号: 3 号(共发出 5 张) 精益生产方式 单卡系统与双卡系统单卡系统与双卡系统 单卡系统：看板在工序间流动 Outbound stockpoint Outbound stockpoint Production cards Completed parts with cards enter outbound stockpoint. When stock is removed, place production card in hold box. Production card authorizes start of work. 精益生产方式 单卡系

9、统与双卡系统 双卡系统：运输看板在工序间流动 Outbound stockpoint Inbound stockpoint Production cards Move stock to inbound stock point. When stock is removed, place production card in hold box. Production card authorizes start of work. Move card authorizes pickup of parts. Remove move card and place in hold box. Move car

10、ds 精益生产方式 单卡系统与双卡系统的主要区别 单卡系统：前道工序在看板到达后开始 生产；只在后道工序有缓冲在制品 双卡系统：零件事先生产，等待看板到 达；前道工序与后道工序都有缓冲在制 品 精益生产方式 JIT的采购 两种基本的采购方式 比价采购 准时化采购 准时、无缺陷和小批量的订货比有限的 价格效益更重要 精益生产方式 MRP 与 Kanban的对比 低水 平库 存 MRP Kanban Kanban 信号装满的容器 低水 平库 存 装配 装配 精益生产方式 MRP 与 Kanban的对比（续） JIT的启示 可以对生产环境本身进行控制 运作的细节影响战略 控制 WIP是重要的 速度与

11、柔性是重要资产 质量是第一位的 持续改进是生存之本 精益生产方式 MRP 与 Kanban的对比（续） JIT的生产控制策略：拉式系统 JIT的问题 是一个信念的系统,一种方法的汇集浪漫的 JIT与实效的JIT 是一种口号的汇集，而非一套管理思想体系 精益生产方式 MRP 与 Kanban的对比（续） MRP的启示： 有必要区分独立需求与相关需求的不同特点 建立分层级的计划体系是有用的 产品结构表的维护、在制品库存的跟踪及静 需求与库存的关系研究是生产管理的基本问 题 企业运作资源的管理具有共性特征 一个企业应只有一个计划 精益生产方式 MRP 与 Kanban的对比（续） MRP的生产控制策

12、略：推式系统 MRP/MRPII的问题：MRP的问题：能力不可 行 过长的提前期 系统的神经质（能力计划与管理问题，CRP、 MRPII起到修正作用，但没解决根本问题 数据维护的困难；主生产进程的不切实际 应用中的问题（高层管理者问题、管理教育） 精益生产方式 推式和拉式系统的定义 推式系统: 管理者管理者安排安排 工作式计划下达工作式计划下达. 本质上按顾客定单的 交货期驱动 控制计划的下达率, 观察WIP水平 拉式系统: 生产系统生产系统认认 可可 式计划下达式计划下达. 本质上由生产率驱动 控制 WIP 水平,观察 产出率 精益生产方式 推式和拉式机制 (外生的) 排程 生产过程 推推拉

13、拉 (内生的) 状态 生产过程 工作工作 推式系统本质上为 make-to-order. 拉式系统本质上为 make-to-stock. 精益生产方式 推/拉生产线示意图 库存点库存点库存点库存点 . . . 纯推式 (MRP) 库存点库存点库存点库存点 . . . 库存点库存点库存点库存点 . . . 纯拉式 (Kanban) CONWIP 满的库存容器认可信号 精益生产方式 拉式系统的优点 单位成本低: 产出率高 库存水平低 返工少 外部质量高: 内部质量高 高质量的压力 促进质量的改进 (如 质量问题的发现) 顾客服务好: 生产周期短 稳定,可预测的产出流 柔性: 避免过早地提交工作 容

14、许产品混合的改变 (有限度地) 鼓励不均衡的能力 精益生产方式 拉式的魔力 到处用拉式? You dont never make nothin and send it no place. Somebody has to come get it. Hall 1983 WIP Cap: Kanban WIP 不能超过看板的张数 “WIP 爆炸” 不可能发生 WIP 精益生产方式 WIP Cap 的作用 减小制造成本: 防止WIP爆炸 降低平均WIP 减少工艺变更 减小变异性: 减小生产周期变异性 增加减小加工时间变异 性的压力 (如长的修复 时间) 促进对顾客服务的改善 改善质量: 高质量的压力

15、改善对缺陷的发现 然而，看板能改善加 工中心之间的沟通吗? 保持柔性: 容纳工艺变更 较少的直接阻塞 教少依赖于预测 类似于航空控制 精益生产方式 CONWIP 假定: 1. 单一的工艺路线 2. WIP 可用单位个数度量 机制: 每当一个工作离开生产线时容许下一个工作每当一个工作离开生产线时容许下一个工作 进入生产线进入生产线 (即在任意的时刻维持生产线的即在任意的时刻维持生产线的WIP水平水平 为为m个工作个工作). 建模: MRP 看起来像一个开排队网络 CONWIP看起来像一个闭排队网络 Kanban看起来像一个带阻塞的闭排队网络 . . . 精益生产方式 CONWIP 控制器 PC

16、R G PC PN Quant 指示灯 待完成的工作 LAN . . . 加工中心 精益生产方式 CONWIP vs. 纯推式 推/拉定理: CONWIP系统与纯推式系统系统与纯推式系统 相比，具有如下优点相比，具有如下优点: 1) 观测性观测性: WIP易观测，能力不易观测. 2) 有效性有效性: CONWIP 系统可用比MRP少的平 均WIP达到相同的产出率. 3) 鲁棒性鲁棒性: 按下列形式给出的利润函数 利润 = pTh - hWIP 对TH比对WIP敏感. 精益生产方式 CONWIP 的有效性 设备数据: 5 台机器一字排开，每台机器的能力都是1件/小时 指数分布的加工时间（中等变异性） CONWIP 系统: 类似于类似于PWC, 故故 纯推式系统: 类似于类似于M/M/1队，故队，故 对比:纯推式系统达到纯推式系统达到CONWIP系统产出率的系统产出率的WIP为为 41 )( 0 w w r Ww w wTH b TH TH u u THw 1 5 1 5)( 4 5 )4/(1 )4/(5 ) 4 ( w ww ww w w w 本例中，相同本例中，相同TH下，下， WIP总比总比CONWIP多多25% 精益生产方式 CONWIP 的鲁棒性 利润函数: CONWIP: 推: 关键问题: 如果我们没有选择最优值，后 果如何? hw w w