【《基于价值流图的变速箱齿轴类零件热处理生产分析案例》5800字】

基于价值流图的变速箱齿轴类零件热处理生产分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u16670基于价值流图的变速箱齿轴类零件热处理生产分析案例 1247701.1价值流图分析 1153891.2当前数据调研 3303721.3当前价值流图 6120251.4问题分析与改善目标 795181.5未来价值流图 982241.6小结 121.1价值流图分析价值流图（ValueStreamMapping,VSM）是丰田精益制造生产系统框架下的一种用来描述物流和信息流的形象化工具。它包括供应商、产品生产及终端客户，是一个企业进入精益生产阶段的第一步[66]，它可作为管理人员、工程师、生产制造人员、流程规划人员、供应商及客户发现浪费、寻找浪费根源的起点。价值流图是再现生产全过程的路径图，描述从订单到原材料供应商的物流和信息流等。分析每道生产工序的输入与输出状态，使工序间的物流、信息流和价值流变为可视化的流向图。既是定量工具又是现场布局图，能够化繁为简，准确地描述价值流全过程中各项活动间的逻辑关系，清晰地显露出价值流中存在的问题，从而找出具体的改善方案，达到消除浪费和减少非增值活动。从管理角度而言，中高层应侧重于系统优化与流程梳理，基层则侧重于消除工序中的浪费，对运作过程进行实时的监控[67]。具体如下：1)绘制现状价值流图，描述各环节信息。现状价值流图将整个生产运作过程中的各环节进行梳理，然后通过绘图方式形象、简单、有效地将每个环节进行展示，利用信息图表化、数据量化的方式信息描述企业运作过程中的实物流和信息流，对制造过程中的生产周期、停工待料时间、转线耗时、在制品库存、原材料流动及异常信息等数据进行描摹和记录，使操作者掌握其中增值核心过程和非增值形成的原因。2)分析现状价值流图的流程，挖掘、剖析非增值活动，并绘制未来价值流图。现状价值流图清晰地展示了企业内部的各种现状，而未来价值流图则是基于当前的技术水平和认知水平，在一定时间内有望达到较为理想的目标蓝图，运用对生产过程改善的方法，对制造过程进行系统性优化。结合标准化流程与新思路、新方法，绘制出“未来状态”的蓝图作为改善目标，显示价值流的改善方向、目标及结果。3)分析评估并完善未来价值流图。未来价值流图的主要特点表现为系统化、连续流动性、标准化作业和持续改善四大方面。运用绘绘制价值流图能暴露识别出非必要不增值活动和必要不增值活动，从而制定可行性方案，消除非必要非增值活动，减少必要但非增值活动，以达到降低整体运营成本、提高对客户需求的反应灵敏程度、增强企业综合竞争力的目的。此外，现状价值流图和未来价值流图是相互关联的两大图形，现状价值流图是未来价值流图的基础和改善的起点，而未来价值流图则是现状价值流图改善的目标，同时合理的“未来价值流图”也将会成为未来的“现状价值流图”，并在此基础上做进一步的优化改善。我们可以把企业所有业务流程活动划分为四类组合：增值——必要型、增值——非必要型、非增值——必要型、非增值——非必要型；其次，在提高客户满意度的前提下，以“最少资源投入获取最大成效”为方向，根据不同组合做出相应改善，如图1.1所示。图1.1价值流组合分析图Fig.1.1ValueStreamPortfolioAnalysisChart价值流图绘制的过程主要有：1)确定产品系列和工艺流程；2)明确实物流与信息流线路；3)掌握价值流流向；4)现场记录与数据采集；5)整理数据与专人绘图；6)制定改善价值流现状的实施计划。价值流图有一些定义的标准图例符号，便于所有人都能清楚地知晓了解对象在整个价值流向过程中的具体情况。图1.2是价值流图中用到的主要符号。图1.2价值流图的主要符号Fig.1.2VSMsymbol1.2当前数据调研按照价值流图的绘制步骤，在确定了研究对象是当前DCT变速箱齿轴类产品热处理加工过程的运行情况后，需对当前流程各个工序的基本数据进行调研搜集，将调研的信息记录在表1.1中，包括后道需求信息，来料的物流信息，产品流转的信息流信息，每个生产工序的作业时间信息，作业工序的设备情况、质量情况、换模时间、在制品库存等。表1.1DCT变速箱齿轴类产品热处理加工过程当前信息后道需求信息平均需求数量：每天1500台套每月发运天数：27天热处理生产零件炉数：每天85炉每炉产品平均件数：300件生产信息和物流信息销售部接受客户90天的预测信息计划物流部输入月度订单到生产信息系统，并每周滚动调整计划物流部每周向原材料采购发送采购订单计划物流部编制装配及入库计划；计划物流部根据装配计划，编制下发热前加工→热处理→热后加工计划热处理生产科每周向生产车间发送生产计划生产车间每天按计划接收来料生产车间每天按生产计划安排产品上线生产生产车间每天按计划向热后发送热处理半成品热后半成品仓库保持一天的半成品库存热后加工成品（待装配件）保持一周的库存全部物料都是计划推进式投入热处理生产物料信息传递通过电子信息系统完成工作时间生产部门采用两班制每班工作时间为12小时每班有90分钟的就餐休息时间每班人工操作可利用的生产时间为10.5小时，即630分钟低压渗碳产线每天工作24小时，每周1天停炉保养来料翻架手工操作每班6个操作工，两班制（6早、6夜、6休）平均翻架操作时间40分钟/炉，2人一组，共3组，节拍时间11.33分钟/炉产出率99%低压渗碳产线（清洗）设备控制，人工巡检平均工艺周期时间55分钟，3台设备，工序节拍18.33分钟/炉产出率100%续表1.1DCT变速箱齿轴类产品热处理加工过程当前信息低压渗碳产线（预热）设备控制，人工巡检平均工艺周期时间90分钟，6台设备，工序节拍15分钟/炉产出率100%低压渗碳产线（加热渗碳淬火）设备控制，人工巡检平均工艺周期时间210分钟，9台设备，工序节拍21.33分钟/炉产出率96%低压渗碳产线（回火）设备控制，人工巡检平均工艺周期时间210分钟，12台设备，工序节拍17.5分钟/炉产出率100%下线翻架及理化样件送检手工操作每班6个操作工，两班制（6早、6夜、6休）平均翻架操作时间40分钟/炉，2人一组，共3组，节拍时间11.33分钟/炉产出率99%产品理化检测手工操作，包含制样、检测、开具报告、现场签字确认等每班6个操作工，两班制（6早、6夜、6休）平均周期时间12小时/炉，每班每人额定8个试样，平均节拍时间15分钟/炉产出率100%清理抛丸2台设备每班4名操作工，两班制（4早、4夜、4休）平均作业周期时间40分钟/炉设备可靠性95%产出率98%应力气喷4台设备每班4名操作工，两班制（4早、4夜、4休）平均每台工艺周期时间2.5分钟/件，6工位，节拍时间0.41分钟/件，125分钟/炉设备可靠性95%产出率98%轴类矫直4台设备每班4名操作工，两班制（4早、4夜、4休）平均每台工艺周期时间0.6分钟/件续表1.1DCT变速箱齿轴类产品热处理加工过程当前信息轴类矫直设备可靠性95%产出率98%上油包装手工操作每班1人，两班制（1早、1夜、1休）平均作业周期时间10分钟产出率100%1.3当前价值流图根据表1.1这些数据，我们进行了当前价值流图的绘制，如图1.3所示。价值流图中，每个工序下方的信息框中包括了节拍时间（CycleTime,C/T）、产出率（Yield）、可用工作时间（AviliableTime,A/T），每个班10.5个小时可用工作时间；用min代表分，h代表小时，d代表天。从价值流图可以看到，当前DCT变速箱齿轴类零件热处理生产价值流的主要信息有：A：库存占比较高。从当前价值流图中可以看到，变速箱成品有一周的库存，主要是应对客户需求波动及紧急订单。同时热处理每到工序间都有0.5-1天的在制品库存。必要的在制品库存主要是为应对前后道工序节拍不一致，或者应对翻模换型生产，一旦超出超出必要在制品库存量，即为浪费。过多的在制品库存量会占用大量库存资金，是精益生产理念中七大浪费之首。B：产品加工节拍。从价值流图可以看到，由于热处理加工基本以炉为单位连续生产，虽然产品的生产制造周期是每个操作工序及设备加工时间的累加，但通过一定人员配置及设备台数的配置，单炉零件的主要加工工序节拍基本在15-25min之间（其中所需进行应力气喷及矫直工序的产品品种较少），能达到每天85炉的客户需求。C：每道工序的产出率。大部分工序的产出率可以达到98%到100%，说明总体热处理加工的质量水平还是比较好的。但在加热渗碳淬火工序上的产出率只有96%，说明该工序在生产过程中，产生了一定数量的不合格品。由于该工序是以炉为单位进行加工的，不合格品一旦出现，就需要对整炉产品进行隔离、返工/报废、重新质检等流程。其对正常生产效率和准点交付会产生较大的影响。D：操作人员班次，对于翻架、理化检验及其他需人工参与的工序来看，当前人员以12小时班制为主，每班实际在岗有效时间按10.5小时计划，每班根据工序操作时间配以不同数量的操作工，以达到平衡生产节拍的目的。通过绘制当前的价值流图，我们可以了解到热处理DCT变速箱齿轴类产品热处理加工流程的整体状况，同时还了解了公司的信息流、物流、生产线的状况和基本数据。这些信息将帮助我们在后续的工作中，找到整个价值流中主要的浪费点和急需改善的TOP问题，对这些问题制定方案措施及实施计划，进行针对性的改善。1.4问题分析与改善目标当前价值流图揭示了当前生产状态下总周期时间和增值时间存在的差异，各个工序节拍时间的差异，各个工序间库存数量，以及各个工序的人员配置。这些数据的定量化也正是精益改善的主要目标方向。项目团队成员讨论后的主要问题点如下：A，产品在制品库存量过多。当前价值流上，热处理整个工序流程中有5天的在制品库存量，同时变速箱成品库存也有7天，在未计算原材料及机加工的库存情况下，就以达到了12天。由于是热处理生产流程的精益化改善，我们改善团队将改善重点放在热处理5天的在制品量上，以降低在制品库存为改善点，提升生产效率，优化降低库存资金和交付周期。B，价值流上增值时间比例太低。当前价值流图上，增值时间是193.92分钟，而交付周期是5天即7200分钟，增值时间比例仅为193.92/7393.92=2.65%。如果能减少等待或将冗余工序合并取消，将有助于提高增值时间的比例，提高生产效率和交付周期。C，操作工序人员配置数较多。当前的生产流程中的翻架工序是操作人员配置较为集中的工序，来料翻架和下产线翻架人员每班需要12人，共计36名操作工，人员配置数直接影响到企业人力和管理成本的支出。对这些工序加以优化，减少人员配置是提升企业效益的重要优化点。D，产品质量水平。当前部分工序的产出率不高，质量水平比较低，产品加工后在理化检测后被判定为不合格品，影响了产品正常产出交付，更，造成了比较多的报废及返工浪费；同时，还需要多准备安全库存以保证生产的平稳，增加了库存量。原因主要为：一是由于缺乏对产品加工工艺参数及设备运行状态的变化趋势的预见性判断，在逐步偏离技术后达到不合格品的判定阀值，产生不合格品；二是未建立来料防错手段，在料架信息和实物不符时，未能有效识别，产生图1.3当前价值流图Fig.1.3CurrentVSM不合格品。在未来的改善中，要通过建立合理的质量预测模型以及来料防错系统，对关键工序加工过程加以约束，减少不合格品产生的概率。综合以上分析，团队提出了以下一些定量计量标准，作为未来改善的目标，列于表1.2中。表1.2改善指标和计量值计量指标当前值未来目标热处理在制品库存天数5天3天总生产周期193.95分钟170分钟翻架操作人员配置36人18人最低工序产出率96%98%低压渗碳产能提升率/5%产品报废率0.35%0.2%平均单炉用电能耗420kwh350kwh产品工比例0.6%0.3%1.5未来价值流图项目团队就这些问题运用六合分析法（5W1H分析法），对选定的项目，都从原因（Why）、对象（What）、地点（Where）、时间（When）、人员（Who）、方法（How）六个方面提出问题进行思考讨论，如表1.3。表1.35W1H提问分析法现状为什么能否改善该怎么改善对象（What）生产什么为何生产这个能否生产别的应该生产什么目的（Why）为什么为何这么做能否有别的目的该是什么目的地点（Where）在哪做为何在那里做能否在别处做该在哪里做时间(When)何时做为何在此时做能否在其他时候做该什么时候做作业人员（Who）谁来做为何是此人做能否由其他人做该由谁来做方式方法（How）怎么做为何那么做能否用其他方法做该用什么方法做运用5W1H提问分析法，在调查研究的基础上进行科学地分析，找到瓶颈和不合理并予以针对性地制定改善策略，提出并确定了具体改善方案，同时绘制未来价值流图，如图1.4所示。图1.4未来的价值流图Fig.1.4FutureVSM1)改变原先计划推动式的来料模式，改为看板拉动式的生产模式。未来的热处理来料将通过基于生产看板的拉动式生产模式。原先的热处理来料模式是一个典型的推动式批量生产模式，导致存在1天左右的库存量。采用精益生产的原则，改善后运用看板拉动系统和先进先出（FirstInFirstOut,FIFO）模式，在热前至热处理车间之间使用生产看板，按需拉动生产线的上线需求；2)减少在制品库存点设置及库存点期量标准。我们把库存分为3类，如图1.5所示：一是用来维持正常生产运行所必需的库存量，根据来料周期及数量循环消耗，称为循环库存；二是应对后道工序或客户需求波动的，称为缓冲库存；三是应对前道或本道工序交付量的波动的，称为安全库存。三类库存均可以通过不同的手段加以优化及减少。图1.5库存分类示意图Fig.1.5DiagramofInventoryType3)合并取消人工翻架操作工序。当前的热处理生产过程存在多次翻架操作及其他人工操作步骤，导致人员配置数量大，操作工劳动强度高，同