有關流水線精益生產提高效率
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1 引言目前,我國制造類企業面臨嚴峻形勢,例如勞動力成本上升、招工難、人員工作效率低、現金流緊張、生產周期過長、生產中浪費大、對客戶需求反映過慢等等。究其原因是目前我們的企業在生產現場管理層面還沒有形成穩固的基礎,不足以支撐企業的整體運營和經營。精益生產是在20多年前就已經為世界所證明的最適合制造業的生產組織管理方法,我國引進這種方法已經近30年,受多種因素影響很多企業還沒有真正理解其本質的涵義,也沒有完全扎實掌握其技術方法。本文以一個實際運行的企業為例,將某線纜廠的一條自動生產線作為研究對象,運用生產線測時、山積表、物與信息流動圖等工具,找到生產線存在的浪費,依據ECRS原則對其進行改進,達到提高生產率、縮短過程周期的目的,并引入看板使生產線實現拉動生產,真正地實現依據客戶需求調整生產節拍。目的是展現在類似生產現場導入JIT(精益生產兩大支柱之一)的過程與方法。
2 自動生產線現狀及問題分析
2.1 自動生產線現狀某廠主要生產線纜,根據連接器部分基座組裝方法和基座的數量不同可分為4大類型號:HM2-5*2、HM2-5*4、HM2-5*6、HM2-5*8。另外,根據線長的不同具體型號又有區別。該廠正常情況下,每周工作6天,每天上午8:00~12:00,下午13:30~17:30,其中上下午中間各休息10min�，F以HM2-5*8自動線為例,自動生產線的現有周生產任務為4351.3根,而且每周的生產任務仍在大幅提高。隨著線纜市場需求日益增加,僅依靠傳統的增加員工數量來提高產量已無法滿足訂單需求。如圖1所示,該線作業人數29人,共12個工位。各工位分別表示如下。A為貼標簽/剝(膠皮)頭/挽線;B為剪屏蔽線/地線;C為裝內外套管/剝透明膜及鋁箔;D為編線;E為穿刺;F為纏高溫膠帶;G為裝外殼;H為線位檢測1;I.鉚壓;J.線位檢測2;K.成品檢驗;L.包裝。根據現狀,采用秒表測時法對12個工位進行測定,作業時間統計如表1所示。
2.2 問題分析運用精益生產中的相關技術,對HM2-5*8自動線現場及工藝流程進行了詳細的調查研究,繪制圖2并根據七大浪費找到圖2中問題所在,發現的主要問題如下所述。 (1)生產線的布局不合理。如圖1所示,工序重復,導致搬運量增加,在制品堆積,物流不暢等等。(2)生產能力不足。循環時間(Cycle Time)簡稱CT,是指完成一個產品所需的平均時間。CT=max{工位作業時間}。生產節拍時間(Takt Time)簡稱TT,反映生產線或生產設備相應客戶需求生產所耗費的時間。TT=計劃工作時間/客戶總需求。由表1可知,該生產線CT=46.6,TT=38.1s。循環時間大于生產節拍時間,由此可得該線生產能力不能滿足客戶的要求。(3)生產線不均衡。生產線平衡率的計算公其中,W為生產線平衡率;ti為第i工位作業時間;Si為第i工位定員數;t0為流水線節拍;a為流水線定員數。利用表1中的數據,繪制圖3并計算出該線的平衡率。運用公式計算可得該線的平衡率為70.97%,該平衡率處于需要改善的范圍內。 (4)生產過程周期過長。生產過程周期(LeadTime)簡稱LT,是指從原材料進廠到產成品出廠所需的時間。如圖2所示,該產品的LT約為19.1天。由此可以推斷,原材料庫存與在制品庫存量大從而導致LT過長。LT過長會導致資金周轉過緩等問題。
3 自動生產線改善
根據HM2-5*8自動線存在的問題,首先從生產線平衡角度出發進行改善并使生產線達到現有的周生產任務,然后為了進一步滿足大幅增長的周生產任務引入看板。具體設計改善方案如下。 (1)生產線平衡。根據表1的數據可知,纏高溫膠帶的人員過多,鉚壓工位是瓶頸,為實現TT=38.1s的目標,做如下調整:第6工位縮減為2人,將剩余兩人分別安排在編線工位和包裝工位;第9工位鉚壓作業時間長,因為在鉚壓前需要檢測并整理屏蔽線,這一操作可以劃分給線位測試1工位,從而削減瓶頸;把挽線工序由第1工位移到第2工位,減小相鄰工位間的不平衡。經過調整,進行計算可以的`到圖4所示的要素山積表。由圖4可以發現CT=37.9s<TT=38.1s,初步達到現有的周需求量,同時將平衡率提高到83.2%。 (2)引入看板。如圖5所示改善后價值流圖,將HM2-5*8自動線從下線到裝運劃分為6個作業單元,每個作業單元內使用生產看板采用單件流方式作業,每個作業單元建立產品超市,存儲本單元完成的在制品,相鄰作業單元間由后單元向前單元使用搬運看板取貨,實現后工序拉動生產。制造部將每日的生產計劃進行分解,形成均衡化小批量的生產計劃,下達給作業元⑤,由作業單元⑤拉動前面所有單元進行生產。為實現快速響應和減低庫存,在裝運發貨的環節需要縮短發貨的周期,由一周發一次貨變為一天一次,成品庫存控制在兩天的發貨量(為了現有產能能夠滿足一天的需求量,同時防止生產異常多存儲一天的量)。同樣要求供應商每日發貨,原材料庫存為5天的使用量(考慮在途時間為4天,并準備1天的量對應異常)。
4 效果評價
(1)生產線平衡改善后,在僅調整工位操作工序的情況下,降低了循環時間,提高了產量并且滿足了現有周生產任務。改善前后參數匯總,如表2所示。 (2)引入看板后,以看板拉動實現了均衡化和準時化。實現了生產線人數不變的條件下,定時按批量生產(每13min就有20個產品下線)。引入看板前后參數匯總,如表3所示。 綜上所述,通過兩次改善方案該生產線已經在人數不變的條件下達到所需的產量。為了進一步消除浪費、節約成本,該生產線需要在以下方面進行改善:在產量不變的條件下,減少勞動力;提高勞動生產率等等。5 結束語本文將精益生產中JIT的理論和方法應用到線纜廠的改善實踐中,運用秒表測時、山積表、物與信息流動圖等改善某線纜廠HM2-5*8自動生產線的生產狀態,并導入看板機制,一定程度上解決了該生產線布局不合理、生產線平衡率低、在制品庫存量大、生產效率低等問題。但真正地實現精益生產,還需要在此類方法上進行踏踏實實的實踐活動。
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