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精益生产改善电子制造行业系统问题现状与优化

作者:小李分类:案例分享时间:2011-04-13 16:21:00

客户对市场的要求跟随着经济的磅礴发展,发生了特别大的变化。客户对市场的要求不仅具有多样性的选择还要有个性特征,这样产品周期必须比较短:同时飞速发展的信息技术,致使企业间的竞争加剧,原来传统的大批量生产方式明显的不再适应市场。在这样的背景下,选取一家国有光通信电子制造企业该公司作为案例研究。该股份有限公司,是我国首家高新技术合资公司,同时是国内最早涉足光电器件领域的制造企业。本文试图通过精益生产的相关理论和方法,对于该公司现有的生产管理进行优化,使其更好地适应市场的需求,真正解决企业在新环境下面临的问题。再者,我国关于精益生产管理的研究应用有近十多年的时间,而且推广采用精益生产管理的企业,却是主要集中在国有汽车制造类等少数行业。现有的国有光电企业几乎还是传统的生产管理方式,该司在国有企业光电通信行业有举重若轻的地位,在其公司的实施,利于精益生产方式在国有光电行业的推广。

生产系统常见问题

一、该公司生产系统的问题现状

公司为了实现高质量、低成本、快响应和重细节,通过各种方法与资源支持生产系统的改善,但效果甚微。通过对企业的深入调研发现,该公司生产系统的现状问题主要体现在以下四个方面:

1.生产现场在制品库存积压严重。在制品库存,顾名思义是指原材料己投入生产且未完成所有制造流程的在加工产品。由于在制品并未交付客户,过多的在制品库存会占用企业大量的资金与场地资源,甚至导致产品无法及时交货,从而引发客户抱怨、客户退货、产品报废等严重问题o该公司生产的光模块产品,其全制造的过程与周期现状如下:原材料仓库(10天)、芯片生产部(5天)、中转仓(1天)、管芯生产部(8天)、中转仓(1天)、器件生产部(7天)、中转仓(1天)、光模块生产部(7天)、成品仓(2天),共计42天,按照日产能15000支来计算,则停留在企业内部的在制品库存总量高达630000支(在制品库存量=15.000*42=630000支),占用企业庞大的资金与场地等资源。


2.人员、设备等待现象严重。该公司则在该方面存在较大优化空间,具体表现为:生产现场经常出现人员工作忙闲不均的情况,同一车间内不同工艺组间,有的工序忙的连休息时间都用来生产,有的工序则早早完成当天生产任务而无所事事.这一方面造成严重的劳动力浪费;另一方面也会影响员工士气。生产产品种类繁多批量小,导致多种产品在生产部上同时作业,频繁的产品切换会造成设备工装治具、软件程序、原材料转换现象,其过程中需花费大量的切换调试时间与人员熟练时间,严重影响正常生产,造成资源的浪费。


3.产品质量偏低,并且不稳定。该公司产品质量普遍偏低,并且工艺组、人员间都有较大的波动与差异。其产品生产工艺作业难度较大,据统计一名新员工从入职到熟练约需要3个月时间,而人员离职流动率较高(平均2.3%的周离职率),除了效率损失严重外,对产品制造质量也影响严重。


4.产品搬运浪费严重。产品搬运是一种不产生任何附加价值的作业,不仅会增加相关的物流场地、搬运人力、物料管理等浪费,并且搬运过程会对产品的质量有所影响,降低产品的价值。该公司生产现场是按照工艺专业化进行布局,其作业过程中物料的搬运与等待频繁,现场需要大量的运输人员与工具,占用车间场地,造成了极大的浪费,并且加工路线多次出现交叉现象。


二、导致现存问题的主要原因分析

1.生产流程设计不合理。该公司当前的车间生产流程主要是按照工艺过程进行布局,依照工艺专业化的原则将相同的作业台位、设备等布局在一起,以进行同工艺的产品加工作业。这种生产流程布局优势是工艺专业化水平高,单工艺组加工效率较高,系统有很高的柔性,可以应对产品种类的多变。但缺点是产品工艺路线复杂,在制品库存很高,生产周期长,且生产计划控制难度很高,难以及时判断当前生产瓶颈所在,系统整体很难达到最优状态,各工艺组之间等待加工和在制品堆积的频繁出现情况,导致劳动力严重浪费。虽然从产品工艺角度来看,整个过程包括工艺加工与必要的时间缓冲在内仅需要2.5天时间,但实际制造过程却占用了7天时间,甚至有不断上升的趋势。以工艺专业化为基础的生产流程,各工序组之间协调难度大,器件车间的在制产品往往需要在每道工序停留一天,加总起来就远远超出了预期的时间。


2.作业标准化不足。造成该公司生产系统现状问题一个关键原因是基础工作没有做到位,其实质是作业标准化程度低,作业定额不准确等,是造成产品质量与生产效率偏低的直接原因。通过现场调研发现,该公司生产现场在工作研究方面基本为空白状态,而未经过方法研究设计与作业测定衡一最的原始生产现场,其搬运浪费、动作浪费随处可见,并且标准作业指导书中工人的操作流程仅仅用语言描述,作业难以达到标准化水平。另外由于公司产品种类繁多、工艺路线复杂,而当前的作业测定却还是采用的直接时问测定法.这样不仅仅是测量统计的工作量大,而且难以保证标准工时的正确性与准确性。


3.生产计划控制不合理。多品种小批量的生产环境,为该公司的生产系统运行带来诸多的困扰,主要表现在:制造周期居高不下,产品按时交货率较低,同时在制品库存积压严重。通过对各环节的深入调研发现,该公司在生产计划控制方面的困扰,主要集中在“生产主计划”与“车间生产计划”两个环节方面,

其具体表现为:

(1)生产主计划在生产能力核算方面欠缺,即市场需求与产能状况无法达到统一协调状态,人力资源浪费严重;

(2)车间生产计划在计划排配与控制方法方面过于粗放,无法识别车间瓶颈点并加以控制,造成工序之间衔接度很差。


4.生产维护机制不科学。通过研究分析,该公司在生产维护机制不科学方面具体可体现以下三个方面:

第一是现场管理方面。该公司当前现场管理工作力度不足,车间现场定制管理差,物料、工具的停放位置无规范,稽核力度不足。


第二是绩效评估机制方面。合理的绩效评估机制对激励员工士气、挖掘资源潜能起到关键性作用,其首要目的是将实际状况通过绩效指标科学而准确的展现出来,暴露现状的缺陷与不足,进而为持续改善提供方向。该公司当前多是通过结果KPI指标来进行评估,如产出率、良率、工时工效等,缺乏对生产过程进行监控与评估,从而效果较差,无法为持续改善提供具体改善方向。


第三是缺少持续改善氛围方面。合理的激励机制会促进企业内部持续改善,营造出全员改善的氛围,甚至形成一种企业文化。虽然该公司己推行合理化建议等机制,但全员参与程度仍较低,尤其是一线员工;其究竞是现有机制中缺乏改善方法、工具的教育训练与改善思想的宜导。


三、对该公司生产系统的优化

该公司实施精益生产系统的方案,分别从以下六个方面展开:

(1)基于成组技术的生产流程设计。该公司生产车间原有的以工艺专业化原则生产流程布局,虽然柔性很高,但其库存高、制造周期长、浪费严重等缺陷突出,并不能很好的适应多品种小批量环境。在多品种小批量的生产环境中,生产现场的产品种类繁多,物流路线复杂,对企业的生产组织控制机制和相应的配套机制要求很高。而传统的精益生产在生产流程规划中又缺少对产品归类整合的相关优化技术。该公司急需要能对产品归类整合,用于减少产品种类,提升精益生产的适应性与实施效果。在该公司推行精益生产的过程中,试图结合敏捷制造中的成组技术(Group Technology, GT)对传统精益生产在生产流程规划方面的缺陷进行完善。具体实施通过以下五个步骤实现:第一步,统计汇总所有产品的工艺流程与产能状况:第二步,将工艺进行归类:第三步,将产品进行归类:第四步,制订零件的成组加工工艺;第五步,车间生产布局优化


(2)生产流程标准化。该公司作业标准化不足是造成质量与效率偏低的主要原因之一。标准化作业是生产管理的基础,对于企业来说,标准化与创新改善一样重要,是企业不断前进的基石。在具体推行精益生产过程中,该公司建立了工业工程职能部门,进行了大量的“工作研究”工作,以提升作业标准化程度。工作研究,也被称为基础工业工程,是工厂用于作业标准化的关键技术,由方法研究与作业测定两部分组成。工作研究方法主要应用于深入分析企业现行作业流程中存在的人员、设备、物料、场地、时问等资源浪费状况,进而进行优化,以减少作业过程中的作业强度、资源浪费等,提高企业的工作效率。方法研究,即通过对工作从宏观到微观全面的进行分析研究,经过科学系统的简化与优化,从而得出标准的工作方法:作业测定,即在方法研究得出的作业流程基础上,通过作业测定衡量作业流程的优劣,并将工作定额固定下来,最终形成最优的标准作业。


(3)建立产能协调机制。在多品种小批量的环境下,工艺路线复杂,且需求波动较大,为该公司生产能力的动态评估带来了很大挑战。原有的生产能力评估基本依据实际产出来制定,甚至完全不顾及生产能力,而直接增加生产计划投入量来给生产部门施加压力,生产能力无法做到与市场需求紧密配合。而传统的精益生产技术体系里又缺少科学的数据分析工具,在实际改善过程中该公司尝试通过以下改善步骤建立“产能协调机制”,并解决传统精益生产在该方面的缺失。第一步,建立数据模型,包括目标函数、约束条件,以及相关变量:第二步,在Excel上建立数据库,包括标准工时、计划/实际生产量等;第三步,依据建立好的数据模型,运用Excel公式建立相关图表,以直观的方式表现每周人力差异,以及变化趋势。通过以上数据模型、软件图表的建立,在该公司形成一套集人力规划、人力招募、人力分配、效率反馈、调整改进的精细人力管理机制,以周为单位,综合产品的工艺标准作业工时、人员岗位、市场需求订单,从而实现人员的最优配置。


(4)优化车间生产计划控制。该公司在车间生产计划控制机制方面问题突出,是造成制造周期长、在制品库存积压严重的主要原因之一。原有车间生产计划控制机制过于粗略,无法及时识别当前车间的生产瓶颈所在,更谈不上加以控制改善。在改善过程中运用DBR控制策略,对车问生产计划控制机制进行优化。DBR (Dnun-Buffer-Rope Approach, DBR,鼓-缓冲一绳)控制策略,是约束理论应用于生产控制的具体工具。借鉴DBR控制策略,在该公司设计相应的车间生产计划控制模型,通过控制“在制品数量”来把控车间的生产进度与制造周期.其将在制品区分为“缓冲在制品”与“滞留在制品”,其中缓冲在制品是指为了满足当天后工序当日的生产物料需求以及」次日开班的生产物料需求,必须保留的合理在制品库存:滞留在制品则是指当天超出产能未排配而滞留的在制品库存。从而通过“保留合理缓冲在制品,持续消除滞留在制品”来达到控制生产进度与制造周期的目的。


(5)建立综合效率评估机制。该公司原有的效率评估机制,缺乏对生产过程进行监控与评估,其效果较差,无法为持续改善提供具体改善方向。在推行精益生产过程中,该公司运用精益生产中的“人员综合稼动率”指标来建立综合效率评估机制。人员综合效率机制,即通过对综合效率进行科学合理的剖析、归类,从而全面、客观反馈生产人员效率状况的一套机制。它可以挖掘潜在的工时损失因素,提供准确、详尽的改善方向,通过持续消减各潜在工时损失因素,持续提升人员的工时工效,提高企业竞争力。其是由时间稼动率、性能稼动率、良率三者相乘所得,其含义正是反映了综合效率损失的三大类,即员工出勤不饱和、作业效率损失、不良品损失。公司并且通过机制的建立,可以及时掌控整个生产的作业效率及质量状况,促进标准工时和生产异常系统化、标准化。


(6)营造持续改善氛田。该公司在持续改善方面,其原有机制中缺乏改善方法、工具的教育训练与改善思想的宣导,全员参与程度仍较低,尤其是一线员工。在高层领导的重视下该公司全面开展相关的改善培训与文化宣导,并完善“合理化建议与技术改进机制”。通过对持续改善工作的优化与有效推动,一方面,可以充分调动企业全体员工的积极性,通过相应的绩效激励鼓励大家从各自岗位出发,对企业生产运作的各个环节进行持续不断的完善;另一方面,通过相关的改善教育训练,培养全体员工识别问题、与解决问题的知识与技能。从而最终营造出全员参与、持续改善的氛围,树立积极向上的良好企业文化,降低生产成本、提高产品质量,提升企业的综合竞争实力。


四、结论

毫无疑问,生产系统优化是一个相当复杂的过程,尽管在优化过程中尽量全面与深入地对该公司生产系统利用精益思想进行优化改进,还是有些问题有待于后续进行进一步深入研究:

(1)当前在该公司推行精益生产主要是对现有己量产产品的生产过程进行优化改进,如何在新产品设计规划阶段就融入“精益”的思想,其带来的改善效益将更加巨大,该方面有待后续进一步深入研究;

(2)多品种小批量环境下产品质量控制难度较高,为生产系统的稳定性带来很大影响,如何结合精益生产与六西格玛管理以提升产品的质量与稳定性,是又一个需要进一步深入研究的课题;

(3)推行精益生产并不是追求成本最低、质量最优、交期最短,而是追求同时达到客户与企业内部满意的成本、质量、交期的最优状态,提升企业竞争实力,如何达到产品性能比的最优平衡点也是一个需要深入研究的课题。


(由于涉及隐私问题,本文不一定为完整版本,可能部分省略,敬请谅解!)


文章标签:精益生产案例

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