精益标准化产线建设浅析

发表时间:2021/6/23   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:孙晓曼
[导读]
        河北京车轨道交通车辆装备有限公司  河北保定  072150
        在十九届五中全会,我国颁布的十四五规划中指出“坚定不移的建设制造强国、质量强国、网络强国、数字强国”。为中国制造业发展,指明了方向。越来越多的企业深刻的认识到精益战略是制造业提质增效、攻坚克难的有效手段。
        在今年疫情的冲击和美国贸易壁垒的共同影响下,世界经济深度衰退,全球化遭遇逆流,全球产业链、供应链、价值链深度调整,全球产业格局和秩序加速重构。国际形式错综复杂,精益战略是企业战略的最有力支撑。中国中车、西门子、丰田等众多国内外一流企业就是通过精益战略来进行案例分享。
        从某种程度上讲,企业运行的模式既是经验和价值,也是局限和包袱,需要通过精益的思维和方法,打破固有的边界,用精益的视角,对流程,进行拆分和解构优化,突破自身的局限,找到新的价值增长点。精益的持续改善,就是为了创新。精益化激活了企业的创新,强调全员参与,持续改善。精益战略能否落地实施关键取决于精益标准化产线的建设。
        标准化产线,是企业问题进行可视化的最佳场所,通过产线建设,可以暴露很多管理问题。标准化产线是企业资源优化配置的载体。
        如何搭建精益的标准化产线?
        1.组建多功能团队:确定开展精益标准化产线建设工作后,应成立跨部门的多功能团队,推荐包含生产车间、生产计划、设备设施管理、工艺管理、质量、精益管理等专业人员,负责精益标准化产线的数据搜集分析、方案设计、模拟运行、设备设施搬迁、投产运营、持续改善等工作。
        2.确定产品族(PR分析)
        上线的产品工艺流程尽量相同,一般认为80%工序相同、作业时间差距在20%以内的产品可以共线生产,尽可能专为一个产品家族设计一条线。
        3.确定生产节拍:依据客户对典型零件的产量需求和产品未来发展趋势,综合当前有效工作时间,按照公式初步确定工位制节拍化产线的生产节拍:
        节拍时间(T.T)=单位时间段内有效工作时间 /单位时间段内客户需求数量
        其中单位时间段内有效工作时间应为有效工作时间并留有一定余度,例如每天计划工作时间为 8小时,应减去班前会、中间休息等时间。
        4.现状流程分析
        根据当前状况,分析当前生产加工现状,包括但不限于:
        a)通过作业写实及时间观测收集作业时间;
        b)如果有设备加工的情形,需要收集设备换型时间和故障时间;
        c)收集典型零件物流情况和产品的工艺流转路线;
        d)收集当前在制品数量;
        e)统计当前产品一次合格率;
        5.工艺流程优化,生产线平衡
        为实现生产单元按节拍连续流生产,需要依据节拍时间调整各工序的作业内容或工作量,使各工序的循环时间尽可能相等且不超过节拍时间。优化瓶颈工序活动中注意以下两点:
        a)瓶颈工序的优化是一个持续的过程,某个瓶颈工序经过优化以后,就会有新的工序成为瓶颈,需要持续优化直至所有工序时间均衡且接近节拍时间;
        b)工艺优化的目标是达到工位制节拍化产线整体效率最优,而不能关注个别工序的效率。例如为提高部分工序加工效率,可选用数控机床,因此造成数控机床瓶颈;相反将非关键工序移植到常规设备,减少数控机床占用率,虽然单个工序效率降低,但瓶颈工序被缓解,达到系统效率最优。


        6.设计产线布局
        产线布局方案的设计应遵循以下原则:
        1)依据工艺顺序和按运输次数越多设备排列越近的原则;
        2)地基确定的设备、高精度的设备、使用频率最高的计量站和检验点宜设置在中间位置;
        3)多个产线的共用设备摆放在单元之间;
        4)产线的最终工序设备宜设置在检验点附近;
        5)去除加工设备间的间隔;
        6)消除物流中的上下搬运及不必要的搬运;
        7)投入与取出一致,产线布局形状首选设计成“U”型,其次考虑直线型或L型;
        8)设备布局时要考虑保全的方便性和作业的安全性;
        9)整体布置要尽量遵循“一笔画”的原则。
        7.构建标准化管理
        1.确定单元操作工人数
        分析时间观察表的循环时间,分为工序手工作业时间和设备自动时间,工序手工作业时间包括装卸零件、测量零件等时间总和,依据工序手工作业时间按照公式计算单元内操作工人数:
        根据确定的操作工人数按节拍时间确定操作工的工序分工,并用标准作业组合表确定每个操作工的作业时间,并确定出瓶颈工序(操作时间最长)、计算出每小时产量和班产。
        只有具备了这三个要素(节拍、作业顺序、标准在制),标准作业才能成立!
        2.编制标准作业组合票,确定标准的节拍和作业顺序。
        3.确定标准在制品
        标准在制品指生产单元内保证连续流的最少在制品数量。单元内一般实行小批量连续流生产,按照如下因素确定标准在制品数量:
        a)满足计划交付节点:每批产品的生产周期应满足计划的交付节点,如果通过应用能力平衡模型排产后不能满足交付节点,就要通过缩小产品批量来缩短生产周期,满足交付节点;
        b)考虑配送间隔时间:采用物料配送时,配送间隔时间决定了批量,批量是配送间隔时间和每小时产量的乘积;
        c)考虑工序间的不平衡及设备故障的情况酌情设置工序间的标准在制数量;
        d)在制品数量逐步减少原则:随着连续流水平提升,在制品数量应逐步减少。
        4.编制标准作业票
        标准作业票是工位制节拍化产线执行标准作业的依据,用于规范生产单元的产能、标识操作工人数及安全和质量的控制工位,突显瓶颈工序时间及瓶颈设备,为能力平衡模型应用和持续改善提供依据。
        5.标准工位管理:将工位上的管理对象和管理任务标准化,就称其为标准工位管理。管理对象:人机料法环(工位5定)
        依据工位制节拍化产线布局方案细化制造指令并编制标准作业指导书,标准作业指导书应与工位的制造指令协调,详细说明工序作业内容、操作步骤、操作要点、加工参数及注意事项。操作工只需按照标准作业指导书而不需参考其他的文件即可操作。
        制定包含各工位所需零件号、名称、数量、来源等内容的工位BOM,锁定工位物料需求和规范物流配送;编制工装、工具、夹具、模具、刀具的工位需求清单,做好准备工作,减少等待、寻找的浪费;确定单元人员需求,做好人员资质和技能管理;明确现场工位安全防护穿戴标准,并应梳理产品加工、试验等过程的风险点,制定风险防控措施;对现场进行定置管理,确定作业区域与物料区域,现场划线并标识,做好物料、工夹模刀的5S标准化管理,有助于暴露问题。
        8.模拟运行和调试
        精益标准化产线模拟可分为仿真模拟、微缩模拟和 1:1 模拟等方式。在精益标准化产线设备搬迁和调试过程中,应制定设备搬迁计划和安装调试计划,对现场实施情况进行跟踪。设备搬迁过程中应提前做好地面标识,做好设备搬迁的安全管理,注意设备搬迁后的连接、精度恢复、首件鉴定和搬迁后的初期质量管理。
        精益标准化产线模拟和试运行过程中应对生产线平衡等情况进一步验证,必要时可继续进行工艺优化,实现生产线再平衡,并修改精益标准化产线布局方案,调整设备及相关工位器具。
        9.产线的运行需要管理工作的跟上
        精益标准化产线正式运行后,应力争产品按照设定的节拍在生产线上流动,一般情况下运行之初均会出现配送不到位、质量、后援问题,需要应急处理,可以采取延迟移动或者临时停滞一会等方式,但所有问题必须在线上快速解决,以此推进精益标准化产线的运行机制的完善。
        运行过程中还应开展可视化、设备管理、质量管理、生产配送、信息化、按灯系统、多能工培养等管理活动以支撑精益标准化产线的运行。
        对于产线出现的异常问题建立异常管理机制,对异常问题进行统计分析,找出关键的异常问题,设立改善课题,对关键异常进行根因分析,从根本上解决问题,从而实现对产线运行的持续改善。
        通过以上步骤逐步建立并完善精益标准化产线,最终实现生产的高质高效管理。
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