六西格玛讲义—单元生产(1).pptx
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1、1Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADICCell production William HuangMay.12.20082Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC背景简介背景简介u客户导向/客户驱动时代u客户需求的品种越来越多u客户需求的批量越来越少u客户要求的时间越来越短u客户要求的价格越来越低我们需要一个柔性生产系统3Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC应对之策应对之策为适应多品种小批量的、而且交货期短、客户不断压价的市场环境我们
2、必须:减少在制品库存、缩短生产周期/生产提前期(PLT)降低成本,维持利润率甚至提高利润率或者增加有效产出、扩大利润额我们如何做到这些?单元生产概念是由大型流水线反向引申出来的。其提倡把复合式协作生产改为个体式自助生产,以适应多品种小批量以及不定化市场需求。人工效率已经不再是唯一的努力方向,缩短生产周期成了新的课题4Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC案例案例p中方负责管理公司的生产p很多订单无法完成p美方负责财务和市场p什么订单都接,不然盈亏平衡都达不到p上海某工业集团以前是生产阀门的老牌国有企业,后来与美国公司合资,双方各出资50%;
3、合资后不久竞争对手林立,订单也越来越刁钻,交期越来越短。p生产情况说明:u阀门生产主要经过ABCD四个车间,生产批量100个、经过A车间加工完后一起运到B车间加工依次类推直至到成品u从采购原料到生产出成品总共需要12天u大部分订单要求6天交货5Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC案例案例p方案一:增加库存p成品库存p标准件库存p方案二:提高产能p增加设备、人力投入p内部潜力挖掘p库存意味着风险p库存意味着资金大量占用p投资收益率降低p销售未增加且要增加投入p成本过高造成效益下降,当务之急是压缩库存中方经理意见美方经理意见企业盈利降低成本缩
4、短交期降低库存增加库存冲突6Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC专家的建议专家的建议缩短交期的途径,不仅限于增加库存,缩短生产周期是另外一个途径生产与转移批量工序间平衡能力WIPWIP生产周期交期7Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC实施改善实施改善改善过程中似曾相识的现象-跟单员的作用改善过程:单元化布局 多能工培训 减少中间在制品、消灭批量周转改善结果: 生产周期缩短58.33% WIP库存减少82.11% 人员生产效率提高32.39% 财务状况改善明显8Greater Chin
5、a OperationsLean / Six SigmaM ADIC一一.几个重要概念几个重要概念u交货期从顾客发出定单到收到产品的时间l从二十世纪90年代开始,交货期也变成了一个活跃的竞争因素l给传统企业带来一系列新问题(加急订单、计划变更、生产切换)u生产周期是指从原材料进入工厂到定单所要求之成品全部流出工厂的时间,它包含:l等待时间l搬运时间l测试/检验时间l加工时间(process time)9Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC交货期与生产周期、在制品库存的关系交货期与生产周期、在制品库存的关系u交货期=采购周期+生产周期+产品
6、在途时间 在制品数量 等待时间 生产周期 交货期u什么因素影响在制品数量l各工序能力不平衡l批量加工/转移方式l布局l10Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC生产周期生产周期u生产周期生产周期加工时间加工时间检查时间检查时间搬运时间搬运时间停滞时间停滞时间u决定了我们从哪几个方面作改善,使生产周期最小决定了我们从哪几个方面作改善,使生产周期最小化化从上例可以看出,生产周期不仅仅有加工时间长短决定,还有等待、.11Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC提前期提前期Lead Timeu在生
7、产和控制领域,我们统一用“提前期”来统一描述采购周期、生产周期等等时间概念。u制造提前期PLT也称为生产提前期、生产周期,即从开工到完成为止的时间12Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC周期时间周期时间Cycle Timeu周期CT时间通俗的讲就是每隔多长时间产出1个产品,理解为节奏。l可分为工序的CT,生产线的CT(区别于生产周期)。它不是制造时间PT (process time)l也不等于人工工时(可能需要多人合作完成1个产品)u客户需求节拍时间TT-指客户多长时间需要一个产品。l由客户的需求数量和可用于生产的时间决定l可用生产时间=
8、交货期-采购周期-验收周期-交付运输时间l指导生产的依据13Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC周期时间周期时间Cycle Timel工序的CT指该工序多长时间产出1个产品。等待时间加工时间PT等待时间加工时间PT第二个产品工序CT工序的CT= PT + 等待时间=人的加工时间+设备加工时间-重叠时间+等待时间l生产线的CT指整个生产线多长时间产出1个产品。它等于瓶颈工序的它等于瓶颈工序的CT不是各工序的CT之和通常表述为生产节奏或生产节拍,速度的倒数不是需求节拍TT14Greater China OperationsLean / Six
9、 SigmaM ADIC确定生产周期的方法确定生产周期的方法u试流法u试错法u流程分析法u利特尔法则确定测量流程选择物料标记物料跟踪记录时间计划员不断减少提前期天数直到被“猜对”为止15Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC流程分析法流程分析法调查准备生产流程的实际步骤周转库存标准数量各步骤所用时间移动距离填写分析表按照各作业特性分类填写数据时间一项就是计算lead time 所需要的16Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC利特尔法则利特尔法则uPLT或生产周期 = 存货数量生产节奏l
10、该法则明确指出缩短生产周期的方向:提高产能、减少在制品l产能(生产节奏)-不能大于客户需求节拍17Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC影响生产周期的因素影响生产周期的因素u生产周期 = 存货数量生产节奏 =加工时间加工时间检查时间检查时间搬运时间搬运时间停滞等待时间停滞等待时间这些因素主要有:1.生产/转移批量,在制品数量2.订单优先顺序(目标产品前有多少订单)3.生产切换时间4.加工本身时间/能力5.已经投入的任务数量6.1天工作时间的长短18Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC快
11、速大幅度压缩生产周期快速大幅度压缩生产周期u从利特尔法则导出一个流概念,缩小转移批量不存在技术上的障碍。批量的减少还能及时发现品质问题、降低成本u工厂要压缩转移批量、甚至达到单件流必须具备下列条件l搬运距离短,甚至没有 造成WIP库存的一大原因l生产能力平衡 前面的案例证实了能力不平衡必然产生WIP积压,延长生产周期l不可以产生混料问题 由于减少了单次转移量,在公共资源/加工工序,必然有各种产品/订单的在制品,发生混料及错料的机会自然增加,管理难度增加,所以必须克服l不可增加生产进度控制的复杂性 常规企业都以一个批次或一张生产任务单为控制单位;缩小转移批量,会使同一批次/任务单的物料散落在各个
12、工序,增加管理难度u精益生产的核心模块单元生产可以达成上述条件19Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC生产周期或生产周期或 LT的主要构成要素和缩短途径的主要构成要素和缩短途径等待时间的缩短等待时间的缩短同步化生产搬运Lot的最小化单件流生产和移动如确实无法避免搬运SET UP TIME的缩短机器的Layout小Lot生产多能工生生产产Lead TimeLead Time的缩短的缩短搬运时间的缩短搬运时间的缩短加工时间的缩短加工时间的缩短准备时间的缩短迅速的搬运手段加工时间的缩短作业标准化Lot Size的缩小制定有顺序的计划来分散负荷平
13、准化生产是指部品平均而准确地从供应商购入,平均而准确地投入生产线,要注重多品种、少数量化,确保产出的完成品是数量比较平衡、品种比较齐全的。u精益生产的核心模块单元生产可以达成上述条件20Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC生产线的设置方法生产线的设置方法u当前生产线的常见设置方法l传送带流水线设置1.工位按照工艺顺序排列2.传送带作为工序间的连接3.每个工人负责一段固定的工作l按照设备类型布局常见于机加工行业1.按照设备类型分为不同的车间2.车间之间存在大量的搬运作业3.每位作业员负责一台固定的设备l单元生产1.机器设备与工具按照工艺顺序
14、流水化布局2.员工是多能工,1人操作多个工序或全部工序3.工序间的在制品最少4.设备低速小型化WHY?21Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC什么叫单元什么叫单元Cell生产生产uCELL是细胞/单元的意思,意味着可以像细胞分裂或死亡一样随意增加或减少生产线以适应需求量的变化u将流水线的作业合并给较少的操作员做。u每个人的作业都是部分或全部产品u单元由工作台组成,小而灵活u每个人都是一个基本单元,其操作可以被拆分或合并,是多能工CELL的思想是:同一部件尽量由一人完成减少传递与准备动作随意增加和减少几条小生产线是单元生产的本意22Grea
15、ter China OperationsLean / Six SigmaM ADIC专业化分工的利弊专业化分工的利弊u专业化分工作业,能迅速提高新员工的熟练程度,作业效率得到提高,但工序间平衡越难做到,在制品积压严重。u市场环境的变化,时间就是金钱,专业化分工带来的人工效率不再是唯一努力的方向,快速的响应市场多变的需求成了新的竞争热点u既然过度分工是产生在制品的一个重要原因,那么让一位作业员负责一个产品的加工生产(一人完结方式)岂不是在制品最少,生产周期最短吗?u单元生产从现场生产线设计层面来达到压缩在制品的目的l布局消除搬运减少WIP;l平衡工序能力减少WIP:u单元生产方式压缩生产周期的同
16、时、因放弃专业化分工而降低了生产效率了吗?23Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC消除疑虑消除疑虑u我们通过一个示例来说明将一个大的流水线、放弃过度的专业化,拆分成小线的好处24Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产如何通过减少库存从而缩短生产周期单元生产如何通过减少库存从而缩短生产周期u减少生产能力不平衡生产能力不平衡造成的在制品过多问题l按功能/设备类型布局的生产方式,各部门为成本最小化驱动下各自发挥最大能力生产,而各部门的加工能力不可能一致l大型流水线生产方式,分工细、专
17、业化程度非常高,这就很难使各个步骤的能力达到平衡;如一个锁紧操作,与一个焊接工作。如果分给2个人操作,那么锁紧操作的生产能力就会过剩。l单元生产方式,通过工程流程分析,可以灵活的实现各单元的能力平衡6”/pc12”/pc3”/pc25Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产如何通过减少库存从而缩短生产周期单元生产如何通过减少库存从而缩短生产周期u消除工序间因为较远的距离而设置的库存l按设备类型布局的生产方式,如果强制实行单件流或小批量流动,势必要增加人员进行频繁运送l单元生产从布局上避免了搬运1锯床磨床车床压床23121234123P
18、1P2热 处 理按照设备功能布局26Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产如何通过减少库存从而缩短生产周期单元生产如何通过减少库存从而缩短生产周期u消除生产顺序不一致而造成的混乱l按设备类型布局的生产方式下,各加工车间按照自己的最优化作业排序,这样到组装车间就会发现零件正杂乱无章的用向自己的车间,正要装配的产品缺乏零件,暂时不装配的产品其零件堆积。l单元生产按照工艺要求布局,1个或几个单元生产某个订单,订单与订单间互不干扰可最大限度减少生产顺序带来的困扰。即使对于不可细分的公共资源,可以通过设立看板规则消除生产加工顺序问题。27Gr
19、eater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的其他优点单元生产的其他优点u可减少切换次数l在大批量流水生产方式下,当产品由ABC时,必须重新编排产线l举例:一条大型生产流水线一个月正好能满足A、B、C三个产品每月3000pcs的产出需求1000个A产品上旬生产1000个B产品中旬生产1000个C产品下旬生产切 换切 换切 换单元生产方式预测型生产时,报废损失风险很大流水线生产方式28Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的其他优点单元生产的其他优点u减少故障损失l在大批量流水生产方
20、式下,一旦某个生产工序出现严重故障,整条生产线都会受到影响,如果为了避免这种全面影响,只有加大在制品库存(这也是流水线生产库存来源之一)ProcessAProcessBProcessC单元生产方式下,只会影响某个单元,损失小29Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的其他优点单元生产的其他优点u更灵活的应对市场变化l缩短了生产周期后,对市场变化的反映加快,加急订单减少。l对于预测型生产企业,生产周期短了以后,预测时间自然变短,预测精度提高l生产能力变更灵活FEGDHIJCBA78910465FEGDHIJCBA11111112311
21、11FEGDHIJCBA2333211112高速运转中速运转低速运转30Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的其他优点单元生产的其他优点u减少了手取放的浪费l流水作业的每个工位都有取放零件的操作l分工越细,传递、取放所用的时间越多u提高生产能力利用率l生产能力利用率的一个重要指标-生产能力平衡率u减少生产场地l取消传送带节省空间l缩减工位间隙节省空间l在制品少节省空间l布局优化节省空间31Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的类型单元生产的类型u屋台式单元生产线l定义
22、:指的是一位操作员拥有一条生产线。l作业方法:典型的“一人完结”方式,每次只加工1个产品,物料流动1个流l生产布局:U型布局,一个产品加工完成后,转身就能回到起点,避免空手走动123456成品优点: 平衡率最高,100%缺点: 员工技能全面,培训难度大 要求机器设备数量充足材料32Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的类型单元生产的类型u逐兔式单元生产线l定义:多人共有1条生产线,l作业方法:一人完结+你追我赶l物流:1个流l布局:U型123456材料7优点: 弥补了屋台式对设备数量要求高的缺陷缺点: 由于依旧为一人完结方式,依然
23、要求员工技能全面,培训难度大 出现了不平衡问题33Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC单元生产的类型单元生产的类型u分割式单元生产线l定义:放弃了一人完结方式,依据员工技能合并作业l作业方式:分工作业+互相协助l物料流动:1个流l生产布局:U型FEGDHIJCBA2333211112优点: 弥补了屋台式对设备数量要求高的缺陷 员工技能要求相对要低缺点: 平衡率相对较低34Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC三种单元生产方式的共性三种单元生产方式的共性u作业员巡回、站立作业l在制品随作
24、业员移动l为相互协助提供可能,提高分割式作业的平衡率u逆时针流水化排布l一定程度上达到巡回作业的强制性效果u出入口同方向、且临近。u设备小型化(当前已不再盲目追求大型高速自动化设备 )35Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC设计单元生产线设计单元生产线36Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC一、把握现状一、把握现状P/Q分析分析uP/Q分析:(Product/Quantity)l找出哪些产品对工厂至关重要,值得我们设置专用生产线。l哪些产品我们可以设置通用生产线37Greater C
25、hina OperationsLean / Six SigmaM ADIC把握现状把握现状产品分族产品分族u产品分族(小批量多品种环境下的应用工具)l在单一产品大批量生产环境下往往单独设立专用生产线;T型车l当市场环境转为小批量多品种,一些企业无法为每个产品都设立一条生产线,所以就形成了按照加工设备类型布局的生产方式;订单投入后,谁都不知道何时能够出来l精益生产方式的起步阶段正是决心重整流水化适应小批量多品种的市场环境。锯床车床1磨床车床2压床热处理锯床车床1磨床车床2压床A族产品B族产品38Greater China OperationsLean / Six SigmaM ADIC把握现状把
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