精益生產之均衡化生產[優(yōu)質參照]

1、4 均衡化生產,4.1 均衡化生產概念,本章要點,2,特選課堂,4.1 均衡化生產概念,Muda 浪費,Mura 不均衡,Muri 負荷過重,浪費、負載過重與不均衡概念,杜絕浪費是精益生產方式的核心。在日語中浪費用“Muda”表示， 在精益生產方式中，“Muri”（負荷過重）和“Mura”（不均衡）也 與Muda同等重要,未能創(chuàng)造價值，不增值的活動,員工或設備的負荷過重,可視為上述兩“M”的波動結果, 其來自不合理的生產日程，或是由于內部問題而導致的產量波動,3,特選課堂,工廠中生產線工位生產能力不均衡示例,工位能力最低易造成生產瓶頸，工位能力最大易產生庫存，這種能力不均會引起浪費。因此，要盡

2、可能地減少這種不均衡的產生，即消除不平均現象的均衡化,4,特選課堂,批量生產均衡化案例,批量生產的不平衡,5,特選課堂,為避免浪費，后道工序不應采用集中連續(xù)的順序裝備同一產品，而應采用在某一時間單位內各品種出現的比率均等的順序進行裝配（采用混流生產），即均衡化生產。這樣前道工序的負荷就會減少，每日平均生產成為可能。如下圖,混流生產的均衡化,6,特選課堂,均衡化生產概念,均衡化生產也稱平準化生產，各種產品的生產節(jié)拍與對應產品的平均銷售節(jié)拍一致,均衡化生產,實現準時化的前提條件，實現看板管理的基礎,采取混流生產、縮短作業(yè)轉換時間、一個流生產、準時采購、全面品質管理等管理手段和方法來實現,總量均衡,

3、品種均衡,7,特選課堂,4.2 總量均衡,總量均衡就是將一個單位期間內的總訂單量平均化，即將連續(xù)兩個單位期間的總生產量的波動控制到最小程度,定義,生產總量不均衡,產品產量出現波動,人和設備要依照生產量的高峰期做準備,產量減少時，容易產生人員、庫存等浪費,總量均衡的重要性,8,特選課堂,總量均衡案例分析,某月某產品的實際需求量為400臺，一月生產20天，每日生產量的需 求不同，最高日30臺/日，最低日10臺/日，如圖所示,9,特選課堂,如果采用總量均衡的辦法，是日產量保持一致，即每天生產20臺， 則可以按這個產量準備人員以及生產要素。這樣，總產量沒有減少， 人員以及生產要素卻可以減少1/3，成本

4、也就隨之降低,10,特選課堂,實施總量均衡后，雖然每天按照相同的數量準備人員及生產要素，但需求仍有可能產生波動，可分為短期波動和長期波動兩種情況,1、短期波動,對于短期內需求有小幅度波動，當需求量增大時可以采取加班方式，需求量減少時則提早結束生產,仍以某月生產400臺產品為例， 如在當天需求量稍大于20臺時，靠 加班即可解決；需求小于20臺時， 提前結束生產,11,特選課堂,對于周期性的大幅波動，則需要重新進行總量均衡配置生產要素，而進行產品總量均衡的周期由產品特點及工廠管理能力而定：產品需求量波動頻繁則調整也應頻繁進行， 工廠管理能力強則可以在需要的時候及時調整； 如果不強則只能允許浪費的存

5、在或供不應求,2、長期波動,12,特選課堂,如果完全按照準時化生產，則會產生生產要素配置的浪費； 如果不按準時化生產，則會產生庫存浪費。 因而要權衡產能損失與庫存浪費的最佳平衡點。根據經驗，日產量允許存在著一定的變化幅度，但為保持人員和設備的穩(wěn)定性，應把振幅控制在20%之內,13,特選課堂,總之，生產總量均衡可以防止兩種浪費,工廠在不同時期不均衡造成的浪費,不同工序之間不均衡產生的浪費,14,特選課堂,4.3 品種均衡,某工廠某月有三種產品X、Y、Z需要生產。X產品的需求數為1000 件，Y產品為600件，Z產品為400件。假若每月工作日為20天，則傳 統(tǒng)生產計劃安排為前10個工作日先將X產品

6、生產完畢，然后6天生產 Y產品，最后4天生產Z產品。這是一種常見的型態(tài)，也稱分段生產,案例,品種均衡的概念,品種均衡就是在一個單位期間內生產的產品組合平均化，是各種產品在不同單位期間不產生波動，在生產各種產品時所需前工序的零部件數量不產生波動,15,特選課堂,傳統(tǒng)的生產排程,1000,600,400,單位：個,由表中可以看出，X產品通常會導致較長時間的庫存，而Z產品卻大半個月無貨可供,16,特選課堂,一個月20天每天重復1次，共20次，就可以每天生產出X、Y、Z產品，產品積壓與短缺的情況將大大減少生產資源利用率也將提高。但是應當設法減少每天作業(yè)轉換的輔助時間,50個/日,30個/日,20個/日

7、,傳統(tǒng)的大批量生產的方法可以節(jié)省作業(yè)轉換時間，但是，與市場需求會出現很大差異。為滿足需求多樣性，進行如下改進： 每天生產X產品50件，Y產品30件，Z產品20件，改進后的月生產排程如表所示,17,特選課堂,這種以天為單位的生產安排，每天將依舊按照批量生產的方式， 即先生產50件X產品，其次是30件Y產品，最后是20件Z產品,改進后的日生產安排,如果進一步細化生產單位，1天內產品X、Y、Z按照5：3：2的比 例輪番生產。1/10個工作日重復1次，1天重復10次，1個月重復200次。 這樣，對顧客的服務與對企業(yè)資源的利用情況就會更好，不僅使得在 更短的周期內產品種類出現的比率是均衡的，而且使在這些

8、產品的生 產中消耗的前工序的零部件數量盡可能小地波動,50,30,20,18,特選課堂,例如，X、Y、Z三種產品各由A、B、C三種零件組成，如下表,下表為X、Y、Z批量分別為50件、30件、20件時需要的各種零件數量,從表中可知，每天按X、Y、Z各自批量生產，則各個零件波動 較大。例如，當生產X產品時需要A零件為10個，當生產Y產品時需要 A零件為2個，這樣容易產生庫存和人員的浪費,19,特選課堂,如果1天內產品X、Y、Z按照5：3：2的比例進行輪番生產，1/10個 工作日重復1次，則1/10個工作日內各個零部件的消耗速率就相同,以這樣的思路改進下去，不斷細化生產單位，直到可以按照“XY XZ

9、XYXZXY”的順序重復生產，達到最小的觀察時間 單位，滿足精益生產倡導的以小時、分鐘為單位進行安排的要求，實現 均衡化生產,20,特選課堂,按品種均衡就是要在一定的周期內各品種出現比率是均等的，并 且時間、周期盡可能縮短，盡量細化觀察標準，如下圖，這樣使產品 瞬時生產數量波動盡可能控制到最小程度,品種觀察細化觀察時間單位,21,特選課堂,按不同時間單位均衡的實例,22,特選課堂,某汽車裝配線裝配A、B兩種車型，裝配順序是4個A型車和2個B型 車循環(huán)。裝配線和部件線的生產節(jié)拍都是4min,生產部件A和B的工序都 需要兩名操作工。由于車型的不同而需要不同的部件，即裝配A型車需 要用到A部件，裝配

10、B型車需要用到B部件，如下圖所示,案例一,品種均衡的作用,未均衡的裝配線生產,23,特選課堂,1）如果按照準時化的生產要求進行生產，當后工序裝配線裝配B型車 時，需要使用B部件，則生產A部件的生產線等待，反之亦然，這樣就造 成了等待的浪費,2）部件線的生產節(jié)拍仍為4min,如果為了使各工序不等待，就會出現 生產過剩而庫存增加，造成生產過早的浪費和庫存的浪費，如下圖,產生制造過早和庫存,24,特選課堂,3）為了解決上述問題，如果將部件線的生產節(jié)拍調整到8min,各工 位無等待現象，并且生產能力配置可減少50%（如部件線操作人員只 需1人）。但是后工序的裝配線在使用其中一種部件時，另一種部件 會有

11、中間庫存。例如，后工序的裝配線在使用部件B時，A部件線還在 生產，但A部件并未領取，因此出現中間庫存，最多時會出現2個A部件,產生中間庫存,25,特選課堂,4）若對后工序進行品種均衡，按照“ABABA”循環(huán)順序進行生產，這樣可消除庫存和等待，同時生產能力配置可減少50,實行品種均衡的混流生產,26,特選課堂,下圖為生產a、b、c三種車型的裝配線。a車型作業(yè)時間是4.2min，b車 型3.8min，c車型4.0min。根據生產需求，裝配線的平均節(jié)拍是4min，如 果采取連續(xù)生產方式，如圖a）所示。整個裝配線需要按最大節(jié)拍4.2min （生產a車型）配置人員，但當最小節(jié)拍3.8min(生產b車型）

12、時則會產生 等待，從而造成人員浪費,案例二,a）均衡前,27,特選課堂,對裝配線生產進行配種均衡即采用混流生產如b)所示,b）均衡后,28,特選課堂,據美國有關資料統(tǒng)計，即使在美國這樣工業(yè)發(fā)達的國家，在工業(yè)裝配生產中平均要有5%-10%的生產時間是浪費在平衡延遲上,采用品種均衡后，通常把所需工時 多的產品、所需工時一般的產品、 所需工時少的產品合理地搭配，均 衡的進行流水混流生產，可有效解 決裝配線平衡問題,29,特選課堂,實施均衡化的優(yōu)點,零部件使用量穩(wěn)定 設備和人力負荷穩(wěn)定化 在制品和庫存大大減少 提高了對市場的反應速度 使工人操作更加熟練,30,特選課堂,重視事前訓練，避免實際操作中錯誤

13、的出現。 企業(yè)必須采用快速裝換技術補償因切換次數增加而產生的時間損失。 考慮設計通用的工裝、夾具來整合不同的產品，以配合適當的機器設 備，一般以引入應用柔性生產系統(tǒng)（FMS）和成組技術（GT）的生產機 器配置技術為宜。 針對市場需求量與生產量差異較大的問題，可采用兩種方法,設法將變動的幅度控制在10%以內。 如果要結束某種特定類型產品的生產，必須事先 通知供應商，并對相關損失進行補償,實現均衡化生產需要注意的幾個問題,31,特選課堂,4.4 均衡生產實施,均衡生產實施階段,32,特選課堂,1、制定生產節(jié)拍,生產數量并不一定是固定的 ，每天的生產節(jié)拍也不是固定不變的，它們隨生產任務而變化,均衡生

14、產排產計劃,定義：生產節(jié)拍是指連續(xù)生產出2個產品所需要的時間間隔,33,特選課堂,例：仍以X、Y、Z三種產品為例。假設一天工作時間為8小時，則產品X、 Y、Z節(jié)拍分別為9.6min, 16min ,24min，各產品平均節(jié)拍為4.8min?？梢?看出，均衡生產可以理解為在當月里，用與各種產品的平均銷售速度同步 進行生產,34,特選課堂,輪排圖就是生產中各品種及生產數的排列圖，它形象地描述了各 品種的生產排列,例：仍以生產X、Y、Z產品為例。假設每天生產100件產品，X需要50個，Y需要30個，Z需要20個，依照均衡化生產計劃的方式，X、Y、Z的生產比率為5：3：2，最小生產批量按照每個循環(huán)生產

15、10個產品，一天共10次循環(huán)，生產節(jié)拍480min/100=4.8min。其無自由位輪排圖如下,2、輪排圖,35,特選課堂,在實際生產中，可能會發(fā)生延遲情況，為了增加生產安排的靈活性，可以增設一個自由位,有自由位的輪排圖,36,特選課堂,在產品品種較多的情況下，采用ABC分類法進行排產。具體步驟如下例,3、ABC分類法,例：某條生產線生產10種規(guī)格產品，如下表,37,特選課堂,1)對各規(guī)格產品進行ABC分析，設定A為50%以上的生產量，B為 20%50%的生產量，C為未滿20%的生產量,產品a和b占總產量的53%，屬于A類產品； 產品c、d、e占總產量的30%，屬于B類產品； 其余產品占總產量

16、的17%，屬于C類產品,2)決定生產批量。以10、100的倍數等容易辨識的單位，構成生產 批量，使管理單純化,38,特選課堂,3）制作均衡化計劃周期表。先確定A、B、C三類產品的每天平 均生產量，然后再具體安排各產品。下表為最終均衡化計劃周期表,A類產品盡可能安排每天生產 B類產品盡量以周為單位安排生產（每個循環(huán)3日1周） C類產品可以按實際情況統(tǒng)籌安排生產,4）安排每天產品投入順序計劃。在均衡化計劃周期表的基礎上，可以進一步均衡化，安排每日產品投入生產線的順序計劃，此時，可以參照輪排圖的做法,例如，第一個工作日生產a、c、d、f、g、h 6種產品，可以按照16：6：3：2：2：1（800:3

17、00:150:100:100:50)的比例作出輪排圖,39,特選課堂,40,特選課堂,其他技巧,1、裝載均衡箱,這種箱子有一列看板插口供每個產品使用，還有一行看板插口供每個產品使用。看板不僅表示生產的量，而且表示生產這種量的時間,41,特選課堂,使用裝載均衡箱的看板循環(huán)過程,42,特選課堂,2、指定座,對于像涂裝、電鍍等采用批量生產的工序，可采用指定座的方法進行生產均衡化。所謂的指定座就是對號入座的意思,例：圖為傳統(tǒng)生產排程使用的指定座實例（改善前），是用于掛A、 B、C三種產品的掛架。產品A的掛架每個架子可掛8個，共有三個架子；產品B的掛架每個架子可掛6個，共有2個架子；產品C的掛架每個架子

18、可掛9個，共有2個架子,43,特選課堂,改進后的指定座,傳統(tǒng)方式會出現如下問題： 以批量的方式到前工序領取零部件，從而形成較多的在制品庫存； 涂裝以后采取批量堆積搬運的方式，容易造成擦傷，是不良品增多； 涂裝工序沒有形成流程化，妨礙整體效率提高,44,特選課堂,3、接棒區(qū)方式,以相鄰的兩個工序之間劃出一個“接棒區(qū)”。當前工序的作業(yè)人員發(fā)現其產品已經流動到接棒區(qū)時，請求下工序的作業(yè)員支援，幫助完成工作,45,特選課堂,4、分支方式,在正常的生產線中再設立一條分支生產線，將超出主生產線作業(yè)量的部分在分支生產線上加工生產，直到進行到正常作業(yè)量的工作站時再返回正常的生產線內,46,特選課堂,一汽紅旗轎車焊接車間通過學習準時化生產管理，推行均衡化生產， 將四門兩蓋工段的大批量生產改善為小批量混流生產。下圖為改善前焊裝車間的布置圖,均衡化生產改善案例,47,特選課堂,48,特選課堂,1、改善前存在的問題分析,四門兩蓋工位采用大批量生產，存在如下問題,采用單品種、大批量的壓合和烘干方式。每個品種集