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某光学制造行业实现精益生产单元化生产的案例

作者:天行健管理顾问分类:案例分享时间:2015-04-21 09:25:50

目录(点击以下大标题可跳到对应段落)

一、单元生产方式概述

二、应用案例概述

三、精益生产之单元生产方式的应用及优化 

四、三种生产状态的比较分析


随着中国经济改革的深入,中国制造型企业原有的原材料价格低、劳动力便宜等优势已不复存在。在这种严峻的生存环境下,如何快速的响应市场需求,提高劳动生产效率,降低制造成本,提升企业整体竞争实力成为我国中小制造企业面临的主要问题。天行健管理顾问从生产能力的整体提升出发,基于精益生产方式的研究,以面向生产线平衡的最大产能为研究目的,实现企业的精益式单元化生产。 



一、单元生产方式概述 

1、单元生产的定义

单元生产的原意是细胞生产,CELL在英文里翻译是细胞、单元的意思,在制造业它翻译成“单元生产”。它是以互联网或者局域网为依托,采用U字形或L字形等的车间生产线布置方式,由训练有素的“多面手”作业员使用简易设备进行加工特别是组装生产,是一种“以员工为中心”的生产组织方法。单元生产方式是旨在追求生产与运营的战略柔性,实现低成本、变产量和变品种的生产方式,主要应用于离散型制造业中的组装型制造业。 


2、单元生产的三种类型

单元生产有三种形态,分别是:屋台式、逐兔式和分割式。 


①屋台式单元生产线

屋台式单元生产线指的是一位作业员拥有一条单独的生产线。屋台式命名来源于一种日本的小吃作坊。日本一些售卖小吃的摊贩,有一台活动的食品制作车,加工食品的食料、炊具全部放在车上,当顾客有需要时老板当场制作,这种食品的制作车,就叫屋台。


②逐兔式单元生产线

作业员仍然采用一人完结式作业方式,每个人从头做到尾。与屋台式不同的是,逐兔式并没有采用一个人一条生产线的做法,而是采用多人共用一条生产线的方式。 


③分割式单元生产线

多人共用一条生产线,与逐兔式相比更进一步的是,部分放弃了一人完结的作业方法,转而根据员工的技能现状尽可能合并生产作业。这样,一个完整的工艺流程,由几位作业员分工完成,因此称之为分割式单元生产线。 


二、应用案例概述

广东省某光学制造企业,其产品质量、市场占有率在同行业均处于领先水平。天行健管理顾问选取其中一个有代表性的单元为研究和改善的对象,详细阐述平衡率单元生产方式的应用及其优化方法。根据该单元内设备、工序的布局绘制出平面布置图,同时标出该单元的工艺流程,通过现场观测,得出各工序的生产速度和各工序所需作业员的数量。 


在一群调芯、二群调芯、快门与二群组付、一群组付、齿轮系组付、三群组付、防尘叶片组付、镜头外观检查这此上序,均是两个人在做一样的工作,这些工序的时间计为一个人所用时间的一半。 


三、精益生产之单元生产方式的应用及优化 

1、生产线平衡

平衡生产线即是对生产的全部工序平均化,调整作业负荷,以使各作业时间尽可能相近的技术手段和方法。在生产线上,一条生产线不平衡往往会造成无谓的工时损失,还造成大量的工序堆积及存滞品发生,严重的话会造成生产的中止,所以其基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。衡量平衡生产线效果的一个重要指标是生产线平衡率。 


TI——生产线各工序的作业时间;CT——周期时间,等于生产线作业中作业时间最长工序的作业时间。生产线各相关工序之间的作业时间直接影响整个生产过程的整体效率。生产线的作业周期由生产线上作业时间最长工序的时间(CT)决定的,因此,各工序时间与CT值应该尽量一致。比周期时间CT长的最多的作业单元就是这条生产线的瓶颈。减少瓶颈时间,使各工序之间的时间差距减小就是改善的一个目标。可以做出作业密度及平衡分析表。 


2、生产线变速

上面分析改善后的生产线中共用32名作业员,每名作业员只操作一道工序,此时生产线的周期时间最短,生产能力最大,生产的速度最快,处于高速运转状态。这种状态能够满足市场的高需求,但市场的需求不断变化,不会一直处于高需求,也就不需要生产线总处于高速运转状态。这时,面对需求和产量的变化,作为单元生产线,不必调整生产线布局,而只需增减作业员数量,同时重新分配工序即可。


①生产线中速运转

生产线中速运转可以采用分割式单元生产线。分割式单元生产线多人共用一条生产线,但不是一人完结的作业方法。把一个完整的工艺流程,根据作业员的技能现状,分给几位作业员完成。生产线实现中速运转,可以在改进的生产线上减少作业员,进行工序的分割和重新分配。作业员的安排和工序的分配,根据分割后的情况,做出分割式单元生产线的作业密度及平衡分析表。 


改善后的生产线处于高速运转状态,周期时间为24s。变速后采用的分割式单元生产线处于中速运转状态,周期时间为65s。假设高速运转状态下日产量为1000台,则在分割式单元生产线的中速运转状态下,日产量为369台。


②生产线低速运转

生产线低速运转可以采用逐兔式单元生产线。逐兔式单元生产线多人共用一条生产线,但采用一人完结的作业方法,每名作业员从头做到尾。在改善后的生产线上采用逐兔式单元生产线,并共设置4名作业员共用生产线。 


100%=100%改善后的生产线处于高速运转状态,周期时间为24s。变速后采用的逐兔式单元生产线处于低速运转状态,周期时间为155.5s。假设高速运转状态下日产量为1000台,则在逐兔式单元生产线的低速运转状态下,日产量为154台。


四、三种生产状态的比较分析

天行健管理顾问采用的三种生产线形式:经过ECRS原则改善的生产线、分割式单元生产线和逐兔式单元生产线,分别对应了生产线的三种运转状态:高速运转状态、中速运转状态和低速运转状态。三种运转状态下的作业员的数量和设置、工序分配、生产线的使用情况都不同,导致生产线的平衡率、周期时间和产量也都不同。


1、三种运转状态的结果分析: 

作业员的数量越多,工序越细分,生产线的运转速度越快,总工序时间越短,周期时间越短,产量越高,但生产线的平衡率就越低。作业员的数量减少,多个工序组合,生产线的运转速度会变慢,总工序时间变长,周期时间增长,产量变低,但生产线的平衡率会升高,当采用一人完结方式的逐兔式单元生产线时,生产线的平衡率能达到100%。


精益生产方式是一个不断追求尽善尽美的过程。国内中小型制造业目前在精益生产方法和技术的应用上还有待探索,精益生产所包含的技术远不止本文中所阐述的这些。本文主要针对国内制造业的现状,通过对精益生产中单元生产模式的应用研究,提高劳动生产率,降低制造成本,整体提升企业市场竞争力。


(本案例来自天行健咨询公司,由于涉及隐私问题,本案例不一定为完整版本,可能部分省略,敬请谅解!)


文章标签:精益生产案例
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