精益生產(chǎn)之均衡化生產(chǎn)[優(yōu)質(zhì)參照]

1、4 均衡化生產(chǎn),4.1 均衡化生產(chǎn)概念,本章要點(diǎn),2,特選課堂,4.1 均衡化生產(chǎn)概念,Muda 浪費(fèi),Mura 不均衡,Muri 負(fù)荷過重,浪費(fèi)、負(fù)載過重與不均衡概念,杜絕浪費(fèi)是精益生產(chǎn)方式的核心。在日語中浪費(fèi)用“Muda”表示， 在精益生產(chǎn)方式中，“Muri”（負(fù)荷過重）和“Mura”（不均衡）也 與Muda同等重要,未能創(chuàng)造價(jià)值，不增值的活動(dòng),員工或設(shè)備的負(fù)荷過重,可視為上述兩“M”的波動(dòng)結(jié)果, 其來自不合理的生產(chǎn)日程，或是由于內(nèi)部問題而導(dǎo)致的產(chǎn)量波動(dòng),3,特選課堂,工廠中生產(chǎn)線工位生產(chǎn)能力不均衡示例,工位能力最低易造成生產(chǎn)瓶頸，工位能力最大易產(chǎn)生庫(kù)存，這種能力不均會(huì)引起浪費(fèi)。因此，要盡

2、可能地減少這種不均衡的產(chǎn)生，即消除不平均現(xiàn)象的均衡化,4,特選課堂,批量生產(chǎn)均衡化案例,批量生產(chǎn)的不平衡,5,特選課堂,為避免浪費(fèi)，后道工序不應(yīng)采用集中連續(xù)的順序裝備同一產(chǎn)品，而應(yīng)采用在某一時(shí)間單位內(nèi)各品種出現(xiàn)的比率均等的順序進(jìn)行裝配（采用混流生產(chǎn)），即均衡化生產(chǎn)。這樣前道工序的負(fù)荷就會(huì)減少，每日平均生產(chǎn)成為可能。如下圖,混流生產(chǎn)的均衡化,6,特選課堂,均衡化生產(chǎn)概念,均衡化生產(chǎn)也稱平準(zhǔn)化生產(chǎn)，各種產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍與對(duì)應(yīng)產(chǎn)品的平均銷售節(jié)拍一致,均衡化生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)化的前提條件，實(shí)現(xiàn)看板管理的基礎(chǔ),采取混流生產(chǎn)、縮短作業(yè)轉(zhuǎn)換時(shí)間、一個(gè)流生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)采購(gòu)、全面品質(zhì)管理等管理手段和方法來實(shí)現(xiàn),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(gè)單位期間內(nèi)的總訂單量平均化，即將連續(xù)兩個(gè)單位期間的總生產(chǎn)量的波動(dòng)控制到最小程度,定義,生產(chǎn)總量不均衡,產(chǎn)品產(chǎn)量出現(xiàn)波動(dòng),人和設(shè)備要依照生產(chǎn)量的高峰期做準(zhǔn)備,產(chǎn)量減少時(shí)，容易產(chǎn)生人員、庫(kù)存等浪費(fèi),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(chǎn)品的實(shí)際需求量為400臺(tái)，一月生產(chǎn)20天，每日生產(chǎn)量的需 求不同，最高日30臺(tái)/日，最低日10臺(tái)/日，如圖所示,9,特選課堂,如果采用總量均衡的辦法，是日產(chǎn)量保持一致，即每天生產(chǎn)20臺(tái)， 則可以按這個(gè)產(chǎn)量準(zhǔn)備人員以及生產(chǎn)要素。這樣，總產(chǎn)量沒有減少， 人員以及生產(chǎn)要素卻可以減少1/3，成本

4、也就隨之降低,10,特選課堂,實(shí)施總量均衡后，雖然每天按照相同的數(shù)量準(zhǔn)備人員及生產(chǎn)要素，但需求仍有可能產(chǎn)生波動(dòng)，可分為短期波動(dòng)和長(zhǎng)期波動(dòng)兩種情況,1、短期波動(dòng),對(duì)于短期內(nèi)需求有小幅度波動(dòng)，當(dāng)需求量增大時(shí)可以采取加班方式，需求量減少時(shí)則提早結(jié)束生產(chǎn),仍以某月生產(chǎn)400臺(tái)產(chǎn)品為例， 如在當(dāng)天需求量稍大于20臺(tái)時(shí)，靠 加班即可解決；需求小于20臺(tái)時(shí)， 提前結(jié)束生產(chǎn),11,特選課堂,對(duì)于周期性的大幅波動(dòng)，則需要重新進(jìn)行總量均衡配置生產(chǎn)要素，而進(jìn)行產(chǎn)品總量均衡的周期由產(chǎn)品特點(diǎn)及工廠管理能力而定：產(chǎn)品需求量波動(dòng)頻繁則調(diào)整也應(yīng)頻繁進(jìn)行， 工廠管理能力強(qiáng)則可以在需要的時(shí)候及時(shí)調(diào)整； 如果不強(qiáng)則只能允許浪費(fèi)的存

5、在或供不應(yīng)求,2、長(zhǎng)期波動(dòng),12,特選課堂,如果完全按照準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)，則會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)要素配置的浪費(fèi)； 如果不按準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)，則會(huì)產(chǎn)生庫(kù)存浪費(fèi)。 因而要權(quán)衡產(chǎn)能損失與庫(kù)存浪費(fèi)的最佳平衡點(diǎn)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，日產(chǎn)量允許存在著一定的變化幅度，但為保持人員和設(shè)備的穩(wěn)定性，應(yīng)把振幅控制在20%之內(nèi),13,特選課堂,總之，生產(chǎn)總量均衡可以防止兩種浪費(fèi),工廠在不同時(shí)期不均衡造成的浪費(fèi),不同工序之間不均衡產(chǎn)生的浪費(fèi),14,特選課堂,4.3 品種均衡,某工廠某月有三種產(chǎn)品X、Y、Z需要生產(chǎn)。X產(chǎn)品的需求數(shù)為1000 件，Y產(chǎn)品為600件，Z產(chǎn)品為400件。假若每月工作日為20天，則傳 統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃安排為前10個(gè)工作日先將X產(chǎn)品

6、生產(chǎn)完畢，然后6天生產(chǎn) Y產(chǎn)品，最后4天生產(chǎn)Z產(chǎn)品。這是一種常見的型態(tài)，也稱分段生產(chǎn),案例,品種均衡的概念,品種均衡就是在一個(gè)單位期間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品組合平均化，是各種產(chǎn)品在不同單位期間不產(chǎn)生波動(dòng)，在生產(chǎn)各種產(chǎn)品時(shí)所需前工序的零部件數(shù)量不產(chǎn)生波動(dòng),15,特選課堂,傳統(tǒng)的生產(chǎn)排程,1000,600,400,單位：個(gè),由表中可以看出，X產(chǎn)品通常會(huì)導(dǎo)致較長(zhǎng)時(shí)間的庫(kù)存，而Z產(chǎn)品卻大半個(gè)月無貨可供,16,特選課堂,一個(gè)月20天每天重復(fù)1次，共20次，就可以每天生產(chǎn)出X、Y、Z產(chǎn)品，產(chǎn)品積壓與短缺的情況將大大減少生產(chǎn)資源利用率也將提高。但是應(yīng)當(dāng)設(shè)法減少每天作業(yè)轉(zhuǎn)換的輔助時(shí)間,50個(gè)/日,30個(gè)/日,20個(gè)/日

7、,傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)的方法可以節(jié)省作業(yè)轉(zhuǎn)換時(shí)間，但是，與市場(chǎng)需求會(huì)出現(xiàn)很大差異。為滿足需求多樣性，進(jìn)行如下改進(jìn)： 每天生產(chǎn)X產(chǎn)品50件，Y產(chǎn)品30件，Z產(chǎn)品20件，改進(jìn)后的月生產(chǎn)排程如表所示,17,特選課堂,這種以天為單位的生產(chǎn)安排，每天將依舊按照批量生產(chǎn)的方式， 即先生產(chǎn)50件X產(chǎn)品，其次是30件Y產(chǎn)品，最后是20件Z產(chǎn)品,改進(jìn)后的日生產(chǎn)安排,如果進(jìn)一步細(xì)化生產(chǎn)單位，1天內(nèi)產(chǎn)品X、Y、Z按照5：3：2的比 例輪番生產(chǎn)。1/10個(gè)工作日重復(fù)1次，1天重復(fù)10次，1個(gè)月重復(fù)200次。 這樣，對(duì)顧客的服務(wù)與對(duì)企業(yè)資源的利用情況就會(huì)更好，不僅使得在 更短的周期內(nèi)產(chǎn)品種類出現(xiàn)的比率是均衡的，而且使在這些

8、產(chǎn)品的生 產(chǎn)中消耗的前工序的零部件數(shù)量盡可能小地波動(dòng),50,30,20,18,特選課堂,例如，X、Y、Z三種產(chǎn)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(shí)需要的各種零件數(shù)量,從表中可知，每天按X、Y、Z各自批量生產(chǎn)，則各個(gè)零件波動(dòng) 較大。例如，當(dāng)生產(chǎn)X產(chǎn)品時(shí)需要A零件為10個(gè)，當(dāng)生產(chǎn)Y產(chǎn)品時(shí)需要 A零件為2個(gè)，這樣容易產(chǎn)生庫(kù)存和人員的浪費(fèi),19,特選課堂,如果1天內(nèi)產(chǎn)品X、Y、Z按照5：3：2的比例進(jìn)行輪番生產(chǎn)，1/10個(gè) 工作日重復(fù)1次，則1/10個(gè)工作日內(nèi)各個(gè)零部件的消耗速率就相同,以這樣的思路改進(jìn)下去，不斷細(xì)化生產(chǎn)單位，直到可以按照“XY XZ

9、XYXZXY”的順序重復(fù)生產(chǎn)，達(dá)到最小的觀察時(shí)間 單位，滿足精益生產(chǎn)倡導(dǎo)的以小時(shí)、分鐘為單位進(jìn)行安排的要求，實(shí)現(xiàn) 均衡化生產(chǎn),20,特選課堂,按品種均衡就是要在一定的周期內(nèi)各品種出現(xiàn)比率是均等的，并 且時(shí)間、周期盡可能縮短，盡量細(xì)化觀察標(biāo)準(zhǔn)，如下圖，這樣使產(chǎn)品 瞬時(shí)生產(chǎn)數(shù)量波動(dòng)盡可能控制到最小程度,品種觀察細(xì)化觀察時(shí)間單位,21,特選課堂,按不同時(shí)間單位均衡的實(shí)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(gè)A型車和2個(gè)B型 車循環(huán)。裝配線和部件線的生產(chǎn)節(jié)拍都是4min,生產(chǎn)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(chǎn),23,特選課堂,1）如果按照準(zhǔn)時(shí)化的生產(chǎn)要求進(jìn)行生產(chǎn)，當(dāng)后工序裝配線裝配B型車 時(shí)，需要使用B部件，則生產(chǎn)A部件的生產(chǎn)線等待，反之亦然，這樣就造 成了等待的浪費(fèi),2）部件線的生產(chǎn)節(jié)拍仍為4min,如果為了使各工序不等待，就會(huì)出現(xiàn) 生產(chǎn)過剩而庫(kù)存增加，造成生產(chǎn)過早的浪費(fèi)和庫(kù)存的浪費(fèi)，如下圖,產(chǎn)生制造過早和庫(kù)存,24,特選課堂,3）為了解決上述問題，如果將部件線的生產(chǎn)節(jié)拍調(diào)整到8min,各工 位無等待現(xiàn)象，并且生產(chǎn)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(shí)，另一種部件 會(huì)有

11、中間庫(kù)存。例如，后工序的裝配線在使用部件B時(shí)，A部件線還在 生產(chǎn)，但A部件并未領(lǐng)取，因此出現(xiàn)中間庫(kù)存，最多時(shí)會(huì)出現(xiàn)2個(gè)A部件,產(chǎn)生中間庫(kù)存,25,特選課堂,4）若對(duì)后工序進(jìn)行品種均衡，按照“ABABA”循環(huán)順序進(jìn)行生產(chǎn)，這樣可消除庫(kù)存和等待，同時(shí)生產(chǎn)能力配置可減少50,實(shí)行品種均衡的混流生產(chǎn),26,特選課堂,下圖為生產(chǎn)a、b、c三種車型的裝配線。a車型作業(yè)時(shí)間是4.2min，b車 型3.8min，c車型4.0min。根據(jù)生產(chǎn)需求，裝配線的平均節(jié)拍是4min，如 果采取連續(xù)生產(chǎn)方式，如圖a）所示。整個(gè)裝配線需要按最大節(jié)拍4.2min （生產(chǎn)a車型）配置人員，但當(dāng)最小節(jié)拍3.8min(生產(chǎn)b車型）

12、時(shí)則會(huì)產(chǎn)生 等待，從而造成人員浪費(fèi),案例二,a）均衡前,27,特選課堂,對(duì)裝配線生產(chǎn)進(jìn)行配種均衡即采用混流生產(chǎn)如b)所示,b）均衡后,28,特選課堂,據(jù)美國(guó)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，即使在美國(guó)這樣工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在工業(yè)裝配生產(chǎn)中平均要有5%-10%的生產(chǎn)時(shí)間是浪費(fèi)在平衡延遲上,采用品種均衡后，通常把所需工時(shí) 多的產(chǎn)品、所需工時(shí)一般的產(chǎn)品、 所需工時(shí)少的產(chǎn)品合理地搭配，均 衡的進(jìn)行流水混流生產(chǎn)，可有效解 決裝配線平衡問題,29,特選課堂,實(shí)施均衡化的優(yōu)點(diǎn),零部件使用量穩(wěn)定 設(shè)備和人力負(fù)荷穩(wěn)定化 在制品和庫(kù)存大大減少 提高了對(duì)市場(chǎng)的反應(yīng)速度 使工人操作更加熟練,30,特選課堂,重視事前訓(xùn)練，避免實(shí)際操作中錯(cuò)誤

13、的出現(xiàn)。 企業(yè)必須采用快速裝換技術(shù)補(bǔ)償因切換次數(shù)增加而產(chǎn)生的時(shí)間損失。 考慮設(shè)計(jì)通用的工裝、夾具來整合不同的產(chǎn)品，以配合適當(dāng)?shù)臋C(jī)器設(shè) 備，一般以引入應(yīng)用柔性生產(chǎn)系統(tǒng)（FMS）和成組技術(shù)（GT）的生產(chǎn)機(jī) 器配置技術(shù)為宜。 針對(duì)市場(chǎng)需求量與生產(chǎn)量差異較大的問題，可采用兩種方法,設(shè)法將變動(dòng)的幅度控制在10%以內(nèi)。 如果要結(jié)束某種特定類型產(chǎn)品的生產(chǎn)，必須事先 通知供應(yīng)商，并對(duì)相關(guān)損失進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)均衡化生產(chǎn)需要注意的幾個(gè)問題,31,特選課堂,4.4 均衡生產(chǎn)實(shí)施,均衡生產(chǎn)實(shí)施階段,32,特選課堂,1、制定生產(chǎn)節(jié)拍,生產(chǎn)數(shù)量并不一定是固定的 ，每天的生產(chǎn)節(jié)拍也不是固定不變的，它們隨生產(chǎn)任務(wù)而變化,均衡生

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

15、10個(gè)產(chǎn)品，一天共10次循環(huán)，生產(chǎn)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(shí)際生產(chǎn)中，可能會(huì)發(fā)生延遲情況，為了增加生產(chǎn)安排的靈活性，可以增設(shè)一個(gè)自由位,有自由位的輪排圖,36,特選課堂,在產(chǎn)品品種較多的情況下，采用ABC分類法進(jìn)行排產(chǎn)。具體步驟如下例,3、ABC分類法,例：某條生產(chǎn)線生產(chǎn)10種規(guī)格產(chǎn)品，如下表,37,特選課堂,1)對(duì)各規(guī)格產(chǎn)品進(jìn)行ABC分析，設(shè)定A為50%以上的生產(chǎn)量，B為 20%50%的生產(chǎn)量，C為未滿20%的生產(chǎn)量,產(chǎn)品a和b占總產(chǎn)量的53%，屬于A類產(chǎn)品； 產(chǎn)品c、d、e占總產(chǎn)量的30%，屬于B類產(chǎn)品； 其余產(chǎn)品占總產(chǎn)量

16、的17%，屬于C類產(chǎn)品,2)決定生產(chǎn)批量。以10、100的倍數(shù)等容易辨識(shí)的單位，構(gòu)成生產(chǎn) 批量，使管理單純化,38,特選課堂,3）制作均衡化計(jì)劃周期表。先確定A、B、C三類產(chǎn)品的每天平 均生產(chǎn)量，然后再具體安排各產(chǎn)品。下表為最終均衡化計(jì)劃周期表,A類產(chǎn)品盡可能安排每天生產(chǎn) B類產(chǎn)品盡量以周為單位安排生產(chǎn)（每個(gè)循環(huán)3日1周） C類產(chǎn)品可以按實(shí)際情況統(tǒng)籌安排生產(chǎn),4）安排每天產(chǎn)品投入順序計(jì)劃。在均衡化計(jì)劃周期表的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步均衡化，安排每日產(chǎn)品投入生產(chǎn)線的順序計(jì)劃，此時(shí)，可以參照輪排圖的做法,例如，第一個(gè)工作日生產(chǎn)a、c、d、f、g、h 6種產(chǎn)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(gè)產(chǎn)品使用，還有一行看板插口供每個(gè)產(chǎn)品使用?？窗宀粌H表示生產(chǎn)的量，而且表示生產(chǎn)這種量的時(shí)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(duì)于像涂裝、電鍍等采用批量生產(chǎn)的工序，可采用指定座的方法進(jìn)行生產(chǎn)均衡化。所謂的指定座就是對(duì)號(hào)入座的意思,例：圖為傳統(tǒng)生產(chǎn)排程使用的指定座實(shí)例（改善前），是用于掛A、 B、C三種產(chǎn)品的掛架。產(chǎn)品A的掛架每個(gè)架子可掛8個(gè)，共有三個(gè)架子；產(chǎn)品B的掛架每個(gè)架子可掛6個(gè)，共有2個(gè)架子；產(chǎn)品C的掛架每個(gè)架子

18、可掛9個(gè)，共有2個(gè)架子,43,特選課堂,改進(jìn)后的指定座,傳統(tǒng)方式會(huì)出現(xiàn)如下問題： 以批量的方式到前工序領(lǐng)取零部件，從而形成較多的在制品庫(kù)存； 涂裝以后采取批量堆積搬運(yùn)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(gè)工序之間劃出一個(gè)“接棒區(qū)”。當(dāng)前工序的作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)品已經(jīng)流動(dòng)到接棒區(qū)時(shí)，請(qǐng)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(chǎn)線中再設(shè)立一條分支生產(chǎn)線，將超出主生產(chǎn)線作業(yè)量的部分在分支生產(chǎn)線上加工生產(chǎn)，直到進(jìn)行到正常作業(yè)量的工作站時(shí)再返回正常的生產(chǎn)線內(nèi),46,特選課堂,一汽紅旗轎車焊接車間通過學(xué)習(xí)準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)管理，推行均衡化生產(chǎn)， 將四門兩蓋工段的大批量生產(chǎn)改善為小批量混流生產(chǎn)。下圖為改善前焊裝車間的布置圖,均衡化生產(chǎn)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(chǎn)，存在如下問題,采用單品種、大批量的壓合和烘干方式。每個(gè)品種集