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日本丰田汽车公司首创精益生产方式(Lean Production,简称LP)的概念。20世纪80年代,美、欧的企业专家们通过调查和对比精益化生产方式与大量生产方式及小批手工制造方式之后,认为丰田精益生产方式在产品品质、产品制造成本、新产品开发周期、生产效率等各个方面均具有很大的优势,并在实践中取得了巨大的成功,引起世界各国企业竞相效仿学习。 精益化生产方式是一种管理方式和管理文化的变革,能够为企业创造巨大价值和竞争优势。精益化生产是建立在准时生产(JIT)、全员质量管理和价值流三个原则基础上,基于顾客时间要求和质量成本要求,以最短的周期提供客户所需要的产品。它通过运用TPM、POKA-YOKE、SMED、生产线平衡设计等精益工具对整个生产流程进行改善,消除一切非增值(浪费)活动,加快流程输出能力,改进劳动生产率和企业盈利速度。精益生产系统的设计遵循:客户驱动,消除浪费,关注价值增值环节,需求拉动,持续改善,追求完美的原则。精益化生产理论主要包括:准时生产、价值流、拉动式生产、“一个流”及均衡生产、“看板”管理系统、可视化管理、全面质量管理、全面生产性维护、多技能员工、降低库存、标准化以及持续改善等一系列理论和方法。 随着中国制造业技术实力、生产自动化和智能化水平日益提高,制造管理水平逐步向国际先进水平接轨,推行精益化生产方式已成为最优选择之一。因此,研究精益化生产在中国企业的应用,如何在设备密集、多品种、混合批量生产的条件下实现企业高效生产运营,具有重要的价值和意义。 史丹利(廊坊)公司是当今企业国际化分工和生产成本转移的产物,主要生产钢钉等五金产品,其产品主要销往海外。公司在生产方式和管理模式方面与许多中国同类企业相似,同样存在生产计划延期、运营低效等方面问题。本文通过深入研究该公司生产过程,提出生产计划排程混乱和设备运行维护不当是主要影响因素;并借助精益生产理论和数学模型分析,研究在有限资源条件下提高企业产出效率和交货能力,实现低成本、高质量运营的精益化解决方案。 史丹利(廊坊)公司目前存在较大的运营问题。首先,由于公司经营管理比较粗放,生产过程缺乏有效控制,导致生产计划经常不能如期完成,订单不能按期交货,客户抱怨非常严重。其次,过量生产导致了大量库存,成本上升;同时,为保持低成本竞争优势,公司使用了许多旧设备,故障和维护成本都很高,并产生大量加工废品,浪费严重。这些问题使得公司整体赢利能力大为下降。在深入研究时发现,排产计划不合理、超计划过量生产、设备能力利用率低、生产不均衡、物料排队时间长、设备缺乏有效维护等是问题的根本原因,而最好的解决方法就是推行精益化生产方式。 在推行精益化生产时,需要结合使用其它相关生产管理理论、工具和数据建模方法,综合研究分析生产过程,找出解决根源问题的具体可行的方法。史丹利公司在实施精益化生产时,采取了重点突破、带动全局的策略。将改进和实施的重点放在:合理制订生产计划、现场拉动式生产和看板管理、现场作业均衡排产、保持均衡连续生产、实施全面生产性维护等几个方面。 第一,合理制订生产计划。计划制订的原则是:按需定产且不过量生产;各周计划保持均衡;按照SOT(最短作业时间)规则确定计划优先级;逆向拉动式生产,末道工序需求决定首道工序产量;瓶颈工序产能决定生产速度;多品种组合排产,充分利用设备能力等。改进后,周生产计划均衡率由85.25%提高到97.35%,生产能力得到充分利用,平均产能大幅提高。 第二,推行CONWIP拉动式生产和看板管理。首先,采取大量-拉动式生产,将工艺相同的品种组合排产,并平衡各工序生产能力,提高设备能力利用率,使各工序完工时间趋于一致;这样就保证了各工序生产按期同步完成。其次,推行CONWIP拉动式生产系统和看板管理,由末道工序需求决定首道工序产量,按照定量要求逆向拉动生产,工序之间采用“三看板”管理。这样,使生产线连续进行并大幅降低在制品库存,提高了对生产进度控制。 第三,保持均衡连续生产。首先,通过减小单位加工批量,将间断流改变为连续流,缩短平均生产周期。其次,动态调配设备,保持各工序生产节拍均衡。再次,在瓶颈工序前设立合理的缓冲库存,减少瓶颈工序出现停工待料情况,避免生产线产能下降。最后,保持生产计划稳定,让生产能力适当闲置,使生产节拍有一定富裕量,反而促进了均衡生产。 第四,实施全面生产性维护(TPM)。设备总体效果(OEE)是由设备的可用性、运营效率、效率利用率和质量达标率的乘积决定,要提高设备运行效率就要从这四个方面入手解决。具体措施有:首先,区分设备状态分别采取三种维修方法,即补救性维修、状态检测维修和预防性维修,补救性维修是生产中断和停工的表现,而增加合理的预防性维修,可以提高设备运行时间,提高设备可用性和运营效率。其次,确定预防性维修方案和维修间隔时间,合理制定设备维修周期。再次,提出了预防性维修的四种方案和控制重点,针对设备处于不同故障阶段采取不同维修方案,使设备质量达标率和可用性达到最佳。最后,采用快速换模技术,将生产准备时间降至最低。实施全面生产性维护,让史丹利公司的设备维修时间节约78.3%,且故障停机时间大大降低,提高了生产能力。 在上述措施以外,史丹利公司在生产其它方面也进行了精益化改进。在推行精益化生产的后期,实施重点将放在企业文化及企业价值链上下游相关部门和工作,这是实现公司整体精益化改进的必不可少工作。 史丹利公司在推行精益化生产半年之后,公司整体运营绩效得到了大幅提高:生产计划完成率从45%提高到92.6%,设备故障率和月累计维修时间大幅下降78.3%,订单按时交货率等指标也大幅提高,生产成本和客户投诉明显下降,精益化生产为企业带来了巨大收益和竞争优势。通过对史丹利廊坊公司精益化改进过程的研究,获得了一些较为有效的精益改进方法,对于国内同类企业降低制造成本、提高生产运营绩效、增强企业竞争力,具有重要的价值和意义。 本论文在以下方面取得了一些创新成果:基于精益生产理论和数学模型分析,研究并获得生产计划及排程的优化方法;实现拉动式均衡生产的具体方法;以及实现设备预防性维护的解决方案等方面。