精益生产的本质和应用


 

  精益生产是在总结流水线生产和丰田生产方式而创立的生产理论,它将生产理论简化到了新的理论高度,总结出了精益五原则,对精益生产的推广起到了重要作用,越简单有效的方法越容易普及。精益生产的主要目标还是增加产出速度,同时也兼顾降低成本。精益生产以以价值流分析作为工具,跟踪价值的产生过程,删除不必要的环节,从而缩短生产周期并降低成本。精益生产以空间或者库存作为缓冲,来防止工序的过量生产,从而保证系统的产出速度。

  一、精益的本质

  精益生产(Lean Production)是美国麻省理工学院数位国际汽车计划组织的专家对日本“丰田JIT(Just In Time)生产方式”的研究而命名的生产方法。

  精益生产有五个原则:价值、价值流、流动、拉动和尽善尽美

  精益生产的5个原则:

  1)价值:精确的定义特定产品的价值

  2)价值流:识别出每种产品的价值流

  3)流动:使价值不断流动

  4)拉动:让顾客从生产方面拉动价值

  5)尽善尽美:永远的追求尽善尽美

  如何通过广义动量定理和系统思考来分析精益生产的5个原则呢?广义动量定理用来分析如何产生和增加成果,系统思考用来分析各种因素的交互影响。这两种方法改如何使用呢?

  1)价值:精确的定义特定产品的价值

 

  定义价值就是定义顾客所需要的产品质量m,这是生产出的产品需要达到的目标。从广义动量定理的角度说,定义价值就是定义广义动量定理Fαt=nmV成果nmV中的m,指出了主体通过力量F、方法α、时间t和力量的作用点而要达到的目标。

  2)价值流:识别出每种产品的价值流

 

  价值流是产生价值m的过程,价值从原始价值m1增值到m2,从m2增值到mi,经过多个增值过程,最后增值到目标价值m。而从原始价值m1,最后增值到目标价值m的过程就是价值流。也就是广义动量定理的过程市场Fαt,不能产生价值m的过程应该减少到最小,这一点和工业工程中介绍减少动作动作路程的道理是相同的。减少不必要的步骤可以加快产品的产出速度而提高产出量,也可以减少占用时间,人力和物料等的成本,这和TPS中所说的“消除一切浪费”的思想是相同的。

  3)流动:使价值不断流动

 流动增加流动速度可以增加产出成果。从广义动量定理Fαt=nmV的角度说,速度V越大,成果nmV越大。每一个增加价值的过程也是广义动量定理增加成果的过程,没有过程四要素力量F,方法α,时间t和作用点,成果不可能发生变化。从TOC制约理论的角度说,系统的产出由瓶颈决定,瓶颈的速度决定了系统的产出速度,而当局部速度大于瓶颈速度时,并不能增加系统的产出,反而会增加库存而掩盖问题。那么是谁决定系统产出速度的上限呢?是客户的需求速度,超过客户需求的产出速度只能产生库存。在丰田生产方式和精益生产中,如何处理局部速度高于瓶颈速度的地方呢?它们通过多能工和快速换模来实现人和设备的富余被使用,因为从TPS和精益生产的角度说,超出功能需求的能力而不被使用就是浪费,不符合精益的思想。人超出的工作能力和时间可以用来做其他的事情,这是多能工的精髓;而设备超出的能力也可以加工其他零件,通过快速换模来减少时间转换的损失。所以在TPS和精益生产中,通过使个生产单元的速度V相等来平衡产能,从而使产出最大化。每一个生产单元表示价值的增值过程,然后通过箭头的方向将物流流动到下一个生产单元。

  4)拉动:让顾客从生产方面拉动价值

 

  让顾客拉动价值是为了指导生产客户马上需要的产品,而不是客户不需要的产品,这样可以减少库存,从而减少负债,增加系统的有效产出。物流是从上一个生产单元流到下一个生产单元,而从下一个单元取走上一个单元的零部件后,信息流从下一个单元反馈到上一个单元,反馈的信息包括取走器件的型号和数量等,这一个信息就是指导上一个单元生产同样数量的此型号产品,从而形成了价值的拉动而不是推动过程。按照精益生产的思想,它融合了丰田管理方式和流水线的精髓,在能创造连续流的地方就使用流动原则,这是流水线的思想,在不能流动的地方就在这道工序前增加超市库存,也是是库存缓冲,来保证下游的流动。

 每一个单元对于每一种产品都有一个目标库存量,当剩余库存量小于目标库存量时开始生产;当剩余库存量等于目标库存量时停止生产,这样既可以保证整条生产流程的速度一致,也可以防止过量生产产生负债和扰乱生产秩序。目标生产量=目标库存量-剩余库存量=目标库存量-(原库存量-下道工序取走的量)=目标库存量-原库存量+下道工序取走的量,如果原库存量与目标库存量相等,那么生产的数量就是下道工序取走的量。单件流不一定是使系统产出最快的方法,有时经济批量比单件流使系统的产出更快,这一点会在后边进行分析。

  5)尽善尽美:永远的追求尽善尽美

 尽善尽美是不断的优化上述四个过程,使成果nmV越来越大。通过减少目标库存,库存量减少,阻碍流动的问题就会向石头一样露出水面,消除这些阻碍流动的因素,就像移走了河流中减缓水流速度的石头,流动的速度会加快,产出成果nmV会增加。不断的减少目标库存和优化上述四个过程,使成果nmV越来越大。

  德国保时捷公司在董事长魏德卿的领导下,引入精益生产,使保时捷成为世界最赚钱的汽车公司。

  二、精益理论在生产中的应用

  精益生产发展了TPS思想,提出的图析不是每个生产环节都需要使用看板来完成负反馈环,精益思想将TPS进行了简化,实施的方法也简化,使其实施更容易,且结果更好。

  例子:

  阿克米冲压公司为汽车装配厂生产钢制转向管柱支架,该产品分为方向盘左侧、右侧两种类型,成品发往国家大道汽车装配厂。

  顾客需求:每月18400件,其中:左侧转向支架12000件,右侧转向支架6400件。顾客工厂每天按照两班运转;每个货盘中有20件产品,一个货箱最多可以放10个货盘,顾客以货盘为单位订货。每天用卡车向顾客发一次货。

  阿克米工厂数据工作时间:每月工作日20天,所有生产部门每天两班,每班8小时,必要时可以加班,每班有2个10分钟休息,在休期间,手动机停止工作,午餐不计入工作时间。

  生产工序:该产品的工序包括冲压、点焊1工位、点焊2工位、装配1工位、装配2工位和发运。

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