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多品种小批量的产品如何标准化作业

2021-06-18 17:32:36

首先，做精益，不是为了“精益”而精益。一定要有明确的目的，或者说是需求。那么你们的需求是什么呢？订单过多生产不完需要提高效率？还是过程成本过高需要降低过程成本？......

标准化作业是大野耐一于1950年创立的，当时正值二战末期，太平洋战争失利，日本本土遭受攻击，几乎所有的青壮年都被抽调到前线，丰田公司的生产线上人员流动非常频繁，而且有大量的妇女和老人，他们技能欠缺，所以要想让他们能正常操作就需要制作异常详细的操作标准，详细到任何人按照这个标准就能马上工作。比如说，我们现在有些作业指导书上会写“将结合面表面擦拭干净”；而丰田的标准就是“用XX型号的纱布，用什么样的姿势（有配图），用什么样的力度，前后推拉几下.......”

多品种小批量的特点

多品种小批量的产品行业，往往存在着生产周期长、换型频次多、紧急插单情况频发、生产计划变更频繁、标准作业不易制定等问题，而要想解决这些问题，如果只是在生产现场推行精益生产的改善工具的话，并不能很好的消除生产管理过程中的全部浪费，无法从根本上解决多品种小批量企业的痛点。对于多品种小批量的产品生产线而言，打造一条可同时生产多种产品的高柔性化生产线以应对多品种间的频繁切换，才是打开多品种小批量生产线的正确方式。

快速换型和均衡计划的解决方案可帮助多品种小批量的生产线有效推进精益生产

以西门子北京数字化体验中心和西门子成都数字化工厂为例，数字化的背后是一整套基于精益理念的生产管理优化体系。这里举一个实际的改善案例某电子研究企业 S，以射频单元为主要产品，并负责生产众多种类的小批量研发型创新电子产品。主要的射频单元组件包括一个铝合金壳体和内部多层电路板，生产流程根据产品层级分为，微组装、板级和装配三个工步。微组装生产出部分自制元器件，经过板级组的表贴、电装和调试工作组成半成品，并最终在装配线完成装配工作。其中板级同时存在大量表贴作业（一种机加工自动加工操作）和手工电装作业。因除生产主要产品射频单元外，同时需要负责大量研发创新产品所需小批量的半成品的生产，板级组存在生产计划不均衡、前后工序衔接不顺、表贴设备可动率低、量产产品批量大、表贴排产插单量大以及产品流动路径混乱等问题，成为制约生产效率提升的瓶颈，亟待优化改善。

表贴设备换产时间长，停机时间长。量产产品换产时间约 40′30″，研发创新产品项目需求量小，各项目差异较大，平均换产时间约 3h。

物流路径混乱复杂。各工序之间的物流关系复杂，量产产品与创新产品的物流路径混乱不明确，无法判断各项目的生产状态是否正确。

现场浪费情况普遍。各工序间均存在寻找元器件、作业人员步行过多、搬运距离过长、返修产品数量众多等不同程度的浪费。

，将理想状态与实际状态进行对比，找出其中的差异点，差异点即为无法达到理想状态的原因，后对理想和实际的差异点进行改善板级线的理想状态是，打造量产产品与创新产品各自形成整流化的加工单元，根据各种量产产品各自的每日需求量实现每日均衡化生产，换产时间缩短至分钟级成为一触式换产，消除员工作业中的浪费，努力实现一人工的同时减轻作业负担。
为了达到在必要的时间只将必要物品的必要量供应给各工序的准时化状态，需要转变原有的计划式生产，逆转生产的指示信息流向。创新产品种类较多且需求量存在不确定性，而对于需求数量较多的量产产品建立生产后补充机制。后补充机制即后工序在必要时间去前工序领取必要量的必要物品，前工序只生产被领走的部分。

确定转运容器的规格和收容数。根据产量求出容器具需求量且为便于目视化管理，修改原有转运容器大小，转运容器数从原有 40 件修改为 20 件。

为了实现均衡化生产，必须针对大批量生产的表贴工序，减少其生产批量，提升灵活应对变化需求的能力，缩短过程周期时间，追求精细快速的流动。快速换产是追求小批量化的必要条件。尤其是在混流生产下，频繁切换生产品种的小批量生产对换产时间的要求更高。量产产品的增值工作时间比率尚且不足 70%，而对于研发创新产品，该数值甚至不足 30%。过长的换产时间阻碍了生产的小批量化，急需对表贴设备的换产作业进行改善。以混频器为例，具体的换产作业改善如图所示。

板级线的目标是在保证量产半成品生产的同时尽可能多的生产研发创新产品。生产小批量化后，为实现生产的均衡化，对现有排产方式进行优化，引入定时不定量与定量不定时相结合的定定排产方式进行板级线排产。通过 PQ 分析找到生产时间较长的品种并绘制帕累托图，并以此确定不同品种的每周生产计划。量产产品的生产时间超过了总时间的 80% 时，采用定时不定量的方式，即每天安排固定的时间生产这两种产品，生产数量由前一个周期内消耗的数量决定。研发创新产品项目，其每周需求量较小，换产时间较长，所以达到一定的最小表贴批量后才进行生产，尽量保证每个工作日完成尽可能多的研发创新产品的生产，其生产方式为定量不定时。利用定定排产方式对两台表贴机的周计划排产如图所示。

四、作业改善——基础 IE 动作研究
表贴工作内容包括：扶正、方向检验、装盒、装料、换料、准备物料、刷焊膏及表贴等。改善前共有五人分工进行表贴工作，经过秒表测时，各作业人员的循环时间 CT 最短为 67 秒，最长为 309 秒，各作业人员的作业时长并不匹配，存在空手等待现象。另外，负责换料的员工 C 在一个循环内需要走动 9 米。改善前表贴机所用料盒摆放在工作台上，不便于装卸料盒。利用山积表将各员工的工作内容进行重新划分，将原有 B 员工的方向检验工作划分给 A 员工，装盒工作划分给 D 员工。将 B 员工节省出来做专职换产准备工作。通过增设一套料盒小车，将料盒按顺序摆放在料盒小车上，并放置在表贴机旁，减少装卸料盒的走动距离及操作时间。整合原有整理备料台与印刷台，减少了换料人员的走动距离至 4 米，降低了员工的疲劳程度。改善前后的表贴作业对比图如图所示。

通过将内换产作业转化为外换产作业，缩短调整时间，减少设备停止时间，进而实现缩短换产时间为实现小批量打下基础。通过量产产品定时不定量与创新产品定量不定时相结合的定定排产方式，最终实现生产的均衡化排产，解决了拖单和插单的问题。针对各工序作业进行相应的作业改善，进一步提高生产效率。
而对于工厂而言，无论产品批量和种类的数量如何变动，精益的初衷应是思考事物本身具有的样子<span color:#333333;font-size:8.5pt;"="">，通过持续地对比现实与理想状态，采取根本性的改善措施以达到最终的目标。随着精益理念的不断发展，精益与管理越发交汇融合，精益的概念也逐渐演变为精益管理的思想，成为了一种人们社会工作的行为模式。通过一点一滴精益化的「行为方式」，我们开始影响大脑产生精益意识，最终实现人的精益化。而人作为企业的最核心资产，人的精益化才是企业持续改善和进步的最根本动力，才是能确保企业长盛久衰保持竞争力的根本。