基于精益生产的作业改善研究

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第6卷第 3 期20 0 8年 9月

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Vo . No. 16 3Sp 08 e .2 0

C N S U N LO O S R T O HI E EJ R A FC N T UC I NMA I E Y O H C NR

基于精益生产的作业改善研究慈铁军,贵基,玲唐向(华北电力大学机械工程系,河北保定 0 10 ) 7 0 3

摘要:以精益生产核心思想持续改善为指导,了太平洋公司采用精益生产的必要性,分析针对生产线不平衡的

现状通过改善设备的布置得以解决,并对外协厂剥工件外皮的计数工序采用灰色关联分析方法进行评价得出最优方案,达到了提高企业生产效率,增加企业经济效益的目的.此外,通过在太平洋公司应用精益生产,总结出实施过程中需要注意的事项,日后相关企业应用精益生产提供参考 .为 关键词:精益生产;生产线平衡;灰色关联分析中图分类号: 2 . F2 4 9文献标识码: A文章编号: 6 2 5 12 0 ) 3 3 0 5 17—5 8 (0 8 0—0 7—0

L a - r d c in-a ed o er to ali pr v men e n- o u t - s p a in m o e p o b tC ij n,T NG G i i I NG L n ITe u - A u-,X A ig j( pr n f ehncl n i ei, rhC ia l tiP w rUn esy adn 70 3 C ia Deat t me o Me ai gn r g Not hn e r o e i ri,Bo i 0 1 0, hn ) aE e n E c c v t g

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frrs lig t e p o u t n l e i aa c . S e ic l o u su cn o eovn h r ci—i mb ln e p cf al fro to r ig, t e cu t g po esfr p eig d o n i y h o n i rc s o e l n nwok ic c rs i se au td va ge o rl in a ay i.Ev n u l,t e i lme tt n g ieie r r peesafkni v lae i ry c rea o n lss t e tal y h mpe n ai ud l sae o n o tie ae nt eP c i C mp n ' rcie b an db sdo a i co h f a y Sp at .Th rfr,t i la—r u t n b sda p o c rsn s n c eeoe hs en p o ci—a e p ra hp ee t d o a e a l rrlv n n ep ie . x mpef ee a te tr rss o Ke rs en p o u t n r u t nl eb ln e r yc reain a ay i ywod:la r ci;p o ci— n aa c;g e or lt n lss d o d o i o

随着国际市场的激烈竞争,为"作世界制造工厂"中国面临的压力也越来越大 .的虽然我国企业的生产

管理水平在一定程度上已有很大提高,但是与世界先进企业相比,还存在很大的差距,这些差距主要不在生产设备方面,而在生产管理方式上,如何进行管理提升成为企业的当务之急 .精益生产追求"尽善尽美" 和"精益求精"对成本和质量做到最佳配置,,使客户满意,企业利润增长方面效果显著 .以笔者认为精益所生产应是解决中国企业目前问

题的最佳答案 .

1精益生产的理论分析[2 1],精益生产方式是满足市场需求多元化,运用多种现代化管理方法和手段,以充分发挥人的作用为根

本,整体优化,有效配置和合理使用企业经营资源,最大限度地为企业谋求经济效益的一种新型生产方式. 其核心就是减少浪费:减少闲置时间,转换时间,物流的不顺畅,库存 (材料,设备零备件)低劣质量,,不合格的供应商,不合格的个人绩效,从而达到低成本高利润的目的. 精益生产方式的生产经营特征有:基金项目:河北省自然科学基金资助项目( 20 0 13 ) E 0 80 2 7作者简介:慈铁军(9 1,, 17一)男讲师. . a: j 0 16 c E m ic9@ 2 . m l t2 o

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第3期

慈铁军,:等基于精益生产的作业改善研究

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() 1准时制造 (I )准时化, JT .是指在必要的时间内生产必要数量的合格产品,以杜绝过量制造,消除浪费,降低成本 . ()适度自动化 .益生产中的自动化是指赋予机器以人的智慧, 2精出现异常就立即停机,防止生产次品,防止不合格的产品从前道工序流人后工序,时制止过量制造,自动控制现场发生的异常情况,及能自动

监视和管理不正常的情况,使人从机器旁解放出来,是保证准时生产的手段 .但为了追求企业成本最小化,需要在投资设备费用和支出的人工费用之间寻找一个平衡,这就是需要适度自动化. ()" 3拉式"生产方式 .拉式生产是后工序人员去前道工序领取需要的零件,工序工人只生产后工序前所需数量的零件.这也就是 JT的具体应用. I在这种生产模式下,主导产品流程的不是前阶段的人,而是后阶段的人 .

() 4看板方式 .精益生产方式是以现场为中心的,彻底排除那些只在头脑里想象的做法.不管结果如何,以使用现场为基本原则 .了实现"为拉式"生产,精益生产中采用了看板方式 .需要零部件的人,去拿所需的零部件时,在看板上将状况记录上去 .生产零部件的工人,则按上面记录的数量来生产. () 5均衡生产方式 .为了适应需求变化,精益生产方式提倡多品种小批量的生产,这种生产形式正适应了当代社会消费者的需求 .这也是 JT, I只根据顾客需求来生产的结果 .

() 6多技能工化.在精益生产中工人都要成为至少能负责 2种以上工作的多技能工 .多技能工可以使生产计划更富有灵活性.订单多时多个工人进行工作 .订单少时少量工人进行生产,多余出来的工人可以去干其他工作 .

() 7坚持持续改善.持续改善是精益生产的核心 .虽然完全消除浪费是不可能的,但是精益生产方式敢于向完美挑战 .精益的目

标就是库存为零,浪费为零,利润最大化 . 另外精益生产始终以人为中心.整理,整顿,清扫,清洁,素养 (S是以改善现场环境, 5)给工人创造良

好的工作环境以使工人有好的工作心情为目的.在精益生产中将工人的动作进行分解,找出最有效率的动作来实施,虽然过去认为这样做是无视劳动者的感情,受到很多指责,但是实践证明只有这样才能使工人最轻松地完成工作;多品种小批量的生产也是为了最大限度地满足顾客对于个性化的需求,以顾客需求来生产产品不仅是企业生存的保证,也是视顾客为"上帝"的表现.精益生产方式下,企业的员工不仅听从上级的命令,更重要的是起到决策和辅助决策的作用.精益生产奉行的是小组协同工作,这种模式可以激发

工人的工作热情和创新精神.

2太平洋公司精益生产的应用太平洋精密锻造有限公司主要从事成品汽车齿轮的制造,关键工序为锻造,机加工,模具制造及检测.作为汽车零部件加工企业,的显著特点是产品品种多变 .乎是 1个订单 1品种,法建立一劳永逸它几个无

的生产线,用于大批量生产 .并且随着汽车型号日趋多样化,订单小型化已成趋势,所以提高企业的柔性制造能力是太平洋公司改进的重要方向.另外太平洋精密锻造有限公司在目前的批量生产方式下存在着许多人力,物力以及场地占用方面的浪费,寻找一个合适的途径消除浪费,降低成本,提高太平洋公司的效率

和效益,是它的最直接目的.精益思想的核心就是消灭一切浪费,从而最大程度降低各项成本.精益生产另一

个重要特点就是要求生产线具备很强的柔性.以精益生产管理方式很好地迎合了太平洋公司的需要,所

具有很强的实用价值 . J 2 1精益生产线的平衡改善 .2 11生产线现状 ..

图1为汽车变速箱用齿轮生产路线布置图,图中的字母和数字是公司机器的编号,加工顺序遵循了 u 型线规则.在现有情况下,生产线上有 4个工人, 1第个工人负责齿大端倒角和钻孔 2道工序, 2第个工人

负责粗车球面背锥的 2台机床, 3第个工人负责车齿小端面和滚压球面工序, 4第个工人负责精车球面镗孔 2台机床 .对生产线各个工序所用机器工作时间和工人手动操作时间进行分析,观察约 3 i, 0m n得出了各个工序的手动时间和机动时间见表 1所示 .

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表 1各个工序所用时间Ta 1 Ti e o a i u o ess b. m fv r o spr c se

\

2/

工序

操作时问/ n机加工时问/1 mi n; n循环I I/ i I ' rn,H a jI

圆圆图 1改善前布置操

作路线图b f r m pr v n eoei o ig

囹

H g 1 La o a h dr w i fop r tn . y utofp t a ngo e a i g

发现粗车球面背锥和精车球面镗孔 2道工序机加工时间很长而工人手动时间相对较短,因此第 2个和第 4个工人的闲暇时问长,造成生产线上操作工人忙闲不均.图 1从还可以看出操作工人在工作行走中 存在交叉干扰,而且第 1个工人的走动距离太长.整个生产线平衡做得不好使得在制品数量增多,违背了 精益原则 . 2 12生产线平衡的改善 ..在 J J 63旁边再设置一上料口, I K 12 C解决工人搬料箱问题 .将人料口和 J 1 2 2—15移动到现在出料口 右侧, Q将 MG一 2 G Z一 2 Q 2 0 0和 K J 0与 T 0靠紧(现在距离大约为 12m, .这个宽度正好是 J 1 2安装 2—15所需的宽度)在 J1 15 JC K 12之间加一滚道, . 2— 2和 1 J 63方便上下料.采用操作工人的多能工化,根据生产计划灵活调整人员,工人可以从 4个变为 3个 .操作改进布置如图 2 .

回

围

固

囤一 6团圆 J1 I3 C2 J K

困

囤

囡圈囵

—一圆一圈一J—囵J圈图I 0固C圆 2 I J圈 K 6 1 3 2一固K圆 C J 6 1 3 2[Q0IG T M 2 Q- 0图 2改善后生产线布置操作路线图F g 2 La o t fp t r wi g o p r tn fe i. y u a h d a n fo a i g a tr i r v n o e mp o ig

如此布置有以下优点:

() 1可以有效消除生产线内操作时人员相互干扰,操作人员步行时间缩短 .()效消除搬料的浪费 . 2有调整生产线布局能适合 4人或 3人操作,为精益生产实现少人化提供前提

条件(缩短步行距离,节约步行时间)并且增加生产线的柔性,,使生产线的通用性增强,大大降低了生产安排的困难程度;节拍不变,产量也不变,但节省 1个工人 .( )料口和出料口在同一个地方,于物料集中流转,物流更加合理顺畅,而降低了物流成本 . 3上便使从

() 4后一工位的操作人员找料盘的时间缩短,留出的时间可以利用空间增设检验台,使产品的质量有 了进一步的保证 .2 2外协剥工件外皮计数工序的改善 .

22 1外协剥工件外皮计数工序现状 ..太平洋精密锻造有限公司生产齿轮的锻料需要外协剥工件外皮,公司制度规定外协件如在外协工厂丢失 l件需外协厂赔偿 .协厂要求锻料在外送前在太平洋公司进行准确清点 .采用的清点方法是人工外现

将锻料排在地上.例如:0 1共 1 l个排, 0列,那样就是 10件. 0这种清点工作不仅需要大量的人力而且也占用了很大的场地.如何改进现有清点工作以做到准确无误,又能节省人力及场地资源是研究的问题.2 2 2工序问题分析及改善 ..

这个问题的难点在于需

要外协工厂处理的零件数量大,如果逐个清点必然会浪费大量的人力和需要

占用很大的面积.但是分析之后发现每批待检外协件大小,材质相同,根据这一性质提出的解决方案共有如下 4种:

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慈铁军,基于精益生产的作业改善研究等:

解决方案 A: l采用称重方法 .这种方法是最容易想到的,因为自身的简单易行而得到企业的广泛采用.它的缺点是计数不够准确 . 解决方案 A: 2采用光栅计数 .随着科技的发展,光栅的使用越来越普遍 .在这里,可以设计 1个装置使待清点工件形成单件流,再利用光栅计数实现计数的适度自动化 .光栅技术可以大量节省所用人力,同时相对于原方案工作占地面积也缩小了.解决方案 A:用统一容量相同的料箱 . 3使这样如果每箱 10件产品,0箱便是 10 0件产品. 0 1 0这样做虽然前期投入会很大 (要购买大量的料箱 )但是从长远来看还是有一定的可行性的 .需, 22 3方案的评价与选择 ..

灰色关联分析是一种多因素统计分析方法,它是以各个因素的样本数据为依据用灰色关联度来描述因素间关系的强弱,大小和次序的.如果样本数据列反映出两因素变化的态势基本一致,则他们之问的关联度较大;反之,关联度较小l结合上面提到的 3 .个方案再加上原来使用的计数方法 A, 4 4共个方案,通过对各个方案实施 1年的经验测算, 0得出各方案的技术经济指标如表 2所示 .表 2改进方案评价的技术经济指标T b2 T cncl cnmi d xo rvn rjc ea ai a . eh i oo c i e fmpoigpoet vl t n ae sn i u o

表中指标为半量化序列,为此采用白化数将其量化后,并按方案排序常用表格形式重新排列见表 3表 3评价指标的量化T b 3 Q a t yo au t nid x a . u n i f v l i e t e ao n

按线性标准化方法对表 3进行了量纲一化,同时将所有指标统一为正向指标得f . 0 0. 0 0 3 0 0. 3 0. 0 0 5 1 - 99 0 10 .0 0 3 50 . 7-]

1 . 5 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 3 3 0 1 3l 9 9 .2 .0 .2 .3 .4 0V— I I

—

l .0 0 0 1 1 0 0 10 0 0 8 3 0 4 8l 00 1 .0 .0 .0 .3 .2

l000 1.

1 0 0 0 o 0 0 0 8 0. 6 1 .0 .9 .0 17

i; OJ O() 1

这时最优样本为 X=(,,,,,)由公式( ) o 1 11 111, 1算出样本 x与 X的绝对差值为 0

A= I o—X, i,,,,; j X =12345 J=123456,,,,,形成绝对差值矩阵为f . 9 0. 0 0 7 0 0. 6 0. 0 0 4 9 o0 1 90 .0 9 7 50 .2]

A:

1.4 09 0 .0 090 06 7 0 87f 0 0 1 .8 0 00 .8 .6 .5l f

—

1 .0 0 9 9 0 0 0 .0 0 1 7 0 5 2l 0 0 . 9 .0 0 0 0 .6 .7 0L 0 0 0 0 0 0. 1 0. 9 0 8 3 0. 0 J 0 0 .0 90 92 . 3 0 0.

这里△一=0 99 AI=0已知各个指标的

权重 w:.00 2, .0 0 1,.5 0 1 .算关 .9, i, T 1 为 0 2,.00 2,.0 0 1,.5计

联系数矩阵 .对绝对差值矩阵中数据作如下变换:￡=巧

分辨系数』 0 1 0 5 D在 .到 .之间取值,』 03得到关联系数矩阵为取 D为 .,

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计算关联度为￡

=

() 3二=『

7 8计算得 l 0.0,=0 5 15 3 .9,4 .6 .评价方案关联序为: 3 4 2 r 0 0 8 .3,=0 641 r=0 624则 A>A>A> 6 8=0 40 2 4

A 1 .

7 0 0 0 0 0 0 15 3 3 0 0 4 1 0 0 l l 0

这表明方案 A为最佳方案,即从这 6项指标的灰关联评价知道,使用统一容量相同料箱""是最佳方 2 2 23 0案.

3结语

3 0 0 2 0 0 0 40 0 0 8

∑￡

O 0 1 0

2 2 0 2 管理是我国制造业企业的薄弱环节, 3 3 0 3 而精益生产方式就是改善管理,增强制造业企业国际竞争力的有 5 4 0 2

效途径. 0 0 0 0 应该明确的是要想使精益生产发挥最大效益不能仅仅满足于学习和运用几种精益生产的"技法"3 或"工具"更要领悟精益生产的理念内核,, 3 6 2 整合精益生产的系统要素(生产,技术和信息)使精益生产成为, 7 1 4 6

该企业的一个重要核心竞争力.使用精益生产的企业还应认识到自己的情况,因地制宜根据自身情况结合 0 0 0 1 使用.同时, 2 3 0 精益重在持续改善,即使在实施精益生产的初期收到了良好的效果,如果不坚持持续改进,精 49 4 O 益生产也就不能称之为精益了.相信企业在实践中不断深入地领会精益生产的精髓,一定会获得高品质, 高利润的[1 5.1 5 4 0

5 0 2 4

参考文献:[]孙林岩,, 1汪建曹德弼.精益生产及其在先进制造中的地位和作用[]现代管理, 0 ()5—5. J. 2 37:4 7 0S i a, NG i C O b. enpou tnadi oio dfnt ni avn e n fcuigJ . rnui l nfc r UN Ln n WA y J n,A DeiL a rdci n s si a uci dacdmauatr[]Aeoat aMauat— a o t p tnn o n n c u i cn l y 20 ( )4—5 . n Teh o g,03 7:8 7 g o

[]潘沽波. 2精益生产的应用研究[]机械设计与研究, 0 ()8— 4 J. 2 51: 8 . 0 2 P N J b . t y& ap c i f a o u i[]Ma i l s n n e ac,0 5 1:— 4 A eo S d i u p la o o l n r co J . c n~ i d s r 2 0 ( )8 8 . i t n pd t n e he ga R e h 2 []黄斌, 3周婉婷 .精益生产技术在汽车制造业的应用[]工业工程与管理,04 5:2—1 9 J. 2 0 ( ) 16 2 . H A G Bn Z O n n . e a u c r i p m n t ni at o i ds y J . d s i n i e n d nae et20 U N i,H U Wat g L a m n f t e m l e t i o b e nut[]I uta E g e i a i n a u e ao n u m li r n rl n r g n Ma gm n,0 4() 16—1 9 5:2 2.

[]叶一成, 4柯丽华,黄德育 .系统综合评价

技术及其应用[ . M]北京:冶金工业出版社,06 20 .Y i eg K . aH A GD y .yt mp h s e N s et e n l y n t a l t n M]B i g Me l ril n u r EYc n, ELh, U N eu S s m c r e i g s n t h o g di p c i[ . ei: t l g a Ids y h u e o e nv8em c o a spi o a j n au c tP e s 2 06 rs, 0 .

[]蒋美仙, 5林李安,张烨 .精益生产在中国企业的应用分析[]统计与决策, 0 (2: 4 4 . J. 2 5 1) 1—16 0 4 JA GMe i, I J,H N Y . en r ut ni te p lao C i s et p s[]S tt s dD c i,0 5 1 ) 14 IN ia I N L Z A G e La o co n h ap c i 0 h e e r e J .t ii a ei n 2 0 (2:4 xn n a pd i itn f n e n r s i ascn s o一

】 6. 4

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