(完整word版)精益生产的延伸——精益设计

1、精益生产的延伸精益设计1引言精益生产源于日本丰田管理方式 (Toyota Production Systern, TPS),它的核心思想是消除浪费、持续改善。它融合了单件生产方式及大规模生产方式各自的 优点，并同时避免了前者高成本的不足及后者低柔性的缺点。丰田公司正是凭借这种独特的管理方式取得了骄人的业绩。2007年，丰田的产量已超过通用，成为全球第一大汽车制造商，在全球170多个国家的年汽车销售量超过 937万辆; 2007年度，丰田的利润约合150亿美元，而通用、福特的利润均为负值。精益 生产是一种被实践证明了的科学的管理理念， 并逐渐被越来越多的企业所学习和 借鉴。为提升竞争力，我国部分

2、企业于上世纪80年代末开始学习丰田生产方式， 一汽集团、上海大众、东风汽车等企业先后进行了精益生产的应用与推广。在 20多年的摸索实践中，部分企业取得了明显的成绩，但仍有不少企业未能取得 满意的效果，其主要原因在于不少企业在应用精益生产的实践中存在着理解上的 误区，影响了精益理论在我国的广泛推广。实践中，部分企业仅仅将精益生产看作是企业改善的工具或手段，同时精益生产的应用也被局限在企业生产环节，即在强大的市场竞争压力下，对已经出现问题的生产系统、物流系统、设备布置等进行改善。这种意识及应用上的误区，从 根源上讲是没有把握精益生产的内涵，这严重影响了精益理念在企业改善方面的 应用。2精益设计的提

3、出精益生产从本质上讲是一种理念、一种精神，它的精髓是消除浪费、持续改善、 追求卓越，所以它的应用范围不应仅仅局限于企业的生产环节。在生产环节应用 精益生产进行改善括动，虽然也可以取得一定的改善效果，但这种改善所带来的 效果提升有限。进一步说，这种改善是在企业的生产过程中已经出现浪费问题的 情形下进行的，所以不能从根本上消除浪费发生的根源，只能起到“亡羊补牢” 的效果。若想从源头消除企业浪费产生根源， 应将精益思想扩展到企业的设计环 节，设计环节不仅影响着企业固定资产的投资， 也与企业在投产运行后能否适应 环境变化及战略调整具有密切关系。 从工厂设计阶段开始应用精益理念， 这样可 以起到“根治”

4、浪费的效果，所以本文提出精益设计的理念，希望企业在精益生 产的应用中摆脱误区的束缚，将精益设计的理念应用到企业管理的实践中，进而为提升我国企业的管理水平提供一个新的平台。精益设计就是将精益理念应用到工厂的设计阶段，从工厂的设计阶段或者工厂 运行早期就尽可能杜绝企业将来运作过程中可能发生浪费的根源， 避免带有明显 缺陷的工厂设计方案被付诸实施。可以说实施精益设计是实现精益生产的基础，一个没有进行精益设计的企业若 想在后期取得显著精益改善效果是相当困难的；另外，从工厂设计阶段或前期进行消除浪费的工作可以取得更加明显的效果。 即精益思想应用的时间越早，实施 改善活动的柔性就越大，改善活动成功的概率越

5、大，系统所能得到的期望改善效 果越显著。另一方面，早期导入精益设计的理念可以弥补设计院在工厂设计过程中的不 足。当前设计院对工厂的设计仅涉及到工厂布局、 场地规划、设备布置等粗线条 的活动，而对于设备加工能力匹配问题、 物流成本问题、中间在制品问题及设备的人员布置等问题没有给予足够的考虑， 设计过程中存在的问题经过实际运行逐 渐显现，有些问题会给企业造成巨额浪费，精益设计的实施则可在相当程度上弥 补设计院对工厂设计工作的不足。3精益设计的框架及特点3 .1精益设计的概念架构精益设计的核心理念就是将消除浪费、持续改善的观念引入到工厂设计领域， 打破人们对精益生产应用范围存在的认识误区。通过精益理

6、念与工厂设计的融 合，借助先进的管理理念、信息技术及优化工具，可实现企业消除浪费根源的目 的，从而为企业实施精益生产、提升竞争力奠定基础。精益设计的概念框架如图 l所示。图1中，精益理念包括所有以消除浪费、持续改善为目的的精益手法，如在确 定企业规模时，要使企业规模在满足企业当前需要的同时， 适应环境的变化及企 业战略规划的需要；在布置生产线时，要体现物流流动的一个流及同期化， 员工 的多工程化及多能工化等特征，充分考虑 U型生产线及成组技术；人员配备方面要由传统的“定员制”生产向“少人化”方向发展；同时，实现体现精益思想的物流系统，将物流服务过程中的浪费和延迟降至最低程度，等等FJ4fit#

7、圏1精益设计核舍珂架图1精益设计概念构架工厂设计是指要充分利用传统工厂设计人员的知识和经验，与之进行密切沟通与信息交流，汲取当前工厂设计中的精华。实现精益思想与工厂设计的结合离不 开先进的管理理念、优化工具及信息技术的辅助。设计开始阶段要成立工厂设计 联合小组，成员包括具备精益思想的知识人员、 企业内部管理人员、工厂设计人 员等，联合小组成员实行团队式的合作， 综合运用系统工程、并行工程的管理理 念；设计方案评价过程中需要借助各种科学优化工具实现方案的调整优化；设计过程中应用仿真技术可实现设计过程的可视化， 同时通过对设计参数的调整可以 较方便地实现设计方案的优选。3 . 2工厂精益设计的特点

8、工厂精益设计足激烈的市场竞争环境下，企业为更好、更快地响应顾客多样需 求的必然选择，信息技术的发展、各种先进管理理念的出现等等都为工厂精益设 计的实现奠定了基础。作为先进的管理理念，工厂精益设计与传统的设计方式相 比具有明显的优势，见表1所示。表1精益设计的特点傅竦设计赫曲设计实现 方式施累传竦设歼人5L咒借TT经船任 參璋工厂粗线条的命求F进行设卄; 设忡过程辅以少疗算机找术粗成工厂设计联合T作小ffl. U团 队的方式进行迎计上作i以幣益理 念为播号并融合各种先进的骨理理 念.使设计方案溝足企业战略发廉 的需旻以什算机技术帘为主资实 现工具 方页设拧方案的剧性咨、方案的峡陷参 敘馆况下经过

9、实际运行才廉显理. 同时方案堆以时变化的外鼎环境嶽 岀彌科.不能体現企亚战略发展的 雯求貝有动态比、可梗比萌特点.可在 狡低的竝用、校短的睡间内进讦方 熹的阔帑.便方実具备适虑战略及 环境的能力參与 人员主蹩出传统工厂设计院人罚为主堀成工厂设计耽合小窜.成员包桔 草蘿植空理倉的人员*愛业1T理JT 工厂设f| T程师.裁要时还包柘供 廉裔朋客户等效果 比牧设汁方褰中的各种冋貌不龊擾熬粧 诊斷.会堆加T厂瞬期运您懺家. 降懂債妙的反柱速度.死麻企外坯 争力的握升设汁歸段舁人料吐丼念.可从握头 洞除齐种浪勺产牛沏規够.为实雎 廉莅半产创遵良好的制!.4仿真工具在工厂精益设计中的应用传统上工厂设计的

10、理论方法可以分为定性方法与定量方法两类。其中定性方法主要有缪赛提出的系统布置设计(SLP)方法、Reed的工厂布置方法；定量化方法主要有作业单位两两交换法、CRAFT法、图论法、混合整数规划(Mixed IntegerProgramming，MIP)等。目前也有学者将智能化算法，如模拟退火、遗传算法应用到工厂设计当中。这些方法都从某种程度上为决策者进行科学的工厂设 计、快速地选择设计方案起到了积极的作用，但这些方法也都有一定的不足，如当部门较多、部门形状非矩阵形等情况下难以得到理想解。实践中，设计院在进行工厂方案设计时多采用专家意见法， 设计过程中的主要依 据是设计人员的经验。这种方法主观性强

11、，且静态的设计模式难以反映各部分之 间的相互关系，同时设计方案的实际运行状况难以显示， 不能适应环境变化及企 业战略调整的需要。目前仿真技术凭借其在智能化、可视化等方面的明显优势，应用范围越来越广泛， 将仿真技术应用到工厂的精益设计当中， 不仅可以解决部门多、工艺复杂的设计 问题，同时它还可以使工厂设计具有柔性”，更好地在设计阶段发现问题、消除浪费。具体讲，仿真技术应用在工厂设计中具有以下优势:(1) 直观、可视。通过一个三维的、直观的、可交互的仿真模型，使决策者清晰地了解各工厂设计方案的运行情况，为科学决策提供信服的依据。(2) 能处理复杂的设计方案。通过参数的调整、实体的改变，可以较理想地处理部门较多、工艺复杂的设计方案。(3) 良好的柔性。可以实现对诸如产品调整、订单变更、机器故障等各种动态的、难以预测的状态进行仿真，实现各种例外情况下对设计方案的分析与评价。(4) 较强的数理统计功能。仿真技术可以提供各关键指标的统计数据、图表，为设计者进一步分析原有企业或设计模型存在的问题提供了便利。(5) 合理的时间消耗。通过实体参数调整及仿真速度控制，可以在较短的时间内模拟工厂一个季度、一年及更长时间的运行情况，可以分析企业近期及中期的经 营状况，为工厂设计者节约大量时间及资本投入。5结论企业在导入及应用精益生产的过程中， 应牢牢把握精益思想的内涵。精益工厂