精益生产之均衡化生产

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均衡化生产

4.1均衡化生产概念4.2总量均衡4.3品种均衡4.4均衡生产实施本章要点4.1均衡化生产概念Muda浪费Mura不均衡Muri负荷过重浪费、负载过重与不均衡概念

杜绝浪费是精益生产方式的核心。在日语中浪费用“Muda”表示，在精益生产方式中，“Muri”（负荷过重）和“Mura”（不均衡）也与Muda同等重要。未能创造价值，不增值的活动员工或设备的负荷过重可视为上述两“M”的波动结果,其来自不合理的生产日程，或是由于内部问题而导致的产量波动能力平均9.7工位①②③④⑤⑥⑦⑧⑨10108119101010.58.5瓶颈不平衡时产生库存工厂中生产线工位生产能力不均衡示例：工位③能力最低易造成生产瓶颈，工位④能力最大易产生库存，这种能力不均会引起浪费。因此，要尽可能地减少这种不均衡的产生，即消除不平均现象的均衡化。批量生产均衡化案例批量生产的不平衡

为避免浪费，后道工序不应采用集中连续的顺序装备同一产品，而应采用在某一时间单位内各品种出现的比率均等的顺序进行装配（采用混流生产），即均衡化生产。这样前道工序的负荷就会减少，每日平均生产成为可能。如下图：混流生产的均衡化均衡化生产概念均衡化生产也称平准化生产，各种产品的生产节拍与对应产品的平均销售节拍一致。均衡化生产实现准时化的前提条件，实现看板管理的基础。采取混流生产、缩短作业转换时间、一个流生产、准时采购、全面品质管理等管理手段和方法来实现。总量均衡品种均衡4.2总量均衡

总量均衡就是将一个单位期间内的总订单量平均化，即将连续两个单位期间的总生产量的波动控制到最小程度。定义：生产总量不均衡产品产量出现波动人和设备要依照生产量的高峰期做准备产量减少时，容易产生人员、库存等浪费总量均衡的重要性总量均衡案例分析

某月某产品的实际需求量为400台，一月生产20天，每日生产量的需求不同，最高日30台/日，最低日10台/日，如图所示。产量/台平均20日期月合计：400台3010221724100123456实行总量均衡前

如果采用总量均衡的办法，是日产量保持一致，即每天生产20台，则可以按这个产量准备人员以及生产要素。这样，总产量没有减少，人员以及生产要素却可以减少1/3，成本也就随之降低。产量/台20月合计：400台据此配置生产要素日期0123456实行总量均衡实施总量均均衡后，虽虽然每天按按照相同的的数量准备备人员及生生产要素，，但需求仍仍有可能产产生波动，，可分为短期波动和长期波动两种情况。。1、短期波动对于短期内内需求有小小幅度波动动，当需求求量增大时时可以采取取加班方式式，需求量量减少时则则提早结束束生产。产量/台短期波动平均20日期月合计：400台3010221724100123456加班提前结束配置生产要素仍以某月生生产400台产品为例例，如在当天需需求量稍大大于20台时，靠加班即可解解决；需求求小于20台时，提前结束生生产。对于周期性性的大幅波波动，则需需要重新进进行总量均均衡配置生生产要素，，而进行产产品总量均均衡的周期期由产品特特点及工厂厂管理能力力而定：产品需求量量波动频繁繁则调整也应应频繁进行行，工厂管理能能力强则可以在需需要的时候候及时调整整；如果不强则只能允许许浪费的存存在或供不不应求。产量/台日期3020012345n长期波动12345m重新进行总量平衡2、长期波动如果完全按按照准时化化生产，则则会产生生生产要素配配置的浪费费；如果不按准准时化生产产，则会产产生库存浪浪费。因而要权衡衡产能损失失与库存浪浪费的最佳佳平衡点。。根据经验验，日产量量允许存在在着一定的的变化幅度度，但为保保持人员和和设备的稳稳定性，应应把振幅控控制在20%之内。20产量/台日期振幅20%

12345n总量均衡允许的产量波动幅度总之，生产产总量均衡衡可以防止止两种浪费费：工厂在不同同时期不均均衡造成的的浪费不同工序之之间不均衡衡产生的浪浪费4.3品种均衡某工厂某月月有三种产产品X、Y、Z需要生产。。X产品的需求求数为1000件，Y产品为600件，Z产品为400件。假若每每月工作日日为20天，则传统生产计划划安排为前前10个工作日先先将X产品生产完完毕，然后后6天生产Y产品，最后后4天生产Z产品。这是是一种常见见的型态，，也称分段段生产。案例：品种均衡的的概念品种均衡就就是在一个单位位期间内生生产的产品品组合平均均化，是各种产产品在不同同单位期间间不产生波波动，在生生产各种产产品时所需需前工序的的零部件数数量不产生生波动。传统的生产产排程某月生产计划品种总量1234567891011121314151617181920X1000Y600Z4001000600400(单位位：：个个)由表表中中可可以以看看出出，，X产品品通通常常会会导导致致较较长长时时间间的的库库存存，，而而Z产品品却却大大半半个个月月无无货货可可供供。。一个个月月20天每每天天重重复复1次，，共共20次，，就就可可以以每每天天生生产产出出X、Y、Z产品品，，产产品品积积压压与与短短缺缺的的情情况况将将大大大大减减少少生生产产资资源源利利用用率率也也将将提提高高。。但但是是应应当当设设法法减减少少每每天天作作业业转转换换的的辅辅助助时时间间。。某月生产计划品种总量1234567891011121314151617181920X1000

Y600Z40050个/日30个/日20个/日传统统的的大大批批量量生生产产的的方方法法可可以以节节省省作作业业转转换换时时间间，，但但是是，，与与市市场场需需求求会会出出现现很很大大差差异异。。为为满满足足需需求求多多样样性性，，进进行行如如下下改改进进：：每天天生生产产X产品品50件，，Y产品品30件，，Z产品品20件，，改改进进后后的的月月生生产产排排程程如如表表所所示示：：某日生产计划产品产量8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:00X1000

Y600Z400这种以天为单单位的生产安安排，每天将将依旧按照批批量生产的方方式，即先生产50件X产品，其次是是30件Y产品，最后是是20件Z产品。改进后的日生生产安排如果进一步细细化生产单位位，1天内产品X、Y、Z按照5：3：2的比例轮番生产。。1/10个工作日重复复1次，1天重复10次，1个月重复200次。这样，对顾客客的服务与对对企业资源的的利用情况就就会更好，不不仅使得在更短的周期内内产品种类出出现的比率是是均衡的，而而且使在这些些产品的生产中消耗的前前工序的零部部件数量尽可可能小地波动动。503020例如，X、Y、Z三种产品各由由A、B、C三种零件组成成，如下表：：下表为X、Y、Z批量分别为50件、30件、20件时需要的各各种零件数量量。从表中可知，，每天按X、Y、Z各自批量生产产，则各个零零件波动较大。例如，，当生产X产品时需要A零件为10个，当生产Y产品时需要A零件为2个，这样容易易产生库存和和人员的浪费费。各产品零件构成产品名称A零件B零件C零件X产品1023Y产品252Z产品385改进前每天各产品零件消耗数量产品批量A零件B零件C零件X产品50500100150Y产品306015060Z产品2060160100如果1天内产品X、Y、Z按照5：3：2的比例进行轮轮番生产，1/10个工作日重复1次，则1/10个工作日内各各个零部件的的消耗速率就就相同。以这样的思路路改进下去，，不断细化生生产单位，直直到可以按照照“X—Y—X—Z—X—Y—X——Z—X—Y”的顺序重复生生产，达到最最小的观察时时间单位，满足精精益生产倡导导的以小时、、分钟为单位位进行安排的的要求，实现现均衡化生产。。改进后的零部件消耗数量产品批量A零件B零件C零件X5624131Y3Z2X5624131Y3Z2X5624131Y3Z2按品种均衡就就是要在一定定的周期内各各品种出现比比率是均等的的，并且时间、周期期尽可能缩短短，尽量细化化观察标准，，如下图，这这样使产品瞬时生产数量量波动尽可能能控制到最小小程度。品种观察细化化观察时间单单位按不同时间单单位均衡的实实例某汽车装配线线装配A、B两种车型，装装配顺序是4个A型车和2个B型车循环。装配配线和部件线线的生产节拍拍都是4min,生产部件A和B的工序序都需要两两名操操作工工。由由于车车型的的不同同而需需要不不同的的部件件，即即装配配A型车需需要用到到A部件，，装配配B型车需需要用用到B部件，，如下下图所所示。。案例一一：品种均均衡的的作用用未均衡衡的装装配线线生产产（1）如果果按照照准时时化的的生产产要求求进行行生产产，当当后工工序装装配线线装配配B型车时，需需要使使用B部件，，则生生产A部件的的生产产线等等待，，反之之亦然然，这这样就就造成了等等待的的浪费费。（2）部件件线的的生产产节拍拍仍为为4min,如果为为了使使各工工序不不等待待，就就会出出现生产过过剩而而库存存增加加，造造成生生产过过早的的浪费费和库库存的的浪费费，如如下图图：产生制制造过过早和和库存存（3）为了了解决决上述述问题题，如如果将将部件件线的的生产产节拍拍调整整到8min,各工位无等等待现现象，，并且且生产产能力力配置置可减减少50%（如部部件线线操作作人员员只需1人）。。但是是后工工序的的装配配线在在使用用其中中一种种部件件时，，另一一种部部件会有中中间库库存。。例如如，后后工序序的装装配线线在使使用部部件B时，A部件线线还在在生产，，但A部件并并未领领取，，因此此出现现中间间库存存，最最多时时会出出现2个A部件。。产生中中间库库存（4）若对对后工工序进进行品品种均均衡，，按照照“A—B—A—B—A…””循环顺顺序进进行生生产，，这样样可消消除库库存和和等待待，同同时生生产能能力配配置可可减少少50%。实行品品种均均衡的的混流流生产产下图为为生产产a、b、c三种车车型的的装配配线。。a车型作作业时时间是是4.2min，b车型3.8min，c车型4.0min。根据据生产产需求求，装装配线线的平平均节节拍是是4min，如如果采采取取连连续续生生产产方方式式，，如如图图a）所所示示。。整整个个装装配配线线需需要要按按最最大大节节拍拍4.2min（生生产产a车型型））配配置置人人员员，，但但当当最最小小节节拍拍3.8min(生产产b车型型））时时则则会会产产生生等待待，，从从而而造造成成人人员员浪浪费费。。案例例二二：：a）均均衡衡前前对装装配配线线生生产产进进行行配配种种均均衡衡即即采采用用混混流流生生产产如如b)所示示。。b）均均衡衡后后据美美国国有有关关资资料料统统计计，，即即使使在在美美国国这这样样工工业业发发达达的的国国家家，，在在工工业业装装配配生生产产中中平平均均要要有有5%-10%的生生产产时时间间是是浪浪费费在在平平衡衡延延迟迟上上。。采用用品品种种均均衡衡后后，，通常常把把所所需需工工时时多的的产产品品、、所所需需工工时时一一般般的的产产品品、、所需工时时少的产产品合理理地搭配配，均衡的进行行流水混混流生产产，可有效效解决装配线线平衡问问题。实施均衡衡化的优优点零部件使使用量稳稳定设备和人人力负荷荷稳定化化在制品和和库存大大大减少少提高了对对市场的的反应速速度使工人操操作更加加熟练重视事前前训练，，避免实实际操作作中错误误的出现现。企业必须须采用快快速装换换技术补补偿因切切换次数数增加而而产生的的时间损损失。考虑设计计通用的的工装、、夹具来来整合不不同的产产品，以以配合适适当的机机器设备，一般般以引入入应用柔柔性生产产系统（（FMS）和成组组技术（（GT）的生产产机器配置技技术为宜宜。针对市场场需求量量与生产产量差异异较大的的问题，，可采用用两种方方法；设法将变变动的幅幅度控制制在10%以内。如果要结结束某种种特定类类型产品品的生产产，必须须事先通知供应应商，并并对相关关损失进进行补偿偿。实现均衡衡化生产产需要注注意的几几个问题题4.4均衡生产产实施迅速适应需求变化的生产准时生产（仅能销售的数量生产能销售的物品）每月的适应（对应于总量的销售速度<循环时间的生产）每日的适应（对于分品种的销售速度的产生）各工序的月份生产能力计划按照当天分品种的循环时间的生产指示内示各工序品种的月份生产量和每天的平均生产量通过看板方式（拉动方式）进行的对前工序每天的生产指示决定各品种的月生产计划（基本生产计划）决定混流装配线的产品顺序计划月份需求预测来自销售商的日订货柔性设备缩短生产过程时间均衡生产通过看板方式进行+10%左右的微调均衡生产产实施阶阶段1、制定生生产节拍拍生产数量量并不一一定是固固定的，每天的的生产节节拍也不不是固定定不变的的，它们们随生产产任务而而变化。。均衡生产是指每天要以一定的节拍循环地生产多个品种均衡生产产排产计计划定义：生产节节拍是指指连续生生产出2个产品所所需要的的时间间间隔。生产节拍=一天正常生产时间一天生产数量例：仍以X、Y、Z三种产品品为例。。假设一一天工作作时间为为8小时，则则产品X、Y、Z节拍分别别为9.6min,16min,24min，各产品品平均节节拍为4.8min。可以看出，均均衡生产产可以理理解为在在当月里里，用与与各种产产品的平平均销售售速度同同步进行生产产。均衡化生产的生产节拍产品月产量/件日产量/件工作时间/min生产节拍/minX1000504809.6Y6003048016Z4002048024合计或平均20001004.8轮排图就就是生产中各各品种及及生产数数的排列列图，它形象象地描述述了各品种的生生产排列列。例：仍以生产产X、Y、Z产品为例例。假设设每天生产100件产品，，X需要50个，Y需要30个，Z需要20个，依照照均衡化化生产计计划的方方式，X、Y、Z的生产比比率为5：3：2，最小生生产批量量按照每每个循环环生产10个产品，，一天共共10次循环，，生产节节拍480min/100=4.8min。其无自自由位轮轮排图如如下：2、轮排图在实际生产中中，可能会发发生延迟情况况，为了增加加生产安排的的灵活性，可可以增设一个个自由位。有自由位的轮轮排图自由位就是不指定具体产品的调整位，用自由位的时间来应对生产过程时间的调整，增加生产安排的灵活性。在产品品种较较多的情况下下，采用ABC分类法进行排排产。具体步步骤如下例：：3、ABC分类法例：某条生产线生生产10种规格产品，，如下表：产量信息与ABC分析产品日产量/件生产量累计/件比率生产总量/件a50050033%合计800平均400b30080053%c200100067%合计450平均150d150115077%e100125083%f70132088%合计250平均50g60138092%h50143095%i40147098%j301500100%1)对各规格产品品进行ABC分析，设定A为50%以上的生产量量，B为20%~50%的生产量，C为未满20%的生产量。产品a和b占总产量的53%，属于A类产品；产品c、d、e占总产量的的30%，属于B类产品；其余产品占占总产量的的17%，属于C类产品；2)决定生产批批量。以10、100的倍数等容容易辨识的的单位，构构成生产批量，使管管理单纯化化。3）制作均衡化化计划周期期表。先确定A、B、C三类产品的的每天平均生产量，，然后再具具体安排各各产品。下下表为最终终均衡化计计划周期表表：A类产品尽可可能安排每每天生产B类产品尽量量以周为单单位安排生生产（每个个循环3日~1周）C类产品可以以按实际情情况统筹安安排生产4）安排每天产产品投入顺顺序计划。在均衡化化计划周期期表的基础础上，可以以进一步均均衡化，安安排每日产产品投入生生产线的顺顺序计划，，此时，可可以参照轮轮排图的做做法。例如，第一一个工作日日生产a、c、d、f、g、h6种产品，可可以按照16：6：3：2：2：1（800:300:150:100:100:50)的比例作出出轮排图。。均衡化计划周期表产品1234567891011121314151617181920a800400400400800400400400800400400400800400400400800400400400b

400400400

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400400400A800800800800800800800800800800800800800800800800800800800800c300150150300150150300150150300150150300150150300150150300150d150150150150150150150150150150150150150150150150150150150150e

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150B450450450450450450450450450450450450450450450450450450450450f100100505050100100505050100100505050100100505050g10050505050100505050501005050505010050505050h5050505050505050505050505050505050505050i

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505050C250250250250250250250250250250250250250250250250250250250250总计15001500150015001500150015001500150015001500150015001500150015001500150015001500其他技巧1、装载均衡衡箱这种箱子有有一列看板板插口供每每个产品使使用，还有有一行看板板插口供每每个产品使使用。看板板不仅表示示生产的量量，而且表表示生产这这种量的时时间。使用装载均均衡箱的看看板循环过过程：2、指定座对于像涂装装、电镀等等采用批量量生产的工工序，可采采用指定座座的方法进进行生产均均衡化。所谓的指定定座就是对对号入座的的意思。例：图为传统生生产排程使使用的指定定座实例（（改善前）），是用于于挂A、B、C三种产品的的挂架。产产品A的挂挂架架每每个个架架子子可可挂挂8个，，共共有有三三个个架架子子；；产产品品B的挂挂架架每每个个架架子子可可挂挂6个，，共共有有2个架架子子；；产产品品C的挂挂架架每每个个架架子子可可挂挂9个，，共共有有2个架架子子。。改进进后后的的指指定定座座传统统方方式式会会出出现现如如下下问问题题：：以批批量量的的方方式式到到前前工工序序领领取取零零部部件件，，从从而而形形成成较较多多的的在在制制品品库库存存；；涂装装以以后后采采取取批批量量堆堆积积搬搬运运的的方方式式，，容容易易造造成成擦擦伤伤，，是是不不良良品品增增多多；；涂装装工工序序没没有有形形成成流流程程化化，，妨妨碍碍整整体体效效率率提提高高。。3、接接棒棒区区方方式式以相相邻邻的的两两个个工工序序之之间间划划出出一一个个““接接棒棒区区””。。当当前前工工序序的的作作业业人人员员发发现现其其产产品品已已经经流流动动到到接接棒棒区区时时，，请请求求下下工工序序的的作作业业员员支支援援，，帮帮助助完完成成工工作作。。4、分分支支方方式式在正正常常的的生生产产线线中中再再设设立立一一条条分分支支生生产产线线，，将将超超出出主主生生产产线线作作业业量量的的部部分分在在分分支支生生产产线线上上加加工工生生产产，，直直到到进进行行到到正正常常作作业业量量的的工工作作站站时时再再返返回回正正常常的的生生产产线线内内。。分支线表示X，2min/个表示Y，1min/个一汽汽红红旗旗轿轿车车焊焊接接车车间间通通过过学学习习准准时时化化生生产产管管理理，，推推行行均均衡衡化化生生产产，，将四四门门两两盖盖工工段段的的大大批批量量生生产产改改善善为为小小批批量量混混流流生生产产。。下下图图为为改改善善前前焊焊装装车车间间的的布布置置图图。。均衡衡化化生生产产改改善善案案例例1、改改善善前存存在在的的问问题题分分析析四门两两盖工工位采采用大大批量量生产产，存存在如如下问问题：：采用单单品种种、大