精益生产方式在制造业中的应用

题目：精益生产方式在制造业中的应用摘要国家的综合实力如何可以从该国家的制造业水平看出来，但如今制造业的发展面临了很多困难，各种资源的成本逐年攀升，环境不堪重负，急需节能减排，消费者的需求与以往比发生了很大的变化。企业需要以消费者为中心，进行精益生产，即提升企业产品生产的效率，保证产品的性能，及早制定方案，减少资源浪费，最终控制成本，解决企业利润低的问题。本研究将围绕精益生产这个话题展开论述，利用理论知识分析一些案例。将以C公司的做法作为主要研究内容，根据精益生产理论中涉及到的七大浪费理论，厘清该企业现存不足，再根据精益生产理论想出解决办法，从而促进C公司早日解决问题，提升自己的竞争力。关键词：精益生产；七大浪费；5S管理；单元生产精益生产相关理论和方法2.1精益生产相关理论2.1.1精益生产的起源在我国制造业发展初期，主要通过人力进行，制造过程费时费力，成本高，效率低，产品价格高昂。在第二次工业革命后，开始广泛的利用机器进行生产操作，让制造业得到了迅猛的发展，生产变得高效。日本在二战后资源极度不足，经济发展受到抑制，丰田公司是日本汽车行业的强有力支撑依然没有资本进行新生产线的投资，因此以本公司发展情况为基本，学习了国际上的一些先进管理概念，成功的开发了具有本企业特色的丰田生产体系。这让该企业即使面对石油危机以及日本经济走下坡路的情况下，还是蓬勃发展，并且有着极大的收益，在当时经济萧条的日本脱颖而出。福特公司在1913年就成功创立了全球首个生产线，成为机器时代降临的象征。生产的大规模化使得资金投入大大降低，获得巨大的收益，快速的发展成了国际上工业制造的主打模式，同时让美国在二十世纪快速的发展起来。日本汽车生产量在1980年就成功的作为全球最大汽车制造强国，已经超出了美国。在长时间的调查分析中，几十个麻省理工的国际汽车计划组织（IMVP）专业人士在1985年对丰田制造模式做出了总结分析，更是在1990年发表了《改变世界的机器》一书，其中第一次把丰田模式称为“LeanProduction”，“精益生产”就是来自这个的中文翻译[6]。精细、精简以及精准就是“精”字在精益生产中的诠释，主旨为少而精，就是在制造流程里找出全部增值或者非增值的内容，把其中增值内容继续发展起来，没有意义的流程全部砍掉，有需要进行但是没有收益的内容削减，让资源利用最大化，投资成本尽量降低。效益和利益即“益”，通过最佳的商品质量、尽可能的低成本投入以及最短交货期获得顾客的认可，并且在发展中设立更高的目标，不断地进行优化。下列详细的描写了精益生产的一些优势：始终坚持以人文本，让大家都能在工作中享有适宜的权益参与到决策中，激发工作人员的创新能力以及工作的积极性，认真对待，减少失误。同时，注重对工作人员文化素质以及技能的培养，创造出公司特有的文化氛围[8]。把顾客当成上帝，尽量让客户需求得以最大满足，让他们参与到研发阶段中，提出自己的一些建议，同时通过较为丰富的产品种类、小规模、快速交付到顾客手中，让他们从中获得最大的满足。按照规定时限完成交货，尽量减少在生产量以及库存量，应该保持和供应商之间的密切友好合作，能够更好地为双方提供资源上的支持，各自获得应有的利益[9]。精确实行看板管理以及生产准时模式，让设备最大可能的运作起来，不被闲置，按时生产准确数量的货物，减少研发时间，控制库存量在合理范围，清除升高成本的部件库存量，快速交付商品，尽快获得收益；保证生产过程的产品质量，不断进行优化，让生产得以最大的发展。在保证产品质量的同时，尽可能的减少投入，实现无库存负担，让产品尽可能多元化，把完美和更加精益作为生产理念。企业内部尽可能削减掉不必要的工位以及流程，避免繁杂的组织机构。以团队的模式进行工作，保证做到专业快速的研发，实现“精简”目标。2.1.2七大浪费概念精益生产的重点内容即不断优化、清除浪费，“精益七大浪费”是其中十分重要的观点，认识浪费即做到清除浪费的首要条件。每一个企业的管理过程和现场都极其繁复，所以很难发现其中出现的浪费问题，丰田公司在对自身生产方式进行长期改进和探索的过程中，大致总结归纳下列7种类型的浪费现象：等待浪费、加工浪费、库存浪费、搬运浪费、动作浪费、不良浪费、过度生产浪费。等待浪费即设备或人员在待机或等待的过程中浪费的资源。等待浪费是生产中最常见、最易忽略但又无法避免的，如何最大限度地降低等待浪费是需要重点考虑的问题。生产中由于设备故障、不合理的生产计划、不协调的制程产能、无法及时供应物料等问题都会引起设备或人员的局部或整体等待，不仅增加了产品的生产周期，还增加了产品的生产成本支出。加工浪费是指企业或部门自主进行的自保行为，目的是提高企业或部门的安全性能，为环节加工浪费，就需要合理正确的了解客户的实际需要，另外还需打破企业内部各部门的不协调，为避免某些部门自行在部门内部制定过高标准以逃避责任。库存浪费即企业因生产所需的物料不能顺畅流通而出现的浪费现象，库存确保了企业产品的供货正常，缓解了在市场需求增大的条件下企业所承受的压力，但过多的库存也会引发一些流动资金缺乏、管理风险、保管费用增加等问题。搬运浪费即因为一些物料的堆积、移动、整列、放置等引起的不必要的浪费。通常生产任务量或厂区布局不完善时会出现搬运浪费的情况，这样的情况不但会拉低企业的生产效率，还会造成人物、物力的损失，同时还会占据一定的生产区域，无形中提升了物品丢失、损坏的概率[10]。重复动作、动作过大、步行过多、动作过大等都属于动作浪费的情况，在一些制造企业的生产中，由于其并未进行精益生产改革，有超50%的时间会浪费在无效的工作上，使得企业的生产效率大幅降低，同时还造成了体力损耗，严重的则会出现生产事故。由于制造过程或原料的不合规导致损失出现后，需要投入大量时间、物力、人力等进行处理。不良浪费的存在可能是制造过程存在问题，也可能是设计的不完整而引起的。过度生产浪费即过多、过早的展开生产工作，而导致产品的数量远超市场、客户实际的需求量。该类浪费现象是所有浪费情况中影响最大的一种，生产的过度会引发能源成本、物料成本、库存成本、运输成本的直接增加而加重浪费情况。引发生产过度的现象有很多原因，主要有下列3个方面：1、企业在敲定生产计划时并未充分了解市场信息，导致生产计划不符合市场需求，最终造成过度生产；2、企业自身不具备强效的生产能力，为避免出现产能不足的现象而过度生产；3、企业生产流程中的各制程产能或单位没有足够的协调性，使得整个生产过程不够顺畅，一些环节甚至存在产品堆积的情况。2.2精益生产应用工具价值流分析、快速换型、5S管理、拉动生产、单元生产、全面质量管理TQM和全员生产维护TPM都是用于精益生产的应用工具。由于本文是针对C企业管理生产过程中出现的问题而展开剖析的，因此本文仅讨论如何正确使用部分精益生产工具。2.2.15S管理5S管理包括素养（SHITSUKE），清洁（SEIKETSU），清扫（SEISO），整顿（SEITON），整理（SEIRI）五个方面。5S的概念来自日本，主要用于整顿、管理生产过程中的方法、材料、机器、人员等生产要素。针对生产过程中的各个要素进行评定，判断是否需要改进甚至消除该要素，同时保证生产现场的环境足够清洁，进而保证职工生产过程中的素养水平，培养职工正确的生产操作。生产现场的管理水平反映了企业的5S管理水平，而推行如TQM、TPM、ISO等精益活动的成功与否又受生产现场管理水平的影响。保证生产现场后才能更加成功地推动5S管理的开展，才能进一步完善企业的状况[11]。保证生产现场的管理水平也是最有效、最直接压低企业管理费用的方法。2.2.2单元生产为更好的配合多品种、小批量的生产情况，可以选用单元生产的方式布局企业的生产线，能够更好地降低在制品的存量。由于单元生产方式是根据制品的生产工序来设置流水化生产线，所以需要集中设置制品的生产设备，进而构成相对独立的生产单元。通过这样的方式，能够极大的减少每个工序间所需要的搬运时间和路线，进而减少其中的成本支出。PAGE14第三章C公司生产管理问题3.1公司概况3.1.1公司简介C公司于1958年成立，总部设在香港，其主营业务包括生产、组装零部件；销售；研发注塑机等，经过多年的发展，如今成为了全世界销售注塑机数量最多的企业之一。该公司研发、生产的注塑机已经获得了国家权威机构的认证，评选为“中国名牌产品”。公司的销售范围包括英国、法国、加拿大、美国、墨西哥、巴西及多数东南亚国家等世界各地。3.1.2公司存在的问题分析基于文章上述提及的7大浪费现象，分析研究C公司在管理生产体系时出现的问题，归纳总结得：物品摆放较混乱；C公司的生产中为区分不同的物料，放置了名称卡片在其对应的物料框内，且在生产现场并未划分专属的物料存放区域，更没有做到按种类放置不同物料。由于多种物料堆积在一起，且物料名称卡片是单面，无形中增加了找寻物料的工作量，耗费了生产时间，甚至会出现错搬物料的情况，由于错误的搬运使得生产中出现了很多不必要的生产浪费。明明在现场中设定了工具柜，但却并未发挥其作用，生产工具乱堆乱放，没有按照型号、类别来放置，工人在使用时往往需要现找，造成了生产时间的浪费，降低了生产效率。员工磨洋工现象频发；缺乏管理人员监督员工的工作，使得很多员工存在磨洋工的现象。部分工人为完成其指定的任务数量，则选择私自修改切削参数来确保任务数量达标，但是这样的操作会造成机器的磨损，刀具的破损则加长了停机换刀的时间，整个有效的生产时间缩短，不仅使生产的耗损增加还降低了产品的质量。生产计划管理混乱；在C公司中，生产管理部门根据公司的订单量来安排生产计划，并安排公司的各个工种进行生产。在此过程中，共产管理部门仅将生产计划通报给各组组长，再有组长给各岗位员工分派任务，这导致在各个工种之间没有建立良好的沟通交流渠道。各班对前后工序的生产状况基本一无所知，造成前道工序未能正确生产出后面工序所需的零件。生产计划管理困难不仅造成了所需零件不能按时完成的现象，还会增加一些制品的库存，严重影响了生产效率。设备布局不合理；通常情况下，为了保证车间的布局清晰，车间应该按照加工零件的种类来布置设加工设备。主要分为检验检测区、铣削区、磨削区、车削区以及钻削区等几个区域。各区域放置不同的加工设备，环环相扣，完成零件加工。这样布局有利用车间的统一管理。C公司主要生产工艺复杂的零部件，需要多个设备交替加工。在加工过程中，需要将零件在不同加工区域来回搬动，不仅增大了物料的搬运成本，还容易发生物料加工错误的现象。另外，频繁的物料搬动容易阻塞物流，增加制品库存成本。总而言之，在经济快速发展的今天，制造业发展迅速，各类型公司鳞次栉比。然而一些企业原有的生产模式存在明显的漏洞，生产管理不善，导致企业的市场竞争力下降，应及时调整生产模式，提高企业的市场竞争力。第四章基于精益生产的优化改善针对上文提出的C公司生产管理方面的问题，本章将结合精益生产释放的基本理论提出以下优化改善方案。4.1推行全员5S活动，改善现场环境与氛围4.1.1实施5S管理的方法针对C公司的生产环境，可实施5S管理的管理方式，即实施检查（CHECK）、计划（PLAN）、调整ACTION）、执行（DO）的PDCA循环管理模式。PDCA如图4.1.1-1所示。图4.1.1-1PDCA管理循环5S循环管理模式的主旨是改善员工的工作环境，以求达到为员工营造美丽、高效、安全的工作氛围的目的。5S循环管理模式首先改变公司的工作现场，从而影响员工的思维模式，最后改变与员工的工作状态。实现要我改变到我要改变最后变成我去改变的，并在工作中持续改变的目的。5S循环管理模式是在改善工作环境，创造优良现场，以此来培养员工、影响员工、感染员工。由于人是改善管理模式的主要执行者，若人类的思维方式和行为习惯不改变，就无法落实5S管理活动。为了实施5S循环管理模式，员工必须清楚的认识到5W2H：WHY—为了明确工作的目的，需要清楚为什么要执行该计划、执行该计划的原因是什么以及能提出其他方案代替。WHAT--为了确定工作的内容，需要清楚该方案需要做什么。WHEN--为了确定工作的时间，需要清楚什么时候执行方案最合适。HOWMUCH——为了确定工作的程度，需要清楚要做哪些工作以及这些工作需要做到哪种程度。WHERE--为了确定工作的地点，需要清楚在该方案应该在哪里做。HOW--为了确定工作的方法，需要清楚如何执行该方案。WHO--为了确定工作的执行者，需要清楚应由谁负责执行。明确5S管理模式的具体实施方案后，应该着手准备，落实方案上的各项工作。首先应在公司选择合适的区域建立5S管理示范区，先在示范区试点，考察5S管理模式的效果。待5S管理示范区的效果符合要求，将其他区域按照5S管理标准进行改造。需要注意的是，公司应确保整个区域的5S和示范区的5S应同步建立。图4.1.1-2为示范区的5S实施前后对比图。图4.1.1-2示范区5S实施前后对比遵循阶段性的原则，继续推进5S项目。通常，公司会同时执行多个项目，这些项目之间存在一定的关联性，但每个项目在细微之处又存在差异。5S项目也存在着独特性，并且应该在遵循阶段性的原则基础上，继续推进5S项目。在建立5S区域之前，应该清扫整理现场，改善环境。整理好现场之后，便清洁与素养现场。由此可见5S中的后面两个S其实是对前面三个S的补充，而且每个阶段是相互独立的。因此，5S项目必须要分阶段进行。最后便是长期在公司实施5S管理，提高生产效率。实施5S项目还必须建立监督检查机制。为了保障5S管理模式的正常运作，应根据5S管理的检验标准，开展监督检查工作，项目的监督检查包括小组定期检查、员工自查以及管理层不定期抽查等几种方式。完成检查工作后，公司必须及时公示检查结果，并实施奖惩措施。对于5S项目实施较差的团队，应要求其在一定时间内改善，并监督改善结果。5S管理检查还应包括管理层的突击检查。突击检查结果直接反应了各个团队对5实施S项目的态度和项目完成情况，检查结果应及时公示，同时将结果提交给公司领导。另外，公司的绩效考核也可将突击检查纳入考核范围，并实施奖惩措施。对于5S项目实施较差的团队，给予批评，应要求其在一定时间内整改，并监督改善结果。把薪资与5S项目执行结果联系起来，有助于员工更好的落实5S管理计划。4.1.2实施5S管理的效果如图4.1.2-1所示，在执行5S计划前，公司的地面脏乱、各种工具未归类放置、物料堆放混乱，设备布满灰尘，导致公司整体脏乱，无法及时找出所需工具。另外乱堆乱放导致了公司空间不足，操作拥挤。因此，该公司常常出现设备故障、生产效率低等直接影响公司效益的问题。图4.1.2-1公司5S前现状如图4.1.2-2所示，在公司执行5S计划之后，公司的地面变得干净、各种工具归类放置、物料堆放整齐，设备标识清晰，环境舒适。这有利于提高产品质量，提高生产效率。另外还提高员工的工作热情，塑造了一个干净整洁的公司形象。图4.1.2-2公司实施5S后集锦4.2优化生产设备布局4.2.1C公司机加工车间当前设备布局形式该公司采取按设备加工类型进行布局。但这种设备布局仅仅适用于加工工序少、结构简单的零件。在C公司成立之初，公司主要加工形状简单的零部件，按机群式布局可以满足公司的加工需要，并且也方便管理。然而，经济的快速发展导致一些形状复杂的零部件的需求增加。目前，C公司主要生产工艺复杂的零部件，零部件形状越复杂，对加工的要求越高，工艺越复杂，需要多个设备交替加工。从而使得制品在各工序间循环往复，产生了额外的工作，进而导致了搬运成本提升，生产周期延长等问题。若在多类零件共同加工时采用这一方式，则会大大提升生产难度，导致加工混乱化，无序化。4.2.2C公司机加工车间设备布局优化方案为进一步完善设备类型布局，降低动作，等待，搬运等各类浪费，需用井然有序的加工流取代原有杂乱无序的加工流，提升产品加工效率，从而增加产量，单元生产便是一种可行性的生产方式。可将其视为机群式布局与流水线布局的结合体，通过产品分族矩阵，将同一生产流程的产品进行归类，控制生产速度，同时科学安排操作人员，同时以产品加工流程为依据，将各流程所需的加工设备，场地，物料等集中在一次，从而形成加工单元，加工单元的形状多为L型与U型。通过这种布局方式，不仅能够减少作业占地面积，同时也能够降低动作，等待，搬运等产生的浪费。将C公司机加工车间NL组作为分析对象（NL表示数控车床），该组以注塑机的过胶圈，过胶头，射嘴，油缸盖和传动轴为主要生产零件，下图4.2.2-1显示的是班组未经完善前的设备布局状况；图4.2.2-1NL组设备布局图根据单元生产规则，对班组零件展开产品分族与工艺路线分析，同时进行一定的均衡生产与节拍把控。把该班组生产设备布局改善为4大生产单元。如下图4.2.2-2所示。通过单元布局，不仅能够减少生产设备占地，也能够降低动作，等待，搬运等活动产生的浪费。图4.2.2-2NL组改善后设备布局图参照节拍分析结果与生产工艺新添了部分设备，用途中绿色部分表示。新增设备41.67%，设备占地比降低了25.15%，占地面积利用比提升了4.9%。由此可见，通过单元划分，显著地降低了设备的占地面积，提升了空间使用率。下表4.2.2-3显示的是改善前后数控车床组各类数据的对比情况。表4.2.2-3数控车床组改善前后对比表数控车床组对比项目改善前改善后改善效果占地面积（m2）487.2487.20%利用面积（m2）406.0429.8+4.9%设备数量（台）1217+41.67%设备占地比（m2/台）33.825.3-25.15%不难发现，第一单元是4大生产单元中取得成效最好的单元。EM系与AI系传动轴是其主要生产产品。根据图表不难发现，为完善前，该物料成品库存多，加工时间长，不能够满足消费需求，常出现欠件问题。在完善后，制品库存量显著降低，同比降低了66.7%，EM系传动轴生产搬运距离减少了58.7%。交货周期变为11H，与原有的64H相比，提高了82.8%，同时欠件率转为0%。下表4.2.2-4是改善前后第一单元各生产要素的对比情况。表4.2.2-4第一单元线改善前后对比表第一单元线对比项目改善前改善后改善效果搬运距离（m）4619缩短了58.7%在制品库存（PCS）15050下降了66.7%收件交付期（H）6411提升了82.8%欠件率（%）1000无欠件现发生PAGE8第五章结论5.1结论本文将精益生产七大浪费理论作为研究出发点，通过实践分析与现场调研，归纳出公司生产管理中存在的缺陷与不足。并充分发挥精益生产工具的价值与作用，根据不同问题，制定针对性的解决方案，从而进一步提升C公司生产效率，提升公司的市场竞争力。在阐述过程中，归纳出如下结论；（1）在深入分析七大浪费概念后，有利于深入发掘浪费根源，从而制定针对性的解决方案，确保浪费问题得以根治。（2）通过全员5S的开展可得，作为精益生产的基础工具，5S是生产管理的前提与基础。5S活动可以有效处理生产中的常见问题，同时其他精益工具也会因5S的开展而受到积极的影响。因此，应将全员5S活动作为基础性活动，在落实精益生产时，应当率先开展。（3）精益生产的灵