精益生产,越来越被大家所熟知。K/3V11推出精益生产的电子看板模块,引起了制造领域人员的广泛兴趣,不乏来自客户,来自售前一线和实施领域的各种人员,相对与接触比较早的MRP制造系统,精益更象一个新鲜的事物。
考虑到市场上讲精益概念理念和故事的内容比较多,但实际可执行的技术内容比较少,尤其是讲精益软件系统的。为此开博专门讲讲精益如何执行的,并结合K/3精益管理模块在原型客户中实际使用的情况来描述,虽然我四年前接触精益生产的概念,从1年前的K/3精益模块的概念设计,到现在的项目实施,都参与了这个过程。但精益博大精深,有人说学MRP系统要5年,精益则是到现场做10年。所以现在写来,难免错误或片面,拿出来一起讨论。
还是按照业务流程来,也是K/3精益系统设计的流程来,先介绍几个基本的概念。
一、生产单元(Work Cell)
生产单元定义是什么?
生产单元有哪些种类型?
生产单元和一般说的工作中心有什么区别联系?
生产单元在K/3精益系统中是如何定义的?
生产单元是如何影响生产组织流程的?
生产单元和车间工序,生产看板的关系是如何的?
生产单元建立考虑的因素有哪些?
生产单元,引用APCIS字典标准的定义:由不同类型的机器组成的生产单位,在这个生产单位中制造相似工艺的产品。而工作中心,一般由相似产能的机器或人员组成,通常是能力计划和细能力排程的一个单位。
生产单元可以是一个车间,也可以是几台机器或人员组成,我们经常听到的是U型单元一般就是指生产单元。生产单元是精益生产的最基本的生产单位,一般来说每个生产单元生产同类工艺的产品,这个过程中,有可能会有不同的工序,工序之间的加工时间是可以平衡的,目的是使加工产品能流动起来,而减少在制品。
有人可能会问,那么生产单元和生产组织有什么关系呢?是否上下级的生产单元越少越好?答案是肯定的。因为上下级的生产单元意味组产品的加工还无法做到一个流的方式,还不能连续拉动而必须分割出生产单元以存放库存做缓冲。往往一个精益专家以通过改进工艺流程和设备,减少了生产单元的层级而自豪,这意味着生产流程中浪费的减少,和生产管理技术的改进。所以,往往实施精益生产的企业,BOM的层级是很少的,否则可以说明加工流程也很大的改善空间。K/3 V11版本的看板管理模块,是可以支持多层级BOM的业务应用的。我们可以看到,一些精益软件产品并未支持多层级的BOM应用,认为成熟的看板生产模式当然是单层BOM的应用场景。
另外一个问题,生产单元和我们通常听说的看板有什么联系?目前为止,还没有详细介绍看板,为方便理解,可以简单认为看板等于小批量的生产任务单。是否一个生产单元只会有一个生产看板? 还是一个生产单元内可以有多个看板,即每个工序的都会有看板来指示生产?
这就引出另外一个话题,生产单元一般有哪几类,各种类型的现实含义是什么?在K/3 V11版本中,把生产单元抽象成两类:混线单元和换模单元。混线单元指当一个工作单元加工相似工艺的不同产品时,有相似的准备时间(set up time)和客户需求时间(takt time),在加工不同产品时,之间的换模时间可以忽略不计。而换模单元则对于每个产品的准备时间和客户需求时间都有较大的差异,并且需要考虑换模时间。
K/3生产单元定义
回答上面的问题:看板和生产单元有什么关系呢?看板与生产的物料种类相关,而与生产单元没有直接的关系。可以这么认为,一般一个产品物料对应一个看板,如果一个生产单元加工多个产品,则在一个生产单元内可以同时存在多个看板。而只加工一个产品时,则只有一个看板,而不是每个工序都需要一个看板。当然也有例外,对于某些加工顺序确定,加工开始时间不确定的业务类型,通过一定的技术手段,这样的看板都可以省略,也就是在生产单元内无看板。
图中出现的专业词汇 TAKT TIME (TT), CYCLE TIME(CT)在精益里面属于比较关键的术语,后面讲到看板计算部分详细说明。
U型生产单元
某客户的U型生产单元,图片不那么典型,但仔细看,还是能发现一些的U型单元的布置呢。
最后,不妨思考下生产单元如此规划给生产组织带来的好处,相比于传统的工作中心方式,优势是明显的,但当然,条件也是很多的。
之前介绍了精益生产中非常重要的基本概念:生产单元。自然要引出另外一个非常重要的概念:看板。很都人看来,看板就是拉式生产的代名词,极端一点的JIT等于看板。当然我们说,精益很大部分是一种理念,甚至是一种哲学,已经从最初的生产领域发展到了各行各业,现在很多学习精益的人,甚至用来指导自己的生活工作。所以看板只是属于体现精益思想的很少一部分,但不能否认,在生产领域则经常使用到看板来组织生产,是关键的技术手段之一,在K/3精益管理的软件中,能体现业务流程的,也是通过看板媒介来实现的。
在重点介绍看板之前,还是补上一些精益的“哲学”部分,对于之前没有接触过拉动式生产的人,或者完全是计划生产思维的人,会更容易理解后面讲到比较深入些的内容。
1.精益概要定义
2.精益的五个原则
定义价值--永远是客户的角度
识别价值流--认识流程
流动--价值需要流动起来
拉动--按需生产
尽善尽美--改善五止境
3.精益生产的特征
4.看板的定义与分类,看板图例与作用
5.使用看板的规则
6.K/3 V11版本中看板环路定义
7.K/3 V11版本中看板资料定义
引用APICS字典对精益生产的定义,精益生产是消除在企业生产过程中可能的一切浪费的一种生产哲学。在设计、生产、供应链管理和客户交互的各个环节消除不增值的活动。采取一系列原则和实践活动通过简化生产和工艺,不断的消除浪费来减少成本。可以看出,精益思想,不是大批量生产以追求经济成本的模式,而是一种减法的模式,常比喻的减少1分浪费,就是增加1分利润,而提高1分销售额,就未必如此。所以实施精益生产的企业,往往刚开始阶段比传统的批量生产方式有好得多的财务指标。
为达到精益生产的目的,不管采取的各种工具如何,技术手段怎样,以下五个原则一般都遵循的。
我所理解的精益五原则,
1.定义价值--永远是客户的角度,这个是精益最更本的问题,什么是价值?看似简单的问题是最难回答的,如同:人活着是为什么?这么本质的问题,一般人是不去思考的,因为思考多了不是变成哲学家就是疯子。但实施精益的企业,这个问题必须要回答的。对于制造企业来说,是否利润最大化,是否压缩成本到最低,发货最快等等就是价值呢?
2.识别价值流--认识流程,在价值流动过程中,发现和改善价值流。
3.流动--价值需要流动起来,往往包含重新生产布局,消除浪费的过程。
4.拉动--按需生产。简单说,如无必要,不增生产。
5.尽善尽美--改善无止境,谁都都知道的必须,只是是最难坚持的。
精益生产实施成功的企业,有些什么特征?是员工士气高昂,环境整洁,使用单元式生产,流动生产模式,很少在制品?这些都是特征,但我认为最重要的,哪天你到精益生产的企业,接触到的每个员工的思想、行为,已经让你处处感受到以上的精益五原则,这会更有说服力。
看板是一个信号,有人把它形容为人的神经系统。通过它下游向上游发出消耗及预计消耗的补充指令,从而拉动上游生产及采购的执行,目视化及准时化是其主要特征。对于看板的分类,没有明确的标准和称呼,往往分为两类,一种是生产看板,以指示生产开始的信号,如果是批量加工看板,即等到一定数量的看板然后加工,称为信号加工看板;其次是补充看板,指示领用材料的信号。如果领用是采购物料,称为采购看板。根据作用看板有以下几种:
使用K/3系统打印出的生产看板
一、 生产看板:如果是产成品,它是在成品库及产成品单元线间的拉动指令,销售出库后生产看板置为空,传递到总成单元线。如果是半成品,它是在半成品库(可能是线边库)及半成品单元线间的拉动指令,半成品被领用后生产看板置为空,传递到半成品单元线。
二、 信号看板,也叫三角看板。它是空生产看板累积到临界点下达生产指令的信号。相当于再定货点。
三、 取货看板。它是单元线及原材料(半成品)库间的补充指令,当物料(半成品)消耗完取货看板置为空,把补充信号传递给仓库。
四、 采购看板。它是原材料库与供应商拉动的补充指令,当物料被领用,采购看板置为空,把补充信号传递给供应商(可以通过网络传递)。
以上一、二,为生产类看板,三、四为补充类看板。
使用看板的原则:
一、零件的每个包装即每一批量配备一张看板。
二、没有空看板不生产不搬运。
三、只有合格品才能挂看板,不允许将不合格品传往后一道工序。
四、周期、批量、器具及包装等尽量标准化。
五、看板可以是一张卡,也可以是容器、小球、空位或信息媒介等。
六、企业发展的终极目标是取消看板,实现真正的一个流。看板其实就是库存,压缩看板数量就是压缩库存。
对于以上业务,K/3 V11版本的基础资料定义,看板环路,定义看板流动的路径;看板基础资料,包含了生产,取货和采购三个生产类型。