柔性化生產,意義、內涵和實踐,實操性強!

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柔性化生產,意義、內涵和實踐,實操性強!

精益製造

為什麼要實現生產的柔性化

從歷史發展來看,工業化初期,市場對產品有著充分的需求。這一時期的特點是:產品品種單一、生命週期很長、產品數量很多,各類產品的生產、開發、銷售主要控制在少數企業手裡。這就促使企業採用自動生產線提高生產率以滿足市場的需求。

19世紀60年代後,隨著經濟增速從高速增長,變為中低速增長,世界市場發生了很大的變化,對許多產品的需求呈現飽和趨勢,出現產品品種日益增多、產品生命週期明顯縮短以及產品交貨期縮短的新特徵,企業之間面臨著激烈的競爭。企業為了贏得競爭的勝利,就要按照客戶的不同需求進行生產,因此必須使生產柔性化,從而適應市場的變化。

柔性生產方式的含義

柔性生產方式適用於品種很多、批量很小、交貨期嚴格的訂單生產。它的含義主要包括兩個方面:生產量的柔性和時間的柔性。

1.生產量的柔性

工廠在組織生產前通過市場調研,預測出市場對產品的需求量,並以此為依據設計生產線的生產能力。但是,由於市場需求是千變萬化的,設計生產能力很難與市場的實際需求完全吻合,這就需要設計柔性的生產量。

如圖5-1所示,如果設計生產能力高於市場的實際需求,那麼企業的固定生產成本就會大大提高,導致企業虧本;如果設計生產能力不能滿足市場需求的增加,那麼企業的競爭力受到影響,企業同樣可能虧損。

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精益製造

在傳統的生產方式中,生產線一旦確定,企業的生產能力也就隨之確定,很難做到柔性化生產。JIT將工廠設計為柔性化的工廠,它的生產量完全可以根據銷售量自由變化的幅度做出調整,這樣既能降低成本,又能滿足市場供應,增強產品的競爭力。一般說來,生產量的柔性越大越好,但是這一點很難實現。

2.時間的柔性

當市場需求發生改變的情況下,生產線上生產量的調整是需要一定時間的。例如,生產線生產某種產品的能力原來為每月500噸,現在要調整為每月生產800噸,這就需要一定的時間來完成生產能力的變化。因此,柔性的生產方式還體現在時間的柔性上。

如圖5-2,在傳統的剛性生產方式下,生產線上生產量的調整一般需要半年甚至一年的時間,這樣往往不能適應市場需求的變化而導致企業虧本。

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而柔性化生產的工廠完全可以在一個星期甚至三天內完成這種變化。因此,時間的柔性就是要求讓銷量自由變化的幅度所對應的時間越短越好。

JIT作為一種徹底追求生產合理性、高效性的生產方式,能夠靈活多樣地適應千變萬化的市場需求。為了實現生產的柔性化,企業應該採取一系列的科學措施,如對設計生產部門進行模塊化生產,注重生產製造部門設備、工序編排和人員訓練的柔性,縮短任何業務在任何部門的辦理、選擇、決策過程所需要的時間等。

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設計開發部門的模塊化設計

為了達到生產的柔性化,很多現代企業十分注重模塊化設計。模塊化設計就是將若干個模塊(單元)組成一個產品,每個模塊(單元)實現產品的一部分機能(功能),所有模塊(單元、組件)組合後,便實現了產品全部機能(功能)。各個單元可以獨立地裝上或拆下以及升級改進。只要某個單元(或若干單元)進行了升級,整個產品的部分機能就得到改進與升級。

當前模塊化設計最典型的代表是電腦生產企業,汽車、電視機、複印機等生產企業也不同程度地實現了模塊化設計。模塊化設計越徹底的產品(或企業),產品更新換代也相應的越快,生產組織與對應也越快。因此,模塊化設計可以解決生產柔性化的問題。

生產部門的設備、工序編排與人員訓練的柔性

除了設計部門的模塊化之外,生產製造部門的設備和工序編排也需要有柔性。大型的生產設備一般是屬於剛性的,適合大量連續的固定生產,這些設備的生產能力容易過剩而造成浪費。因此,小型、人工、靈活的方法更具有柔性,更適合多品種、小批量、產品生產週期短的變動生產。通過對生產製造部門的設備、工序編排的柔性化,就可以使這兩種方式並行存在,優勢互補。

此外,企業還應該使人員訓練和變動也具有柔性:人員訓練具有柔性,就可以培養出多能工;人員變動具有柔性,就可以根據生產量的變動,彈性的增加或減少生產線的作業人數,儘量用較少的人力完成較多的生產。需要注意的是,JIT與勞動市場的自由化是相互配套的,沒有自由勞動力的交換市場,JIT的柔性化是不可想象的。

所有相關部門工作的提速

當生產製造部門的設備、工序編排與人員訓練能夠做到柔性生產時,如果其它間接部門的工作沒有相應的縮短所用的時間,這些間接部門就會成為影響整體實現柔性生產的瓶頸。因此,所有相關部門工作的提速,縮短任何業務在任何部門的辦理、選擇、決策過程所需要的時間,是實現柔性化生產的必然要求。

與此相對應的還有,政府部門工作的提速也是非常重要的。實施JIT生產方式的企業經常需要到政府的相關部門辦理一些手續,如果按照過去的辦事程序,要經過很多關節的層層審批,這必然會影響到企業JIT的成功實施。因此,JIT不僅要求公司各個部門工作能夠做到及時準確,還要求整個社會實現效率化。

企業生產組織結構的柔性

JIT生產方式要求企業的生產組織結構也是柔性的。如果有必要,不同部門之間可以相互調動各自部門的員工,從而能夠最大限度地發揮多功能員工的作用。例如,當生產一部的生產任務緊急時,生產二部的員工可以調入一部幫忙。通過這樣的方式,企業就能夠非常柔性地安排生產計劃,提高生產的效率。

企業在進行柔性生產的時候,尤其要防止瓶頸。這是因為生產過程中一旦出現瓶頸,所有的工序都將被卡住。例如,為了防止花費大量時間檢驗來料,從而影響後面工序的提速,工廠可以幫助供應商解決質量問題,保證原料是良品。這樣在檢驗來料時就可以放心採用比較簡單的測量方式。另外,通過增減員工、招聘臨時工和輪崗等多種方式,也可以使柔性生產成為可能。

瓶頸管理追求物流平衡

瓶頸管理是管理理念與管理工具的結合,它將影響著整個生產能力的制約因素稱為瓶頸。企業實施瓶頸管理的目的是做到生產的柔性化。通過各種辦法尋找出整個生產過程中存在的瓶頸,然後逐個識別和消除這些瓶頸,使企業的改進方向與改進策略明確化,從而達到幫助企業更加有效的實施其目標。

改變瓶頸不是為了追求生產能力的平衡,而是為了追求物流的平衡。生產線上的物流如同小河一樣,寬度變化不大才能夠均勻的流動,如果有的地方寬而有的地方窄,那麼是很不平衡的。此外,瓶頸也控制了庫存和產銷率:當某一道工序或設備的加工能力無法改進時,其它的工序或設備只能與它相配合。因此,瓶頸工序最終決定整個生產的數量。

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彈性作業人數

在歷來的生產系統中,通常採用“定員定崗制”,相對於某一設備群,即使生產量減少了,也必須有相同的作業人員才能使這些設備全部運轉和進行生產。但在市場需求變化多、變化快的今天,生產量的變化很頻繁,僱傭員工費用也越來越高。為此,JIT生產根據生產量的變化來實現彈性的作業人數。彈性作業人數的要點如下:

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1.設備的U型佈置

生產設備U型佈置的模型如圖5-3所示。U型佈置的本質在於生產線的入口和出口都在同一個位置,這樣不僅可以大量減少由於不同工序之間傳遞而造成的不必要的走動,減少時間和搬運的浪費,還可以實現靈活增減作業現場的作業人員。

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2.站立式作業

在很多企業的流水線中,工人大多是坐著工作的,這使得他們做自己這道工序的工作時不能站起來幫助其他人工作。但是,站立式的流水線則完全不同,工人不僅可以移動位置,還可以幫助下一道工序工作,這樣就可以減少流水線生產的停頓,提高流水線的生產效率。對於家電、電子、電器等類的工廠,站立式作業是實行JIT生產的關鍵。此外,對管理人員也要強調站立式工作,這樣有利於管理人員不斷髮現和解決問題。

3.培養多能工

為了使作業人員能更好的適應生產節拍、作業內容、範圍、組合以及作業順序的變更,必須根據可能變更的工作內容使他們接受教育和訓練,最理想的是使全體作業人員都成為對各個工序熟悉的多能工。這種員工的多能化主要可以通過職務定期輪換來實現。

4.人與設備分離

在很多企業中,機械設備正在加工,人卻在一旁“閒視”或拿取被加工物品的現象經常可以看到。實際上,加工物品花費了“設備費”與“人工費”兩種費用,是很大的“浪費”。因此,必須明確區分“人的工作”與“設備的工作”,下工夫做到作業人員將物品放入設備之後,一按開關就可以離開,以實現人與設備的徹底分離。

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