精益生產(chǎn)在游艇制造過程中的應(yīng)用研究

陳陽波,張火明,熊 英,黃寧華

(1.中國計量學(xué)院 計量測試工程學(xué)院,浙江省流量計量技術(shù)重點實驗室,浙江 杭州 310018;2.杭州華鷹游艇有限公司,浙江 杭州 311311)

精益生產(chǎn)在游艇制造過程中的應(yīng)用研究

陳陽波1,張火明1,熊 英2,黃寧華2

(1.中國計量學(xué)院 計量測試工程學(xué)院,浙江省流量計量技術(shù)重點實驗室,浙江 杭州 310018;2.杭州華鷹游艇有限公司,浙江 杭州 311311)

隨著生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,某公司廠房出現(xiàn)場地管理雜亂、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品品質(zhì)不佳、訂單交付準(zhǔn)時率低諸多問題.而合適的管理系統(tǒng)可以幫助決策層及時掌握生產(chǎn)進度等廠房信息,制定相應(yīng)對策,降低無用工時,減少物料浪費,提高生產(chǎn)效率,增強企業(yè)競爭力.在精益生產(chǎn)思想的指導(dǎo)下,參考國內(nèi)外精益生產(chǎn)實踐的案例,結(jié)合公司的生產(chǎn)現(xiàn)狀,在PC上通過編程軟件與Excel數(shù)據(jù)庫的結(jié)合,開發(fā)了精益生產(chǎn)管理系統(tǒng).此系統(tǒng)可實現(xiàn)工時的快速追蹤管理,以最大可能實現(xiàn)游艇的精益生產(chǎn).精益思想在運用到實際生產(chǎn)后,取得了一定的經(jīng)濟效益.

精益生產(chǎn);工時管理;游艇制造

精益生產(chǎn)[1-3]是通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運行方式等方面的變革,使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡,最終各方面達到最好的一種生產(chǎn)管理方式.它最早起源于日本豐田公司的“豐田生產(chǎn)”,后來被世界制造業(yè)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中,并收到了很好的經(jīng)濟效益.詹姆斯·P·沃麥克在其著作《改變世界的機器》中曾提到“沒有精益,戴爾不可能超越IBM;沒有精益,豐田不可能取代通用”.

精益生產(chǎn)在國外[4-5]發(fā)展的同時,精益生產(chǎn)在國內(nèi)企業(yè)中的應(yīng)用也得到了發(fā)展.司瀾和付興林[6]在長安公司借助ERP等IT系統(tǒng)作為支撐,通過建立一套覆蓋生產(chǎn)經(jīng)營管理全過程的基礎(chǔ)管理體和科學(xué)有效的績效考核指標(biāo)體系,形成一套實用高效的工作方法,進一步降低成本.歷紅霞[7]以價值流程圖為切入口,根據(jù)生產(chǎn)線的現(xiàn)狀數(shù)據(jù),繪制出生產(chǎn)線當(dāng)前的價值流程圖,利用價值流程圖分析技術(shù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前活動中的浪費現(xiàn)象,然后通過設(shè)計生產(chǎn)線平衡、建立看板拉動系統(tǒng)和快速換模技術(shù)使車間生產(chǎn)線進一步精益化.精益生產(chǎn)在制造業(yè)中得到了長足的應(yīng)用,在造船業(yè)中的應(yīng)用也吸引了大量的關(guān)注與研究.基于精益造船模式概念和技術(shù)體系以及工業(yè)工程理論知識,李衛(wèi)華[8]分析了工業(yè)工程技術(shù)與精益造船之間的內(nèi)在關(guān)系,指出推廣應(yīng)用工業(yè)工程是實現(xiàn)精益造船的現(xiàn)實途徑.王永良[9]結(jié)合精益管理要求,對企業(yè)計劃管理體系現(xiàn)狀進行分析,闡述了計劃管理體系編制、運行、控制和支撐存在的問題和改進目標(biāo).

雖國內(nèi)對精益生產(chǎn)的研究已經(jīng)涵蓋各個行業(yè)包括造船業(yè)中,但大部分都集中應(yīng)用于大型企業(yè)中,鮮有中小型企業(yè).本課題組與游艇公司合作,分析游艇公司目前存在的問題,開發(fā)了游艇生產(chǎn)管理系統(tǒng),實現(xiàn)游艇的精益生產(chǎn)避免“人(員工)和物料無謂移動(搬動)”造成的浪費.

1 精益生產(chǎn)方案

1.1 公司問題與分析

企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大,游艇公司原先的生產(chǎn)管理出現(xiàn)大量問題,突出表現(xiàn)為:車間里堆放了大量未包裝的部件及不合格品;半成品(WIP)過多;工人停工待料時間較多;生產(chǎn)裝配中的浪費較多;倉庫庫存多(包括成品及零件庫存過多).上述種種問題只是表象,其深一層原因可以歸結(jié)為工時管理方面的問題.工時問題是實現(xiàn)精益生產(chǎn)管理首要解決的問題,故系統(tǒng)重點論述進行解決.精益生產(chǎn)管理系統(tǒng)幫助決策層觀測生產(chǎn)進度、掌握產(chǎn)品質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)并解決問題,減少人工無用工時,降低水電、煤氣等能耗.工時管理系統(tǒng)能避免問題停留在生產(chǎn)線或者生產(chǎn)車間中,實現(xiàn)企業(yè)以業(yè)務(wù)流程優(yōu)化和重構(gòu)為基礎(chǔ),將企業(yè)的生產(chǎn)過程、物料移動生產(chǎn)活動進行控制和集成化管理.

1.2 工時管理

要做好工時管理,首先了解廠房中游艇的生產(chǎn)過程,如圖1.該游艇公司生產(chǎn)的游艇船體由經(jīng)剪裁車間成一定大小、形狀的玻璃鋼[10]在模具上鋪糊而成.游艇內(nèi)部裝飾在木工車間完成初步制作,再由油漆工人完成噴漆.最后游艇在機電車間中完成游艇電路部分的安裝.現(xiàn)行的工時管理過程如圖2中3個步驟:生產(chǎn)部制定生產(chǎn)計劃,傳遞給生產(chǎn)車間;生產(chǎn)車間完成特定工序后在生產(chǎn)計劃表上進行記錄;最后生產(chǎn)部完成工時統(tǒng)計.該工時管理流程在實際生產(chǎn)與應(yīng)用中暴露諸多問題,如統(tǒng)計的時間過長、統(tǒng)計信息不完全、信息傳遞落后等.而本系統(tǒng)中的工時管理流程如圖3.與圖2中的相比,后一種工時管理多了從車間生產(chǎn)現(xiàn)場將工時統(tǒng)計反饋至生產(chǎn)部的步驟.通過這個步驟,生產(chǎn)部就可以根據(jù)生產(chǎn)車間實際的生產(chǎn)進度調(diào)整

圖1 游艇工序圖Figure 1 Yacht process diagram

相應(yīng)的生產(chǎn)計劃,實現(xiàn)兩者工時信息的同步化,做到生產(chǎn)的同時進行工時統(tǒng)計,可以在一定程度上避免生產(chǎn)部與生產(chǎn)車間在先前工時統(tǒng)計上的一些問題.

圖2 舊工時管理流程圖Figure 2 Old working hour management flowchart

圖3 新工時管理圖Figure 3 New working hour management flowchart

工時管理方案分為計劃管理與工時管理兩個方面.計劃管理功能分為計劃工時和實際進度兩個部分,實現(xiàn)廠房生產(chǎn)計劃的管理.計劃工時中使用者向系統(tǒng)中輸入船型、船號和完成該船型建造的計劃工時.實際進度中系統(tǒng)根據(jù)具體的工時統(tǒng)

計數(shù)據(jù)以計算某船型的計算,并與計劃工時比較得到船型的完成進度.工時管理是對廠房中各個班組制造游艇的工時進行記錄,然后對記錄的工時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計并存入Excel文件中.

2 工時管理系統(tǒng)介紹

工時管理系統(tǒng)基于面向?qū)ο缶幊趟枷隱11-12]采用Visual Studio 2013開發(fā),運用C#和Access數(shù)據(jù)庫[13],主要解決工時信息從游艇生廠車間傳遞到生產(chǎn)部門的過程.工時信息傳遞中最重要的工時信息傳遞媒介是生產(chǎn)部向生產(chǎn)車間發(fā)送的派工單.派工單中工時信息的準(zhǔn)確性和詳細性直接影響后面工時管理與工時統(tǒng)計功能結(jié)果的精確性.工時管理的流程如下:制定派工單—工時管理—工時統(tǒng)計.

派工單中包括游艇生產(chǎn)所需的各種詳細信息,如船號、完成特定工序的班組與所需零件名稱、下達該工序指令的時間與完成和計劃工時.零件名與工序號已進行事先的編號與排列.在派工管理界面中輸入班組名、船號、零件圖號、日期、零件名、計劃工時、派工單號和工序號.派工管理界面如圖4.待全部派工信息輸入完成后,選擇班組號與派工單號,系統(tǒng)可將符合篩選條件的派工單信息輸出到一個每工時統(tǒng)計表.該文件包含了派工單中所選特定班組—五金組在一天的所有派工信息.

圖4 派工單界面圖Figure 4 Job order

完成派工單中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)輸入后,在工時管理界面中記錄工序開始和結(jié)束時間的輸入、完成工序的作業(yè)人員工號、姓名和人數(shù)以及工序完成的結(jié)果確認(rèn)人.工時統(tǒng)計時應(yīng)當(dāng)避免將一天的中午用餐時間和休息時間記錄在內(nèi),也不能將加班時間遺漏.故在系統(tǒng)進行工時統(tǒng)計時,將工序工時分為開始時間1(Start1)——結(jié)束時間1(End1)、開始時間2(Start2)——結(jié)束時間2(End2)和開始時間3(Start3)——結(jié)束時間3(End3).開始時間1(Start1)——結(jié)束時間1(End1)的第一行表示該工序在早上的實際工時消耗;開始時間1(Start1)——結(jié)束時間1(End1)的第二行則表示工序早上的計劃工時消耗,與派工單中的計劃工時相對應(yīng).同樣的開始時間2(Start2)——結(jié)束時間2(End2)、開始時間3(Start3)——結(jié)束時間3(End3)分別是該工序在下午和加班時的夜晚工時消耗.在工時的統(tǒng)計時,設(shè)開始時間1(Start1)為T10,結(jié)束時間1(End1)為T11.同樣的,開始時間2(Start2)為T20,結(jié)束時間2(End2)為T21,開始時間3(Start3)為T30,結(jié)束時間3(End3)為T31.工序工人數(shù)為R,工序消耗工時為Ti,一日消耗工時為Di.則工時消耗Ti和一日消耗工時Di可用公式(1)和(2)進行計算:Ti=R·[(T11-T10)+(T21-T20)+(T31-T30)];

(1)

Di=T1+T2+T3+……Ti.

(2)

完成工序的時間輸入后,應(yīng)當(dāng)點擊“ok”按鈕,保存輸入的工時信息.工時工序完成后由確認(rèn)人填寫工序完成結(jié)果、作業(yè)人數(shù)和具體作業(yè)人員.記錄完成該工序的作業(yè)人員有助于為日后的質(zhì)量問題查找相應(yīng)的負責(zé)人,在一定程度上可以提高工人的工作認(rèn)真程度.點擊界面中的“查找Search”按鈕后,符合查找條件的工時信息框的底色會變成綠色.在正常的工時完成工序工時信息如圖5,圖6中則是未在計劃工時內(nèi)完成的工序.

圖5 在計劃工時內(nèi)完成工序的工時管理界面Figure 5 Process completed within the scheduled working hour management

圖6 未在計劃工時內(nèi)完成的工序工時管理界面Figure 6 Process uncompleted within the scheduled working hour management

圖5中,船號A401游艇的泳梯安裝工序在2014年9月5日上午07:30—11:30完成,完成工時為4小時.工序完成結(jié)果為完成、合格.圖6中,船號A402的游艇的泳梯安裝工序未能準(zhǔn)時完成并在晚上18:00—19:00額外消耗了1小時工時.

最后在工時統(tǒng)計中可以進行班組在一段時間(從選定的開始時間與選定的結(jié)束時間)的工時統(tǒng)計,并以同樣的方法將統(tǒng)計數(shù)據(jù)結(jié)果輸入到每周工時統(tǒng)計表中.工時統(tǒng)計中的檢索條件如圖6.通過工時管理以上三個步驟,工時管理系統(tǒng)記錄了工序的所有工時信息,并可根據(jù)具體條件輸出至Excel文件中,便于對工時信息的進一步分析與處理.圖7中,系統(tǒng)可搜索班組在一段時間的工時信息,并輸出至對應(yīng)的Excel文件.

圖7 工時統(tǒng)計Figure 7 Working hour statistics

但在實際的生產(chǎn)過程中,最后的統(tǒng)計總工時往往超過預(yù)計工時.這些增加的工時表示在游艇的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很多異常工時.異常工時是指由于游艇生產(chǎn)過程中的工序變更項目包括設(shè)計變更、新增工作要求、設(shè)計創(chuàng)新、客觀因素、工藝改善等一切船上有別于正常生產(chǎn)的動作所消耗的工時.

3 總 結(jié)

本文通過精益生產(chǎn)方式,依據(jù)精益思想,以精益生產(chǎn)理論為工具,對游艇公司生產(chǎn)現(xiàn)狀進行分析,在公司推行精益生產(chǎn),重點解決企業(yè)工時管理問題.本文就工時問題給精益生產(chǎn)帶來的限制進行分析和討論,通過建立工時管理系統(tǒng)進行工時管理,在一定程度上提高工時管理效率,達到改善車間生產(chǎn)現(xiàn)況目的.相較于以前的精益生產(chǎn)應(yīng)用實例,本次精益生產(chǎn)在游艇制造過程中的應(yīng)用實現(xiàn)了游艇生產(chǎn)整個生產(chǎn)鏈的聯(lián)動協(xié)調(diào)與信息溝通,避免工時浪費;開發(fā)出可擴充式游艇廠工時管理系統(tǒng),它能根據(jù)企業(yè)發(fā)展及時升級更新.本系統(tǒng)已在該游艇制造公司使用一段時間,已取得初步成效.然而,公司精益生產(chǎn)的實施僅僅只是開始,仍處于精益生產(chǎn)的初級階段.現(xiàn)在精益生產(chǎn)方式主要通過管理層推行,基層員工對它并不是很了解,因此需要加強員工的精益生產(chǎn)意識.

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Application of lean production in the yacht building process

CHEN Yangbo1, ZHANG Huoming1, XIONG Ying2, HUANG Ninghua2

(1. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Flow Measurement Technology, College of Metrology and Measurement Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018, China; 2. Hangzhou Sino-Eagle Yacht Co. Ltd, Hangzhou 311311, China)

With enlargement of the production scale, messy on-site management, poor production efficiency, bad product quality, low timely delivery of orders and many other problems could appear in a company’s plants. An appropriate management system can help decision-makers handle the production schedule, take appropriate countermeasures to reduce useless work hours and material waste, improve production efficiency and enhance the competitiveness of enterprises.Under the guidance of lean thinking and the reference case of lean production practices in China and abroad and combined with the company’s production status, a lean production management system was developed through programming software and Excel databases. The system could realize fast-track work management to achieve the best product’s lean production. After the application of the lean production, the company achieved certain economic benefits.

lean production; working hour management; yacht building

1004-1540(2015)02-0188-06

10.3969/j.issn.1004-1540.2015.02.012

2014-11-25 《中國計量學(xué)院學(xué)報》網(wǎng)址：zgjl.cbpt.cnki.net

浙江省自然科學(xué)基金資助項目(No.Y14E090034),浙江省青年科學(xué)家培養(yǎng)計劃項目(No.2013R60G7160040).

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