基于價(jià)值流的軍工企業(yè)生產(chǎn)線分析與改善

趙 榮，遲岸林，鐘文慶，孫博睿

(北方導(dǎo)航控制技術(shù)股份有限公司，北京 100176)

基于價(jià)值流的軍工企業(yè)生產(chǎn)線分析與改善

趙 榮，遲岸林，鐘文慶，孫博睿

(北方導(dǎo)航控制技術(shù)股份有限公司，北京 100176)

結(jié)合北方導(dǎo)航控制技術(shù)股份有限公司原有的生產(chǎn)組織方式和擺閥現(xiàn)有加工工藝流程，繪制了改善前價(jià)值流現(xiàn)狀圖，并根據(jù)精益思想的精髓，分析找出了生產(chǎn)線存在的瓶頸問(wèn)題。按準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)模式和降本增效原則，優(yōu)化設(shè)備布局和作業(yè)流程，繪制了未來(lái)價(jià)值流圖。通過(guò)改善方案的實(shí)施，使企業(yè)獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

價(jià)值流圖；瓶頸工位；準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)；降本增效

北方導(dǎo)航控制技術(shù)股份有限公司是一家武器生產(chǎn)配套單位，在某種程度上還沿襲著原有國(guó)有企業(yè)不計(jì)成本的粗放型生產(chǎn)方式，如生產(chǎn)組織混亂、計(jì)劃調(diào)度不及時(shí)、原料投放無(wú)節(jié)制、產(chǎn)品制造周期長(zhǎng)和人員作業(yè)效率低等。面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和制造業(yè)“微利”時(shí)代的到來(lái)，企業(yè)的產(chǎn)值雖然連年攀升，但利潤(rùn)卻有下降趨勢(shì)[1]。隨著中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司全價(jià)值鏈體系化精益管理戰(zhàn)略的推進(jìn)，原有的生產(chǎn)組織模式嚴(yán)重制約著企業(yè)自身的發(fā)展需求，一方面面對(duì)上游科研單位計(jì)劃變更快，應(yīng)接不暇；另一方面面對(duì)下游總裝客戶單位要求工期短，不能按時(shí)交貨。多品種、小批量快速投產(chǎn)成為今后轉(zhuǎn)型升級(jí)的必由之路。

本文針對(duì)本公司擺閥產(chǎn)品生產(chǎn)線，采用價(jià)值流分析工具找出增值比極低的原因所在，在提升班產(chǎn)能和降低成本的主旨下，考慮如何更加有效地利用人員、設(shè)備和場(chǎng)地等資源，以達(dá)到提高企業(yè)效益的目的。

1 企業(yè)生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析

1.1 改善前設(shè)備布局

本公司精密機(jī)械制造車間采用傳統(tǒng)的機(jī)群式布局(見(jiàn)圖1)。由于擺閥產(chǎn)品設(shè)備布局分散，物流路徑太長(zhǎng)，孤島式作業(yè)信息傳遞不及時(shí)，造成工序間在制品多，搬運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)混亂，管理難度大，工件流轉(zhuǎn)距離遠(yuǎn)，物流路徑不暢，以及存在交叉迂回現(xiàn)象[2]。經(jīng)實(shí)測(cè)，原物流路徑450 m，占地面積達(dá)1 350 m2。由于原來(lái)采用每序按批檢驗(yàn)，工件圍繞檢驗(yàn)班反復(fù)周轉(zhuǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品制造周期過(guò)長(zhǎng)，班產(chǎn)能過(guò)低。

從精益生產(chǎn)的角度來(lái)看，設(shè)備布局不合理，工序間轉(zhuǎn)運(yùn)遠(yuǎn)、時(shí)間長(zhǎng)、強(qiáng)度大，工序間存在閑置等待，孤島作業(yè)信息封閉，加工狀態(tài)不明，計(jì)劃調(diào)度混亂、不及時(shí)；同時(shí)，等待、過(guò)量生產(chǎn)和交叉搬運(yùn)等都是不創(chuàng)造價(jià)值的活動(dòng)，應(yīng)予以消除。

1.2 擺閥原工藝流程

為分析原生產(chǎn)過(guò)程的組織情況，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研觀測(cè)統(tǒng)計(jì)，繪制了擺閥原工藝流程圖(見(jiàn)圖2)，同時(shí)也為后續(xù)工藝優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。從圖1和圖2可以看出，設(shè)備布局不合理，各工序加工能力差異大，工序間檢驗(yàn)流轉(zhuǎn)批量大，再加上一次性大批量投放原料，造成工序間在制品太多、資金占用量大、現(xiàn)場(chǎng)混亂和物料搬運(yùn)交叉迂回等方面存在不合理情況。

1.3 生產(chǎn)線價(jià)值流現(xiàn)狀圖

價(jià)值流管理模式徹底打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)組織模式下，各部門畫(huà)地為牢、相互扯皮和溝通協(xié)調(diào)不及時(shí)的窘態(tài)，為企業(yè)在不增加較多投資的基礎(chǔ)上，解決原料投放、工序間半成品/成品堆積和出貨延誤，從而快速響應(yīng)市場(chǎng)，滿足客戶需求提供了應(yīng)對(duì)法寶。運(yùn)用價(jià)值流現(xiàn)狀圖(見(jiàn)圖3)直觀繪制出一個(gè)產(chǎn)品從始至終的全部生產(chǎn)活動(dòng)，用簡(jiǎn)單符號(hào)繪制“產(chǎn)品價(jià)值流現(xiàn)狀圖”，反復(fù)不斷地優(yōu)化生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)的瓶頸問(wèn)題，繪制并更新“產(chǎn)品未來(lái)價(jià)值流圖”以表達(dá)價(jià)值流改善的方向和成果。最終實(shí)現(xiàn)消除浪費(fèi)和消除產(chǎn)生浪費(fèi)的根源，使企業(yè)處于低成本良性運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠及時(shí)滿足顧客需求，提升自己的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力[3]。

2 企業(yè)生產(chǎn)線改善方案制定

通過(guò)對(duì)上述價(jià)值流現(xiàn)狀圖進(jìn)一步分析，改善主要集中在如下幾個(gè)方面：1)生產(chǎn)計(jì)劃，生產(chǎn)安全計(jì)劃部應(yīng)下達(dá)詳細(xì)的年度、月度計(jì)劃，車間根據(jù)實(shí)際情況分解計(jì)劃，制定自己均衡的月、周、日計(jì)劃；2)優(yōu)化工藝，均衡生產(chǎn)節(jié)拍，避免工序安排不合理，人員閑置等待，充分利用設(shè)備發(fā)揮整體群集效應(yīng)；3)按精益生產(chǎn)要求重新布置生產(chǎn)線，縮短物流路徑,提升班產(chǎn)能；4)按準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)方式組織生產(chǎn)，合理配置人員、設(shè)備，降低成本。針對(duì)上述問(wèn)題，筆者按精益生產(chǎn)思想制定了下述解決方案，并繪制了相應(yīng)的未來(lái)價(jià)值流圖。

圖3 擺閥價(jià)值流現(xiàn)狀圖

2.1 工序均衡化

為滿足本公司現(xiàn)在每天實(shí)際裝配進(jìn)度，要求擺閥產(chǎn)品的生產(chǎn)節(jié)拍=每天有效工作時(shí)間/產(chǎn)品日需求量=6×60×60/78=277 (s)。原陳舊的工藝流程遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了客戶需求，同時(shí)考慮到人員緊缺和設(shè)備成本問(wèn)題，利用精益生產(chǎn)中ECRS原則和5W1H技術(shù)對(duì)擺閥產(chǎn)品工藝進(jìn)行了如下改善。

1)合并原工序1和工序3?？紤]到底孔φ2.5 mm較合適、攻螺紋不深(深度3.5 mm)的情況，用數(shù)控車床代替普車和攻絲機(jī)，這樣既可以縮短普車加工時(shí)間，又可以減少設(shè)備和人員的配置。

2)原工序2和工序4采用一人同機(jī)作業(yè)。工序2和工序4主要是對(duì)擺閥前端20°錐面和Sφ6h6球面熱處理(高頻淬火)前后的粗、精加工，加工內(nèi)容和裝夾定位方式有相似之處，由于加工時(shí)間相對(duì)較短，采用一人一機(jī)完全可以滿足生產(chǎn)要求，在實(shí)際加工中工人巧妙地自制特殊工裝，這樣可以方便、靈活地改變加工內(nèi)容，只需調(diào)用不同程序即可快速切換加工，避免了工序間閑置等待。在實(shí)際加工中，由于該工人時(shí)間相對(duì)充足，還負(fù)責(zé)管理熱處理存貨超市的入庫(kù)與出庫(kù)。

3)重新安排工步，外加1臺(tái)加工中心代替原工序5的萬(wàn)能銑和原工序7的普車。通過(guò)深入研究原工序5和工序7，主要是為保證2組面相對(duì)于中心孔嚴(yán)格的位置度和對(duì)稱度，裝夾繁瑣而實(shí)際加工內(nèi)容并不多。改變工藝后，先用1臺(tái)加工中心加工好互成90°的2組平面，去除另外1組平面的余量，并打好中間精度較高的中心孔；然后，通過(guò)特殊的工裝，以打好的中心孔定位鎖緊，夾持上步加工好的1組面，精銑另外3組平面，這樣既可以盡可能地縮短加工時(shí)間，又可以方便地保證擺閥最終精度要求。

經(jīng)測(cè)定，改善后的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間分別為530和550 s，大大簡(jiǎn)化了工序，降低了設(shè)備和人力投入。作業(yè)時(shí)間看似遠(yuǎn)大于生產(chǎn)節(jié)拍，但可通過(guò)靈活組織生產(chǎn)，單獨(dú)安排兩班制來(lái)解決，故并不與生產(chǎn)節(jié)拍相悖。

2.2 優(yōu)化設(shè)備布局

結(jié)合車間生產(chǎn)現(xiàn)狀，按精益生產(chǎn)要求，制訂詳細(xì)的搬遷布線方案，建立精益生產(chǎn)示范區(qū)。打破原機(jī)群式布局，將擺閥生產(chǎn)流程按工藝布置成直線型。

重新設(shè)計(jì)后的示范線布局(見(jiàn)圖4)結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)工藝路線流暢清晰。通過(guò)設(shè)計(jì)物料傳送帶，大幅度降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了工件流轉(zhuǎn)速度。物流路徑由原來(lái)的450 m縮短到30 m，避免了原物流路徑遠(yuǎn)而長(zhǎng)和交叉迂回的問(wèn)題；同時(shí)，設(shè)備實(shí)際占用面積大大減少(由原來(lái)的1 350 m2減為135 m2)，為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)約了寶貴的場(chǎng)地。

圖4 示范線布局圖

2.3 精細(xì)化拉動(dòng)式生產(chǎn)

以準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)為核心，建立目視化看板管理體制，通過(guò)生產(chǎn)看板和存取貨看板拉動(dòng)工序間的流動(dòng)；同時(shí)，制定一整套防錯(cuò)技術(shù)[4]，使用專用量具實(shí)現(xiàn)快速檢驗(yàn)，加強(qiáng)工序之間的自檢和互檢，外加檢驗(yàn)人員的定期巡檢代替原來(lái)長(zhǎng)時(shí)間等待的批檢。

為了有效管控工序間在制品，盡可能減少不必要的管理和庫(kù)存成本，通過(guò)安裝傳送帶實(shí)行小批量快速傳遞，來(lái)保證工序之間的連續(xù)性，并起到微調(diào)和均衡生產(chǎn)的作用。經(jīng)示范線在1個(gè)月標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)操作運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),熱處理前以25件一流轉(zhuǎn)，日產(chǎn)100件；熱處理后以20件一流轉(zhuǎn)，日產(chǎn)80件適宜。

2.4 改善效果及未來(lái)價(jià)值流圖

根據(jù)上述制定的改善方案，繪制了圖5所示的擺閥產(chǎn)品的未來(lái)價(jià)值流圖。從圖3和圖5可以看出，生產(chǎn)線各工序間在制品庫(kù)存大幅度降低了，整個(gè)生產(chǎn)周期由原來(lái)的66.78 d縮短至現(xiàn)在的7.163 d。工藝優(yōu)化后，增值時(shí)間由原來(lái)的0.748 6 h變?yōu)?.619 4 h。整個(gè)生產(chǎn)線清晰明朗，運(yùn)行良好，設(shè)備人員配備也明顯減少。改善前后對(duì)比情況見(jiàn)表1。

圖5 擺閥未來(lái)價(jià)值流圖

表1改善前后對(duì)比

增值時(shí)間/h生產(chǎn)周期/d增值比/%平衡率/%工序數(shù)人員配備物流路徑/m占地面積/m2平均日產(chǎn)能/件改善前0.748666.780.186534.039945013503.89改善后0.61947.1631.42157.93763013580改善度減少縮短增加上升17.26%89.27%6.62%70.23%——縮短減少93.33%90%

3 結(jié)語(yǔ)

本文使用價(jià)值流工具對(duì)軍工企業(yè)生產(chǎn)線進(jìn)行了詳細(xì)分析和改善，在示范線建成后，生產(chǎn)組織井然有序，部門之間的相互協(xié)調(diào)配合，快速響應(yīng)能力明顯加強(qiáng)。通過(guò)建立一系列規(guī)范制度，同時(shí)配備精益專員負(fù)責(zé)收集、聯(lián)絡(luò)和排查出現(xiàn)的各種問(wèn)題等，示范線一直處于良性運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。生產(chǎn)周期大大縮短，班產(chǎn)能明顯提升，人員效率也顯著改善，達(dá)到了良好的預(yù)期效果。

[1] 祝蘭芳，王征兵.微利時(shí)代下制造業(yè)的成本管理[J].管理現(xiàn)代化，2008(2)：30-32.

[2] 楊勇霞，徐克林.基于價(jià)值流的生產(chǎn)線分析與改善[J].機(jī)床與液壓,2008，36(12):40-42.

[3] 孫廣青.基于價(jià)值流圖分析方法的手機(jī)準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)研究[D].天津：天津大學(xué)，2008.

[4] 陳思專，吳郁峰.首屆亞洲質(zhì)量網(wǎng)大會(huì)暨第17屆亞洲質(zhì)量研討會(huì)——首屆中國(guó)質(zhì)量學(xué)術(shù)論壇論文集：第2卷[C]. 北京：中國(guó)質(zhì)量協(xié)會(huì)，2003.

責(zé)任編輯鄭練

AnalysisandImprovementofMilitaryEnterprise′sProductionLinebasedontheValueStreamMapping

ZHAO Rong, CHI Anlin, ZHONG Wenqing, SUN Borui

(North Navigation Control Technology Co.,Ltd., Beijing 100176, China)

According to the production organizational mode and the existing machining process of swing valve of North Navigation Control Technology Co., Ltd., a present state graph was drawn by using value stream mapping technique, and the problem which restricts the production was found out in light of some basic methods of lean production and industrial engineering. The production line was improved by rearranging equipment layout and optimizing technological process based on the JIT production and the principle of reducing the costs and increasing the efficiency, a future state chart was drawn which can help the factory to make the future improvement decisions. It makes the enterprise has obtained the very good economic benefits.

value stream mapping, the bottleneck process, the JIT production, reducing the costs and improving the efficiencies

F 407.4

：A

趙榮(1985-)，男，碩士，助理工程師，主要從事車間現(xiàn)場(chǎng)工藝技術(shù)、車間精益生產(chǎn)管理和車間信息數(shù)字化建設(shè)等方面的研究。

2014-08-12