基于價值流圖析技術的客車精益生產(chǎn)管理研究*

王昀睿

(西安科技大學 機械工程學院，西安 710054)

0 引言

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，制造業(yè)從傳統(tǒng)的大量生產(chǎn)方式向精益生產(chǎn)方式推進，很多企業(yè)把價值流圖析技術作為實施精益生產(chǎn)的有效工具[1]，通過價值流分析幫助企業(yè)考慮物料、信息的流動，從而把握全局。1988年6月，邁克·羅瑟和約翰·舒克在研究豐田公司經(jīng)驗的基礎上編寫了《學習觀察》，將價值流技術推廣到全球,越來越多的人開始研究價值流及價值流圖析工具。劉樹華等編著《精益生產(chǎn)》介紹了價值流概念、價值流圖繪制步驟及需要改善的問題、改善準則[2]；王新榮等表述了精益生產(chǎn)中價值流的重要性，在其文中研究了價值流圖的形式化描述及其與過程的關系，采用一種形式化數(shù)學表示方法對價值流圖進行了定義，并對其符號化的表示及圖與生產(chǎn)過程的聯(lián)系做出了分析[3]；近年也有學者將價值流技術應用到機械、電子、冶金等領域[4-6]，針對不同對象進行精益生產(chǎn)的改善，對提升企業(yè)的效率、提高企業(yè)管理水平起到了積極作用，也為價值流在客車制造廠的應用奠定了基礎。

本文以LS客車制造廠為研究對象，利用價值流圖析技術，分析從接受訂單到制造完成交付客戶的整個過程，從供應鏈、工藝流程等系統(tǒng)的高度看待和解決問題，達到提高增值比、縮短提前期的目標。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

1.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀及研究對象分析

LS汽車制造廠主要生產(chǎn)6m、6.6m、7.2m、7.6m 這4種車型的系列客車，銷售部與客戶簽訂合同后，向生產(chǎn)部發(fā)送銷售訂單，由生產(chǎn)部向各車間下達生產(chǎn)計劃，同時向供應商提出物料訂單。目前生產(chǎn)過程中存在人員忙閑不均、訂單不能按期完成、現(xiàn)場管理混亂等問題。經(jīng)過對近三年的銷售及生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行調(diào)研，該廠以6m客車的訂單占比最高，所以本次以6m客車的生產(chǎn)過程為對象來研究。

1.2 生產(chǎn)工藝分析

LS客車廠從原料到客車制造完成經(jīng)過鈑焊、涂裝、總裝三個車間，供應商根據(jù)生產(chǎn)部的物料訂單給企業(yè)運送原材料及內(nèi)飾，隨后鈑焊車間開始骨架制作、骨架檢驗等，白皮車制作完成后交給涂裝車間，進行打磨清理、噴涂顏色等，整體檢驗完成后轉(zhuǎn)入總裝車間，進行空調(diào)、擋風玻璃、車門、等內(nèi)飾的安裝，總檢完成后進入倉庫等待發(fā)運給客戶。

1.2.1 鈑焊車間

鈑焊車間從接到訂單開始準備生產(chǎn)、等待原料的到來，最終完成制作、檢驗等，共包括14個工序，總時間41.5h，作業(yè)人員30人，表1為鈑焊車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)。

表1 鈑焊車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)

圖1 現(xiàn)狀價值流圖

目前企業(yè)鈑金件不設存料，接受訂單后才開始聯(lián)系供應商送貨，因此從接到生產(chǎn)任務到開始骨架制作，該車間平均的等待時間為8h。

1.2.2 涂裝車間

涂裝車間接到鈑焊制作的白皮車后，開始進行打磨、烤漆等作業(yè)，最終到檢驗、完成交接，分為14個工序，總時間16h，作業(yè)人員15人，表2為涂裝車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)。

表2 涂裝車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)

1.2.3 總裝車間

總裝車間的生產(chǎn)從車身吊裝、安裝側(cè)窗開始，到整車檢驗完成分為18個工序，總時間為25h，作業(yè)人員20人，表3為總裝車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)。

表3 總裝車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)

總裝車間的最后工序是整車檢驗，當出現(xiàn)不合格品時要及時返修。

2.3 現(xiàn)狀價值流圖

LS客車制造廠每周工作日為周一至周六，每天2班倒，每班工作8h，以6m車生產(chǎn)過程為對象，根據(jù)訂單流程、客車的生產(chǎn)工藝及基礎數(shù)據(jù)，繪制出LS汽車制造廠的現(xiàn)狀價值流圖如圖1所示[7-8]。

其增值作業(yè)時間A1=82.5h，非增值作業(yè)時間VA1=36天，增值比為：

提前期為：

LT1=36+82.5/16=42天

平衡率為：

從現(xiàn)狀圖可以看出，該廠采用的是推動式生產(chǎn)計劃模式，每個工序都要等到上工序完成之后才開始生產(chǎn)；由于客戶所需車的顏色種類較多，涂裝經(jīng)常按顏色分類分批處理，企業(yè)目前沒有合理的控制生產(chǎn)進度的方法，因此在鈑焊與涂裝之間形成了平均10天的庫存，總裝為了應對生產(chǎn)的不穩(wěn)定狀態(tài)也有3天的暫存物料，成品車從進入倉庫到離開發(fā)往客戶，平均需要3天時間，這些都屬于生產(chǎn)過程的不增值作業(yè)，影響交貨期。此外從生產(chǎn)過程來看，鈑焊車間的作業(yè)時間最長，為41.5h，涂裝車間時間只有16h，存在明顯的不均衡現(xiàn)象，在此對作業(yè)時間最短的涂裝車間內(nèi)部暫不做改善；車間內(nèi)不同工序組成了作業(yè)小組，小組之間的作業(yè)時間也存在較大差異，形成了車間內(nèi)部的不均衡，應用ECRS(合并、刪除、重組、簡化)、動作經(jīng)濟原則等對其進行優(yōu)化與改善，減少作業(yè)時間[9]。經(jīng)過和現(xiàn)場人員充分討論，給出了解決方案。

(1)鈑焊車間

圖2 未來價值流圖

鈑焊車間開始下料前需要8h的等待，在此建立鈑金超市和鈑焊超市，客戶送來的鈑金件直接到鈑金超市，基礎焊接從這個超市領料，加工好的零件放入鈑焊超市，當需要骨架和蒙皮制作時從鈑焊超市直接領料進行作業(yè)，減少了等待時間；其次目前骨架和蒙皮制作是串行作業(yè)，而它們完全可以并行，這樣2個工序一共需要4h就可完成；此外，可以將骨架校驗和整車骨架校驗合并，節(jié)省一名檢驗人員；邊艙門焊接和乘客門、司機門焊裝小組增加1個作業(yè)人員，減少其作業(yè)時間；在最后3個工序的檢驗環(huán)節(jié)制訂了合理的標準作業(yè)指導書，檢驗人員由6人減少為4人。改進后的鈑焊車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)如表4所示。

表4 改進后的鈑焊車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)

經(jīng)過改善，作業(yè)時間由41.5h減少到了29.5h，節(jié)約了12h，作業(yè)人員減少3人。

(2)總裝車間

總裝車間目前各工序內(nèi)容的安排較為混亂，經(jīng)和車間人員進行討論，對部分工序內(nèi)容進行重排，如將大件(側(cè)窗、地板革、頂線束等)安裝放在1個工序完成，配以吊具，可以減輕工人的勞動強度，提高效率；將車身吊裝專門作為1個工序。通過對人員進行重新分組并培訓，該車間的人員數(shù)量沒有改變，作業(yè)時間由25h減少到22.5h，表5列出了改進后總裝車間生產(chǎn)工序、作業(yè)時間及作業(yè)人數(shù)。

經(jīng)過車間內(nèi)部的工序分析優(yōu)化，作業(yè)人員減少了3人；鈑焊車間作業(yè)時間減少12h，總裝車間減少2.5h。

3 未來價值圖及改善效果

根據(jù)改善方案，繪制未來價值流圖如圖2所示[10-11]。

在未來價值流圖中，將推動式生產(chǎn)計劃模式改成了拉動式，生產(chǎn)計劃直接下給總裝車間，前面二個車間都是依據(jù)后續(xù)車間的需求來安排生產(chǎn)；在鈑焊車間的骨架制作、蒙皮制作前分別建立一個超市拉動系統(tǒng)，只要下游提取了物料，這里就開始生產(chǎn)，來補充被取走的物料；骨架及蒙皮制作工序之后都使用先入先出(FIFO)的方法保持流動，工序之間的暫存量保持0.5天；由于超市的設立，和客戶約定好送貨周期為12天，也適當減少了非增值作業(yè)時間。

此時其增值作業(yè)時間A2=68h，非增值作業(yè)時間VA2=15天，增值比為:

提前期為：

LT2=15+68/16=20天

平衡率為：

通過本次改善，在投資量很少的情況下，從系統(tǒng)的角度對供應鏈局部進行了改善，優(yōu)化了工藝流程，使非增值作業(yè)時間由36天減少到15天，增值比由12.5%提高到21.7%，大大減少了浪費，提前期由42天降低到21天，客車的交貨期得到保障，提高了客戶的滿意度，達到了預期的效果。

4 結(jié)束語

通過將價值流圖析技術應用于企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的精益管理，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)中存在的不合理現(xiàn)象。結(jié)合對企業(yè)現(xiàn)場的實地調(diào)研，從系統(tǒng)的角度縱觀全局，先進行整體價值鏈的分析，找到問題最大的環(huán)節(jié)并進行改善。經(jīng)過本次改善，客車生產(chǎn)過程的非增值作業(yè)減少了，但整體的平衡率還不高，可以通過調(diào)配不同車間的資源、對瓶頸環(huán)節(jié)進行作業(yè)分析、動作分析等方法，減少作業(yè)時間；此外在后續(xù)工作中，還可以將此思想分別應用到各個生產(chǎn)車間，進一步完成各車間的價值流分析，不斷提高企業(yè)的效益。