基于價值流分析的能源精準控制模式的研究及應用

劉穎 劉穗君 劉宛凌

摘? 要：煙草加工企業(yè)中不可避免存在能源利用不合理和成本控制低效的現(xiàn)象，最終不僅造成企業(yè)的生產(chǎn)成本增加，也不利于企業(yè)長遠發(fā)展。因此，采用價值流分析手段，對煙草企業(yè)中制絲線各道生產(chǎn)工序的流轉(zhuǎn)進行詳盡的能源消耗分析，追蹤每條生產(chǎn)線、每道工序的能源轉(zhuǎn)化路線，計算每條生產(chǎn)線、每道工序的能源消耗、需求、流轉(zhuǎn)以及不合格產(chǎn)品和廢棄物的成本分析。最終，通過建設制絲生產(chǎn)線價值流精益控制體系，促進卷煙制絲生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)低成本高效化生產(chǎn)，提升工廠精益制造能力，實現(xiàn)企業(yè)核心競爭力的強化發(fā)展。

關鍵詞：能源消耗;價值流;精準控制

中圖分類號：F284 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）27-0172-02

Abstract： The phenomenon of unreasonable energy utilization and inefficient cost control is inevitable in tobacco processing enterprises， which not only increases the production cost of the enterprise， but also is not conducive to the long-term development of the enterprise. Therefore， using the means of value flow analysis， this paper makes a detailed analysis of the energy consumption of each production process of the silk production line in tobacco enterprises， and tracks the energy conversion route of each production line and each process. Then， we calculate the energy consumption， demand， circulation and substandard products and wastes of each production line and each process for cost analysis. Finally， through the construction of the value flow precise control system of the silk production line， we can promote the low-cost and efficient production of each link of cigarette production， so as to enhance the lean manufacturing capacity of the factory and realize the strengthening development of the core competitiveness of the enterprise.

Keywords： energy consumption; value flow; precise control

在生產(chǎn)制造企業(yè)中，能源有保障是企業(yè)正常運轉(zhuǎn)的基礎，沒有有效的能源供應，企業(yè)無法正常運行，產(chǎn)品質(zhì)量無法保障，因而對能源進行管控對加工型企業(yè)有著至關重要的價值。隨著國家對降本增效的大力推進，企業(yè)節(jié)能降耗成為重中之重，通過打造卷煙生產(chǎn)“低能高效”模式，實現(xiàn)節(jié)能生產(chǎn)的目的。

1 能源精準控制方式的發(fā)展

為了精準地控制煙草企業(yè)中每一道工序的能源消耗和生產(chǎn)成本，國內(nèi)外很多學者對企業(yè)的能源消耗和生產(chǎn)成本進行計算，為了降低生產(chǎn)成本采用了大量的數(shù)學方法和數(shù)學模型。研究表明，煙草工業(yè)企業(yè)的降本增效可以通過建立有效的模型來實現(xiàn)，合理的能源分配具有高效普適的特性。首先，對卷煙生產(chǎn)過程中上一道工序與下一道工序，一個設備到另一個設備中的產(chǎn)品流轉(zhuǎn)狀態(tài)進行精細記錄，建立卷煙生產(chǎn)過程的能源轉(zhuǎn)換模型（以線性數(shù)學方程來表示）。其次，通過模型優(yōu)化，以每一道工序的能源消耗為參數(shù)和限制條件，把最優(yōu)最節(jié)省的能源成本作為最優(yōu)解，得出優(yōu)化后的能源方案。

2 能源消耗的價值流核算理論與方法體系

在利用能源消耗生產(chǎn)產(chǎn)品的各個領域產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過程中，都會遇到生產(chǎn)成本控制與產(chǎn)品輸出之間的價值評比核算。因此，產(chǎn)業(yè)進行成本控制就體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)進行能源消耗生產(chǎn)產(chǎn)品的全過程，體現(xiàn)在生產(chǎn)工序的各個環(huán)節(jié)，此時即成為價值流核算。這包括生產(chǎn)工序的增值過程和不增值過程。首先，增值過程就是產(chǎn)業(yè)從產(chǎn)品的原材料加工，通過加工之后形成特定產(chǎn)品，然后供消費者使用的整個生產(chǎn)加工包裝運輸消費過程。其次，不增值過程就是由產(chǎn)品最初的概念，到設計操作的整個產(chǎn)品設計過程。因此，綜合以上兩個部分價值流的研究是針對產(chǎn)品生產(chǎn)的整個過程來講，而并非單獨的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，在能源消耗生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中，價值流的研究與應用是著眼于生產(chǎn)的整體效益的精準控制，而非局部的成本控制。

煙草企業(yè)消耗能源的價值流核算體系主要分為兩部分：工廠生產(chǎn)造成的能源廢棄物能源損失和外部環(huán)境處理成本的核算和評價。這樣能夠有利于能源消耗的內(nèi)部投入和外部支出收益兩個方面共同評價煙草企業(yè)能源消耗的評比。其中，能源價值流投入資金核算的原理是：根據(jù)煤炭等能源物質(zhì)通過燃燒等加工轉(zhuǎn)變的形態(tài)，將生產(chǎn)環(huán)節(jié)劃分為特定數(shù)量的物量中心，根據(jù)能量守恒定理，再將整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各種原料投入和原料生產(chǎn)過程中的數(shù)量變化進行追蹤與監(jiān)視，從而將整個生產(chǎn)的投入支出轉(zhuǎn)變?yōu)樨泿呕u價。最后核算出各個環(huán)節(jié)的輸出端能夠有效利用的能源或者二次能源，同時統(tǒng)計核算廢棄物造成的外部環(huán)境的額外成本支出?？傮w上，就是從經(jīng)濟效益和環(huán)境效益兩個角度來對煙草企業(yè)能源消耗的技術改進前后整個價值流進行評價。在此過程中的任意環(huán)節(jié)沒有達到高效利用，即可以重新規(guī)劃原料生產(chǎn)工藝和技術的改進，不斷重復該環(huán)節(jié)，直到內(nèi)部能源損失和外部環(huán)境損害達到最小程度，促進企業(yè)的綠色生產(chǎn)和降本增效。

3 基于價值流分析的能源精準控制模式的應用

南陽卷煙廠以精益視角審視問題，“消除浪費”為目標，以“全員改善”為主線，基于制絲線生產(chǎn)優(yōu)化成立了精益能源攻關組，構(gòu)建制絲能源精準控制模式，通過現(xiàn)場寫實方式取得第一手資料，運用價值流圖、ECRS原則、JIT等精益管理工具對煙絲生產(chǎn)過程進行分析，分別針對制絲線生產(chǎn)效率提升、設備運行優(yōu)化展開攻關研究，持續(xù)深挖內(nèi)部潛力，不斷推動全員改善，實施了一系列精益改善活動，從而達到提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗的目的，有力增強了工廠精益制造能力。

3.1 以“零等待”為追求，提升制絲生產(chǎn)組織效率

運用精益思想對制絲線生產(chǎn)組織進行深入分析，繪制出制絲部價值流現(xiàn)狀圖，對存在的等待、庫存等“浪費”進行了系統(tǒng)查找，繪制未來狀態(tài)圖，制定相應的實施計劃，開展改善活動。一是優(yōu)化設備預熱流程。運用準時生產(chǎn)理念，系統(tǒng)查找葉片預處理段、葉絲段等工段開機等待時間的浪費，按照并行思維調(diào)整預葉片加料、烘葉絲預熱設備的開機準備時間、設備預熱時間。二是建立原料拉動系統(tǒng)。每日生產(chǎn)結(jié)束后，根據(jù)次日生產(chǎn)計劃預判及真空回潮暫存容量，增加真空回潮原料緩存，減少后工序等待;增加原梗儲存計劃性，根據(jù)次日生產(chǎn)計劃的預判，結(jié)合梗絲柜的儲存能力，實現(xiàn)對原料需求的拉動。三是實行設備單元最小化控制。設備啟動時按照最小單元啟動設備，即按照現(xiàn)有工藝段劃分，在原有設備啟動條件及啟動順序的基礎之上，增加智能控制條件并對控制程序進行修改。改變現(xiàn)有的生產(chǎn)控制模式，在PLC控制程序內(nèi)添加設備啟停控制條件，根據(jù)物料輸送位置實現(xiàn)自動化啟?？刂?，實現(xiàn)對物料輸送的實時監(jiān)控，減少輔聯(lián)設備啟停次數(shù)，縮短輔聯(lián)設備空運轉(zhuǎn)時間。

3.2 以“標準化”為抓手，建立制絲精益管控模式

一是鞏固管理機制。對現(xiàn)有兩班制生產(chǎn)模式下梗線、葉片預處理段、葉絲段操作規(guī)程及生產(chǎn)規(guī)則進行重新修訂，制定各工序標準作業(yè)指導書（SOP），下發(fā)至現(xiàn)場崗位遵照執(zhí)行。二是建立保養(yǎng)班作業(yè)標準。根據(jù)保養(yǎng)過程特點，制定了保養(yǎng)班作業(yè)安排規(guī)范，設定保養(yǎng)作業(yè)要求及保養(yǎng)標準。三是建立照明智能控制模式。制定照明區(qū)域控制方案，劃分照明控制區(qū)域。將生產(chǎn)區(qū)域照明控制方式由原來的統(tǒng)一控制優(yōu)化為交叉開關控制，同時根據(jù)車間采光情況，減少照明時間或開燈數(shù)量，節(jié)約照明能耗。

3.3 以“全員改善”為主線，促進過程優(yōu)化提高

一是建立提案改善機制。按照“發(fā)現(xiàn)問題——提出問題——解決問題——措施固化”的思路，組織開展全員改善活動。2019年通過全員改善活動共收集478項有效改善提案，人均參與率達92.64%。取得了顯著效果。二是建立監(jiān)控、分析、改進機制。為配套精益生產(chǎn)模式運行，部門制定了“日監(jiān)控、周分析、月考核”的持續(xù)改進機制。每日對各崗位生產(chǎn)指標進行統(tǒng)計，做到即時監(jiān)控;每周對指標完成情況、異常波動、斷流情況、電子秤流量及成本五大模塊進行統(tǒng)計分析;月度對整改情況實施通報和考核，確保整改到位。

4 取得成效

通過能源精準控制模式的實施，南陽卷煙廠多項指標水平得到明顯提升，以紅旗渠（新版銀河）煙絲生產(chǎn)為例，葉片前段首批生產(chǎn)時間減少0.52小時，葉片后段單批次生產(chǎn)時間減少0.23小時，葉絲段單批次生產(chǎn)時間減少0.28小時，設備有效作業(yè)率葉片前段提高15.08%，葉片后段提高26.55%，葉絲段提高17.94%，梗段提高5.72%。根據(jù)推算，由此帶來的能源消耗每年節(jié)約資金188.27萬元。

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