2.4 柔性的人员调度
弹性的员工管理可以使我们有能力按客户需求来调整,如多产品混合的变化、产品数量变化;可以使员工有更高生产力;能够在多工序工作;使员工上班比较满意,工作不会越来越单调而无趣,使员工不像机器人;员工更有机会参与管理过程,给予员工比较大的控制力;可以使主管有时间集中比较重要的事,如品质、消除浪费、使响应时间缩短。
用客户同步时间画一条线,用每一操作工的操作时间画出柱状图,浪费的时间便显而易见。可以以客户同步时间为基准,平衡员工的工作负荷。分析多余时间原因,改进生产过程,来去掉多余操作时间。
2.4.1 做增值工作的员工
像对待外科大夫那样对待做增值工作的员工。这是精益思想的主要理念之一,即不能让做增值工作的员工存在等待等浪费情况。
合理设计工作台时需要确定工作台尺寸大小,正确排放零件顺序和方向,使工具标准化。按使用顺序放置工装夹具和工具,使工具可视化管理,根据工艺调整设备,优化操作员动作。
2.4.2 减少步行浪费
图中箭头代表步行的路径,通过物料位置的重新设计,减少步行浪费。
2.4.3 自动识错防错报警
人工预防报错的效率是80%,而预防报错装置的效率是100%。在机器上使用Andon预防报错装置(Poka Yoke),帮助操作工人发现异常情况,若发生异常情况立即做出反应,防止生产缺陷再次发生。赋予工人停止生产线运转的权利,促进发现和纠正产生问题的根本原因。
2.4.4 通过IPK过程看板来调整
IPK(In Process Kanban)是过程看板,让员工知道什么时候要制造产品,什么时候不要制造。它的用途可以平衡生产线,有时也叫做“生产看板”。过程看板会代替生产工作指令,因此也会消除不必要的文书工作。只有在过程看板IPK空的时候,生产线上的员工才开始工作。过程看板IPK还可以使员工灵活调动。过程看板的状态变化:IPK空了,工序没产品,所以要工作;IPK满了,工序没有产品,所以也要工作;IPK满了,工序有产品,就不必工作了。
2.4.5 生产线上配备员工
按客户需求测定配备员工的数量。按客户需求减少生产线上的员工,不在生产线上工作的员工可以在其他工序接受培训、进行过程改善、消灭浪费、缩短交货期;调到另外的生产线;修改更新精益文件;5S活动。
某一个过程所需要的员工、工位,单位置机器、多位置机器的数量的计算方法是:把每个过程的标准操作表的标准时间除以塔克特,即
机器/员工数量=标准时间/塔克特
此公式考虑的是100%的效率,实际是不可能达到的,所以还需考虑工序间的协调、病假、休假、停机等因素。
不同的产品也经常有不同的制造时间,因此在多产品情况下,我们用“标准加权平均时间”替代“标准时间”,为每个生产过程来计算员工、机器的数量。
产品需求和标准时间,标准加权平均时间。
36.0 ×10=360
36.0 ×5=180
40.0 ×20=800
45.0 ×35=1575
合计:2915
标准加权平均时间:2915/70=41.6
为了决定所需要的员工、机器数量,把标准加权平均时间除以塔克特。
为员工和机器数量计算表。
塔克特=每天工作时间/总需求=840/70=12
机器数=标准加权平均时间/塔克特=41.6/12=4
员工数=标准加权平均时间/塔克特=41.6/12=3.5
机器数目要取整,员工数目要保留分数,工位数目要取整。
2.4.6 实际和设计的比较
设计完成后,要考虑布局会不会达到顾客需求,从多方面了解顾客订购方法,如他们是否按照“每天需求”来订购?他们是否一下给整数量的订单?我们是否能与其他的顾客订单混合在一起?
塔克特=420/290=1.4
机器/员工=5/1.4=3.5
如果顾客订购3038862852数量为50。
塔克特=420/380=1.1
机器/员工=5/1.1=4.5
从上面的案例可以看出,机器/员工数量依据客户需求变动,在设计精益生产过程中,要充分考虑到生产线的柔性要求,才能快速应对这样的变化。
2.5 生产线平衡
平衡生产线来平滑产品的流动,消除瓶颈,针对预计的需求来决定资源需求。
2.5.1 生产线平衡概述
平衡生产线的方法有生产同步、定义标准工序、扩展传统的标准工序到标准过程和标准事件;在每个标准工序类型内增强工步。
在设计过程中,我们定义流水线的工艺流程,规定过程和事件的顺序。从而可以参照标准的工序,计算进入工序的时间。
完整的工艺路线包括整个产品的生产周期、产出率、工序的累计产出率和退回累计产出率、过程和生产线工序的净计划百分比。可以用图形的方式来表示工艺路线要素。
Takt时间是产品预计下线的鼓点或节拍,是平衡生产线的重要因素。我们在平衡生产线时,需要考虑减少或消除非增值的工作,工作是否可以分解更小单元,工作是否可以被分组到一个较大的单元,资源(机器、人力)是否应该增加,在过程中的库存是否应该增加,是不是需要增加生产线,等等。例如,对生产线工序作业分化和组合,不同的事件可以分配到对应的生产线工序,以取得平衡效果。
2.5.2 生产线平衡分析
生产线平衡分析是指对构成生产线的各工序中的工作是处在什么样的平衡状态下进行分析。连续作业时,基本原则是确保所分担工作的连接性。平衡性不好的生产线,存在加工品停滞工序和空手等待工序。这样的生产线的设备和劳动力就不能充分地被利用。另外,即使生产线的平衡性比较好,但如果相对于Takt时间差异较大,将出现加工过剩的浪费,以及和其他生产线发生不平衡。现在多品种小批量的生产情形下,生产变化非常激烈。为了高效率地生产产品,使各工序作业时间均一化,遵守Takt时间进行作业是一个非常重要的原则。
生产线平衡分析的目的是用时间来衡量各工序的作业负荷量,客观地掌握全工序的负荷平衡。发现作业时间较长的问题工序,改善流水线的平衡性,掌握作业者的操作循环时间CT相对于需求节拍时间TT所承担的负荷量。
生产线平衡分析可以提高作业者和设备的使用率,减少工序之间的加工品数,缩短单位产品所占的生产时间。由于增减产量而需要重新设计流水线时,都需要进行生产线的平衡分析。
2.5.3 生产线平衡的方法
在分析生产线平衡性时,将各工序的作业时间排列成直线图来表示。做成此图后,可以根据图中的起伏状态一目了然地发现生产线的好坏和存在问题的工序。此方法是寻找改善方案时的一个有效方法。
(1)工序编成图的制作顺序如下。
·记录各工序的作业内容和每个作业的平均时间。
·分别记录各工序的工序号、平均值、最大值、最小值,当有两人以上进行同一工序作业时,记录将所有作业者的合计时间除以人数后所得的数值。
·以全工序中花费时间最长的时间为标准,决定纵轴的尺度。
·将作业时间做成直线图。
·从全工序中找出最大作业时间,并在最大刻度上画上横线。
·在Takt Time的刻度上画上横线。
·计算出平衡率和工序编成率。
(2)平衡率、工序编成率的求法。
从工序编成图中可以得出以下效率值:平衡率、工序编成率。平衡率是相对于作业时间最长的工序而言的,衡量其他工序的作业时间,常常用来客观分析生产线平衡性。工序编成率是相对于Takt Time而言,衡量全工序的作业时间。
为工序编成图。
各工序作业时间合计(Ti)=467秒,TT=44秒,全工序最大作业时间(Tmax)=40秒,工序数N=14。
平衡率=各工序作业时间合计(Ti)×100%/[全工序中最大作业时间(Tmax)×工序数(N)]
=[467/(40×14)]×100%=83. 40%
工序编成率=各工序作业时间合计(Ti)×100%/[TT×工序数(N)]
=467/(44×14)=75. 8%
2.5.4 生产线平衡的改善和原则
生产线平衡是为了使各工序间的作业时间均一化,分别测定各工序的时间,然后将其做成图或经过计算得出客观的数据,最后讨论和寻找改善方案的一种手法。为此,正确地观测基础数据时间,以及准确地按照规定进行测量是十分必要的。
(1)选择要分析的线。按照下述目的选择观察测量的流水线。
·已经定出合理化方针和目标时;
·计划进行大幅度增产或减产时;
·预定对流水线的一部分进行自动化或者改善或者重编时;
·各工序的作业时间相差太大时。
(2)在改善开始之前,要明确所选择线的改善目的、机种、生产量、作业人数。
(3)决定分析工序的范围。原则上是对包括问题工序在内的一连串流水作业的全部工序进行平衡分析。其中问题工序非常明确时,也有只对问题工序进行分析的情况。
(4)观测对象工序的时间。
我们需要根据作业指示表充分地理解了作业内容后,再进行时间观测。当存在有空余时间的工序时,按下述方法取得正确时间值:
·将观测时间记录下来后给以校正;
·让熟练者以正常速度操作;
·用PTS法(Predetermined Time Standards,既定时间标准设定法)来求出时间值。
(5)制作工序编成图。
根据前面所述方法做出工序编成图。
(6)讨论分析,确立改善方案。
认真讨论,分析出生产线平衡率处于什么程度;问题工序是哪一个,选择哪个问题工序作为改善平衡率的对象;相对于Takt时间,各作业者的负荷怎样等,最后确立改善方案。
如果平衡率和工序编成率都不好时,在分配作业者的工数时,如果能节省人员,就需要重新设定新目标。即使平衡率和工序编成率很好,也有必要向更高的目标改进。
在我们考虑作业的再分配时,要讨论工序如何分割、能不能分割。对作业顺序也要进行讨论,既要考虑作业顺序,又要保证在Takt Time下进行分配,此时会出现下面的问题:
·只有最后一个工序相对Takt Time成为负荷最小的工序;
·即使作业分配较好,还是出现超过Takt Time的工序;
·可以向其他工序分配,但从经济、技术、效率方面考虑又不希望安排在一个工序里,且在一个工序里超过Takt Time;
·存在不能被分解的具有整体性的作业,将其作为一个工序的话,又超过TaktTime.
将最后一个工序的负荷时间作为改善目标,向消除最后一个工序的方向考虑,即从全体作业的角度来思考改善。为了提高平衡效率,并不一定要将全体作业都均一分配,在改善过程中,让最后一个工序的操作者做一些向其他工序供给部品、整理空箱等线外工作。但最终还是要将最后一个工序消除。CT和TT平衡案例。
改善生产线的原则是使作业时间均一化。对照这一原则,朝着改善方向一个一个毫无遗漏地进行检查,这就是我们做的改善工作。
(1)花费时间长的工序的改善原则。
·进行作业改善(如动作改善)以便缩短时间;
·分割作业,将一部分作业分配给其他工序;
·使工序的一部分或全部自动化,或者提高机器的能力。
(2)花费时间短的工序的改善原则。
·分割作业,将其分配给其他工序以消除本工序;
·从其他工序拿来一部分以增加作业时间;
·将各短工序统一起来(同时要考虑作业改善);
·吸收辅助线的作业。
(3)分割和联结作业的原则。
·尽量避免两个人做同一作业;
·将重作业和精作业分开;
·区分难作业和简单作业,编制成不太需要熟练度的工序;
·将同一部分的作业集中起来;
·集中同一类作业,这样即可提高熟练度也可减少换工具的次数;
·不使用很多的工具,否则会增加选择及取放时间。
2.6 单元线之间的平衡
IPK过程看板是工位间进行有效耦合的好方法。一般来说,不用设置额外标识或场地,也没有看板计算的问题。
那么每个工位上的操作者通过什么信号来进行生产呢?很简单,以工位2为例:如果IPK2为空,就进行生产,做出C,放在IPK2上;如果IPK2有C,但自身操作位上空,也进行生产,做出C,做完后IPK2如果为空,就将C放在IPK2上,否则,将C放在自身操作位上。如果IPK2和自身操作位都有C,即停止工位2的生产,直到IPK2空出后,将自身操作位上的C放到IPK2上,再进行生产。
至于停止生产时,如何安排员工的工作,可采用弹性移动或多工位均衡的方法。通过IPK方法,我们就可以实现单件流。若一些产品不宜进行单件流,也可实现小批量流动。其实,若我们已经进行了工位能力平衡和耦合,物流也能配合工位,只要按上述三点进行操作,就自然而然地实现了IPK方法。另外要指出的是,使用IPK方法的平均在线库存等于工位个数。
过程看板IPK可以平衡生产线,那么需要多少个IPK才可以平衡生产线呢?这需要考虑6个不同的条件,用6个条件中最多的IPK来确定IPK的数量。这6个条件是在加工过程之内或在过程之间的不平衡、多个供应或消耗点、消耗数量、准备时间、材料移动频率、工作时间偏置。
1.在加工过程之内或在过程之间的不平衡
1)在过程之内的不平衡
持续零件数量与材料看板数量、订购类型、排序规则有关。若能做排序的话,“持续零件数量”=1件。
2)在过程之间的不平衡
在过程之间的IPK。
2.多个供应或消耗点
1)多个供应点
假定加工中心的能力等于三个供料工序的整个能力,三个工序同时为加工中心供料。
2)多个消耗点
一个加工中心同时给多个工序供应物料。
3.消耗数量
(1)对子生产线的产品需求不同,需要设置对应的IPK。
(2)批过程的消耗数量。
批过程一:批过程的IPK。
IPK的数量=批量机器的输入数量。例如,油漆机器、电脑架,IPK=1;电镀机器、水龙头,IPK=20。
批过程二:批过程的IPK。
IPK数大于或等于热处理炉的批量。如果准备时间大于或等于Takt时间,IPK数量大于一个批量。
批过程三:批过程的IPK。热处理的周期是一定的,那么IPK=周转时间/Takt时间。
4.准备时间
准备时间即换模时间。切断、焊接、打磨三个工序使用不同的模具,那么由于机器单元是按单件流的观点设计的,则有以下两种情况。
(1)在Takt没有不平衡,(准备时间+运行时间)<Takt时间:
没有能力约束,IPK=1
(2)在Takt存在不平衡,(准备时间+运行时间)>Takt时间:
有能力约束,IPK=(准备时间+运行时间)/Takt时间
5.材料移动频率
材料移动频率的IPK。
IPK=材料移动频率/Takt时间
6.工作时间偏置
窖炉的客户的需求是每天600件,窖炉每班件数=200件。喷釉和窖炉工序偏离1个班数,窖炉和返工/包装工序偏离2个班数。
2.7 看板拉动与执行
让我们再来看看精益生产方式体系构造,包括质量保证、小批量生产、同步化生产三大精益生产基础,从而保证生产均衡化,为准时化生产提供基本条件。
2.7.1 什么是看板
Kanban在日语中是信号的意思,最初是受超市运作的启发,丰田汽车公司将下游工序的需求写在硬纸卡片上,作为传递给其上游工序的需求信号,于是形成了看板系统,又称看板(或视板)管理、看板方式等。后来便成为进行生产和现场管理的一种物流拉式控制方法,进而发展为供应链运作和管理的系统方法。它是一种通过补充替代已消耗资源的物流控制方法。
很多人对看板都有错误的认识。认为看板就是工厂、部门内设立的信息板,用来发布如生产计划、班组建设、管理目标、计划等信息。这个认识是错误的,信息板也是精益生产的可视化管理工具之一,但它和看板(Kanban)完全是两个概念!看板是准时化生产管理中,传递拉动信号的一种信息工具。一般包含物料、地址(从哪运到哪)、批量等信息。用来指导生产、物料发运、采购,以满足前工序(客户)的需求。零件超市的概念启发了看板的运用。看板流程。
操作说明如下:
(1)搬运人员从超市货架上拿了两个货物到收银台,客户把货物取走。
(2)收银员取下随货物的两个取货看板,放到卡架上。
(3)物料工在仓库收到两张取货看板,从仓库货架上取下两个货物,把生产看板取下,换上两个取货看板。
(4)把取下的两个生产看板送到车间生产。
(5)把两个取货看板附上的货物送到超市货架。
(6)车间按照生产看板生产。
(7)把生产完成的货物附上生产看板。
(8)物流员把两个生产看板附上的货物送到仓库货架。
工厂里多个生产单元的看板流程直箭头代表物流方向,曲线箭头代表补充信号。
2.7.2 看板的分类
看板的分类。
看板分为生产看板和领取看板(取货看板)两大类。生产看板是工序准备生产时使用的看板;领取看板是工序间领取和工厂间、公司间领取时使用的看板。单元之间的取货看板是搬运指令,供应商取货看板是采购指令,这都是领取看板的细分类。
通常看板用于实现流动生产的工序。信号看板用于1个生产线制造2个以上的品种、因换产改善尚不到位需要批量生产的工序。临时看板用于已经预先知道情况需要提前一点生产出来的时候,比如顾客方休息日生产、大盘点、模具修理等情况。
通常用信号看板(三角看板)进行生产指示。
2.7.3 看板的作用和使用规则
看板是拉动生产的主要工具,是对实际消耗的补充。在看板管理中,物流活动(即零件的消耗)生成生产或交付指令,用户向供应商发出看板卡片,带动对应数量产品的生产或交货。看板指令系统构成了准时生产的拉动式自动控制系统。没有看板指令便不生产或不交货,不允许把不合格产品传往后道工序,只有合格产品才能挂看板,零件的每个包装必须配备一张看板卡,同时必须标准化(周期、批量、器具、包装)。每道工序需要均衡地消耗零件,使用适当的看板数量,持续精益改善。看板也可以抑制生产过多。看板的作用和使用规则。
2.7.4 看板的形式
最初的看板是类似通知单的长方形卡片,卡片上一般标有:看板卡号码、产品名称、系列(编号)或外观照片;制造及运送数量、时间、方式、货位等;生产线名称(编号);前后工序名称(编号)。
后来的许多使用者都对看板进行了大量的改良,如不同颜色的小球、固定容量的零件箱(车)、固定容量的部件架(车)、不同的声和光(颜色)、规定货位的空与满、任何一种对需求发出指令的信息媒介体等。
看板也可以用周转箱看板、周转区域看板,也可以使用电子信号看板,如机械电子灯、软件电子看板。
2.7.5 双卡系统
这里提到的双卡就是双看板含义。双卡系统有取货卡和生产卡。双卡有一个换卡过程,一旦物流员工凭取货卡来领走货物,就摘下原来的生产卡放在生产卡架上指示生产,取货卡随货物移动等待使用。
2.7.6 单卡系统
单卡系统只有取货卡,就是只用取货卡来拉动生产,货物一旦被取走,取货卡就被放在卡架上,用来指示生产。
为什么要区分双卡和单卡系统呢?这主要是考虑零件移动过程是否需要管理。如果单元之间距离较长,零件移动得比较慢,且需要重点管理在制品,就可以使用双卡系统了,用取货卡来管理在制品。如果单元之间距离比较短,零件移动得比较快,就可以使用单卡系统了,就不需要用卡来管理零件的移动了。
2.7.7 单箱看板(One Bin)运作逻辑
在零件超市,仓库只有一个容器,卡上的触发点数量少于看板数量。一般用于流转比较慢的生产线材料或成品,通过设置工序间库存的触发数量和补充数量来拉动其前道工序的生产。下面通过来说明单箱看板是如何运行的。
其中触发数量是如何确定的呢?触发数量=下道日消耗数量×物料补充周期,在这个例子中,触发数量=500×2=1000件。第一天,物料数量大于触发数量,不发出物料补充信号。第二天,当物料数量小于触发数量时,发出看板信号(数量为2000件)。第三天,由于补充周期为2天,物料还未到,所以库存继续减少。第四天,补充物料(数量为2000件)到达。
那么,看板数量是如何确定的呢?我们当然希望看板数量尽量少,最好等于触发数量,这样就可以使库存减少、批量也小。这是一个精益的目标,是我们进行不断改进的一个非常重要的方向。但在非理想状态下,考虑到前道补充物料所涉及的设备数量、设备切换等问题,我们必须计算出一个合理的看板数量。换句话说,单箱看板适用于补充周期较长,前道设备能力较饱和的情况。
2.7.8 双箱看板(Two Bin)运作逻辑
生产线上有两个箱子,两个都是相同的,两个容器都含有相同的卡。只有等到箱子空了以后才补充它。一般用于流量比较大的产品或成品,在供应点所需要容器数量应该足够于递送补充时间,为了减少材料搬运输送工作,需要标准化箱子里的零件数量。在单箱看板中,若看板数量等于触发数量,那我们就把一个触发数量的物料放在一个容器内,现场放两个容器的物料,就成了双箱看板。
第一天,没有空箱子,不发出物料补充信号。第二天,当有一个空箱子时,发出一个箱子的看板信号(数量为1000件)。一般来说,空箱子就是看板信号。第三天,由于补充周期为2天,物料还未到,所以继续消耗剩下的一个箱子内的物料。第四天,补充物料的一个满箱子到达(数量为1000件)。同理,容器数量=看板数量=下道日消耗数量×物料补充周期。双箱看板适用于流动性比较好的场合。
2.7.9 多卡(箱)看板(Multi Bin)运作逻辑
由于机器需要准备时间,且机器有比较长的运行时间,看板计算方法考虑需求天数,就需要更多箱子,因为看板零件数量容纳不下一个箱子。
多箱看板也称为多卡看板,一般来说,卡和箱子数量是一致的,我们可以把这种方式也看成单箱看板的一种延伸,只是原本物料数量规整为卡片数(箱子数),这样的结果使现场操作更简单、更直观。
在确定触发数量和补充数量后,根据箱子的容量,确定触发卡数和补充卡数,如果遇到不能整除,取整后加1。例如,触发数量=900,补充数量=2000,箱子容量=250,则触发卡数=[900/250]+1=4,补充卡数=[2000/250]=8。
第一天,有5张卡的物料,大于触发卡数4张,不发出物料补充信号。第二天,当物料数量对应卡数小于触发卡数时,发出补充信号(数量为8张卡2000件)。第三天,由于补充周期为2天,物料还未到,所以库存继续减少。第四天,补充物料(数量为8张卡2000件)到达。
2.7.10 换模单元线批量看板运作逻辑
物料的供应点是瓶颈,瓶颈原因是由于物料供应点切换时间较长造成的。
通过以上数据,如何计算此设备于相应下道生产之间A、B、C各自的看板数量和触发数量呢?
日平均生产时间=100×1+20×10+10×5=350
日平均准备时间=420-350=70
加权平均准备时间=(100×100+20×300+10×400)/(100+20+10)=231
平均每天切换次数=日平均准备时间/加权平均准备时间=70/231=0.303
看板补货天数=零件种类/平均每天切换次数=3/0.303=10
零件A看板数量=零件A日需求×看板补货天数=100×10=1 000
零件A的加工时间=(零件A准备时间+零件A单位生产时间×看板数量)/420=(200+1×1 000)/420=2.86
零件A触发数量=零件A的加工时间×零件A日需求=2.86×100=286
所以零件A看板数量=1 000,触发数量=286。同理可计算零件B和C。
若物料的供应点是瓶颈,瓶颈原因是由于物料供应点绝对供应能力小于下道日消耗能力。在这种情况下,我们应从瓶颈处的数据作为基础,重新确定下道的日消耗。其实非常显而易见,由于瓶颈设备的原因,根本无法完全供应下道的实际需求,企业应考虑增加设备或改革工艺。
2.7.11 一次性看板
我们知道看板都是循环使用的。那么,一次性看板就是为处理按单生产的特殊物料而制作的。其特点一般是和订单连在一起。
2.7.12 看板用法
如果零件较小,就增加容器里的数量;如果零件较大,就减少容器里的数量,但需要增加补充次数。价值低的零件需要增加容器里零件数量,价值高的零件要增加补充次数而调整数量。零件超市是指连续运行工厂所需的库存数量,有时也称为缓冲库存,它是为防止供应商的不确定和预测不准确或者生产节拍不一致而建立的库存。
常用的零件使用双箱、多箱看板。一月一次的情况可以使用单箱看板,可以把在生产线上的一个容器或把在零件超市里一个有触发点的容器当做看板。每两三个月才用一次的情况,就用一次性看板。看板物料摆放方式原则是先进先出、用流动架子(除非没别的办法绝对不要并排)摆放箱子、标签贴在箱子的前面和后面、把空箱子或卡片放于指定的地方。
2.7.13 看板拉动路径的设定
不同物料采用不同的拉动路径,通常有:从供应商到仓库,从仓库到零件超市,从零件超市到生产线;从供应商到零件超市,再到生产线;从供应商直接到生产线;从前道机器单元到零件超市,再到生产线;从前道机器单元到生产线等多种看板拉动路径。
为了取得良好运营效益,最大限度地消除浪费,我们需要仔细规划每个零件的相应拉动路径,尤其对每个零件都应有正确的包装和运货方式。
2.7.14 看板张数的计算
一般来说,生产看板一般采用按量不按期,采购看板一般采用按期不按量。但是也要考虑具体情况。
1)生产看板的计算
主要计算参数如下:
生产批量=消耗速度×补充周期
(补充周期=切换需要时间/可用切换时间)
缓冲库存=缓冲时间×调整后的每分钟需求
(最小库存=缓冲库存;最大库存=缓冲库存+生产批量)
生产开始点的看板张数=生产批量/容器容量
最多的看板张数=(生产批量+缓冲库存)/容器容量
基本步骤如下:
·计算补充周期;
·计算生产批量;
·计算缓冲库存;
·计算看板数量。
第一步:计算补充周期。
补充周期=切换需要时间/可用切换时间
可用切换时间=可用工作时间-生产时间
可用工作时间=出勤时间-停产时间
第二步:计算生产批量。
生产批量=消耗速度×补充周期
第三步:计算在制品缓冲库存。
缓冲时间=最小运输批量的加工时间+C/O时间+运输时间+安全时间
最小运输批量的加工时间=最小运输批量×CT
缓冲库存=缓冲时间×调整后的每分钟需求
(注:最小库存=缓冲库存;最大库存=缓冲库存+生产批量;C/O,转换;CT,循环时间。)
第四步:计算看板数量。
看板张数=看板的需求数量/每个看板的数量
生产开始点的看板张数=生产批量/容器容量
最多的看板张数=(生产批量+缓冲库存)/容器容量
2)采购看板的计算
按期不按量的采购看板需要考虑订货日期、供应商名称、订货时间、供应商供货频率、交货时间、开始时间、截止时间、类别、订货规则等信息。
对每个供应商都对应一个列表,表明该供应商都有哪些频率,以及该频率取哪个时间段(开始和截止时间)发出的货物为订货的依据。
假设A供应商的订货规则为a-b-c,则
到货日期=订货日期+a×取整数部分((供应商当前频次+c)/b)
取整数部分:如取整数部分(0.5)=0,取整数部分(1.5)=1
到货频次=mod((供应商当前频次+c)/b)
mod():如4÷5=4,6÷5=1
总之,我们首先必须定义拉动的顺序,基于看板的大小计算看板卡的数量。生产看板与采购看板在实际应用中的计算也会有所不同。
2.7.15 看板拉动系统
看板拉动系统有库存超市拉动系统、顺序拉动系统、库存超市与顺序拉动混合系统。从拉动形式分为连续拉动(Serial Pull)和广播式拉动(Broadcast Pull)。
库存超市拉动系统是最基本、最广泛的类型,有时也称为填补拉动系统。在库存超市拉动系统中,每个工序都有一个库存超市来存放它制造的产品。每个工序只需要补足从它的库存超市中取走的产品。库存超市拉动的指定产品的看板卡的流程。
顺序拉动系统是按订单制造,将系统的库存减少到最小。顺序拉动系统授权操作员何时补充生产产品,但不指定生产什么产品,看板本身不规定某一产品,因为已经在排序好的客户订单上体现了产品的生产顺序。顺序拉动系统的通用看板卡的运作过程。
连续拉动是传统看板的概念,连续拉动的意思是直到下游客户需要时,上游的每步才补充生产产品或服务。简单地说就是取代补充你已经使用的。
广播式拉动是利用APS技术,主要是消除时间的延迟。广播式拉动的意思是直到下游客户确定将要需要时,上游才生产产品或服务。简单地说就是取代你知道你将要使用的。尽量并行优化运作,一旦知道某个需求变化,系统的所有部分应能尽快响应。
2.8 需求管理
需求管理主要是基于客户订单的生产排程,以及基于混合模式的生产排序来最大化生产线利用效率,用需求时界平滑需求波动,检查产品系列需求的物料和资源的可用性。
根据计划周期长短有三种进行计划的方法。
2.8.1 需求滚动计划
用于长期的计划制定,每年、每季、每月、每周滚动和互相联动。滚动计划包含销售计划、生产计划、采购计划、年销售计划、N+3滚动计划、月计划、周计划等各种形式的计划。无论是调整数量还是日期,均会互相联动影响品种的调整,系统给出提示或自动调整。
精益装配线是通过平准化混流生产计划和排程控制的。首先根据企业的经营方针和市场预测制定年度计划、季度计划及月度计划;据此制定出周日程计划。这些计划都是滚动调整的动态计划,对生产只起到预测指导和参考基准作用。最后,真正确定的周排产顺序计划只下达到总装配线,再由总装配线后序顺次上溯,通过看板或同步控制信息拉动其余子装配线。
2.8.2 需求混合计划
用于制定中期的生产计划,每个产品被指定到某一天。混合计划和交互排序交替执行,通常每个产品都会首先进入混合计划,然后进入交互排序。
2.8.3 需求节拍计划
用于指定短期排程,每个产品被指定到具体的节拍Takt。在混合计划的基础上,才能进行计算需求节拍Takt的日计划。为了达到顾客所需要的产品制造平均周转时间,用周计划驱动Takt日计划。通过每个品种的Takt时间和多个品种的平均时间间隔,我们可以自动排定多品种的均衡顺序。
生产线日计划=周产量/每周工作日数
Takt时间(周转时间)=每天工作时间/日计划数量
2.9 多种制造环境下的看板运用
2.9.1 面向库存环境
它是在收到客户订单以前,产品已经入库,等待发运。用ERP的MPS主生产计划或SOP销售预测驱动产成品计划、MRP批量生产、排队供应的方式组织生产。
而在精益生产下,用看板拉动计划,单件连续流动的方式组织生产。其特点是物流稳定。
2.9.2 面向订单装配环境
它是子装配件已完工,在接受订单后把它们装配成最终产品。可将关键部件计划好并入库储存来等待客户订单。主生产计划驱动子装配件或关键部件计划。
2.9.3 面向订单生产环境
它在接收客户订单以后完成产品的制造。为了缩短交货时间,经常要在接受订单前计划好较长提前期的子项。若处理极不规则的订单,实施拉动计划,则存在潜在的困难。
其实,从根本上来说,要了解客户的需求,及时调整自己的节拍Takt,设计自己的柔性生产线,与供应商结合为战略同盟。
2.9.4 面向订单设计环境
在面向订单设计环境下,产品供应商在接收客户订单后,需要重新设计产品,之后再开始制造产品。这样它就需要考虑时间缓冲(发运缓冲、装配缓冲、瓶颈缓冲)、关键链的管理和项目的控制。
综上所述,四种流程的本质区别是如何设置零件超市和缓冲。通常,我们把一个内部的小型缓冲仓库设在最终装配线和上游供应商之间。用内部看板处理内部补充货物,随着补充时间越来越短,超市的缓冲量会不断减小。