基于精益生产的标准作业研究
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1前言
企业的生产技术可分为两种基本技术:制造技术、管理技术。制造技术是研究如何以合理的工艺生产出满足客户要求的产品的技术。而管理技术是一门管理科学,它是研究如何熟练地使用现有的设备、人员和材料,低成本、高质量地生产产品的管理技术,如:标准作业、全员生产维护(
TPM),全而质量管理、快速换模及
看板管理等。目前备受国内外企业推崇的丰田
精益生产,其实质就是一种比较科学有效的生产管理技术。精益生产技术中,标准作业是管理生产的依据,也是改善生产的基础,它反映出管理者的意图,是维持高效、高品质、低成本生产的必要手段。
2精益生产
精益生产(Leanproduction}简称LP)起源于日本丰田汽车公司,是美国麻省理工学院数位国际汽车计划组织(MVP)的专家对日本“丰田JIT'(JustInTime)”生产模式的赞誉之称。精,即少而精,不投入多余的生产要素,只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品(或下道工序急需的产品);益,即所有经营活动都要有益有效,具有经济性。其日标是精益求精、尽善尽美、永无止境地追求七个零的终极日标(“零”转产工时浪费、“零”库存、“零”浪费、“零”不良、“零”故障、“零”停滞和“零”灾害)。
精益生产方式与传统的大批量生产方式相比,精益生产只需一半的人员、一半的场地、一半的投资、一半的工程设计时间、一半的新
产品开发时间和少量的库存就能够生产出品质更高,品种更多的产品。
精益生产主要从六个方而推进:
a}通过整理、整顿、清扫、清洁和素养(
5S)活动来提升
现场管理水平,夯实精益生产的基础。
b)准时化生产(JIT生产系统)
在顾客需要的时候,按顾客需要的量,提供需要的产品。由一系列工具实现准时化生产,主要工具有:平衡生产周期、持续改进、一个流生产、单元生产、
价值流分析、方法研究、拉动式生产与看板、可视化管理、减少生产周期、全而生产维护及快速换模等。
c)在产品开发和生产全过程始终贯彻60质量管理原则。
d)可视化管理,不仅是管理者,而且要让所有员工对公司的状况一目了然。
e)发挥劳动力的主观能动性。
f)不断追求完美。
工业工程(IE)则是精益生产方式的工程基础,IE中的作业研究、动作研究和时间分析技术在精益生产方式中得到了广泛运用。标准作业则是精益生产中正手法成功运用的结果,它是精益生产中作业管理的一项重要内容。
3标准作业
(1)标准作业与作业标准
所谓标准作业,是将作业人员、作业顺序、工序设备的布置、物流过程等问题做最优化的组合,以达到生产目标而设立的作业方法。它是对周期性的人一机作业中有关人的作业动作程序进行标准化,目的是消除复杂的人一机作业的动作浪费,固化增值动作的程序。标准作业包括二个基本要素:
标准工时(TT)、一个标准作业周期中手工作业顺序、标准在制品的数量(标准手持),二要素缺一不可。
作业标准与标准作业是不同的,作业标准是对作业步骤、内容、方法、注意事项及质量标准进行设定的管理标准。作业标准因企业、产品、用途及目的的不同而有很多样式,但无论怎样它都要使作业者在经过适当的培训后,能达到作业标准所要求的方法、品质及效率。作业标准内应包括以下内容:
a)产品简图(或照片),工艺简图;
b)标准时间;
c)作业顺序及步骤;
d)安全注意事项;
e)作业内容重点及注意事项;
f)质量检查的频率与责任人;
g)需达到的品质基准。
作业标准是指导作业者进行标准作业的基准,是每个作业者行动的最高准则;而标准作业则是在执行作业标准的同时在效率、成本、交期上进行科学改善与革新,特别是集中在作业者的动作上。
(2)标准作业的三要素
1)标准工时(TT:TakeTime)
所谓标准工时,是指应该用多长时间生产一个或一件产品的时间值,它由必要生产量和运转时间来决定,它是实现各工序同步化生产的重要保证,如果前后工序都能按同一T'I'生产,就实现了同步化生产。T'I'的计算公式:
TT=1目的运转时间/1目的必要生产量
确定了TT,;就决定了每个人在此时间内应完成的工作量,生产现场作业人员必须按T'I'生产,不能超前,也不能滞后,否则就会出现生产过剩或延迟交货。
现场实际的作业时间与TT的关系又如何呢?在此有必要引入一个概念一循环时间(CT),CT指作业者一人进行标准作业时,毫不困难的最快的一个循环的实际作业时间(包括步行时间,但不包括空手等待的时间)。由此在分析CT与TT的关系时,应该用必要的一个循环时间与CT进行比较,例如:一个作业循环生产二件产品时,则应用CT与TT×3进行比较。
当CT远小于TT'时,作业者有空手等待现象,可能是产能过剩或任务量不足。当CT大于TT'时,就会发生作业延迟,影响交期。出现上述两种情况都需要进行分析和改善。
在实际作业管理中,可利用IE技术的作业测定的时间分析技术,对标准CT进行科学测定。这样有利于衡量效率、控制成本和方便决策。
2)标准作业顺序
作业顺序是指作业者能够高效率地生产合格品的生产操作顺序,如果作业顺序不明确,每个人都按照自己喜欢的顺序操作,很可能会发生丢漏工序、误装、损坏机械设备等现象,甚至会造成生产线的瘫痪。合理的作业顺序是作业者没有返回步行或空步行最短的循环作业,没有动作的浪费,并考虑人机工程。
精益生产方式在确定作业顺序时,采用正手法中的方法研究,对作业系统进行不断的分析和完善,从而形成最有效的作业顺序,并固化为标准作业顺序。
所谓方法研究是一种系统研究技术,其研究对象是系统,解决的是系统优化问题。因此,方法研究着眼于全局,是从宏观到微观,从整体到局部,从粗到细的研究过程。
方法研究的分析过程具有层次性。一般首先进行程序分析,使工作流程化、优化、标准化,然后进行作业分析,最后再进行动作分析。
程序分析的主要目的是准确掌握全部生产过程(包括工艺过程、检验过程、运输过程)的实际状态,发现并去除过程浪费和不合理。按其分析对象不同,分为以产品工艺为中心的产品工艺分析和以人为中心的作业流程分析,以及表达操作者与机械之间的作业程序或多名操作者之间的作业程序的联合作业分析二种形式。
产品工艺分析是对产品在经过材料、零件加工、装配、检验直至成品为n的工序流程状态进行分析,分析过程中通过对各工序的作业内容、使用机械工装、作业时间及搬运距离的调查记录,发现产品流程的问题,并进行改善,消除不合理与浪费,从而确定合理的工艺流程。
作业流程分析是将作业人员的工作流程进行分析,它的目的是明确操作者的作业程序、分析作业者的各不同工序的分布状态与时间分配状态、发现操作者中如空手移动及等待等的浪费状态和明确各工序的作业目的。发现问题并改善,制定科学合理的作业标准。
联合作业分析是对人与机械、人与人的组合作业的时间过程进行分析,发现人及设备的等待、空闲时间,并进行有效改善。其目的是通过自动化或共同作业等方法去除等待时间,平均作业负荷并调整操作设备的台数,及共同作业的人数,使其分配合理。
最后是对作业者的作业动作进行分析。通过对生产活动中的全部作业动作进行观测分析,发现并改善无效动作或浪费现象,从而寻求省时、省力、安全并经济的作业方法,最终提高作业效率。
3)标准手持
标准手持也可称为标准中间在库,它是指在按照作业顺序进行操作时,为了能够反复以相同的顺序操作生产而在工序内持有的最少限度的待加工品。作业者能进行循环作业,必须具备合适的标准中间在库。在通常情况下,在制品越少越经济,越容易进行质量管理。相反,在制品越多越容易隐藏问题,会丢掉发现问题的线索。
4)标准作业在企业应用中应注意的问题
某公司于2006年2月开始推行精益生产,投入了不少资金,但见效甚微。其中最为明显的改善是现场作业环境有了很大的改观,推行5S管理,员工对5S有了深刻的认识,并得到了切实的执行。另外,改善了一条制动鼓生产线,对原来的物流过程、设备布置,进行了重新编排。设备的布置由原来“一”字线型流改为“U”形,由原来二人操作四台设备,完成四道工序,改善为一人操作四台设备完成四道工序。但是改善后,效率并没有得到提高,一是不能按期完成必要的生产任务;二是操作者完成一个工作日下来,很疲倦,有抱怨。笔者认为该公司在推行精益生产时,忽略了对生产现场作业系统的研究,没有利用正手法去分析现场作业系统,没有形成有效的作业标准,推行标准作业。如果能成功运用正手法中的作业研究、动作研究和时间分析技术,那么,现场效率问题、品质问题、成本问题等系列问题会得到很大的改善。同时推进精益生产方式才会更有成效。