精益追求流動,創建連續流生產是實現精益化的重要手段。而在現實中,精益的實踐者們卻發現,創建一個好的連續流單元生產模式從一開始就面臨來自產品標準化的挑戰,特別是近幾年工廠的產品形態越來越多,工廠的人會不斷地提出疑問:
“我們的產品是很雜的”
“我們的產品訂單都很小”
“我們的產品工藝流程差別很大”
……
如此問題,相信大家都碰到過,這也確實成為攔在精益實踐者們面前必須要面對的困惑。當然,一些精益實踐者可能會通過PQ分析來選擇一些批量較大的產品開始切入,一些精益實踐者也會采用快速切換技術來解決產品切換的問題,還有一些精益實踐者會嘗試各種柔性生產的管理技術,比如多能工等,但無論哪一種方法,都還沒有從根本上解決產品一致性的問題。
在混亂的流程中,我們或許會找到一些規律,比如產品族的進一步細分和分類,但如果要從根本上解決問題,傳統的IE手法會碰到瓶頸,必須要從PE的角度來進行工藝流程標準化。
IE改善手法,關注于從時間分析、動作分析、人機配合、產線平衡等方面的優化員工的作業方法。
PE改善手法:關注于從產品工藝路線、加工方法、工藝技術、設備參數、模具工裝等角度,來改進產品本身的加工過程。
很多時候,你會發現,如果工藝不改,產線的優化很難有突破性的改善,比如:
案例一,工藝時間約束:某個工序需一種膠水來固定兩個零件,工藝上要求膠水在自然條件下固化8小時,然后你會發現,連續流不得不被中斷。當然,在工藝不變的情況下,你可能會采取循環固化的形式,試圖在物理上來克服產品的流動,但往往你又會發現,這個機構可能并不現實,一是機構龐大,二是操作并不經濟,
案例二,工藝路線不一致:相同的工序,不同的產品所設計的工藝路線并不一致,比如,A和B是同一產品族,A產品的加工路線是落料à沖孔à車外圓à鉆孔à精壓,而B產品的加工路線是落料à鉆孔à車外圓à沖孔à精壓,在這種情況之下,如果以A的工藝來布局產線,則生產B時,流程需要倒回來,我們稱之為回流。這種工藝路線對產線布局帶來的影響的災難性的。
案例三:工藝方法不一致:相對的工序,不同產品的加工方法不一致,比如A產品的螺絲要求用電批,而B產品的螺絲要求用風批;同樣是PCB引腳焊接,A產品用手工焊,B產品用自動焊。這些不同的加工方法,在產線布局和設計時,需要考慮很多的可能,萬一某一產品的某個加工方法在前期設計時沒有考慮進去,那么,生產該產品時,這條線就不適合生產該型號了。
……
如此種種工藝上的差異,無疑給精益的流線化改造帶來致命性的障礙,如果不能從工藝上進行標準化,流線化是很難流暢運作的,在精益之前,必須充分做好流程標準化工作。
那么,如何進行工藝流程標準化呢?余偉輝老師從多年實戰經歷中,總結出PR流程標準化的八步法:
1. 進行零件-數量 (P-Q)分析:
P-Q(Part Quantity)零件數量分析,通過PQ分析,識別主要的產品或零件。
大部分精益改善人員一般都會熟悉P-Q分析的做法和應用。
2. 進行工藝流程(P-R)分析
.lP-R(Process Route):產品工藝路線分析,將同一類產品族的產品或零件的全部工序展開來進行分析。
.PR圖能夠直觀的呈現不同產品之工藝特征、工藝路線、工藝方法、使用設備等相關信息。
3. 根據相似流程,對產品或零件進行分類
.一般來講,企業內部大致對產品有個宏觀的分類,但那往往太粗放了,在改善的時候,我們常常需要對產品的特征進行深入的展開和梳理,進一步對產品族進行細分,才能最終識別出可執行的、可操作的、可應用的產品族。
.一般來講,前面三步的PQ、PR到產品族分類,改善的實踐者們一般都會操作的。而往往第四步到第七步,恰恰是最關鍵也是甚少深入的環節。
4. 簡化零件工藝路徑
仔細分析所有產品每一個工序的加工路徑,盡可能使同一產品族的工藝路徑標準化,可以從以下方面來分析改善:
.簡化流程的操作順序
.同一系列的所有零件都制定標準化流程l 減少工序數量,工序合并
.消除單元外的交接點
.避免回環工序
.避免共用裝卸中心
.考慮使用標準化流程模塊
5. 工藝方法與加工技術的優化
對約束流程精益化的工藝方法和加工技術進行優化,不排除專項的技術攻關,或創新性的工藝突破,包括:
.特殊處理:如電鍍、退火、清洗、酸洗…
.工藝時間:如固化、冷卻、干燥、老化…
.節拍差異:如大型高效設備、共享設備…
案例一:某產品在沖壓之后需要退火,而退火設計是單獨的工廠,為了節省能耗,每半個月啟動一次設備,導致生產流程的中斷,也帶來大量的庫存,以及管理浪費,為了突破這個問題,專門成立了項目攻關小組 ,從設備能力、模具優化、產品結構、材料改進等多方面進行攻關,最終成功取消了退火工序,實現了產品的連續流生產。
案例二:某產品膠水的固化時間要求8小時,剛開始,精益團隊考慮做一個循環式的掛鏈或轉盤,產品在上面周圍一圈剛好8小時,但最終放棄了這個構思,原因是周圍庫存量太大,周圍的設施比較龐大。為了解決這個問題,公司成立專項攻關小組,聯合膠水供應商、院校專家團隊進行聯合攻關,最終,在不影響性能的情況下,配制出一種新的膠水,新的膠水結合UV爐,只需要3分鐘即可完成固化的過程。
6. 定義設備可用性與一致性改善
在流程標準化的改善中,設備一致性很容易被忽略。同一類產品族的同一個工序使用不同的設備,這里說的設備,包括加工用的機器、模具和關鍵的工裝,這種差異不僅影響設備采購的不方便和設備產能的浪費,更要命的是給生產管理帶來極大的麻煩,而大部分時候,這種差異很容易被默認為是工藝要求而不做進一步的調整和改善。
設備一致性的改善就是要消除這種設備、模具及工裝的差異。
在上圖的PR圖中,顯示中每一道工序使用的設備,我們會注意到,同樣的精壓工序,不三種型號的產品使用的設備有630T、400T、250T,仔細分析一下就會知道,這三種鋼板的厚度和加工深度是一樣的,既然C產品用250T能完成精壓,那么,其它產品也是應該可以的,三種產品的設備選型完全可以一致化,統一用250或400T的,當然,沒有必要統一采用630T設備,那樣的成本浪費太高。
7. 必要的產品結構與功能設計改善。
這就涉及到產品的標準化與模塊化的層面,造就產品工藝不標準化源頭,80%是來自產品結構設計和功能設計的因素,比如電器產品中會用到很多的堅固件,同樣是螺絲,各種各樣的型號給采購、倉儲、物流、配送等環節帶來很大的不便,在工序加時,不同規格的螺絲就要求使用不同的工裝、工具與設備。針對這些情況,我們有必要從產品的結構設計或功能設計上來簡化和優化,進而簡化工藝流程,提高工藝的一致性和標準化程度。
8. 實施新的流程系列,并將其文件化。
經過前面步驟的優化改善,我們可以重新制定標準的工藝路線了,你會看到一個標準化、統一化的流程,接下來,創建流線化生產模式變得簡單,產線的管理工作更是清晰而輕松。
改善的效果是非常明顯的: