基于價值流圖的生產流程優化研究

董鵬+熊歡彥+韋東

【摘要】本文選取AIP公司輪胎生產線作為案例，運用精益思想和工業工程方法，對生產流程進行了分析，并通過繪制未來價值流圖作為重點改善方向，從而實現生產線的再設計。通過價值流圖的前后對比發現：企業產能、設備利用率及生產周期改善顯著，在提高產品質量的同時有效地降低了生產成本。實踐證明，價值流圖分析技術是提高企業生產效率的有效方法，是企業實施精益生產的有力工具，值得企業借鑒與推廣。

【關鍵詞】價值流 價值流圖 精益生產 流程優化

一、引言

進入21世紀以來，客戶的個性化需求不斷增大，使企業產品更新換代的節奏日益加快，產品技術更新周期持續壓縮，傳統生產方式正向精細化、綠色化、個性化、離散化和復雜化的方向快速發展。這種趨勢對制造型企業的生存發展提出了更高的要求。為探索新的生產方式，國際上許多優秀的制造型企業已逐漸開始采用價值流圖分析方法，將生產管理的重點轉向整合供應鏈、優化生產流程、改善生產工藝等方式，理順產品設計、提前訂貨、制造過程等，為客戶提供滿意的產品與優質服務。本文以AIP公司的輪胎生產線為例，繪制現狀價值流圖分析輪胎在加工過程中存在的問題，并在流程控制中引入連續流和看板拉動系統，建立 “未來狀態”的價值流模型，以此制定相應的改善方案，達到壓縮生產成本、提高經濟效益的目標。

二、價值流與價值流圖的界定、分類與繪制步驟

（一）價值流界定

價值流是指從客戶下單到出貨并賦予其價值的全過程活動。價值流分析是以滿足用戶的需求作為動力，實現各個系統所投入的資源與產出的價值最優化，以此作為目標，發現并消除浪費。價值流滲透于公司整個業務流程體系當中，具有隱蔽性、連續性、相關性、層次性、周期性及重復性等特點。因此，需要通過監控企業價值流的相關數據指標以尋找改善的突破口，制定最優的實施方案。在價值流的運用中，作為負責統籌全局的“價值流團隊”，應從關鍵點及增值角度對所有設計、生產過程及交付的必要步驟進行有效鑒別。首先，把企業所有業務流程活動劃分為四類組合：增值——必要型、增值——非必要型、非增值——必要型、非增值——非必要型；其次，在提高客戶滿意度的前提下，以“最少資源投入獲取最大成效”為方向，根據不同組合做出相應改善，如圖（1）所示。

（二）價值流圖分析法概述

價值流圖是再現生產全過程的路徑圖，即了解客戶需求特定符號，描述從訂單到原材料供應商的物流和信息流等。分析每道生產工序的輸入與輸出狀態，使工序間的物流、信息流和價值流變為可視化的流向圖。既是定量工具又是現場布局圖，能夠化繁為簡，準確地描述價值流全過程中各項活動間的邏輯關系，清晰地顯露出價值流中存在的問題，從而找出具體的改善方案，達到消除浪費和減少非增值活動。從管理角度而言，中高層應側重于系統優化與流程梳理，基層則側重于消除工序中的浪費，對運作過程進行實時的監控。具體如下：

（1）繪制現狀價值流圖，描述各環節信息?，F狀價值流圖將整個生產運作過程中的各環節進行梳理，然后通過繪圖方式形象、簡單、有效地將每個環節進行展示，利用圖表化、量化描述企業運作過程中的實物流和信息流，對制造過程中的生產周期、停工待料時間、轉線耗時、在制品庫存、原材料流動及異常信息等數據進行描摹和記錄，使操作者掌握其中增值核心過程和非增值形成的原因，為解決浪費根源提供重要的改善依據。

（2）分析現狀價值流圖的流程，挖掘、剖析非增值活動，并繪制未來價值流圖?，F狀價值流圖清晰地展示了企業內部的各種現狀，而未來價值流圖則是基于當前的技術水平和認知水平，在一定時間內有望達到較為理想的目標藍圖，運用對生產過程改善的IE（Industrial Engineering）方法，對制造過程進行系統性優化。通過整合資源，結合標準化流程與新思路、新方法，繪制出“未來狀態”的藍圖作為改善路標，從而顯示價值流的改善方向、目標及結果。具體步驟為：獲取流程知識，識別和界定主要的浪費；選擇價值流分析工具，分析生產制造過程中的價值流；確定主要改善點、制定改善方法；進行檢查并提出績效評價。結合現狀價值流圖和未來價值流圖，管理者能夠基本獨立地識別和判定浪費的根源，為消除浪費活動和持續改善提供核心思路。

（3）分析評估并完善未來價值流圖。未來價值流圖的主要特點表現為系統化、連續流動性、標準化作業和持續改善四大方面。運用繪圖法為企業重新設計制造流程和服務價值提供了清晰的思路，暴露出非必要不增值活動和必要不增值活動，從而制定可行性方案，消除非必要非增值活動，減少必要但非增值活動，以達到降低整體運營成本、提高對客戶需求的反應靈敏程度、增強企業綜合競爭力的目的。此外，現狀價值流圖和未來價值流圖是相互關聯的兩大圖形，現狀價值流圖是未來價值流圖的基礎和改善的起點，而未來價值流圖則是現狀價值流圖改善的目標，同時合理的“未來價值流圖”也將會成為未來的“現狀價值流圖”。

（三）價值流的分類

企業價值流活動分為主要價值流和輔助價值流活動。主要價值流活動涉及產品制造、銷售、交付和售后服務等活動；輔助價值流活動則涉及外購投入、技術支持、人力資源保障、信息處理等各種提供支持的活動。在這兩類價值流活動中，分別有直接活動、間接活動和質量保證等幾種類型，構成如下表所示。

（四）價值流圖的繪制endprint

（1）確定產品系列和工藝流程。首先對產品進行P/ Q（Product/Quantity）分析，明確繪制產品系列的型號及種類；其次要著重繪制產品系列的生產步驟，確定關鍵工作中心或工序，暫時撇開其它方面的小問題；最后要以產品的工藝流程為導向進行分析，使繁冗的生產活動變得清晰，邏輯關系變得更加明朗。

（2）明確實物流與信息流路線。首先根據實際物流路線進行初步實查，對整個流程和各環節的流動順序有初步的認識；然后再回顧針對某一產品的生產過程進行詳細信息的采集，并親自跟蹤傳遞方式，確保每個相關環節當前狀態數據的真實性。價值流的改善重點在于流動過程的優化，故應對實物流和信息流予以高度重視，“價值流團隊”在實施改善過程中應予以認真分析。

（3）掌握價值流流向。從客戶最先輸入的環節開始了解分析，保證核心價值流的輸出最終受益者是客戶。從抽取某一特定訂單著手，從下游終端客戶逆向追溯到上游最終供應商，擴展到整個工廠直至整個供應鏈，對每個過程進行深入考察。這樣可以幫助企業清楚地了解客戶需求，扣住整個系統的價值流“動脈”。

（4）現場記錄與數據采集。采集人員必須要親自到現場記錄和繪圖，確保數據反映企業運行的真實現狀。具體步驟如下：繪制組織內部的基本生產過程，將連續進行的過程列入同類框內；明確實物流信息的傳遞方式和路徑，記錄原材料的采購和交付情況，掌握生產物料計劃到各工序的傳遞信息，以及了解生產計劃下達方式、產品與服務的實現過程；收集并記錄每個生產過程的數據，如確認物料流向、頻率，物料存放、停頓和移動地點，批量大小、運輸方式、操作者數量及班次、生產節拍、報廢率、質量狀況、物料轉移運輸時間、周期時間、加工時間、等待時間、切換時間、有效工作時間和設備利用率等數據；將庫存數量按照客戶需求節拍轉化為時間數據，計算出整個運作過程的生產周期和增值率等。

（5）完成數據采集與專人繪圖。價值流圖應由團隊參與采集價值流的數據，專人匯總把握全局，完成整個價值流圖的繪制工作。在車間了解現狀時用鉛筆手工繪制草圖，然后再對草圖進行修改和整理。由“價值流團隊”檢查核實價值流圖，以保證沒有任何活動或物料的遺漏。整個工廠的價值流圖一旦繪制完畢，就可以延伸到各環節中，甚至延伸到工廠外的流程環節，即對價值流圖分析進行擴展應用。最后討論并繪制未來價值流圖。

（6）制定改善價值流現狀的實施計劃。在未來價值流圖中首先要明確實物流、信息流中的所有非增值活動，然后應用“ECRS（Eliminate、Combine、Rearrange、Simplify）四大原則”或“5Why”等分析每一個活動改善的可行性并制定實施計劃。包括計劃的具體實施步驟、可測量的目標、進程評估的檢查點、負責人、開始時間和完成時間。在此過程中，用甘特圖體現計劃實施進度，可利用的資源及資金等決定計劃實施因素，完成后根據未來價值流圖進行再次評估，進一步優化改善。

三、AIP公司價值流圖導入準備與指導思想

（一）價值流導入準備

（1）組建專業團隊，提供組織保障。在項目開展過程中，AIP公司做了充分的規劃，建立起跨部門、多崗位參與的項目推動小組，對項目工作進行分解，并對項目參與者進行合理分工，確保項目成員權責分明。

（2）確立共同目標，開展專業培訓。由于參與部門眾多，必須保證團隊成員按照項目設定的思路、流程和方法開展工作。為此，IE代表及工程技術中心負責人精心挑選培訓素材，詳細制定系統的培訓計劃，對項目參與人員進行專業技術和IE知識等培訓，確保各小組成員能夠掌握現狀價值流及未來價值流圖技術并熟練運用。同時，項目組還對采購、生產計劃、銷售人員進行生產計劃管理、精益生產等方面的培訓，進而統一思想，規范應用工具和方法，減少推動過程中的阻力。

（3）價值流圖分析。利用價值流圖實現系統性的改善，必須了解以下方面問題：車間各個工序及物料如何為生產提供服務？產品需求的節拍時間多長，產品可否直接走向發運？產品的總有效工時是多少，瓶頸工序在哪里？產品是否能根據顧客需求進行拉動生產，是否能使用連續流動生產？哪個過程決定整體節奏？生產線是否均衡？使用看板管理能減少多少工作量？哪些方面值得進行改善，如設備利用率、降低庫存、快速切換等。

（二）價值流圖繪制指導思想

（1）服務體系重組。明確以營銷為龍頭，從客戶需求與差異化的角度重新構思。并借此推動戰略梳理與微調，按質量、價格、交期、服務要求不同，區隔營銷系統。

（2）以生產為中心，按照訂單作業流程，繪制出價值流現狀和未來圖。在價值流圖中要體現出信息輸入、輸出及處理等業務功能。根據繪制出的未來價值流圖來優化設計生產流程與現場：首先應用并行工程原理將串聯改為并聯操作以縮短生產流程周期；其次運用時間管理理論中網絡圖的關鍵路徑分析原理，確定消耗時間最長的流程關鍵路徑，并設法轉移或將其工作拆分到非關鍵路徑的工序上，以縮短流程；再次運用路徑優化的相關理論，使流程關鍵路徑上所有流程的距離總和最小，以減少整個流程所用時間；最后盡量使各工序的生產節拍一致，以減少因庫存積壓而引起的等待時間。

（3）明確部門職責。針對增值過程，圍繞“客戶服務、物料采購周期、生產車間”三大現場，明確各部門職責。如增值的現場部門，如客服部、生產部、物流部、技術部、PMC部；現場服務部門，如品管部、設備部；綜合保證部門，如人資部、采購部、信息部。

（4）通過聚焦價值流動，引導內部管理形成合力。AIP公司以價值流圖為基礎，明確內部精益管理的推進方向，以“提高過程穩定化、系統化、制度化，加快產品與信息流動”為長期目標。各部門根據價值流圖，收集歷史數據，對現狀進行數據調查和分析，找出影響本部門價值流環節的主要因素，確定本部門年度主要改善項目，最后制定相應的工作計劃。

（三）繪制現狀價值流圖endprint