基于價值流圖的客車慣通梁生產(chǎn)過程研究與改善

胡查輝

摘要：對A客車廠慣通梁部件整個生產(chǎn)過程的研究，首先繪制出貫通梁生產(chǎn)的現(xiàn)狀價值流圖;進而應(yīng)用價值流圖的分析方法與工具，對生產(chǎn)過程中的各因素、各環(huán)節(jié)進行了系統(tǒng)的分析，辨識出非增值的環(huán)節(jié)及其主要問題點，有針對性的提出解決方案;然后繪制出未來價值流圖，制定實施計劃，并推進實施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的再造。

關(guān)鍵詞：精益生產(chǎn);價值流;價值流圖

中圖分類號：U461 文獻標識碼：A 文章編號：1005-2550（2020）02-0059-06

胡查輝

畢業(yè)于廣西大學(xué)，碩士研究生學(xué)歷，主要研究方向為制造業(yè)管理信息化，現(xiàn)就職于廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司，任主任工程師、課長，已發(fā)表論文數(shù)篇。

1慣通梁部件生產(chǎn)現(xiàn)狀

A公司足一家客車主機廠，廠內(nèi)有一個自制件車間，其功能定位于部分部件自制能力的保留及應(yīng)急功能，主要生產(chǎn)部分車型的封板、弧桿件、6128車型貫通梁及車輛生產(chǎn)過程的一些臨時應(yīng)急零部件的制作或修改。現(xiàn)況制件車間存在主要問題：車間布置混亂、在制品庫存高、生產(chǎn)周期長、人員效率低、設(shè)備稼動率只有29%，所制作的零部件綜合成本明顯高于外購。

2價值流圖分析

基于以上問題，公司決定以制件車間貫通梁生產(chǎn)改善為載體，成立改善小組，試點引人精益價值流圖改善，把外協(xié)做的貫通梁收回自制，提升效率，降低成本。

2.1貫通梁結(jié)構(gòu)與應(yīng)用說明

現(xiàn)況公司制件車間只制作6128車型一種貫通梁，貫通梁用于車身底部，連接側(cè)同骨架底部左右兩端，中間段在對應(yīng)位置需維修時可拆卸，結(jié)構(gòu)示意如圖1所示，一套貫通梁由一跟彎梁組件和兩根直梁組件組成，每根貫通梁組件由三段方鋼，彎梁組件中間段需彎管，四塊鋼板，8套螺栓組成，方鋼與鋼板采用焊接。

2.2現(xiàn)狀價值流圖繪制

現(xiàn)狀根據(jù)部件生產(chǎn)過程，按生產(chǎn)流與信息流不同的方向，應(yīng)用價值流圖規(guī)定的符號及現(xiàn)狀測定數(shù)據(jù)，繪制出現(xiàn)狀價值流圖，如圖2所示。6128車型，每月需求約40套，現(xiàn)狀一次批量制作80套，供兩月使用，因此在計算存貨時間時，本項目未按價值流的一般算法用工序間存貨數(shù)乘以需求節(jié)拍，而是結(jié)合本項目實際情況對算法進行優(yōu)化：取上道工序加工該批量的總時間及其換模或等叉車時間。

從現(xiàn)狀價值流圖可分析出現(xiàn)狀主要存在以下問題：

1）生產(chǎn)周期長，增值比例低;

2）在制品庫存多，工序之間等待時間長;

3）各工序的加工周期時間相差非常大，工序間制作基本處于孤島模式，一個站一個站大批量的做完后轉(zhuǎn)向下一個站;

4）總換模時間、等叉車時間長，達3.7小時，這對于要回收各種車型，按小批量多品種來說會是一個較大的瓶頸。

2.3制定改善方案

基于現(xiàn)狀主要問題，結(jié)合自制所有貫通梁的項目目標及需求：30臺車/日×3件貫通梁/臺車=90件/日;需求節(jié)拍：可用工作時間顧客需求=27，000/90=300秒/件貫通梁。要實現(xiàn)目標，最關(guān)鍵的改善方向為構(gòu)建按需求節(jié)拍的生產(chǎn)模式及其生產(chǎn)線，并在以下方面做改善：

1）精益追求零庫存，這就需要在流程構(gòu)筑時，盡可能在具備條件的地方盡可能發(fā)展連續(xù)流程

現(xiàn)狀各工序時間如圖3所示，考慮各工序的生產(chǎn)時間、設(shè)備布局、設(shè)備通用/專用性及其可改善性。

等因素，可在鉆孔、焊兩邊、鎖螺栓、焊中部、涂漆五個工序發(fā)展連續(xù)流，并對其做以下改善：

①調(diào)整這五個工序的設(shè)備及其作業(yè)臺使其成流水線;

②鉆孔自動走刀時鎖螺栓，減少人員等待時間;

③焊接兩邊、焊接中部、涂漆三個工序，培養(yǎng)多能工，采用工序互助式生產(chǎn)模式，如圖4所示。

改善后各工序生產(chǎn)周期時間如圖5所示：

2）在連續(xù)流程不能向上游擴展時應(yīng)用超市模式控制生產(chǎn)

剪板、切方鋼、彎管三個工序，用的是車間與其它零部件共用的設(shè)備制作，設(shè)備占地較大，且設(shè)備生產(chǎn)能力與需求節(jié)拍相關(guān)較大，連續(xù)流確實無法向這三個工序擴展，在這三個工序后設(shè)置超市模式生產(chǎn)，后工序需求物料的時候就可直接從超市中獲取到，如圖6所示。實現(xiàn)顧客工序在需要的時候到超市采購需要的產(chǎn)品，供應(yīng)工序生產(chǎn)并補充取走的產(chǎn)品，以實現(xiàn)以不用訂計劃的供應(yīng)工序來控制生產(chǎn)，控制流程之間的生產(chǎn)。

3）將顧客訂單的計劃只下達到一個生產(chǎn)工序，即定拍工序。已設(shè)置超市模式的工序生產(chǎn)是由后工序取貨及其看板驅(qū)動，它們不需要系統(tǒng)外的計劃來驅(qū)動生產(chǎn);因此定拍工序只能在最下游的連續(xù)流程工序中選擇，在這些工序中，只有在鉆孔&鎖螺栓工序開始切換品種才能滿足整流程各環(huán)節(jié)生產(chǎn)出客戶需求定制的產(chǎn)品，即將定拍工序設(shè)置在此工序，如圖7所示。

4）在定拍工序點均勻分配多品種產(chǎn)品的生產(chǎn)，即混線生產(chǎn)，這樣在少量的成品庫存下，用較短的生產(chǎn)周期應(yīng)對不同產(chǎn)品需求，這樣就能一直保持需求的不同產(chǎn)品，如圖8所示：

5）設(shè)定定調(diào)增量即初始拉動量，結(jié)合客戶的需求及配送節(jié)拍考慮生產(chǎn)相應(yīng)客戶需求的能力，按每次配送焊裝15套的量來設(shè)定，通過在定拍工序下達并取走一個定調(diào)增量，則給定拍工序發(fā)出生產(chǎn)一個定調(diào)增量的指令，如圖9所示：

2.4未來價值流圖

未來價值流主要是要建立一條系統(tǒng)的生產(chǎn)鏈，生產(chǎn)鏈中每個單獨的過程都通過連續(xù)或拉動系統(tǒng)與其顧客相連接，且每個過程都盡可能只在顧客需要的時候，生產(chǎn)顧客需要的產(chǎn)品，結(jié)合對現(xiàn)狀價值流的分析及其改善，繪制出未來價值流圖，如圖10所示：

2.5實現(xiàn)未來價值流

未來價值流的實現(xiàn)是建立一條系統(tǒng)的生產(chǎn)鏈，生產(chǎn)鏈中每個單獨的過程都通過連續(xù)或拉動系統(tǒng)與其顧客相連接，且每一過程都盡可能只在顧客需要的時候，生產(chǎn)顧客需要的產(chǎn)品，為有效實現(xiàn)未來價值流，將未來價值流圖分成定拍環(huán)和附加環(huán)，附加環(huán)在定拍環(huán)的上游，包括下料環(huán)和供應(yīng)商環(huán)，拉動之間存在的物料流和信息流，使每個系統(tǒng)超市同其它環(huán)的終點相對應(yīng)。使價值流中的每個拉動系統(tǒng)超市同其它環(huán)的終點相對應(yīng)。把三個環(huán)在圖中勾勒出來，形成組成的價值流的流程片斷，如圖11所示。

基于套環(huán)制定價值流實施計劃，把實施分成階段進行

1）定拍環(huán)。包含顧客和定拍工序之間的物料流和信息流。這是最下游的一環(huán)，如何管理這個環(huán)將影響價值流中所有上游。在這一環(huán)重點做以下改善：

①培養(yǎng)多能功作業(yè)員，上下工序互助生產(chǎn)方式推進;

②制訂從焊接兩邊到焊接中部的連續(xù)流程;

③焊接中部的作業(yè)員每小時涂一次防銹漆（12件），此時焊接兩邊的人員協(xié)助焊接中部，從而做到焊接兩邊到焊接中部之間沒有庫存;

④設(shè)計通用夾具，把不同產(chǎn)品之間切換調(diào)夾具時間減少到20秒;

⑤超市中僅保留1天的成品庫存，達量時終止各種計劃。

2）下料環(huán)的主要改善點為：

①建立下料零件超市的拉動系統(tǒng)（終止下料計劃）;

②將各工序的下料量控制在半天的量（15套）;

③將切方鋼與彎管換模時間縮減到原來的1/2之內(nèi);

④通用化，模塊化設(shè)計改善（連接板，盡量減少兩邊方鋼的種類，使其通用化;彎管的弧度盡量統(tǒng)一，使用焊接的中段盡量改成彎管形式）。

3）供應(yīng)商環(huán)的主要改善點為：

①以板材及方鋼超市來開發(fā)拉動系統(tǒng);

②發(fā)貨頻次改為每周兩次;

③在超市中僅有1周的量。

2.6改善成效

本項目主要在物流、信息流、產(chǎn)品設(shè)計模式、工裝夾具方面等方面的改善，改善所投入的資金較少，但取得明顯的成效，如表1所示。改善后車間布局合理、物流路線清晰、順暢，生產(chǎn)也安全、有序。更重要的是員工在參與項目的過程中，掌握了精益識別與改善浪費的工具與方法，讓公司與員工在精益改善過程中首嘗甜頭，為進一步深化精益應(yīng)用打下堅實基礎(chǔ)。

3總結(jié)

本文應(yīng)用精益價值流圖，從整體上對A客車廠貫通梁生產(chǎn)流程進行分析，關(guān)注流程與系統(tǒng)的改善，而不是產(chǎn)品及局部優(yōu)化，以內(nèi)外部顧客需求作為出發(fā)點，把物流、信息流之間的聯(lián)系及不同部門的問題聯(lián)系在一起;用價值流圖共同的語言，把所有信息顯示在一起，激發(fā)員工從不同角度看問題，繪制出改善活動實施的藍圖;本項目的改善活動與目標直接聯(lián)系，取得了預(yù)期效果。本文應(yīng)用價值流圖進行改善的流程與方法可供其他企業(yè)借鑒使用。