精益生产介绍
精益生产的产生与发展
20世纪五十年代:起源
精益生产起源于20世纪五十年代的日本丰田汽车公司的一
种生产管理方法-----“丰田生产方式TPS”。从50年代到70
年代,风田公司虽以独特的生产方式取得了显著的成就,
但当时日本及整个西方经济呈现高速增长,即使采用美国
相同的大批量生产方式也能取得相当规模的生产效果。因
此,这一时期丰田生产方式没有受到真正高度的重视,仅
在丰田汽车公司及其配套商的部分日本企业中得以实施。
精益生产的产生与发展
20世纪七十年代:普及
1973年的石油危机,给日本的汽车工业带来了前所未有的
机遇,同時也将整个西方经济带入了黑暗的缓慢成长期。
市场环境发生变化后,大批量生产所具有的弱点日趋明显
与此同時,丰田公司的业绩开始上升,与其他汽车制造企
业的距离越来越大,丰田生产方式开始在日本汽车工业企
业中得到迅速普及,并体现了巨大的优越性,整个日本的
汽车工业生产水平已迈上了一个新台阶,并在1980年以其
1100万辆的产量全面超过美国,成为世界汽车制造第一国
精益生产的产生与发展
20世纪八十年代:美国对精益生产的研究
在市场竞争中受了惨重失败的美国,在经历了曲折的认识
过程后,终于意识到致使市场竞争失败的关键,是美国汽
车制造业的生产水平已落后于日本,而落后的关键又在于
日本采用了全新的生产方式----丰田生产方式。1985年美
国麻省理工学院的Daniel Roos教授等筹资500万美元,用
了近5年的时间对90多家汽车厂进行考察,并将大批量生产
方式与丰田生产方式进行对比分析,于1995年出版了《改
造世界的机器》一书,将丰田生产方式定名为精益生产,
并对其管理思想的特点与内涵进行了详细的描述。
精益生产的产生与发展
20世纪九十年代:世界各国对精益生产的实践
随着日本制造业在国际竞争中的节节胜利以及世界各国对
精益生产的研究的逐步深入,精益生产方式在实践上也逐
步被诸多企业所采用。首先在汽车行业内,几乎所有的大
型汽车制造厂商都开始吸收精益生产的思想,推行“准时化
(JIT)”生产,加强企业的协作,随后,在越来越多的其它
行业中,精益生产的生产组织方法,人員管理方法,以及
企业协作方法都被广泛地吸收与推广。
什么是“精益(Lean)”?
精益:形容词
a: 无肉或少肉 b: 少脂肪或无脂肪
不富裕
在必要性,重要性,质量或成分方面稀缺
文体或措辞简练
同义词:薄,极瘦,过分瘦长,骨瘦如柴,瘦削的,似骨
的,消瘦的,细长的,瘦长的
反义词:肥胖的,多肉的,过重的,不结实的,过分肥胖
胖的,丰满的,粗短的,肥大的,软的
什么是“精益生产”?
精益不是:
重组为小单元
安装“精益”设备
精益是:
明确说明什么对客戶有“价值”(客戶驱动)
按最佳的流程理顺创造价值的活动(同步)
不间断地进行这些活动(流动)
按客戶需求生产(拉动)
越来越有效地进行,直到实现“完善”(不断改进)
UPGRADE 技术改进
拉动式生产系统
Pull System
单件流动
One Piece Flow
小批量生产
Small Lots
快速设置
Quick Setup
直观控制
Visual Control
计划保养
Planned Maintenance
场地合理安排
Workplace Organization
标准操作
Standardized Operation
防错
Error Proofing
缩短生产周期
Lead Time Reduction
同步生产
Synchronous
平衡计划
Level Scheduling
用精益生产可以实现:
生产时间减少90%
库存减少90%
到达客戶手中的缺陷减少50%
废品减少50%
与工作有关的伤害减少50%
设计和提供特定服務或货物所需的人的工作,时间,空间
工具和库存可以很快下降一半,并由此继续不断取得进步
以便在几年之内在把投入减少一半。
企业文化的差异
传统企业
命令自上而下,责任主要
在上級领导
因为介入有限,员工情绪
受到挫折。“他们把我们说的话当耳边风!”
很少交流公司目标运作
员工或专业人员满意程度
有限
各功能部门之间界限分明
精益企业
由下层作出决定
员工参与,承诺,参加,
有自豪感
精益求精
公司的目标运作广泛交流
工作让员工专业人员满意
各功能部门之间没有界限
精益工厂的六项基本原则
一。工作场所的安全,有序和洁净(TOYOTA 5S 系统)
分类(sort)--- 分离出所有不必要的物品,把它们从工作场所完全清除掉。
整顿(straighten)--- 排列所有的物品,使它们清楚地作上
标记,并做到“物品各就各位,用完归还原处”。使用看板方阵来识别关键物品在工作区的位置。
擦净(scrub)--- 擦净所有的机器和工作环境,保持干净整齐的清洁度。
系统化(systematizes)--- 使清理工作和组织工作成
为工作日的日常工作
保持(Sustain)--- 保持前面4项
承诺并对过程不断改进
5S在现场管理中的应用
建立地址坐标方格:
-用柱子等,把地面分成区域
-用字母(A,B,C...)和数字(1,2,3...)
-用大的清晰的标签
-建立象地图一样的地址(A1,B2,…)
1
2
3
4
区 A B C D E
+
+
+
+
C
安装位置--所有的库存物品(all stock items)
-用A,B,C划分货架的块,把块分为列和行,做一个
地图(Create a map)
-应从上到下排号(参考地址图)
-确保货架的顶部没有任何物品
-物品划分标识应可移动,以便适
应灵活性和看板原则
-所有的计量器都应一眼能够看见
以划线开始
通常分轴和工作区
-只使用直线,并使拐角最少
进/出口 用断续线
开门线(Door opening lines)
-在地板上用断线表示开门有危险
-在开门线上用警告标志
交通流(Traffic flow)
-为行使和步行确定一个交通流政策
(左行还是右行)?
-用黄色或白色表示方式
老虎方式(条纹)(Tiger Pattern)
-黑色或黄色的条纹作为警告信号
-列出所有危险的地方,列出的条纹应包括起重机,电梯
移动装置等。
二,只能按客戶的需求制造产品(JIT)
关于JIT(Just In Time)
这是由大野耐一领导,首先由丰田汽车公司发展出来的.
目的是要消除各种没有附加值的动作, 同时达成一个去芜存
箐的生产体系,以便更具弹性地去适应顾客订单的需求变化.
所有的活动由用户的需求来拉动。生产需要应以用户定购
产品的速率流向用户。
关于JIT(Just In Time)
JIT 生产方式奠基于如下的观念: 产距时间( TaktTime, 生产
一个产品的目标时间)与周期时间(Cycle Time),一个流(One
Piece Flow),后拉式生产(Pull Production)自动化(automation)
U型细胞式生产线及缩短换模时间. 要实现理想的及时生产
方式,必须持续不断地实施一系列的改善活动, 以实现消现
场中没有附加值的工作. JIT能够急速地大幅度降低成本,使
得交期准确, 而且增强公司的获利能力.
.
1,单件产品生产(Takt)时间
单件产品生产(Takt)是消费的节拍,用户定购产品的速度。
Takt一词来自德语,意为节拍,如音乐节拍,精益生产的
目标是按该速率制造产品,不快也不慢。
计算方法:将总生产时数除以客户的订单量. 对大量生产的
产品而言, 其产距时间是以秒为计算单位.
周期时间(Cycle Time)即为作业员在流程中, 完成一个产品
所耗费的实际时间. JIT 的理想是要使周期时间, 尽可能接
近产距时间 Cycle Time = Takt Time
Machine Balance Bar
Load/Unload
Cycle Time
Down Time
Changeover
Scrap
Takt Time Line
2. 连续改善活动
测 量
消除不增值因素
流动过程并训练
再 测 量
庆祝成就
绘制流程图
批量
连续流
现场改善的基本原则:
抛弃传统固定的生产思想
思考如何做下去,而不是为何不能做
不要寻找借口,从质疑现行的做法开始
不要等待寻找十全十美,即使只有50分的成功也要立即
动手去做。
立即改正错误
不要花费金钱改善
碰到困境时,才会迸发出智慧
连问5次为什么,找出真正原因
集众人的智慧,而非依赖一个人的知识
改善的机会永无止境
3,适合于拉动系统的物流
精益物流的特征
a.最低的库存量; (WIP)
b.最短的运输线; (Direct)
c.最迅速的流转; (ITO)
d.先入先出; (FIFO)
在需要的时候,安需要的数量,生产需要的产品
Right time&Right Quantity&Right Quality
消除超前,超量生产,最大限度减小库存,消除浪费,
从而提高效益。
迅速地对市场需求作出反应
4,JIT生产的必要条件
适用于批量,流水作业生产
已有良好的工艺秩序,工艺规程完整,质量能得到控制
设备及工装运行效率良好。
现场生产布置合合理。
原材料或配件供应,质量稳定。
员工经过培训有明确的参与意识。
弹性配置作业人数,即“少人化”
质量保证:将质量管理贯穿于每一工序之中。
1)生产线上设“差错预防装置”
2)操作者及時处理生产中问题,自主停线。
5,JIT生产的具体方法:
拉动式生产(亦称生产同步化)
后工序拉动前工序。生产线无中间仓库,加工装配同步
生产均衡化
指多品种产品时的混流生产,制定计划应考虑均衡使用
各种零部件。
三阶段计划:年度计划,季度计划,月计划。
看板管理
利用卡片传递生产指令和送货指令,由后工序向前工序
领取零部件,也等于向前工序发生产指令,卡片上记载
零件名称,零件号,数量,储存地,送货地等。
“单件流”的控制办法(one piece flow)减小WIP
生产计划
生产顺序表
生产指令
工序A
工序B
工序C
看板
看板
完成
实际生产数
物流与信息流方向相反
计划生产数与实际生产数不同
JIT生产指令
6,关于看板管理
Kanban- 日语中“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片上,作为传递给其上游工序的需求“信号”,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控制方法,进而发展为供应链运作和管理的系统方法。
看板不过是一种管理手段,不能等同于JIT生产。
7,看板的类型:
提取看板(取货看板) a.工序间取货 b.外协取货
生产指令看板(加工看板) a.一般看板 b.批量看板
其它类型看板 a.信号看板 b.临时看板
Kanban Mapping Icons 看板图标
Supermarket
Signal Kanban
Withdraw Kanban
Production Kanban
Production Kanban
Kanban Path
Kanban arriving in batches
Pull
OXOX
Leveling
Kanban Post
FIFO
MAX50PCS
First-in First-Out flow
uptime
changeover
Process Kaizen
讨论:顺序批量生产流程比较
最终组装
电镀
热处理
压模
超市
超市
超市
最终组装
超市
电 镀
热处理
压模
Kanban
Kanban
Kanban
Kanban
Kanban
Kanban
Kanban
模式1
模式2
分析与比较:
超市的方法
操作简便,并可快速向消耗零件的作业补充供货
但曾加了WIP库存量,耗费资金和场地
连续流的方法
需要较少的WIP库存和场地
1)补充供货时间较长
2)附在每块看板上的流程单,它规定了一系
列所需的作用(与普通车间定单没有太大不同)
补充供货期可能处于可行性的外部极限上。
7,看板和MRP
用户
装配
超市
內部供应部门
外部供应商
成品堆放区
人力资源能力计划
12周滚动预测
主生产能力
计划
物料需求计划
近似预测
看板
循环
看板
循环
看板
循环
看板
循环
看板
循环
看板
循环
《MRP 计划功能的理想作用》
8,TPM--保持生产线运行维修方案
目的:保证不因机器故障或误差而浪费生产时间。
4种全面生产维修:
a.例行维修 b.预防性维修
c.预测性维修 d.立即维修(改正维修)
降低机器性能的六个因素:
a.由于故障而引起的停机
b.由于卡住而引起的短暂的停机
c.由于机器或生产线速度降低;
d.由于生产线和/或机器配置不当
e.由于生产不合格产品导致报废或返工
f.由于起动问题
9,消灭浪费(Muda)
制造过多的Muda
生产之量过多,生产速度过快。
特征:成品堆积,多余设备,多余货架;多余人力空间
原因:加工能力不足(Cap. Cpk),沟通不够,转型时间
太长,工时利用率低,缺乏稳定的生产计划
存货的Muda
任何超出加工必须的物料供应
特征:收货区过大,物流呆滞,问题发生时大量物品需 要返工,响应客戶的速度太慢
原因:加工能力不足,换线时间太长,管理决策,预测
不准,局部优化...
不合格品重修的Muda
为了满足顾客的要求而对产品或服务进行返工
特征:花额外时间去检查/返工/维修,物品发放错误, 机构变得被动,无法事先预测
原因:加工能力不足,操作不当,培訓不够
动作的Muda
任何不增加产品或服务价值的人员或设备的动作
特征:寻找工具,过多的取物/弯腰动作,设备物料离得
太远(走步时间),设备间载运物件的运输机构,
等待时多余的“忙乱”现象“
原因:布局不当,现场管理不利,人员/设备效率低下,
人/机学原理运用不够,工作方法不统一
加工的Muda
对最终产品或服务不增加价值或可以合并的过程
特征:工序瓶颈,不清楚合格/不合格界限及客戶要求
不必要的精加工,不必要的审批过程,过多的信
息文件。
原因:工程变更时工艺未变,其它工序采用了新技术,
决策层次不当,规章制度失效,缺乏客戶反馈的
渠道。
搬运的Muda
不符合精益生产的一切物料搬运活动
特征:叉车太多,物料存放区零乱,设施摆放松散,货
物盘点错误,物品损坏,空间浪费
原因:计划不均匀/现场管理不善/layout 不当/缓冲区大
等待的Muda
当两个关联要素间未能完全同步时,所产生的空闲时间
特征:人等机,机等人,这个人等那个人,负荷不均衡
故障停机。
原因:工作方法不统一,设备闲置时间过长,人员/设备
效率低下,所用设备不当,设备资源不足
彻底消灭!
三,6个西格玛质量原则
1,%的优质率在美国日常生活中意味着什么?
饮用的水,每周有一次是不安全的
每月停电差不多1小时
每周500次外科手术事故
大多数机场每周2次着陆滑行距离过短或过长
每年20000次配错药
每小时丢失20000件邮品
6西格玛是指钟形曲线(正态分布)中偏离平均点的标准数。
6西格玛=%的优质率
2,6〥等级合格率表
等 级
%
合格率
%
缺陷率
PPM(百万
分之)缺陷
2
3
4
5
6
%
%
%
%
%
%
%
%
%
%
233
3,6〥在生产中的应用
操作工对质量的责任,品质贯穿生产全过程
自己作主停止工作的概念
出错保护(Poka Yoke)
标准化工作(以开门为例)
1)走近门 2)向把手伸出右手
3)用右手握紧把手 4)后退一小步
5)收缩右臂肌肉把向后的力加到门上
先入先出(FIFO)控制,防止品质产生混乱,保
持良好的可追溯性
解决根本性问题(连续问5个WHY)
四,发挥劳动力的主观能动性
团队发展的4个阶段:
a.成型 b.规范 c.风暴 d.执行
五,直观管理/直观工厂
安放工具的投影板
工作区的直观显示板
工位生产状态显示板
看板矩阵
生产现场区域划分标识
安全
5S评分
质量
WIP
成本
直观显示板
六,不断追求完美
坚持不懈地努力消除各种浪费
制定挑战性目标
供应商
问题
停 机
质量问题
转换产品
时间长
工艺问题
生产率问题
待 料
生产线
失衡
维修
问题
缺乏团队
精神
库存水平
客戶
定单不
稳定
价值流图解 Value Stream Mapping
一个帮助你看见“流畅”工具和发展精益的价值流程
帮助你看见超过单一的工序(more than single-process)
连接材料和信息流程 (links materials and information)
提供一个共通的语言 (a common language)
实行计划的蓝图 (a blueprint for implementation)
管理实行的进展 (helpful for implementation process)
比数量化的工具更有用 (useful than quantitative tools)
结合精益概念和技巧 (lean concepts and techniques)
--领导必须设计和引导精益的价值流
价值流图解 Value Stream Mapping
跟随一个产品的生产路径,从头到尾,使用图画表示每
一工序之间的材料和信息流程,接着画一个“未来图表”
显示价值流应当如何流动
仅仅挑选某一个工具是不够的,利用全部的工具系统化
地在顾客需求时提供他所需要的
把焦点对准到创造一个流畅系统。
方法-->系统化-->思考方式
图 标 MAPPING ICONS
Tue&Fri.
ABC Mfg.
MRP
Flint Assy.
4/day
Assembly
Stamping
I
I
I
外部供应商或顾客
货车
存货
加工制造
2shifts
数据框
电子信息流程
人工信息流程
推动式材料流程
2shifts
缩短生产周期 Lead Time Reduction
连续流 Continuous Flow
批量和队列生产(Bach and Queue Processing)
Process A
Process B
Process C
10minutes
10minutes
10minutes
投产准备时间:30++分钟
Lead Time: 30++ minutes for total order
单件流 One Piece Flow
Process A
Process B
Process C
LEAD TIME: ?
什么是LEAD TIME?
Lead Time 即生产周期,是指完成一个
产品或服务所需的总时间
Lead Time
Unit Cost
Quality
缩短生产周期 Lead Time Reduction
Step1: 分清你所提供的产品/服务
成品 Finished Product
管理服务 Administrative Service
维修 Repair
定购部件 Parts Ordering
配件组装 Sub-Assembly
程序/步骤 Procedure
整治 Therapy
咨询 Consultation
分清工序的开始/结束
Step2. 明确工序的步骤
按自然顺序巡视工序--“先做什么,然后做什么--”
分清/识别每个步骤
给步骤编号
Step3. 测量 Take Measurement
确定每个步骤所需的时间
-整个程序一个步骤连着一个步骤
-必要时审阅记录
-减小猜测
储存时间=
平均库存
平均产量
明确有关的测量
-测量“行走”步骤的行走距离
-注意批量的大小
Step 4. 分清增值或非增值步骤
增值 Value Added(VA):
-任何有助于使产品/服务从原有状态变成成品形式的活动或操作
非增值 Non-Value Added(NVA)
-与增值不符的活动,操作或资源利用
-不利于使产品变为成品的任何活动(Muda)
-非增值表示用户认为不增值的活动,即使是目前工艺有 限而必须做的
Step5. 程序制表
A.每步用一个方格表示
B.根据所需时间确定方格高度
C.增值方格放在左边;非增值方格放在右边
D 方格顺序正确并给方格打标记(名称,时间)
E.总结信息
-总步骤(VA/ NVA)
-总时间(VA/ NVA)
-确定增值工作的百分率 %
%VA=
VA Time
VA Time + NVA Time
X 100%
$
Step6 分析/消除 非增值活动
Step7 分析/简化 增值活动
Step8 利用6,7结果绘制改进流程图
Step9 认识理想程序
-理想程序是指无非增值活动和尽量减少增值步骤和时间
Step10 绘制“理想”程序图
Step11 重复程序
NVA活动
精益企业成功的五项关键因素
战略观点,你的企业向何处走?
强有力的生产线管理
由专家培训并取得专家的支持
有挑战性的业绩目标
1)库存周转次数 ITO
2)用户对产品的退货率PPM
3)准时交货率 DA
4)财务业绩的度量
紧迫感
制定挑战性的业绩目标
在今日动态且充满竞争的环境里,管理阶层面对着顾客日益增多的严厉要求必须经常保持设定更高的QCD目标,并挑战属下人员永无止境的改善,成功的公司之所以能持续不断地成功,是因为其管理人员能够领导属下人员从事此种永无止境的改善, 以及建立富有挑战的企业文化. 一旦丧失了这种精神, 特别是在现场的阶层,他们就没有未来.在今日的公司, 这样的挑战精神是现场的主要支柱.
然而,今日大多数的管理人员,已经丧失了对挑战的热忱.特别是许多现场的督导人员,仅仅是尝试于维持现状的水平,终日苦干,大声吆喝,东奔西跑,而没有明确的目标该如何追求进步的目标.
精益生产原理图
看板
管理
精益企业评估
1.工作场地安全性,程序,清洁度
生产方法
3.六西革玛的应用
4.发挥主观能动性的团队
5.直观管理方法
6.持之以恒追求完美
7.整个公司的组织机构和管理模式
8.公司的服务维修
客户