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摘 要：K公司目前生产的进排气系统产品由于市场需求的突然增多，生产及交付都十分紧张，公司组织了团队尽快解决该问题。文章运用价值流程图分析方法对生产线生产流程和现场布置进行了分析，并将现场生产流程和设备布置重新设计了新方案和对现场管理也提出了改进，该方案的实施达到了提高生产效率、减少人员、提高空间利用率和快速解决问题的目的。
关键词：价值流程图 人机工程 增值分析 流程改造
随着中国制造2025的不断深入和制造业的转型升级，大批量的需求日益减少，多品种小批量和更短交付周期的市场需求越来越强烈，对多品种小批量制造业的交付不断提出挑战。K公司是一家生产轨道交通产品和大马力发动机零部件企业，随着市场需求的量的增大和客户交付周期的缩短，一段时间以来工厂无法满足客户订单的时间及数量的交付需求。为了解决问题，对现场一典型产品进行流程改造，提升效率缩短交付周期。
一、目前现状
该产品现目前加工的班产量为944件，能满足前段时间客户的装机需求，随着市场需求增大和制造过程质量问题的产生，开始出现缺货，不能满足客户的需求，给公司带来很大的损失。为了提高产能，确保客户装配不缺货，同时降低公司的制造成本，必须对该产品进行效率和质量改进。
二、采用价值流程图对该产品进行分析
一条生产线中必定存在着短板，而生产线的产能又取决于系统短板，因此我们先需要做价值流程图找到生产线中的短板，并消除其中的浪费。
从价值流程图中我们可以看出，工序2是整个生产流程中对产能影响最严重的工序。为了提高产能，我们必须把工序2进行改进。
在价值流程图中，工序2对生产流程的影响主要体现在以下三个方面：
1.生产周期过长，每件加工需48秒的时间。而为了满足客户所需的产品数量，C/T≤31.3秒/件。
2.设备利用率太低，目前只有68.75%。
3.废品率高，目前0.59%。
根据以上分析，再次对工序2进行活动分析：
对该工序进行人员活动分析：
对2序人员活动统计之后，我们可以对其中所消耗的时间进行分类，分类主要分为增值时间与不增值时间。
增值时间：开机加工
不增值时间：从物料框中拿件
装工件
装钻套
将枪钻摇入钻套
停机，将抢钻摇出
取下工件
在Takt Time计算中，我们计算出了满足生产需要的Takt Time时间
Takt Time=31.3秒/件
在生产周期时间分析中，我们分析出了人员的活动：
从物料框中拿件=2秒
装工件=3秒
装钻套=4秒
夹紧工件=2秒
将抢钻摇入钻套=2秒
开机加工=28秒
停机，将抢钻摇出=2秒
取下工件=5件
其中不增值的时间：从物料框中拿件
装工件
装钻套
将枪钻摇入钻套
停机，将抢钻摇出
取下工件
在改进回顾会中，大家一致认为这些时间无法消除，是必要的浪费。
为了使零件的加工时间达到Takt Time时间，就只能减少开机加工时间。
开机时间=Takt Time-不增值时间
=31.3秒-20秒
=11.3秒/件
对切削参数分析：
根据切削原理：
切削时间=切削距离÷切削速度
=切削距离÷（机床转速×走刀量）
现在我们所需的加工时间=11.3秒，即切削时间=11.3秒。
在切削距离恒定的情况下，即切削距离=零件长度=100mm。
在维修人员的要求下，机床不能用极限转速加工，那么机床转速=1430转/分钟。
那么我们可以由公式得出：
走刀量=切削距离÷（机床转速×切削时间）
=100÷（11.3÷60×1430）
=0.37mm/转
当转速=1430转，走刀量=0.37mm/转；
产品加工后进行粗糙度检测：粗糙度=Ra5.2；
当粗糙度=Ra5.2，后序挤压时无法加工，会造成工件报废。
结论：通过减少机加工时间来提升产量的办法是不可行的，在不增加机床的情况下，只能通过工艺的改进来提升产量。
三、对加工工艺进行优化分析
1序：粗铰孔；
2序：精铰孔；
通过多元变量分析研究切削余量与加工后内孔直径的关系，可以判断切削余量对内孔直径是否有影响。
y：内孔直径
x1：粗铰孔后切削余量；x2：未粗铰孔切削余量
采用多元变量分析-----双样本t-测试
双样本 T 检验和置信区间： 堆叠数据， 堆叠名称
堆叠数据 双样本 T
平均值
堆叠名称 N 平均值 标准差 标准误
粗铰孔 10 12.63490 0.00213 0.00067
未铰孔 10 12.63470 0.00157 0.00050
差值 = mu （粗铰孔） - mu （未铰孔）
差值估计： 0.000200
差值的 95% 置信區间： （-0.001558， 0.001958）
差值 = 0 （与 ≠） 的 T 检验： T 值 = 0.24 P 值 = 0.814 自由度 = 18 两者都使用合并标准差 = 0.0019
P值=0.814≥0.05，故接受原假设，即切削余量与加工后内孔直径无关系
经过多元变量分析后，我们得出切削余量与加工后内孔直径无关的结论，故可以取消1序：粗铰孔。
工艺改进后，节约了加工1序的设备，原1序设备直接加工2序，这样
Takt Time=31.3秒/件×2=62.6秒/件。
切削时间（新）=开机时间= Takt Time-不增值时间
=62.6-20
=42.6秒
由公式得出：
走刀量（新）=切削距离÷（机床转速×切削时间（新））
=100÷（1430×42.6÷60）
=0.10mm/转
用机床转速=1430转/分，走刀量=0.10mm/转加工零件，内孔
粗糙度=Ra0.4～Ra0.6。满足后序加工要求。
四、对生产工序之间进行关联分析
通过分析发现该产品现目前的设备布置为水平排布方式，人员为1人操作2台或1台，操作者在加工过程中走动时间和等待时间耗费较多，生产现场运输方式为手推式，工序之间有一定的库存量，运输系统缺乏整体设计，运输方式不规范，物料迂回运输，运输距离长，加工工具耐磨性不够，加工参数不够合理等问题。同时，通过关联分析发现，在处理质量问题的思路及方法有待改进和提升。
五、改进
1.根据企业的产品特点，设备布局改为更为适应多品种少数量的细胞单元生产方式，即在细胞空间内，由一人至数人不等担当多工序的作业。同时，根据实际生产工序的工作环境，分别采取从事一人操作型、马蹄型、直线型、自动化型的细胞式生产。
改进后的设备布局：
2.调整加工工序，取消原来第一工序，同时将第二序原来一次只加工1件更改为一次加工4件，效率提高4倍，彻底解决瓶颈工序。
3.倒角工序更改为自动装夹和用液压将产品从上工序直接传输到下工序，以减少专人进行装夹产品。
4.磨外圆工序设计制造自动送料装置，以减少专人送料。
5.加工用刀具改进，将采用的普通刀具更改为图层的合金刀具。
6.对现场质量问题处理的方法改进：生产现场产生的问题采用3P5Y的方法找到产生问题的根本原因，通过跨部门团队的共同努力解决生产实际中的各种质量问题，避免主观和自负的假设和逻辑陷阱，从结果入手，沿着因果关系的链条，顺藤摸瓜，穿越不同的抽象层面，直至找到原有问题的根本原因并迅速解决之。
六、改善效果
1.通过现场改善，该产品的产能由原来的每天944件提升到1600件，大大的改善了生产效率。
2.通过现场设备布置改进，该产品加工人员由原来的每班11人减少到目前的5人，减少了人力成本，在现目前人工成本对企业压力不断增大的现实条件下，提供了对企业降低人工成本的一种很好的思维模式。同时，通过设备重新的布置，节约了生产空间，设备布置更加合理，同时也减少了运输路线，生产路线由原来的28米改进到目前的15米，大大的缩短了运输路线，提高了生产效率。
3.通过对生产工序的调整，减少了生产工序，同时节约了加工设备。
4.通过使用3P5Y的问題解决方法的运用，现场解决问题的准确率得到提升，现场问题的重复发生降低了80%以上，大大的提升了产品质量。
我们正迈进一个没有地域限制的时代（无界经营），任何个人、组织、产品和服务都面临着巨大的竞争，要在竞争中生存和发展，人和组织都必须不断改进，只有高质量的产品、增值性服务和策略才能被市场肯定，通过以上采用价值流程分析方法来改进现场加工的效率问题是一种很好的案例。
参考文献：
[1]张迎春.基于VSM价值流分析的中小型制造企业流程改进方法研究[D].杭州：浙江工业大学，2013.
[2]安康.基于精益六西格玛理论的国际贸易PSI业务流程优化研究[D]济南：山东大学，2016。
[3]李青.波音某机型平尾制造A工位流程再造[J].民用飞机设计与研究，2013（11）：21-23.
关键词：价值流程图 人机工程 增值分析 流程改造
随着中国制造2025的不断深入和制造业的转型升级，大批量的需求日益减少，多品种小批量和更短交付周期的市场需求越来越强烈，对多品种小批量制造业的交付不断提出挑战。K公司是一家生产轨道交通产品和大马力发动机零部件企业，随着市场需求的量的增大和客户交付周期的缩短，一段时间以来工厂无法满足客户订单的时间及数量的交付需求。为了解决问题，对现场一典型产品进行流程改造，提升效率缩短交付周期。
一、目前现状
该产品现目前加工的班产量为944件，能满足前段时间客户的装机需求，随着市场需求增大和制造过程质量问题的产生，开始出现缺货，不能满足客户的需求，给公司带来很大的损失。为了提高产能，确保客户装配不缺货，同时降低公司的制造成本，必须对该产品进行效率和质量改进。
二、采用价值流程图对该产品进行分析
一条生产线中必定存在着短板，而生产线的产能又取决于系统短板，因此我们先需要做价值流程图找到生产线中的短板，并消除其中的浪费。
从价值流程图中我们可以看出，工序2是整个生产流程中对产能影响最严重的工序。为了提高产能，我们必须把工序2进行改进。
在价值流程图中，工序2对生产流程的影响主要体现在以下三个方面：
1.生产周期过长，每件加工需48秒的时间。而为了满足客户所需的产品数量，C/T≤31.3秒/件。
2.设备利用率太低，目前只有68.75%。
3.废品率高，目前0.59%。
根据以上分析，再次对工序2进行活动分析：
对该工序进行人员活动分析：
对2序人员活动统计之后，我们可以对其中所消耗的时间进行分类，分类主要分为增值时间与不增值时间。
增值时间：开机加工
不增值时间：从物料框中拿件
装工件
装钻套
将枪钻摇入钻套
停机，将抢钻摇出
取下工件
在Takt Time计算中，我们计算出了满足生产需要的Takt Time时间
Takt Time=31.3秒/件
在生产周期时间分析中，我们分析出了人员的活动：
从物料框中拿件=2秒
装工件=3秒
装钻套=4秒
夹紧工件=2秒
将抢钻摇入钻套=2秒
开机加工=28秒
停机，将抢钻摇出=2秒
取下工件=5件
其中不增值的时间：从物料框中拿件
装工件
装钻套
将枪钻摇入钻套
停机，将抢钻摇出
取下工件
在改进回顾会中，大家一致认为这些时间无法消除，是必要的浪费。
为了使零件的加工时间达到Takt Time时间，就只能减少开机加工时间。
开机时间=Takt Time-不增值时间
=31.3秒-20秒
=11.3秒/件
对切削参数分析：
根据切削原理：
切削时间=切削距离÷切削速度
=切削距离÷（机床转速×走刀量）
现在我们所需的加工时间=11.3秒，即切削时间=11.3秒。
在切削距离恒定的情况下，即切削距离=零件长度=100mm。
在维修人员的要求下，机床不能用极限转速加工，那么机床转速=1430转/分钟。
那么我们可以由公式得出：
走刀量=切削距离÷（机床转速×切削时间）
=100÷（11.3÷60×1430）
=0.37mm/转
当转速=1430转，走刀量=0.37mm/转；
产品加工后进行粗糙度检测：粗糙度=Ra5.2；
当粗糙度=Ra5.2，后序挤压时无法加工，会造成工件报废。
结论：通过减少机加工时间来提升产量的办法是不可行的，在不增加机床的情况下，只能通过工艺的改进来提升产量。
三、对加工工艺进行优化分析
1序：粗铰孔；
2序：精铰孔；
通过多元变量分析研究切削余量与加工后内孔直径的关系，可以判断切削余量对内孔直径是否有影响。
y：内孔直径
x1：粗铰孔后切削余量；x2：未粗铰孔切削余量
采用多元变量分析-----双样本t-测试
双样本 T 检验和置信区间： 堆叠数据， 堆叠名称
堆叠数据 双样本 T
平均值
堆叠名称 N 平均值 标准差 标准误
粗铰孔 10 12.63490 0.00213 0.00067
未铰孔 10 12.63470 0.00157 0.00050
差值 = mu （粗铰孔） - mu （未铰孔）
差值估计： 0.000200
差值的 95% 置信區间： （-0.001558， 0.001958）
差值 = 0 （与 ≠） 的 T 检验： T 值 = 0.24 P 值 = 0.814 自由度 = 18 两者都使用合并标准差 = 0.0019
P值=0.814≥0.05，故接受原假设，即切削余量与加工后内孔直径无关系
经过多元变量分析后，我们得出切削余量与加工后内孔直径无关的结论，故可以取消1序：粗铰孔。
工艺改进后，节约了加工1序的设备，原1序设备直接加工2序，这样
Takt Time=31.3秒/件×2=62.6秒/件。
切削时间（新）=开机时间= Takt Time-不增值时间
=62.6-20
=42.6秒
由公式得出：
走刀量（新）=切削距离÷（机床转速×切削时间（新））
=100÷（1430×42.6÷60）
=0.10mm/转
用机床转速=1430转/分，走刀量=0.10mm/转加工零件，内孔
粗糙度=Ra0.4～Ra0.6。满足后序加工要求。
四、对生产工序之间进行关联分析
通过分析发现该产品现目前的设备布置为水平排布方式，人员为1人操作2台或1台，操作者在加工过程中走动时间和等待时间耗费较多，生产现场运输方式为手推式，工序之间有一定的库存量，运输系统缺乏整体设计，运输方式不规范，物料迂回运输，运输距离长，加工工具耐磨性不够，加工参数不够合理等问题。同时，通过关联分析发现，在处理质量问题的思路及方法有待改进和提升。
五、改进
1.根据企业的产品特点，设备布局改为更为适应多品种少数量的细胞单元生产方式，即在细胞空间内，由一人至数人不等担当多工序的作业。同时，根据实际生产工序的工作环境，分别采取从事一人操作型、马蹄型、直线型、自动化型的细胞式生产。
改进后的设备布局：
2.调整加工工序，取消原来第一工序，同时将第二序原来一次只加工1件更改为一次加工4件，效率提高4倍，彻底解决瓶颈工序。
3.倒角工序更改为自动装夹和用液压将产品从上工序直接传输到下工序，以减少专人进行装夹产品。
4.磨外圆工序设计制造自动送料装置，以减少专人送料。
5.加工用刀具改进，将采用的普通刀具更改为图层的合金刀具。
6.对现场质量问题处理的方法改进：生产现场产生的问题采用3P5Y的方法找到产生问题的根本原因，通过跨部门团队的共同努力解决生产实际中的各种质量问题，避免主观和自负的假设和逻辑陷阱，从结果入手，沿着因果关系的链条，顺藤摸瓜，穿越不同的抽象层面，直至找到原有问题的根本原因并迅速解决之。
六、改善效果
1.通过现场改善，该产品的产能由原来的每天944件提升到1600件，大大的改善了生产效率。
2.通过现场设备布置改进，该产品加工人员由原来的每班11人减少到目前的5人，减少了人力成本，在现目前人工成本对企业压力不断增大的现实条件下，提供了对企业降低人工成本的一种很好的思维模式。同时，通过设备重新的布置，节约了生产空间，设备布置更加合理，同时也减少了运输路线，生产路线由原来的28米改进到目前的15米，大大的缩短了运输路线，提高了生产效率。
3.通过对生产工序的调整，减少了生产工序，同时节约了加工设备。
4.通过使用3P5Y的问題解决方法的运用，现场解决问题的准确率得到提升，现场问题的重复发生降低了80%以上，大大的提升了产品质量。
我们正迈进一个没有地域限制的时代（无界经营），任何个人、组织、产品和服务都面临着巨大的竞争，要在竞争中生存和发展，人和组织都必须不断改进，只有高质量的产品、增值性服务和策略才能被市场肯定，通过以上采用价值流程分析方法来改进现场加工的效率问题是一种很好的案例。
参考文献：
[1]张迎春.基于VSM价值流分析的中小型制造企业流程改进方法研究[D].杭州：浙江工业大学，2013.
[2]安康.基于精益六西格玛理论的国际贸易PSI业务流程优化研究[D]济南：山东大学，2016。
[3]李青.波音某机型平尾制造A工位流程再造[J].民用飞机设计与研究，2013（11）：21-23.