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摘要:本文分享了一个TPS项目策划和推进案例,该项目通过对现有的产品的工艺、设备布置、工装、节拍等的调研、针对瓶颈项进行改进,提高产品单件节拍,从而提高总体产能。
关键词:TPS;标准化;瓶颈;平衡;ECRS
0引言
丰田生产方式,缩写为TPS,目的是消除浪费,创造出高质量、高收益。丰田生产方式是诞生于1976年石油危机的时候。卖方市场逐渐转变为买方市场,顾客的个性化越来越强烈。在这种背景下,泰勒创造的科学管理和福特创造的流水线生产方式,不再适应时代的需求,丰田式生产方式逐渐成为各制造业学习并推行的主流生产模式。
一、丰田生产方式的体系和基本思想
制造成本可分为三类,一是材料费,二是劳务费;三管理费用。提高利润的方式有三种,一是提高销售价格;二是多产多卖;三是降低成本。
在卖方市场的时候,定价权在于企业,因此销售价格= 成本+ 利润。随着买方市场的到来,销售价格取决于消费者,利润= 销售价格- 成本。
TPS就是通过彻底消除3MU来确立高质量高收益的体制。Muri就是超负荷的人或设备,Muda就是浪费,Mura就是不均衡。
真正的效率就是以最低的成本生产出可销售的产品数量。例如,顾客需要的产品数量为100个,而实际生产了120个,那么多余20个产品将卖不出去,成为浪费。
一切浪费的根源在于生产过量,生产过量还包括提前生产。TPS的两大支柱就是准时化和自动化。准时化就是适当的时候生产适当的量,自动化就是自动停机,不生产不合格品。为此,必须要消除生产过剩、不良品、停工等活、动作、搬运、加工本身、库存等七种浪费。
1、策划
公司于2007年,推行TPS,选取一个典型产品作为推进TPS的代表性产品。
该产品A生产流程如下:
采购→铸造→机加→清洗→镀锌→清洗→装配→入库→出货。
TPS实施的步骤,首先对整个流程的各个环节进行详细的描述,运用工业工程的ECRS原则,进行分析和改善;然后对作业进行时间测定,联合操作和人机工程的分析;再对动作进行分析。改善以后,必须进行标准化,包括作业顺序的标准化,在制品数量的标准化,平面布置的标准化。在推行过程中,要逐步使得不合格品率无限趋向于零,使设备故障时间无限趋向于零。
2、分析:
例如A产品的机加到装配的环节细化表示,以A支架机加为例的流程描述如下:
拉削定位面0.62Min
检验1Min
铣R2.6Min
检验1Min
钻铰导向孔及安装孔12.6min检验1Min
搬运 70M
检验1Min
搬运 50M
清洗1Min
搬动 20M
电镀2Min
检验1Min
搬运 60M
暂存1 天
搬运500M
吹扫1Min
通过对上流程的分析,我们发现只有加工和装配操作是增值的,检验、搬运、储存应尽可能减少,同时要做到生产的同期化,在适当的时候提供适当的量的产品。我们必须要在钳体开始装配时,保证产品A前钳体、前支架、外协配件是齐全的,并且恰好同时到达装配车间,数量匹配。
3、机加的现场调查和实施:
首先在机加车间进行TPS的一些基础工作,做好5s工作,即整理、整顿、清扫、清洁、素养。
通过5s活动,设备完好率提高了20%,设备故障时间降低了23%,生产准备时间从原来的1 小时减少到20分钟。工人的士气大幅度上升,执行率从过去的70%,提升到了95%。
第二是标准化。首先将整个流程分段,分为钳体机加、支架机加、清洗、电镀、装配。对各个工段进行详细的分析,钳体机加单元,从流程图中可以看出,有4 个检验项目,机加完工后,还必须要搬运50米,到总检的地方进行检验,检验工作繁多,重复,且不能为产品增值。运用工业工程的知识,按照ECRS原则,对检验工作进行合并,将检验工作放在机加完成后进行,并做好标记,一旦发生质量问题,能够追溯。
A前钳体原先各工序之间的时间相差很大,通过对刀具的挑选和数控程序的调整,得到了较为平衡的时间,由于OP40的车床每次只能装夹1 件工件,因此配备了2 台设备。改进前的A前钳体的机加工单元的配置,见下统计:
OP10铣R:机器时间240S,工件数2,装夹时间35S,设备数量1 台,单件时间138S;
OP20钻导向孔:机器时间141S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1台,单件时间81S;
OP30钻放气孔及进油孔:机器时间192S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1 台,单件时间106S;
OP40车缸孔:机器时间196S,工件数1,装夹时间25S,设备数量2台,单件时间111S;
改进前,工序间的滑道上摆放了20多件的在制品、工件容易碰伤、操作不按顺序,没有针对瓶颈时间去操作、从而造成產能的浪费。
A前钳体的机加工单元进行工装改进,改进后的配置,见下统计:
OP10铣R:机器时间200S,工件数2,装夹时间35S,设备数量1 台,单件时间118S;
OP20钻导向孔:机器时间121S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1台,单件时间71S;
OP30钻放气孔及进油孔:机器时间172S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1 台,单件时间96S;
OP40车缸孔:机器时间196S,工件数1,装夹时间25S,设备数量2台,单件时间111S; A前钳体的机加工单元平面布置位置描述:
毛坯架
成品架 OP10
OP40 OP40
OP30 OP20
从上示意图中,得OP10到OP20距离较远,OP30到OP40物流往回流,需要减少走动距离。从表1 可以看出,机器加工时间比较长,装夹时间相对较短,工人空闲现象严重,采用两个操作工,人工利用率低。而且动作不规范,没有规定作业顺序。
通過组合票的分析,可以知道采用一个人操作,时间上是否来得及,空闲时间有多少。
为了减少走动距离,调整OP10的设备位置,新的设备平面布置位置描述:
毛坯架OP10
OP30 OP20
OP40 OP40
成品架
通过工业工程手法,减少了走动距离6 米,减少了一个操作工。并将制品数量规定为8 个。节约人员后,提高了100%的人员使用率。
同样,对A支架机加工也进行了优化和标准化。
通过分析,机加单元完工到总检需要搬运50米,再搬运50米到清洗,再搬运20米到电镀,电镀后,在半成品仓库存储1 天。为此,将总检和机加最后一序的检验工作合并,减少搬运距离100米。取消机加完工品在半成品仓库的存放,在机加单元和装配单元之间设立2 小时的库存,并运用看板进行信息的传递。
4、装配的现场调查和实施:
调研发现生产线很不平衡。高压检测环节是瓶颈。可用生产线平衡率图来描述。
对于瓶颈工序,采用拆分和技术改进的方法,缩短时间,生产线产量提升了10%。通过人机工程的分析,将第1 序和第2 序合并,可减少1 个操作工,将第8 序和第9 序合并,减少了1 个员工。改进后的生产线平衡率可用图来与前图对比。
5结语
通过TPS的推行,A钳体支架机加单元,由原来的每个班23人,降为15人,节省了34%的人工,为企业节约了劳务费24万元/ 年。在制品数量,由原来的3 天,减少为1 天,节约固定占有资金60%。生产周期,由原来的5 天,缩短为3 天,缩短了40%。实施改善的生产线年产能平均提升了10%。
参考文献:
【1】日,大野耐一,丰田式生产管理,1976;
关键词:TPS;标准化;瓶颈;平衡;ECRS
0引言
丰田生产方式,缩写为TPS,目的是消除浪费,创造出高质量、高收益。丰田生产方式是诞生于1976年石油危机的时候。卖方市场逐渐转变为买方市场,顾客的个性化越来越强烈。在这种背景下,泰勒创造的科学管理和福特创造的流水线生产方式,不再适应时代的需求,丰田式生产方式逐渐成为各制造业学习并推行的主流生产模式。
一、丰田生产方式的体系和基本思想
制造成本可分为三类,一是材料费,二是劳务费;三管理费用。提高利润的方式有三种,一是提高销售价格;二是多产多卖;三是降低成本。
在卖方市场的时候,定价权在于企业,因此销售价格= 成本+ 利润。随着买方市场的到来,销售价格取决于消费者,利润= 销售价格- 成本。
TPS就是通过彻底消除3MU来确立高质量高收益的体制。Muri就是超负荷的人或设备,Muda就是浪费,Mura就是不均衡。
真正的效率就是以最低的成本生产出可销售的产品数量。例如,顾客需要的产品数量为100个,而实际生产了120个,那么多余20个产品将卖不出去,成为浪费。
一切浪费的根源在于生产过量,生产过量还包括提前生产。TPS的两大支柱就是准时化和自动化。准时化就是适当的时候生产适当的量,自动化就是自动停机,不生产不合格品。为此,必须要消除生产过剩、不良品、停工等活、动作、搬运、加工本身、库存等七种浪费。
1、策划
公司于2007年,推行TPS,选取一个典型产品作为推进TPS的代表性产品。
该产品A生产流程如下:
采购→铸造→机加→清洗→镀锌→清洗→装配→入库→出货。
TPS实施的步骤,首先对整个流程的各个环节进行详细的描述,运用工业工程的ECRS原则,进行分析和改善;然后对作业进行时间测定,联合操作和人机工程的分析;再对动作进行分析。改善以后,必须进行标准化,包括作业顺序的标准化,在制品数量的标准化,平面布置的标准化。在推行过程中,要逐步使得不合格品率无限趋向于零,使设备故障时间无限趋向于零。
2、分析:
例如A产品的机加到装配的环节细化表示,以A支架机加为例的流程描述如下:
拉削定位面0.62Min
检验1Min
铣R2.6Min
检验1Min
钻铰导向孔及安装孔12.6min检验1Min
搬运 70M
检验1Min
搬运 50M
清洗1Min
搬动 20M
电镀2Min
检验1Min
搬运 60M
暂存1 天
搬运500M
吹扫1Min
通过对上流程的分析,我们发现只有加工和装配操作是增值的,检验、搬运、储存应尽可能减少,同时要做到生产的同期化,在适当的时候提供适当的量的产品。我们必须要在钳体开始装配时,保证产品A前钳体、前支架、外协配件是齐全的,并且恰好同时到达装配车间,数量匹配。
3、机加的现场调查和实施:
首先在机加车间进行TPS的一些基础工作,做好5s工作,即整理、整顿、清扫、清洁、素养。
通过5s活动,设备完好率提高了20%,设备故障时间降低了23%,生产准备时间从原来的1 小时减少到20分钟。工人的士气大幅度上升,执行率从过去的70%,提升到了95%。
第二是标准化。首先将整个流程分段,分为钳体机加、支架机加、清洗、电镀、装配。对各个工段进行详细的分析,钳体机加单元,从流程图中可以看出,有4 个检验项目,机加完工后,还必须要搬运50米,到总检的地方进行检验,检验工作繁多,重复,且不能为产品增值。运用工业工程的知识,按照ECRS原则,对检验工作进行合并,将检验工作放在机加完成后进行,并做好标记,一旦发生质量问题,能够追溯。
A前钳体原先各工序之间的时间相差很大,通过对刀具的挑选和数控程序的调整,得到了较为平衡的时间,由于OP40的车床每次只能装夹1 件工件,因此配备了2 台设备。改进前的A前钳体的机加工单元的配置,见下统计:
OP10铣R:机器时间240S,工件数2,装夹时间35S,设备数量1 台,单件时间138S;
OP20钻导向孔:机器时间141S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1台,单件时间81S;
OP30钻放气孔及进油孔:机器时间192S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1 台,单件时间106S;
OP40车缸孔:机器时间196S,工件数1,装夹时间25S,设备数量2台,单件时间111S;
改进前,工序间的滑道上摆放了20多件的在制品、工件容易碰伤、操作不按顺序,没有针对瓶颈时间去操作、从而造成產能的浪费。
A前钳体的机加工单元进行工装改进,改进后的配置,见下统计:
OP10铣R:机器时间200S,工件数2,装夹时间35S,设备数量1 台,单件时间118S;
OP20钻导向孔:机器时间121S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1台,单件时间71S;
OP30钻放气孔及进油孔:机器时间172S,工件数2,装夹时间20S,设备数量1 台,单件时间96S;
OP40车缸孔:机器时间196S,工件数1,装夹时间25S,设备数量2台,单件时间111S; A前钳体的机加工单元平面布置位置描述:
毛坯架
成品架 OP10
OP40 OP40
OP30 OP20
从上示意图中,得OP10到OP20距离较远,OP30到OP40物流往回流,需要减少走动距离。从表1 可以看出,机器加工时间比较长,装夹时间相对较短,工人空闲现象严重,采用两个操作工,人工利用率低。而且动作不规范,没有规定作业顺序。
通過组合票的分析,可以知道采用一个人操作,时间上是否来得及,空闲时间有多少。
为了减少走动距离,调整OP10的设备位置,新的设备平面布置位置描述:
毛坯架OP10
OP30 OP20
OP40 OP40
成品架
通过工业工程手法,减少了走动距离6 米,减少了一个操作工。并将制品数量规定为8 个。节约人员后,提高了100%的人员使用率。
同样,对A支架机加工也进行了优化和标准化。
通过分析,机加单元完工到总检需要搬运50米,再搬运50米到清洗,再搬运20米到电镀,电镀后,在半成品仓库存储1 天。为此,将总检和机加最后一序的检验工作合并,减少搬运距离100米。取消机加完工品在半成品仓库的存放,在机加单元和装配单元之间设立2 小时的库存,并运用看板进行信息的传递。
4、装配的现场调查和实施:
调研发现生产线很不平衡。高压检测环节是瓶颈。可用生产线平衡率图来描述。
对于瓶颈工序,采用拆分和技术改进的方法,缩短时间,生产线产量提升了10%。通过人机工程的分析,将第1 序和第2 序合并,可减少1 个操作工,将第8 序和第9 序合并,减少了1 个员工。改进后的生产线平衡率可用图来与前图对比。
5结语
通过TPS的推行,A钳体支架机加单元,由原来的每个班23人,降为15人,节省了34%的人工,为企业节约了劳务费24万元/ 年。在制品数量,由原来的3 天,减少为1 天,节约固定占有资金60%。生产周期,由原来的5 天,缩短为3 天,缩短了40%。实施改善的生产线年产能平均提升了10%。
参考文献:
【1】日,大野耐一,丰田式生产管理,1976;