.jpg)
.png)
.png)
.png)
某電池生產企業(以下簡稱N)是一家以生產鎳氫電池為主的制造企業，企業管理規范。近幾年來，面對激烈的行業競爭和多變的市場環境，N企業在快速響應市場、滿足客戶需求方面，卻表現得越來越力不從心。一方面，企業每月有20％～30％的訂單不能按時出貨，工人長期加班，生產能力表現得嚴重不足；另一方面，企業的成品庫存卻堆積如山，而且隨著原材料價格的不斷攀升，企業靠低勞動力成本獲得的利潤也在不斷被侵蝕。如何在不增加大量投資的情況下，解決成品堆積與出貨延遲的矛盾，同時充分發掘企業的生產潛能，提高資本的周轉率，是N企業及國內大多數中小生產企業目前面臨的問題。
我國企業在學習國外經驗，研究精益生產并進行實施的過程中取得了一定的成果，但是相對于自動化程度較高、制造水平先進的國外企業，國內企業全面推行精益生產的成功例子并不是很多。精益生產在我國的推廣還需要結合國內企業自身特點，在企業實踐的基礎上形成適合我國企業的理論體系。
上海博革企業管理咨詢公司從企業價值流的角度，結合企業實踐，通過對企業整體及各車間內部的生產流程現狀分析，識別生產流程中存在的問題，使用精益工具對企業生產流程進行改善，并在生產周期、庫存等方面對改進效果進行了驗證和對比。
1 企業生產現狀分析
1.1 企業現狀價值流分析
價值流是每個產品通過其基本生產工序所需要的包括增值和不增值的全部過程。從產品的價值流出發研究企業的現狀，著眼企業的整體生產流程，而不是僅僅優化局部。
N企業主要生產A，AA，AAA 3個系列的電池，有制片(正負極)、卷繞、封口和化成4大流程，分別在獨立的車間完成。通過對企業生產數據的現場調查和測定，選取AA產品系列(約占總產量的70％)繪制企業現狀價值流圖，對N企業的生產現狀進行整體分析。
說明：L／T為生產周期；C／O為換產調整時間；Vptime為機器可靠性。
現狀價值流圖顯示了N企業目前的生產運行狀況。N企業采用典型的批量生產、批量轉運的生產方式。從現狀價值流圖中可以清晰看到N企業生產方式存在的主要問題有：
a．生產與客戶需求脫節
除包裝車間按照客戶訂單生產外，其余車間均根據生產控制(PMC)部門的每日生產計劃和庫存信息進行預測性生產，由于客戶訂貨需求波動較大且小批量訂單占30％，PMC部門很難對客戶需求進行預測，準確性只有50％，導致企業在大量生產客戶不需要的東西。雖然倉庫內有650萬pcs的成品庫存，客戶需要的某些型號的電池還是缺貨。
b．庫存積壓嚴重
車間之間各自作為孤島運作，忽略下游工序的實際需要，只根據各自計劃進行生產，通過批量轉運推動物料流動，造成半成品在車間內的大量積壓。積壓的庫存占用了企業大量的資金。
c．生產周期過長
電池的增值加工時間為32．08天，而整個生產周期長達120．08天，非增值時間占26．7％，大量的時間浪費在工序之間的等待中。過長的生產周期使得企業的按時交貨能力變得薄弱。
1.2 車間內工藝和設施布置分析
企業現狀價值流圖顯示正極制片和封口車間的生產周期分別為4 200s和2400s，遠遠長于其他車間的生產周期。分析發現，造成這種現象的原因之一是這2個車間的生產工序數較多；另一個主要原因是車間內部工藝路線和生產設施布置不合理，生產過程中存在大量人員、時間和物料浪費。以封口車間為例，現對其工藝路線和生產設施設置進行為分析。
封口車間現場生產采用“流水線”的布置方式，員工面向傳送帶移動方向操作，每個工序布置15個工位。經現場觀測發現，傳送帶并沒有起到平衡生產、控制節拍的作用，只起到運輸物料的作用，部分工位物料堆積嚴重，部分工位空閑度很高，現場生產線只是一條“假流水線”。經測定，生產線平衡率為65.7％，人均占地面積為1.45m2／人，生產線上平均在制品數量為100個注堿白板(電池容器，每白板裝18顆電池)，人均效率為194pcs／L／N。
2 生產流程精益改進方案
根據上述分析，博革咨詢將企業目前生產流程中存在的問題分為車間內部流程問題和企業整體生產流程問題，利用生產單元實現車間內部流程精益改進優化，并在車間之間建立“連續流程”，實現整個價值流的優化，并采用拉動式生產控制方式，縮短交貨期。
2.1 建立生產單元
單元生產方式是由幾個人組成的生產小組從事全部復雜工程，生產出完整產品，適用于一些有較多手工操作、機器自動化程度不高的生產。單元生產方式靈活性高，強調粗分工，調整靈活，生產周期短。面對小批量、多品種的生產要求時，流水線是通過頻繁換線來達到目的，此時流水線會相對顯得比較吃力。而單元可以靈活安排，比如大批量時，幾個單元做一種系列的產品；小批量時，一個單元做一種系列的產品。
以封口車間建立生產單元過程為例，首先對生產線上各工序進行秒表時間測定，得到各工序的操作時間。
a．工序分析和工序合并。
依據ECRS(Eliminate Combine Rearrange Simplify，即取消、合并、重排、簡化)原則，將整個工藝流程中的工序由細分工合并成粗分工：滾槽工序結束后直接將電池放人注堿白板內，取消排電池這道多余工序；滾槽1人操作，當放滿4板電池，則給單元1，再放滿4板電池，給單元2，以這種方式交替生產；挑極耳、插針筒、注堿、離心下堿，拆針筒合并為1人操作；點焊由2人操作；放面片1人操作；拔板1人操作；采用已改裝的自動壓帽設備，取消壓帽崗位；2個單元共用封口機，每個單元有1名封口機的操作員。
b．人機分析。
為提高設備利用率，將2個單元合并生產，由2人共同操作注堿機，之后每人各自使用本單元內的離心下堿機，在計算這一合并工序周期時間的時候必須進行人機分析。
由圖3的人機分析可知，若以操作4個白板為1個周期，則1個周期所用的時間為41+12+42+25=120(s)。1個白板有18顆電池，由此可知，加工1顆電池的周期時間C／T=120／72=1.67(s)。
每個單元的生產周期見表2。
c．設置轉運批量。
從滾槽出來到封口機之前的全部工藝過程，都以注堿白板為電池的載體，根據離心下堿機每操作一次要放入4個白板，規定離心下堿工序以4個白板為一個轉運批量，其他工序均以1個白板為轉運批量，經觀察，單元內平均在制品數量可以控制在6個白板內。
d．單元布局圖。
根據工藝流程的設置，整個布局安排成U型布局。布局比流水線緊湊，物料傳遞由手傳到手，同時實現了流水線不可能實現的情況——頭尾工序的操作員互相幫忙，生產單元布局。
采用單元生產方式后，封口車間的生產周期縮短為600s，人均效率提高到261pcs／人／N，生產線平衡率為87.7％，人均占地面積為1.27m2／人。
在制片車間同樣建立生產單元后，生產周期由4200s縮短到2400s，人均效率由176pcs／人／N提高到190pcs／人／N，人均占地面積由1.07m2／人減少到0.91m2／人，生產線平衡率由38.1％提高到68.9％。
2.2 建立“連續流程”
車間內部生產流程優化后，需要解決車間之間庫存堆積，企業整個生產周期長的問題。博革咨詢通過在車間之間建立“連續流程”，改變各車間獨立生產的模式，將上下游車間的生產連續起來。
根據精益原則重新設計了各車間之間生產及物流系統：
a．生產方式。
打破車間之間界限，以生產單元為基本生產單位，根據產能匹配原則，將2個制片單元，1個7人卷繞小組，1個封口單元納入1個“連續流”系統。企業內建立多個“連續流”系統，每個系統可以單獨生產不同型號產品。系統內設置3條最大容量為6000pcs的“管道”，即各工序之間的緩沖區，采取先進先出(FIFO)模式，各工序的生產節奏由其下游工序拉動和控制。緩沖區是指示上游工序是否繼續生產的“看板”，緩存區的庫存達到6 000pcs時，上游工序停止生產。整個系統每小時成品電池的產出量取決于本時間段內生產效率最低的工序。
b．物料流動。
每班配置一名搬運工，由搬運工負責各工序間的物料轉運，每小時轉運一次，每次轉運約2000pcs(相當于每小時各工序產量)。每轉運一批物料，都有一張標簽跟隨這批物料共同流動，標簽按物料的加工時間順序編號，緩存區堆積多于一批物料時，車間先加工編號小的物料，保證先進先出。當某一緩沖區庫存達到6000pcs上限時，停止從上游工序到此緩沖區的物料搬運。
2.3 建立拉動式生產控制方式
要避免生產客戶不需要的產品，就要避免用預測來安排生產計劃，應將各生產流程與下游顧客連接起來控制生產。由于包裝是直接面對顧客的工序，所以PMC部門將要生產的產品數量和種類要求下達到包裝部門，整個生產過程由包裝車間來控制節拍。上游車間的生產通過包裝車間的拉動，根據生產看板來決定生產什么，何時生產。由于顧客對產品需求的波動很大，相鄰兩周的同一型號電池的需求量可以相差將近2倍。在這種情況下，如果生產完全依照顧客需求的變化，隨時進行調整，會對生產造成很大的波動。所以在包裝車間之前建立成品超市來緩解這種波動，減小生產過程的不穩定性。
在制片到化成之間建立連續流程后，各工序的生產節奏由制片決定，所以設立制片為“定拍工序”。成品超市將更平衡的需求信息通過“生產看板”對制片工序發出生產指令，取消了PMC部門根據預測分別下達計劃的生產控制模式。
3 未來價值流圖和改善方案效果分析
博革咨詢通過對企業的現狀價值流和未來價值流進行對比，可以發現企業的生產周期大幅縮短，庫存水平下降，同時生產方式由之前的計劃性批量生產轉變為面向顧客的連續生產，在應對市場變化方面更具備靈活性，改善前后的對比數據極為明顯。
4 結束語
通過對企業生產流程改善效果分析和生產現場運行情況的調查，博革咨詢發現應用精益思想和價值流圖析、工序分析等手段對企業流程進行改進后，企業面對的交貨表現差、庫存資金周轉困難以及生產能力不足的問題得到了有效緩解，企業對市場變化的適應性有了顯著的提高。
我國企業在學習國外經驗，研究精益生產并進行實施的過程中取得了一定的成果，但是相對于自動化程度較高、制造水平先進的國外企業，國內企業全面推行精益生產的成功例子并不是很多。精益生產在我國的推廣還需要結合國內企業自身特點，在企業實踐的基礎上形成適合我國企業的理論體系。
上海博革企業管理咨詢公司從企業價值流的角度，結合企業實踐，通過對企業整體及各車間內部的生產流程現狀分析，識別生產流程中存在的問題，使用精益工具對企業生產流程進行改善，并在生產周期、庫存等方面對改進效果進行了驗證和對比。
1.1 企業現狀價值流分析
價值流是每個產品通過其基本生產工序所需要的包括增值和不增值的全部過程。從產品的價值流出發研究企業的現狀，著眼企業的整體生產流程，而不是僅僅優化局部。
N企業主要生產A，AA，AAA 3個系列的電池，有制片(正負極)、卷繞、封口和化成4大流程，分別在獨立的車間完成。通過對企業生產數據的現場調查和測定，選取AA產品系列(約占總產量的70％)繪制企業現狀價值流圖，對N企業的生產現狀進行整體分析。
說明：L／T為生產周期；C／O為換產調整時間；Vptime為機器可靠性。
現狀價值流圖顯示了N企業目前的生產運行狀況。N企業采用典型的批量生產、批量轉運的生產方式。從現狀價值流圖中可以清晰看到N企業生產方式存在的主要問題有：
a．生產與客戶需求脫節
除包裝車間按照客戶訂單生產外，其余車間均根據生產控制(PMC)部門的每日生產計劃和庫存信息進行預測性生產，由于客戶訂貨需求波動較大且小批量訂單占30％，PMC部門很難對客戶需求進行預測，準確性只有50％，導致企業在大量生產客戶不需要的東西。雖然倉庫內有650萬pcs的成品庫存，客戶需要的某些型號的電池還是缺貨。
b．庫存積壓嚴重
車間之間各自作為孤島運作，忽略下游工序的實際需要，只根據各自計劃進行生產，通過批量轉運推動物料流動，造成半成品在車間內的大量積壓。積壓的庫存占用了企業大量的資金。
c．生產周期過長
電池的增值加工時間為32．08天，而整個生產周期長達120．08天，非增值時間占26．7％，大量的時間浪費在工序之間的等待中。過長的生產周期使得企業的按時交貨能力變得薄弱。
1.2 車間內工藝和設施布置分析
企業現狀價值流圖顯示正極制片和封口車間的生產周期分別為4 200s和2400s，遠遠長于其他車間的生產周期。分析發現，造成這種現象的原因之一是這2個車間的生產工序數較多；另一個主要原因是車間內部工藝路線和生產設施布置不合理，生產過程中存在大量人員、時間和物料浪費。以封口車間為例，現對其工藝路線和生產設施設置進行為分析。
封口車間現場生產采用“流水線”的布置方式，員工面向傳送帶移動方向操作，每個工序布置15個工位。經現場觀測發現，傳送帶并沒有起到平衡生產、控制節拍的作用，只起到運輸物料的作用，部分工位物料堆積嚴重，部分工位空閑度很高，現場生產線只是一條“假流水線”。經測定，生產線平衡率為65.7％，人均占地面積為1.45m2／人，生產線上平均在制品數量為100個注堿白板(電池容器，每白板裝18顆電池)，人均效率為194pcs／L／N。
2 生產流程精益改進方案
根據上述分析，博革咨詢將企業目前生產流程中存在的問題分為車間內部流程問題和企業整體生產流程問題，利用生產單元實現車間內部流程精益改進優化，并在車間之間建立“連續流程”，實現整個價值流的優化，并采用拉動式生產控制方式，縮短交貨期。
2.1 建立生產單元
單元生產方式是由幾個人組成的生產小組從事全部復雜工程，生產出完整產品，適用于一些有較多手工操作、機器自動化程度不高的生產。單元生產方式靈活性高，強調粗分工，調整靈活，生產周期短。面對小批量、多品種的生產要求時，流水線是通過頻繁換線來達到目的，此時流水線會相對顯得比較吃力。而單元可以靈活安排，比如大批量時，幾個單元做一種系列的產品；小批量時，一個單元做一種系列的產品。
以封口車間建立生產單元過程為例，首先對生產線上各工序進行秒表時間測定，得到各工序的操作時間。
a．工序分析和工序合并。
依據ECRS(Eliminate Combine Rearrange Simplify，即取消、合并、重排、簡化)原則，將整個工藝流程中的工序由細分工合并成粗分工：滾槽工序結束后直接將電池放人注堿白板內，取消排電池這道多余工序；滾槽1人操作，當放滿4板電池，則給單元1，再放滿4板電池，給單元2，以這種方式交替生產；挑極耳、插針筒、注堿、離心下堿，拆針筒合并為1人操作；點焊由2人操作；放面片1人操作；拔板1人操作；采用已改裝的自動壓帽設備，取消壓帽崗位；2個單元共用封口機，每個單元有1名封口機的操作員。
b．人機分析。
為提高設備利用率，將2個單元合并生產，由2人共同操作注堿機，之后每人各自使用本單元內的離心下堿機，在計算這一合并工序周期時間的時候必須進行人機分析。
由圖3的人機分析可知，若以操作4個白板為1個周期，則1個周期所用的時間為41+12+42+25=120(s)。1個白板有18顆電池，由此可知，加工1顆電池的周期時間C／T=120／72=1.67(s)。
每個單元的生產周期見表2。
c．設置轉運批量。
從滾槽出來到封口機之前的全部工藝過程，都以注堿白板為電池的載體，根據離心下堿機每操作一次要放入4個白板，規定離心下堿工序以4個白板為一個轉運批量，其他工序均以1個白板為轉運批量，經觀察，單元內平均在制品數量可以控制在6個白板內。
d．單元布局圖。
根據工藝流程的設置，整個布局安排成U型布局。布局比流水線緊湊，物料傳遞由手傳到手，同時實現了流水線不可能實現的情況——頭尾工序的操作員互相幫忙，生產單元布局。
采用單元生產方式后，封口車間的生產周期縮短為600s，人均效率提高到261pcs／人／N，生產線平衡率為87.7％，人均占地面積為1.27m2／人。
在制片車間同樣建立生產單元后，生產周期由4200s縮短到2400s，人均效率由176pcs／人／N提高到190pcs／人／N，人均占地面積由1.07m2／人減少到0.91m2／人，生產線平衡率由38.1％提高到68.9％。
2.2 建立“連續流程”
車間內部生產流程優化后，需要解決車間之間庫存堆積，企業整個生產周期長的問題。博革咨詢通過在車間之間建立“連續流程”，改變各車間獨立生產的模式，將上下游車間的生產連續起來。
根據精益原則重新設計了各車間之間生產及物流系統：
a．生產方式。
打破車間之間界限，以生產單元為基本生產單位，根據產能匹配原則，將2個制片單元，1個7人卷繞小組，1個封口單元納入1個“連續流”系統。企業內建立多個“連續流”系統，每個系統可以單獨生產不同型號產品。系統內設置3條最大容量為6000pcs的“管道”，即各工序之間的緩沖區，采取先進先出(FIFO)模式，各工序的生產節奏由其下游工序拉動和控制。緩沖區是指示上游工序是否繼續生產的“看板”，緩存區的庫存達到6 000pcs時，上游工序停止生產。整個系統每小時成品電池的產出量取決于本時間段內生產效率最低的工序。
b．物料流動。
每班配置一名搬運工，由搬運工負責各工序間的物料轉運，每小時轉運一次，每次轉運約2000pcs(相當于每小時各工序產量)。每轉運一批物料，都有一張標簽跟隨這批物料共同流動，標簽按物料的加工時間順序編號，緩存區堆積多于一批物料時，車間先加工編號小的物料，保證先進先出。當某一緩沖區庫存達到6000pcs上限時，停止從上游工序到此緩沖區的物料搬運。
2.3 建立拉動式生產控制方式
要避免生產客戶不需要的產品，就要避免用預測來安排生產計劃，應將各生產流程與下游顧客連接起來控制生產。由于包裝是直接面對顧客的工序，所以PMC部門將要生產的產品數量和種類要求下達到包裝部門，整個生產過程由包裝車間來控制節拍。上游車間的生產通過包裝車間的拉動，根據生產看板來決定生產什么，何時生產。由于顧客對產品需求的波動很大，相鄰兩周的同一型號電池的需求量可以相差將近2倍。在這種情況下，如果生產完全依照顧客需求的變化，隨時進行調整，會對生產造成很大的波動。所以在包裝車間之前建立成品超市來緩解這種波動，減小生產過程的不穩定性。
在制片到化成之間建立連續流程后，各工序的生產節奏由制片決定，所以設立制片為“定拍工序”。成品超市將更平衡的需求信息通過“生產看板”對制片工序發出生產指令，取消了PMC部門根據預測分別下達計劃的生產控制模式。
3 未來價值流圖和改善方案效果分析
博革咨詢通過對企業的現狀價值流和未來價值流進行對比，可以發現企業的生產周期大幅縮短，庫存水平下降，同時生產方式由之前的計劃性批量生產轉變為面向顧客的連續生產，在應對市場變化方面更具備靈活性，改善前后的對比數據極為明顯。
4 結束語
通過對企業生產流程改善效果分析和生產現場運行情況的調查，博革咨詢發現應用精益思想和價值流圖析、工序分析等手段對企業流程進行改進后，企業面對的交貨表現差、庫存資金周轉困難以及生產能力不足的問題得到了有效緩解，企業對市場變化的適應性有了顯著的提高。
作者：博革咨詢
推薦新聞
.png)
蘇州礦山機械領軍企業精益改善優秀成果展現 博革于2021年10月正式與蘇州創力達成合作，簽署精益布局項目，旨在全面改造升級齒輪車間，歷時4個月完成前期規劃，另根據規劃項目歷時1年改造完成，現新車間已經投入使用，并且達到預期目標。 /news/4855.html
博革攜手江東金具設備制造，精益咨詢管理改善促生產 江東金具決定與上海博革咨詢達成協議：由上海博革咨詢為江東金具進行工廠布局規劃和目視化設計工作。項目定位為打造絕緣子行業國內領先、行業標桿的智能化、自動化燈塔工廠。 /news/4866.html
.png)
國內PPE行業領軍企業賽立特園區精益布局 博革自2022年起為賽立特提供精益管理服務，助力企業搭建精益管理體系，推動精益化管理落地見效，從而全面轉型升級，提升企業競爭力。本次項目從2024年10月進駐，經過調研分析，圍繞園區整布局 /news/4864.html