劉磊 魯俊立 付亞杰

(唐山晟群科技有限公司，河北 唐山 063000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，人們對(duì)于產(chǎn)品的個(gè)性化需求愈加強(qiáng)烈。當(dāng)前，如何針對(duì)市場(chǎng)需求做出快速反應(yīng)并在短時(shí)間內(nèi)提供低成本、高品質(zhì)的產(chǎn)品成為企業(yè)急需解決的問題[1]。

為了有效避免浪費(fèi)、提高生產(chǎn)效率，相關(guān)學(xué)者展開了一系列深入研究[2]。黃鵬鵬等[3]以染布車間為例，在工序設(shè)計(jì)、工具使用、人機(jī)配合三個(gè)方面進(jìn)行工藝改善，有效節(jié)省了人力和工時(shí)，提高了設(shè)備利用率。倪稷子等[4]使用價(jià)值流圖法分析了鎖體的生產(chǎn)系統(tǒng)，并采用精益改善工具對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。張學(xué)龍[5]通過工序分析法分析了數(shù)顯尺身加工流程存在的問題，并進(jìn)行了工序布局的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

但是，上述研究成果均是針對(duì)大批量、連續(xù)性的生產(chǎn)流程，對(duì)于大型設(shè)備單件定制產(chǎn)品的生產(chǎn)流程指導(dǎo)意義不大?；诖耍疚囊蕴粕疥扇嚎萍加邢薰咀灾餮邪l(fā)生產(chǎn)的全藥品智能發(fā)藥機(jī)為例進(jìn)行分析。該產(chǎn)品的生產(chǎn)流程具有以下特點(diǎn)：①需要根據(jù)發(fā)藥機(jī)特點(diǎn)調(diào)整擺放方向，并匹配相應(yīng)的功能模塊；②生產(chǎn)流程多以手工裝配為主，無專用設(shè)備；③功能模塊較多，裝配工藝復(fù)雜；④單件定制化生產(chǎn)，以訂單驅(qū)動(dòng)。上述特點(diǎn)造成了項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)中的三個(gè)痛點(diǎn)：①生產(chǎn)流程不連續(xù)，生產(chǎn)安排不平衡；②交付周期長(zhǎng)，資金周轉(zhuǎn)慢；③定制化生產(chǎn)，穩(wěn)定性不足。基于此，本文以快速交付為目的，探討大型設(shè)備單件定制產(chǎn)品生產(chǎn)流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1 定制產(chǎn)品生產(chǎn)流程分析

由于該定制產(chǎn)品的生產(chǎn)流程過于復(fù)雜，本文將著重研究其整體流程的優(yōu)化，將功能模塊的物料領(lǐng)用、部件組裝、整體組裝、接線走線等流程合并考慮，不再進(jìn)行細(xì)節(jié)劃分。此外，本文以影響安裝調(diào)試的關(guān)鍵功能模塊為重點(diǎn)，繪制安裝調(diào)試工序流程圖[6]，如圖1所示。該流程基于人員配置、生產(chǎn)安排等實(shí)際情況，“/”前后時(shí)間分別表示該工序標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)和本工序完成后的合計(jì)工時(shí)。由于生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，選擇以“天”作為計(jì)量單位。需要說明的是，搬運(yùn)由專人負(fù)責(zé)，不影響正常的生產(chǎn)流程，故該流程未計(jì)入搬運(yùn)距離及工時(shí)。

2 ECRS原則分析

ECRS原則的基本含義是：E(取消)，取消不必要工序；C(合并)，將無法取消的工序與其他工序合并；R(重排)，對(duì)工序流程進(jìn)行重新調(diào)整、排列；S(簡(jiǎn)化)，簡(jiǎn)化工作內(nèi)容和工序流程[7-8]。

下面根據(jù)ECRS原則對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行深入分析，建立生產(chǎn)管理模型，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到快速交付、均衡生產(chǎn)、減少浪費(fèi)、保證產(chǎn)品穩(wěn)定性的目的[9]。

2.1 工序取消

由圖1可知，目前的生產(chǎn)流程存在大量的搬運(yùn)與暫存工序，屬于“七大浪費(fèi)”中的工序。其中，物料的搬運(yùn)和暫存不僅耗費(fèi)大量的人力和工時(shí)，而且存在物料損壞和安全事故隱患。

為了消除搬運(yùn)操作或減少搬運(yùn)距離，改進(jìn)半成品出入庫的復(fù)雜流程，在工序之間設(shè)置半成品周轉(zhuǎn)區(qū)，并根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)建立拉動(dòng)式生產(chǎn)管理模型，將管理看板作為物流和信息流的載體[10]。拉動(dòng)式生產(chǎn)管理模型如圖2所示。

圖2 拉動(dòng)式生產(chǎn)管理模型

2.2 工序合并

檢驗(yàn)雖然也是不增值的環(huán)節(jié)，卻是不可取消的。如圖1所示，物料的進(jìn)廠檢驗(yàn)需由專業(yè)的質(zhì)檢人員負(fù)責(zé)。根據(jù)檢測(cè)數(shù)量的差異，生產(chǎn)工期受到不同程度的影響。因此，可以有選擇性地將檢驗(yàn)任務(wù)分配給操作人員，即將檢驗(yàn)與下一道工序合并，在各工序之間建立自檢、互檢的機(jī)制。這樣雖然增加了下一道工序的工時(shí)，但是可以提前生產(chǎn)工序的開始時(shí)間，在整體上達(dá)到了節(jié)省工時(shí)的目的，同時(shí)可以在檢驗(yàn)工序節(jié)省人力資源。

圖1 全藥品智能發(fā)藥機(jī)安裝調(diào)試工序流程圖

綜上所述，依據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)狀建立全流程質(zhì)量控制模型[11]，如圖3所示。該模型將企業(yè)內(nèi)部各工序間的關(guān)系視為供應(yīng)商與客戶的關(guān)系，并將進(jìn)廠檢驗(yàn)、自檢互檢融入各工序生產(chǎn)過程，以達(dá)到快速交付、保證質(zhì)量的目的。

圖3 全流程質(zhì)量控制模型

為了實(shí)現(xiàn)全流程質(zhì)量控制，一方面，要培養(yǎng)員工的綜合能力；另一方面，要推行全面質(zhì)量管理，提升全員參與、團(tuán)隊(duì)合作和質(zhì)量管理的意識(shí)[12]。

2.3 工序重組

由圖1可以看出，當(dāng)前生產(chǎn)流程存在以下兩個(gè)問題：

(1)直線模組的供貨期是主要瓶頸，導(dǎo)致上游主體框架等待、下游功能模塊暫存。

(2)來料集中，導(dǎo)致物料大量堆積、等待組裝。

究其原因是該產(chǎn)品采取整機(jī)定制的生產(chǎn)方式，生產(chǎn)安排不均衡，造成“閑時(shí)無事可做、忙時(shí)加班趕工”的現(xiàn)象，進(jìn)而引發(fā)工期延誤、質(zhì)量缺陷以及浪費(fèi)嚴(yán)重等問題。

為了解決以上問題，對(duì)客戶需求進(jìn)行研究，根據(jù)定制屬性對(duì)產(chǎn)品各功能模塊進(jìn)行分類，具體如下：

(1)通用模塊。不受客戶定制性需求影響，可適用于不同產(chǎn)品型號(hào)且必需的模塊。

(2)可選模塊。為實(shí)現(xiàn)同一功能，提供兩種或兩種以上設(shè)計(jì)方案供客戶選擇的模塊。

(3)定制模塊。根據(jù)客戶個(gè)性化需求，需要完全定制的模塊。將此類模塊分解后又可形成通用部件和定制部件，其含義與模塊分類一致。

據(jù)此分類方式，結(jié)合定制模塊間的定制相關(guān)性得到產(chǎn)品定制生產(chǎn)模型，如圖4所示。該模型的實(shí)施效果如下：

圖4 定制生產(chǎn)管理模型

(1)生產(chǎn)安排均衡。緩解了訂單簽訂后生產(chǎn)部門的工作壓力，有效避免了趕工造成的質(zhì)量缺陷和成本增加等問題。

(2)采購訂單的合理分配?？梢员苊馕锪隙逊e、待工的情況發(fā)生，提高了人工利用率。

(3)非定制件的剝離?？s短了訂單簽訂后供應(yīng)商的供貨周期，有效保證了產(chǎn)品的快速交付。

、(4)提升了客戶的滿意度。

需要注意的是，該生產(chǎn)模型的實(shí)施應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)問題：

(1)非定制生產(chǎn)的優(yōu)先級(jí)為：通用模塊提前生產(chǎn)→通用部件提前生產(chǎn)→預(yù)測(cè)生產(chǎn)。應(yīng)合理安排生產(chǎn)計(jì)劃，防止待料、待工的問題發(fā)生。

(2)非定制生產(chǎn)的數(shù)量應(yīng)優(yōu)先補(bǔ)充至標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的常規(guī)配置數(shù)量，再根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)及生產(chǎn)狀態(tài)確定是否補(bǔ)充至定制產(chǎn)品的最大需求量。切勿過量、過早生產(chǎn)[13]，避免呆滯料的產(chǎn)生以及占用大量的流動(dòng)資金。

(3)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是產(chǎn)品穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。應(yīng)建立功能模塊的標(biāo)準(zhǔn)模型庫及相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提供并行開發(fā)的基礎(chǔ)，保證定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)快速、準(zhǔn)確[14]。

2.4 工序簡(jiǎn)化

按照5W1H分析法的思路，基于決策樹的結(jié)構(gòu)[15]，建立改善分析模型，如圖5所示。其中“□”表示目標(biāo)層，“○”表示分析層，“△”表示改善層。

圖5 改善分析模型

3 生產(chǎn)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

綜上所述，通過對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行分析和改善得到生產(chǎn)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，如圖6所示。

由圖6可知，供應(yīng)商供貨周期和待工待料時(shí)間極大縮短，整體流程由50天縮減至31.5天，產(chǎn)品交付周期縮短37%。此外，搬運(yùn)次數(shù)和距離也得到了良好的改善，在一定程度上避免了加班趕工造成的質(zhì)量缺陷和成本增加。

圖6 生產(chǎn)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

4 結(jié)語

本文首先分析了大型設(shè)備單件定制生產(chǎn)流程特點(diǎn)，并以全藥品智能發(fā)藥機(jī)為例，繪制了安裝調(diào)試工序流程圖；其次，以快速交付為目標(biāo)，按照ECRS原則對(duì)整體流程進(jìn)行分析和改善，并充分考慮實(shí)際情況，建立了拉動(dòng)式生產(chǎn)管理模型、全流程質(zhì)量控制模型、定制生產(chǎn)模型以及改善分析模型；最后，以模型為基礎(chǔ)進(jìn)行生產(chǎn)流程優(yōu)化設(shè)計(jì)，證明了該方案的可行性。

但是，本文未對(duì)功能模塊的裝配流程以及生產(chǎn)車間的布局進(jìn)行充分討論和研究，今后可做進(jìn)一步探究。