張彥輝 張培鋼 張振峰

（德州大陸架石油工程技術(shù)有限公司，山東 德州 253000）

0 前言

價(jià)值流是指從原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的全部活動(dòng)，它包括增值和非增值的活動(dòng)，減少非增值時(shí)間是企業(yè)降本的核心思想。通過分析加工環(huán)節(jié)的生產(chǎn)和物流信息，確定存在的浪費(fèi)。企業(yè)利用價(jià)值流圖分析工具，結(jié)合精益生產(chǎn)思想，改進(jìn)非增值的工序和動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)降本增值的目的。

國(guó)內(nèi)目前對(duì)價(jià)值流的應(yīng)用研究主要停留在連續(xù)型制造企業(yè)上，且在該領(lǐng)域取得了顯著的效果，如王秀紅等人利用價(jià)值流圖對(duì)汽車底盤生產(chǎn)線進(jìn)行工序重組，引入看板和U型生產(chǎn)線，提升生產(chǎn)率；郭洪飛等人基于價(jià)值流圖技術(shù)，多次對(duì)在制品物流和車間布局進(jìn)行優(yōu)化，提出了“水蜘蛛”配送方式。但相關(guān)文獻(xiàn)顯示，價(jià)值流在離散型制造企業(yè)的應(yīng)用不多，對(duì)該類型企業(yè)應(yīng)用價(jià)值流圖方法進(jìn)行優(yōu)化是有必要的。

該文以D公司C產(chǎn)品生產(chǎn)線為研究對(duì)象，運(yùn)用價(jià)值流程圖技術(shù)和精益生產(chǎn)手法等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)能和交貨期進(jìn)行優(yōu)化，以期達(dá)到降低庫存與交貨期的效果。

1 基于生產(chǎn)現(xiàn)狀的價(jià)值流圖分析

1.1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

D公司是一家從事石油固井工具生產(chǎn)的制造企業(yè)，其生產(chǎn)線類型為離散型，主要工序包括熱處理、機(jī)械加工和組裝等環(huán)節(jié)。

根據(jù)該公司近一年銷售數(shù)據(jù)（如圖1所示）來看，D公司C產(chǎn)品銷售量最高，平均每月50套，并且市場(chǎng)需求呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。C產(chǎn)品是D公司的核心產(chǎn)品，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，工序繁多，物料流也龐雜。對(duì)C產(chǎn)品進(jìn)行價(jià)值流優(yōu)化將會(huì)取得顯著的效益，研究意義較大。因此該文選取D公司C產(chǎn)品生產(chǎn)線作為研究對(duì)象。

圖1 D公司主要產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1.2 生產(chǎn)工藝流程現(xiàn)狀

工藝流程也稱生產(chǎn)流程，是指從原材料開始，經(jīng)過各工序最終組裝成產(chǎn)品的過程。C產(chǎn)品的主要部件是本體、送入工具和支撐套等軸類機(jī)械。生產(chǎn)流程如下。1） 下料，依據(jù)計(jì)劃切割各規(guī)格尺寸的毛坯。2） 熱處理，為了使部件內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)更加均勻，增加硬度，以達(dá)到產(chǎn)品要求的機(jī)械性能。3） 鏜孔，保留一定壁厚和內(nèi)徑，鉆除掉中間多余的毛坯。4） 粗車加工，對(duì)毛坯端面、外圓和內(nèi)徑進(jìn)行留有一定余量的加工，方便精車。5） 精車加工，對(duì)粗車過的工件端面、外圓、內(nèi)徑以及螺紋進(jìn)行更高精度的加工。6） 銑車加工，對(duì)精車后的工件進(jìn)行槽、孔或銑特殊形狀的加工。7） 滲碳，提升卡瓦零部件的硬度和耐磨度。8） 焊接，部分零部件焊接到主體上。9） 磷化，提升工件的耐腐蝕性。10）組裝，將各零部件組裝成產(chǎn)品。11） 試壓，測(cè)試產(chǎn)品性能參數(shù)。12） 噴漆，噴涂油漆防止產(chǎn)品氧化腐蝕。

1.3 車間布局及生產(chǎn)物流現(xiàn)狀

為清晰表達(dá)車間生產(chǎn)布局以及產(chǎn)品生產(chǎn)物流走向，更直觀地分析物流方面存在的問題，該文前期收集了實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，借助畫圖軟件繪制出改善前的車間布局以及物流走向圖，如圖2所示。下料后，毛坯會(huì)被運(yùn)輸?shù)綗崽幚碥囬g，由于當(dāng)?shù)卣畬?duì)特殊作業(yè)的要求，熱處理車間只能建設(shè)在指定位置，此轉(zhuǎn)運(yùn)問題暫時(shí)無法改善，因此熱處理加工來回3 km保持現(xiàn)狀。

從圖2可以看出，車間物流路徑存在多處交叉往返，增加搬運(yùn)時(shí)間，容易產(chǎn)生疲勞；粗、精加工車間內(nèi)各個(gè)機(jī)床位置固定，不便進(jìn)行布局規(guī)劃，其他車間如組裝、試驗(yàn)車間可通過合并工序的辦法優(yōu)化重整。根據(jù)C產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的順序、車間各工序之間的搬運(yùn)距離和等待時(shí)間梳理出改善前的價(jià)值流圖，如圖3所示。

圖2 改善前的車間布局及生產(chǎn)物流走向

1.4 生產(chǎn)線存在的主要問題

整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的增值時(shí)間較低，結(jié)合圖3發(fā)現(xiàn)該車間主要存在以下問題。1） 各工序產(chǎn)能不均，存在瓶頸工序。產(chǎn)品在生產(chǎn)環(huán)節(jié)停留了94.4 d，約為增值時(shí)間的22倍。2） 生產(chǎn)周期過長(zhǎng)且交貨期不穩(wěn)定，雖采用了按單生產(chǎn)，但客戶下單預(yù)留的時(shí)間較短，車間有周生產(chǎn)計(jì)劃，但面對(duì)緊急訂單會(huì)進(jìn)行插單，增加在制品，導(dǎo)致了生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。此外，從零部件原材料下料到產(chǎn)品出庫需要24.4個(gè)工作日完成，如果遇到質(zhì)量問題，交貨期無法滿足。客戶下單時(shí)往往會(huì)考慮工廠交貨周期的不穩(wěn)定，常常會(huì)采用提前下單的方式訂貨，這樣勢(shì)必引起渠道庫存的增加，最終導(dǎo)致物流成本上升。3） 鏜孔、粗車進(jìn)行委外加工本是節(jié)省時(shí)間空間的有利條件，但由于現(xiàn)場(chǎng)只有一人檢查，不能及時(shí)將委外加工的工件下發(fā)至下道工序，導(dǎo)致外協(xié)中轉(zhuǎn)區(qū)工件出現(xiàn)堆積。

2 生產(chǎn)線優(yōu)化方案及改善后的價(jià)值流程圖

2.1 提高瓶頸工序的產(chǎn)能

從圖3可以看出，全車間每日2班14 h產(chǎn)能低于每日平均2.08套訂單的工序主要發(fā)生在熱處理、銑和精車工序。其中熱處理工序產(chǎn)能不足，考慮熱處理設(shè)備成本較高，建設(shè)周期和占用場(chǎng)地等因素，建議尋找外協(xié)廠家彌補(bǔ)產(chǎn)能缺口，使該工序產(chǎn)能由原先的13件/16小時(shí)提升到28件/16小時(shí)。

圖3 改善前的價(jià)值流圖

經(jīng)調(diào)查分析后發(fā)現(xiàn)，車間目前有兩臺(tái)銑床，但只有2名銑工，兩班倒期間存在一臺(tái)銑床處于空閑的狀態(tài)，建議采用一人多機(jī)的加工方式。同時(shí)有一臺(tái)小型車床沒有夜班操作人員，建議通過規(guī)劃近期訂單，制定批量生產(chǎn)計(jì)劃，鼓勵(lì)夜班人員在其設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)期間一人多機(jī)，緩解精車瓶頸。

2.2 減少外協(xié)中轉(zhuǎn)區(qū)在制品庫存

經(jīng)外協(xié)鏜孔、粗車后運(yùn)回的工件需要經(jīng)過探傷以及相關(guān)尺寸檢查，由于轉(zhuǎn)運(yùn)后的工件需要盡快分配至各個(gè)工序進(jìn)行加工，留給質(zhì)檢的時(shí)間不夠充足，建議將質(zhì)檢員工作地點(diǎn)安排至外協(xié)廠家生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在加工完成后第一時(shí)間進(jìn)行質(zhì)量檢查，節(jié)省時(shí)間，保證外協(xié)加工件在運(yùn)回來之后可以馬上送至工序，不會(huì)造成中間庫存。

2.3 重新規(guī)劃車間布局并優(yōu)化物流路線

磷化后的工件先入庫再出庫進(jìn)行組裝，增加了一道非增值工序，建議在組裝車間設(shè)立一個(gè)零部件暫存區(qū)，磷化后直接送至組裝區(qū)，減少一次入庫手續(xù)。

D公司產(chǎn)品中需要試壓的不僅有C產(chǎn)品，且組裝車間也不僅是C產(chǎn)品，還有其他眾產(chǎn)品。組裝車間距離試驗(yàn)車間試壓房500 m，每次組裝后的產(chǎn)品需要裝車去試壓，卸車試壓后，再轉(zhuǎn)運(yùn)至距離組裝車間一墻之隔的發(fā)貨車間。建議將試壓房建在組裝車間，每次試壓可節(jié)省30 min的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間。同時(shí)，合并組裝和試壓工序，減少搬運(yùn)次數(shù)。改善后的車間布局及生產(chǎn)物流走向如圖4所示。

圖4 改善后的車間布局及生產(chǎn)物流走向

2.4 與供應(yīng)商、客戶保持信息互通以減少庫存

原材料和成品的存儲(chǔ)是為應(yīng)對(duì)突發(fā)的客戶需求和生產(chǎn)計(jì)劃，但長(zhǎng)期維持過高的庫存量會(huì)產(chǎn)生很多浪費(fèi)。如庫存量增加需要額外的倉儲(chǔ)空間、管理人員和防護(hù)措施，導(dǎo)致庫存成本、管理成本增加。另外，原材料和產(chǎn)品的價(jià)值會(huì)隨著時(shí)間的流失而折損，長(zhǎng)期積壓甚至?xí)l(fā)生質(zhì)量損壞，且會(huì)占用資金。因此建議通過完善市場(chǎng)和計(jì)劃部門信息反饋機(jī)制，避免產(chǎn)生信息孤島，將原材料庫存由60 d減至15 d。

D公司生產(chǎn)的C產(chǎn)品為非標(biāo)準(zhǔn)件，客戶要求不同，基本以定制為主。針對(duì)這種情況，生產(chǎn)部門應(yīng)定時(shí)向市場(chǎng)部門匯報(bào)生產(chǎn)進(jìn)度，市場(chǎng)部及時(shí)與客戶溝通，在產(chǎn)品最后一道完成之前向客戶確認(rèn)發(fā)貨時(shí)間，減少庫存，發(fā)貨周期由7天1次調(diào)整為1天1次。通過以上改進(jìn)，優(yōu)化后的價(jià)值流程圖如圖5所示。

圖5 改善后的價(jià)值流圖

3 改善效果

通過優(yōu)化車間布局，調(diào)整生產(chǎn)物流路線，取得了以下改善效果（見表1）。1） 生產(chǎn)工序由之前的15個(gè)精簡(jiǎn)為12個(gè)。2） 減少了工序間搬運(yùn)距離，節(jié)省時(shí)間，僅試壓房移動(dòng)到組裝車間就減少75 m的搬運(yùn)距離，零部件入庫改為送至組裝現(xiàn)場(chǎng)，又節(jié)省40 m，將外協(xié)加工后的檢查安排到外協(xié)廠家進(jìn)行，節(jié)省空間35㎡。3） 部分工序交由外協(xié)廠家，銑車工序進(jìn)行一人多機(jī)加工模式，如熱處理的委外加工大大緩解生產(chǎn)瓶頸。4） 改善后生產(chǎn)工藝流程價(jià)值比為20.12%，較改善前的4.51%提升了4.5倍。

表1 改善前、后評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)比

4 結(jié)語

該文借助價(jià)值流程圖的理論和方法，選定價(jià)值流程分析中常被忽視的離散型制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)線為研究對(duì)象，從原材料到成品包裝等生產(chǎn)全過程，記錄其核心部件的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，梳理出目前的價(jià)值流圖。結(jié)合理論依據(jù)，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，分別從工序合并、車間布局優(yōu)化和人機(jī)作業(yè)調(diào)整等方面對(duì)人員、物流、在制品和工序產(chǎn)能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，達(dá)到了縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本和提升生產(chǎn)效率的目的。