價(jià)值流圖在邊梁族生產(chǎn)線改造項(xiàng)目中的應(yīng)用

崔高升，趙　娜，李超群，劉民東

(長治清華機(jī)械廠，山西 長治 046012)

價(jià)值流圖在邊梁族生產(chǎn)線改造項(xiàng)目中的應(yīng)用

崔高升，趙娜，李超群，劉民東

(長治清華機(jī)械廠，山西 長治 046012)

摘要：以解決立體智能車庫項(xiàng)目中邊梁族部件生產(chǎn)占時(shí)過長造成的生產(chǎn)不均問題為目的，運(yùn)用精益生產(chǎn)理論中價(jià)值流圖工具改善產(chǎn)品物流，結(jié)合平準(zhǔn)化和自動(dòng)化生產(chǎn)理論，對(duì)原生產(chǎn)線進(jìn)行精益改造，確定了新生產(chǎn)線的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。實(shí)施后，生產(chǎn)時(shí)間由25.9 d縮短到12.1 d，產(chǎn)品一次交驗(yàn)合格率由98%上升為99.6%，減少了2名操作工，有效促進(jìn)了該項(xiàng)目的均衡化生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：價(jià)值流圖；物流；平準(zhǔn)化；自動(dòng)化；標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)

當(dāng)社會(huì)進(jìn)入市場需求向多樣化發(fā)展的新階段，相應(yīng)地要求工業(yè)生產(chǎn)向多品種、小批量的方向發(fā)展。人們?cè)趯?shí)踐中摸索、創(chuàng)造出了精益生產(chǎn)這樣一種多品種、小批量混合生產(chǎn)條件下的高質(zhì)量、低消耗的生產(chǎn)方式。

精益生產(chǎn)方式[1-2]改變了品質(zhì)控制手段；消滅(減少)了各種緩沖區(qū)；增加了職工的參與感和責(zé)任感；僅在需要的地方采用自動(dòng)化；以最終用戶的需求為生產(chǎn)起點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)物流平衡，追求零庫存，要求上一道在必要時(shí)刻生產(chǎn)必要數(shù)量的必要產(chǎn)品進(jìn)入下一道工序。其核心是消除一切無效勞動(dòng)和浪費(fèi)，通過不斷地降低成本、提高質(zhì)量、增強(qiáng)生產(chǎn)靈活性、實(shí)現(xiàn)無廢品和零庫存等手段，確保企業(yè)在市場競爭中的優(yōu)勢。

價(jià)值流圖(Value Stream Mapping)[3]是實(shí)施精益系統(tǒng)、消除過程浪費(fèi)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵點(diǎn)。應(yīng)用價(jià)值流圖，它能發(fā)現(xiàn)過程中何處產(chǎn)生浪費(fèi)，識(shí)別精益的改進(jìn)機(jī)會(huì)，通過數(shù)據(jù)量化找出生產(chǎn)現(xiàn)場的改善點(diǎn)，通過持續(xù)改進(jìn)方法實(shí)現(xiàn)消除浪費(fèi)、提升企業(yè)競爭力的最終目標(biāo)。

目前，由于車間邊梁生產(chǎn)布局不合理，導(dǎo)致生產(chǎn)工人無謂地等待，降低了生產(chǎn)效率；動(dòng)作安排不合理，導(dǎo)致工人頻繁拿起或放下工件，造成大量的浪費(fèi)。采用價(jià)值流圖分析流程中的問題，通過設(shè)計(jì)和實(shí)施平準(zhǔn)化和自動(dòng)化生產(chǎn)線，可以有效降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和市場適應(yīng)能力，進(jìn)一步發(fā)掘企業(yè)的潛能。

1邊梁生產(chǎn)物流分析

1.1價(jià)值流圖概述

價(jià)值流圖是繪制和設(shè)計(jì)全局物流和信息流的工具。它是以產(chǎn)品族為單位，用圖形表示出各種活動(dòng)，從用戶到供應(yīng)商跟蹤產(chǎn)品的生產(chǎn)路徑，在物流和信息流中仔細(xì)畫出每一過程的代表圖形。價(jià)值流圖分析是以客戶的觀點(diǎn)分析現(xiàn)有價(jià)值流圖中每一個(gè)活動(dòng)的必要性，畫出期待的價(jià)值流的未來狀態(tài)圖，并制定實(shí)施計(jì)劃。

1.2邊梁生產(chǎn)物流問題分析

邊梁生產(chǎn)工藝路線為開卷、割缺口、鉆孔和折彎。根據(jù)現(xiàn)場測量，繪制出現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場布局圖(見圖1)。根據(jù)邊梁生產(chǎn)工藝路線及現(xiàn)場測量，采集到生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(見表1)，并根據(jù)測量每生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品需要的時(shí)間(C/T)和平均換模時(shí)間(C/O)等繪制出目前產(chǎn)品價(jià)值流圖(見圖2)，可以做出邊梁的時(shí)間柱狀圖(見圖3)。

圖1　原邊梁生產(chǎn)物流圖

圖2　現(xiàn)狀價(jià)值流圖

圖3　單件周期時(shí)間柱狀圖

作業(yè)工序開卷時(shí)間/s火焰時(shí)間/s鉆孔時(shí)間/s折彎時(shí)間/s總計(jì)時(shí)間/sC/O540614.460620.4C/T100(增值)90(增值)300(增值)150(增值)640檢驗(yàn)時(shí)間505010040240等待時(shí)間7006006005002400搬運(yùn)時(shí)間120100200200620合計(jì)15108461214.49504520.4

通過現(xiàn)場實(shí)際測量和價(jià)值流圖分析，得出如下結(jié)論。

1)設(shè)備采用機(jī)群式布置，邊梁生產(chǎn)與配套件生產(chǎn)共享設(shè)備和天車資源，出現(xiàn)了資源爭奪問題。

2)整個(gè)生產(chǎn)過程中工件的轉(zhuǎn)運(yùn)路線較長，并以大批量生產(chǎn)形式進(jìn)行貨物流轉(zhuǎn)。

3)20 t單梁天車資源緊張，嚴(yán)重制約著整個(gè)車間的均衡生產(chǎn)，并造成了設(shè)備、人員及其他費(fèi)用的直接上升，產(chǎn)成品成本偏高等問題。

4)整個(gè)生產(chǎn)路徑中存在大量的在制品存貨，緩存區(qū)直接設(shè)置在工件流轉(zhuǎn)通道上，造成了流轉(zhuǎn)通道不暢的問題。

5)鉆孔是瓶頸工序，生產(chǎn)前置期為25.9 d，不能滿足客戶要求，增值比(VAR)僅為0.029%，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

2邊梁族生產(chǎn)線物流改造

2.1確定改造方案

針對(duì)目前市場供不應(yīng)求、多條物流紊流和資源瓶頸問題，以及基于原物流改造成本和收益綜合分析，決定重新改造一條邊梁族生產(chǎn)線。要求生產(chǎn)線解決的問題包括產(chǎn)能有限問題、質(zhì)量損失問題、成本偏高問題、資源瓶頸問題和多條物流紊流問題。

依據(jù)邊梁生產(chǎn)線物流改造要求，采用價(jià)值流圖繪制了目標(biāo)價(jià)值流圖(見圖4)。并且根據(jù)車間現(xiàn)場設(shè)備布置情況進(jìn)行了合理布局，重新設(shè)計(jì)的物流布局如圖5所示。

圖4　目標(biāo)價(jià)值流圖

圖5　新物流布局圖

2.2平準(zhǔn)化、自動(dòng)化物流設(shè)計(jì)

針對(duì)邊梁生產(chǎn)流程增值和非增值活動(dòng)進(jìn)行識(shí)別后，得到了各工序單件作業(yè)分析表(見表 2)。利用表2數(shù)據(jù)繪制產(chǎn)品生產(chǎn)山積圖[4](見圖6)。

表2　各工序單件作業(yè)分析表

圖6　生產(chǎn)時(shí)間山積圖

對(duì)產(chǎn)品增值和非增值活動(dòng)進(jìn)行分析后可知，生產(chǎn)不均衡，主要問題集中在開卷機(jī)換產(chǎn)時(shí)間長、沖孔/火焰和折彎等待時(shí)間長等問題上。針對(duì)引起生產(chǎn)不平衡的問題，采取相應(yīng)的措施，縮減開卷刀具換產(chǎn)時(shí)間，在沖孔/火焰和折彎工序增加自動(dòng)化物流設(shè)備，并測定出標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。具體措施如下。

1)加強(qiáng)開卷機(jī)員工培訓(xùn)，使員工能夠熟練操作開卷設(shè)備。

2)在沖孔/火焰工序設(shè)備處增加自動(dòng)上料裝置和自動(dòng)送料裝置(見圖7)。

圖7　沖孔及自動(dòng)化改造圖

3)在折彎機(jī)設(shè)備處增加自動(dòng)上下料裝置和自動(dòng)送料裝置(見圖8)。

圖8　折彎機(jī)自動(dòng)化改造圖

4)采用柔性流水線生產(chǎn)方式，并通過計(jì)算確定C/T。

5)采用設(shè)備自檢方法，設(shè)計(jì)中充分考慮賦予設(shè)備人的能動(dòng)性因素。

6)在流水線改造過程中采用了伺服電動(dòng)和氣動(dòng)相結(jié)合的工作方式，并采用了大量接近開關(guān)等檢測元件，利用電器控制實(shí)現(xiàn)不同工序的關(guān)聯(lián)控制，使生產(chǎn)線具備一定的柔性生產(chǎn)能力。實(shí)施后，生產(chǎn)線平衡率有了較大的提升(見圖9)。

圖9　平衡后生產(chǎn)時(shí)間山積圖

3結(jié)語

改造生產(chǎn)線的投入使用很好地解決了生產(chǎn)中出現(xiàn)的物流紊亂問題，釋放了天車資源，平衡了車間生產(chǎn)能力。通過采用價(jià)值流圖分析，改造項(xiàng)目中避免了可能出現(xiàn)的新的浪費(fèi)，較好地使用了平準(zhǔn)化和自動(dòng)化工具。實(shí)施后，生產(chǎn)前置期由25.9 d縮短到12.1 d，產(chǎn)品一次交驗(yàn)合格率由98%上升到99.6%，減少了2名操作工，解決了目前邊梁生產(chǎn)這一車庫生產(chǎn)瓶頸問題。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯彭光宇

Application of Value Flow Chart in the Transformation Project of the Edge Beam Family

CUI Gaosheng， ZHAO Na， LI Chaoqun， LIU Mindong

(Changzhi Tsinghua Machinery Factory，Changzhi 046012， China)

Abstract：In order to solve the problem of uneven production of stereoscopic intelligent garage project side beam family member caused by excessive production accounts. The value stream mapping tool of lean production theory is used to improve the product stream, combined with leveling and automated production theory. Lean transformation is done to the original production line, and identify the standard operating new production lines. After the implementation, shorten production time from 25.9 d to 12.1 d, product inspection pass rate rise from 98% to 99.6%, decrease two operatives, and effectively promote the balanced production of the project, reduce the production costs.

Key words:value stream map， logistics， stabilization， automation， standard work

收稿日期：2014-09-09

作者簡介：崔高升(1981-)，男，工程師，碩士，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)、項(xiàng)目管理等方面的研究。

中圖分類號(hào)：C 931

文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B