基于價(jià)值流圖的L公司生產(chǎn)裝配流程優(yōu)化研究

李小燕

摘要：為解決L公司生產(chǎn)裝配過程中在制品庫存轉(zhuǎn)換頻繁、搬運(yùn)距離長、設(shè)備利用率低和物流路徑交叉等問題，研究使用價(jià)值流圖方法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。通過繪制L公司的價(jià)值流圖，識(shí)別出造成資源浪費(fèi)的轉(zhuǎn)倉環(huán)節(jié)。為了壓縮非增值時(shí)間，結(jié)合準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)物流的看板拉動(dòng)模式，引入物流自動(dòng)化管理，對(duì)L公司生產(chǎn)裝配進(jìn)行優(yōu)化。研究表明：通過優(yōu)化，在庫時(shí)間縮短了91.89%，節(jié)約了近100萬元轉(zhuǎn)倉費(fèi)用。

關(guān)鍵詞：價(jià)值流圖；準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)；看板管理

1.引言

L公司是一家電器生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品由各個(gè)模組零部件，經(jīng)過不同的生產(chǎn)車間老化、待檢、轉(zhuǎn)倉、加工組裝完成。隨著市場(chǎng)需求的持續(xù)增長，L公司生產(chǎn)線的訂單逐漸增多，生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)能不匹配、庫存積壓、信息滯緩等各種問題越來越嚴(yán)重，因此急需對(duì)其生產(chǎn)裝配流程優(yōu)化重組，引用準(zhǔn)時(shí)制拉動(dòng)式生產(chǎn)，降低庫存，提高設(shè)備和工時(shí)利用率，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

準(zhǔn)時(shí)制是一種能有效降低庫存的生產(chǎn)管理方式，在必要的時(shí)刻，生產(chǎn)必要數(shù)量的必要零部件，運(yùn)用拉動(dòng)式物流控制方式，結(jié)合看板管理，最大限度降低庫存成本，最終實(shí)現(xiàn)零庫存或逼近零庫存[1]。價(jià)值流圖是幫助企業(yè)分析整個(gè)價(jià)值流的一個(gè)強(qiáng)有力的工具，通過繪制企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)流程的現(xiàn)狀圖，找出其中浪費(fèi)和非增值的環(huán)節(jié)，再進(jìn)行全面的優(yōu)化。其中的價(jià)值流是指將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返浇桓兜筋櫩褪种械恼麄€(gè)生產(chǎn)流程、并賦予它價(jià)值的全部活動(dòng)[2]。本文運(yùn)用準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)思想，借助價(jià)值流圖工具對(duì)L公司生產(chǎn)裝配流程進(jìn)行系統(tǒng)化分析并提出改善方案，以實(shí)現(xiàn)降低庫存成本、提高裝配效率等目的。

2.L公司生產(chǎn)現(xiàn)狀及主要問題

2.1L公司生產(chǎn)現(xiàn)狀

L公司的生產(chǎn)裝配流程主要經(jīng)過SMT車間、PCBA車間、模組車間、老化車間、整機(jī)FA車間等五個(gè)車間。SMT車間與PCBA車間將加工后的電源板、機(jī)芯板等直接運(yùn)往整機(jī)FA車間。同時(shí)，模組車間將模組半成品運(yùn)往老化房進(jìn)行老化，并將老化完后的模組半成品檢驗(yàn)包裝后放于待檢倉等待轉(zhuǎn)倉。其中，轉(zhuǎn)倉位于L公司工廠以外。整機(jī)FA車間需要上線生產(chǎn)時(shí)再由轉(zhuǎn)倉運(yùn)往MS倉，供應(yīng)給整機(jī)FA車間。其中模組車間將半成品運(yùn)往整機(jī)FA車間時(shí)需要經(jīng)過多個(gè)庫存轉(zhuǎn)換，造成庫存成本居高不下，影響裝配效率，故主要以這兩個(gè)車間為研究對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。

根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)收集到的數(shù)據(jù)和信息，繪制出兩個(gè)車間生產(chǎn)裝配的價(jià)值流程圖如圖1所示。對(duì)價(jià)值圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算出生產(chǎn)裝配價(jià)值流的時(shí)間在滿足整機(jī)FA車間產(chǎn)線正常生產(chǎn)的前提下，模組車間的半成品在庫時(shí)間為3145分鐘，合計(jì)2天4小時(shí)25分鐘。其中轉(zhuǎn)倉的在庫時(shí)間為2880分鐘，即兩天。每年工廠需要支付近100萬元的轉(zhuǎn)倉費(fèi)用，該環(huán)節(jié)屬于不增值的部分。

2.2L公司生產(chǎn)裝配流程的主要問題

2.2.1推動(dòng)式生產(chǎn)方式不合理

L公司實(shí)行推動(dòng)式生產(chǎn)方式，由計(jì)劃調(diào)度部分別給模組車間和整機(jī)FA車間各制定一份生產(chǎn)計(jì)劃表。模組車間按照模組生產(chǎn)計(jì)劃表組織生產(chǎn)，生產(chǎn)結(jié)束后將實(shí)際完成情況匯報(bào)給計(jì)劃調(diào)度部門。同時(shí)。模組車間將完成的模組半成品送往轉(zhuǎn)倉，轉(zhuǎn)倉再按整機(jī)FA車間的計(jì)劃表給整機(jī)FA車間供應(yīng)模組半成品。為了防止不確定因素的影響，保證整機(jī)FA車間生產(chǎn)，模組車間必須保有大量的庫存，從而積壓了大量的模組半成品，庫存持有量高。

2.2.2車間之間產(chǎn)能不匹配

模組車間與整機(jī)FA車間的產(chǎn)能不匹配。時(shí)產(chǎn)較慢的模組車間根據(jù)模組生產(chǎn)計(jì)劃表，需要比時(shí)產(chǎn)較快的整機(jī)FA車間提前兩天進(jìn)行生產(chǎn)。因此，模組車間需要存儲(chǔ)大量的半成品庫存來滿足整機(jī)FA車間生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求。

2.2.3信息共享程度低

有效的信息共享是十分重要的，它顯著影響著企業(yè)各方面的績效[8]。如果企業(yè)內(nèi)外部的信息不暢、物流不及時(shí)，企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)也將無法得到。L公司車間之間的信息傳達(dá)與交流，主要依靠計(jì)劃表或人工對(duì)講機(jī)進(jìn)行。從而造成車間之間的信息滯后、不流暢，進(jìn)而影響半成品的準(zhǔn)確配送，運(yùn)送的半成品過多或過少的情況時(shí)有發(fā)生。車間配送柔性差，半成品庫存量難于控制，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理難度較大。

2.2.4暫存?zhèn)}庫小、運(yùn)力不足導(dǎo)致轉(zhuǎn)倉

由于工廠各個(gè)暫存?zhèn)}庫面積有限，不能滿足高額的模組半成品庫存需求，故采用轉(zhuǎn)倉來儲(chǔ)存模組半成品，以滿足整機(jī)FA車間生產(chǎn)要求。其中整機(jī)FA車間每日需向通往空包材暫存區(qū)及檢驗(yàn)包裝區(qū)的兩條通道各運(yùn)送857-1000箱的空包材箱，進(jìn)行逆向物流雙向傳輸，并且均由人工手動(dòng)叉車搬運(yùn)完成。整機(jī)FA車間運(yùn)送空包材箱到模組車間的兩條通道各自物流運(yùn)輸能力8435-9842臺(tái)/天，能滿足模組車間運(yùn)送模組半成品至轉(zhuǎn)倉、轉(zhuǎn)倉運(yùn)送模組半成品至整機(jī)FA車間的物流運(yùn)輸能力。

為了消除轉(zhuǎn)倉環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車間直接對(duì)接，需要對(duì)模組車間與整機(jī)FA車間之間物流的運(yùn)輸能力進(jìn)行分析。在繼續(xù)使用人工手動(dòng)叉車搬運(yùn)的情況下，模組車間與整機(jī)FA車間兩條通道，一條用于運(yùn)送模組車間到整機(jī)FA車間的模組半成品，另一條用于運(yùn)送整機(jī)FA車間到模組車間的空包材箱。其各自的物流運(yùn)輸能力8435-9842臺(tái)/天均小于模組車間日產(chǎn)物流運(yùn)輸能力10000-12000臺(tái)/天，同時(shí)也小于整機(jī)FA車間日產(chǎn)物流運(yùn)輸能力12000-14000臺(tái)/天。即消除轉(zhuǎn)倉后，用人工手動(dòng)叉車搬運(yùn)，不能滿足模組車間與整機(jī)FA車間之間物流運(yùn)輸能力的要求。

3.基于價(jià)值流程圖的生產(chǎn)裝配流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)文獻(xiàn)中運(yùn)用的準(zhǔn)時(shí)制精益物流等企業(yè)管理方法，本文采取以下方法來消除價(jià)值流中的不增值環(huán)節(jié)，具體改善方法如下：

（1）實(shí)行拉動(dòng)式生產(chǎn)方式控制車間生產(chǎn)。生產(chǎn)計(jì)劃部制定一份整機(jī)FA車間的生產(chǎn)計(jì)劃表，模組車間按照整機(jī)FA車間的生產(chǎn)計(jì)劃表安排生產(chǎn)，不經(jīng)過轉(zhuǎn)倉直接在MS倉暫存，供應(yīng)整機(jī)FA車間，降低庫存成本。

（2）調(diào)整車間進(jìn)行時(shí)產(chǎn)互配。降低整機(jī)FA車間的生產(chǎn)節(jié)拍，與生產(chǎn)節(jié)拍較慢的模組車間相互匹配，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線體相互對(duì)接，從而減少模組車間的高額庫存。

（3）運(yùn)用看板理論，進(jìn)行目視化管理。將模組配送進(jìn)度看板分成快、正常、慢三部分，看板中掛滿卡片是快的部分，表示模組車間供應(yīng)不上整機(jī)FA車間所需的模組半成品，整機(jī)FA車間的生產(chǎn)速度較快；慢的部分代表整機(jī)FA車間不需要模組半成品，MS倉有一定庫存，模組車間生產(chǎn)速度較快；正常的部分表示兩邊車間速度剛好匹配。通過看板，加強(qiáng)了車間之間的信息共享，提高車間配送效率和生產(chǎn)柔性，便于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的目視化管理。

（4）引入AGV自動(dòng)牽引小車，提高車間運(yùn)輸能力以消除不增值浪費(fèi)的轉(zhuǎn)倉環(huán)節(jié)，減少庫存轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)整機(jī)FA車間與模組車間直接對(duì)接。

4.生產(chǎn)優(yōu)化效果評(píng)估

經(jīng)過對(duì)模組車間與整機(jī)FA車間生產(chǎn)裝配流程的優(yōu)化，繪制出模組車到整機(jī)FA車間半成品現(xiàn)狀價(jià)值流程圖如圖2所示。模組車間的半成品從模組車間到整機(jī)FA車間上線時(shí)間為255分鐘，合計(jì)4小時(shí)15分鐘，比優(yōu)化前縮短了在庫時(shí)間2890分鐘，即縮短了2天10分鐘；在庫時(shí)間縮短了91.89%，節(jié)約了轉(zhuǎn)倉費(fèi)用近100萬元。

5.結(jié)論

以L公司生產(chǎn)裝配流程為研究對(duì)象，運(yùn)用價(jià)值流圖方法發(fā)現(xiàn)其中不合理的轉(zhuǎn)倉環(huán)節(jié)。引入準(zhǔn)時(shí)制中拉動(dòng)式的生產(chǎn)方式，同時(shí)結(jié)合物流自動(dòng)化管理對(duì)生產(chǎn)車間進(jìn)行優(yōu)化和改善，在庫存成本、裝配效率上有了明顯的效果。作為案例研究，本文可為制造企業(yè)優(yōu)化生產(chǎn)裝配流程提供以下幾點(diǎn)借鑒：

（1）引用價(jià)值流對(duì)生產(chǎn)車間裝配流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，消除非增值環(huán)節(jié)，降低生產(chǎn)成本。

（2）運(yùn)用準(zhǔn)時(shí)制拉動(dòng)式生產(chǎn)方式，降低半成品庫存，減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

（3）運(yùn)用看板理論，加強(qiáng)車間信息共享及作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)人員目視化管理，提高裝配效率和生產(chǎn)車間柔性。

（4）應(yīng)用自動(dòng)牽引小車，提高物流設(shè)備利用率，優(yōu)化小車運(yùn)行路線，避免物流路徑交叉浪費(fèi)，提高生產(chǎn)配送效率。（作者單位：廣東工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院）

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71301030）；教育部人文社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（11YJCZH094）；廣東省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201511845039）

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