精益化生產(chǎn)在某鋅廠的實施與成效分析

韓 鑫

(株洲冶煉集團 質(zhì)量保證部，湖南 株洲 412005)

精益化生產(chǎn)在某鋅廠的實施與成效分析

韓 鑫

(株洲冶煉集團 質(zhì)量保證部，湖南 株洲 412005)

傳統(tǒng)的“推動式”生產(chǎn)是指各生產(chǎn)部門根據(jù)上級部門制定的生產(chǎn)計劃進(jìn)行生產(chǎn)的方式。一旦某些生產(chǎn)部門出現(xiàn)生產(chǎn)故障，就會導(dǎo)致產(chǎn)能不足，使產(chǎn)品不能及時交付；同時,由于各部門之間相互獨立，會導(dǎo)致中間庫或成品庫的庫存過大，造成極大浪費。為了使企業(yè)能夠在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就必須要改變生產(chǎn)模式，提高工作效率，降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。精益化生產(chǎn)是美國麻省理工學(xué)院通過總結(jié)豐田公司的“拉動式”生產(chǎn)方式后提出的。針對某鋅廠的電解廠直流電單耗較高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題，根據(jù)精益化生產(chǎn)理論，提出了一種提高電解廠當(dāng)前生產(chǎn)管理效率的辦法。經(jīng)為期1年的實施與統(tǒng)計證實，通過實施精益化生產(chǎn)改造，可以有效降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品合格率。

精益化生產(chǎn)；質(zhì)量管理；鋅電解

近幾十年，中國經(jīng)濟在高速發(fā)展中不斷與世界經(jīng)濟融合，逐步向一體化邁進(jìn)，對世界經(jīng)濟的影響力也越來越大；但是，由于自身的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)比較粗放，使其對資源有著較強的依賴性。隨著越來越激烈的資源爭奪，原料價格不斷走高，企業(yè)的生產(chǎn)成本也節(jié)節(jié)攀升。為了提升企業(yè)的市場競爭力，企業(yè)自身需要不斷地變革，優(yōu)化生產(chǎn)方式，降低成本，以保障企業(yè)可以長期穩(wěn)定發(fā)展。

精益化生產(chǎn)是目前較為先進(jìn)的生產(chǎn)管理方式之一，其能有效地幫助企業(yè)解決生產(chǎn)管理中遇到的難題。作為國內(nèi)鉛鋅行業(yè)的龍頭企業(yè)之一，某鋅廠在內(nèi)部提出了精益化生產(chǎn)的生產(chǎn)實踐改革。

1 精益化生產(chǎn)概念

二戰(zhàn)之后，結(jié)合日本當(dāng)時的國情，日本豐田公司提出了精益化生產(chǎn)的概念。精益化生產(chǎn)是一種基于顧客的時間和質(zhì)量成本要求的理論，通過縮短生產(chǎn)時間，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本來降低企業(yè)的運營成本，實現(xiàn)企業(yè)利潤最大化[1]。精益化生產(chǎn)是當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域最佳的一種生產(chǎn)組織體系，其創(chuàng)始人之一大野耐一先生于1981年到長春一汽集團進(jìn)行訪問時，首次將這種生產(chǎn)方式介紹到中國，隨后，國內(nèi)的企業(yè)都開始嘗試推行這種先進(jìn)的生產(chǎn)方式。目前，從企業(yè)應(yīng)用效果來看，外資和合資企業(yè)比較好，其次是私有企業(yè)，國有企業(yè)相對較差[2]。

2 精益化生產(chǎn)理論

精益化生產(chǎn)是從滿足顧客要求出發(fā)，通過持續(xù)地改善生產(chǎn)來不斷地消除浪費，縮短交付周期并改進(jìn)質(zhì)量，從而實現(xiàn)在降低生產(chǎn)成本的同時為客戶創(chuàng)造價值。其核心在于消除浪費，創(chuàng)造價值，主要內(nèi)容包含準(zhǔn)時化生產(chǎn)(JIT)、自動化、全面質(zhì)量管理(TQM)和團隊工作法(team work)。

1)準(zhǔn)時化生產(chǎn)(JIT)。準(zhǔn)時化生產(chǎn)是以市場決定產(chǎn)品，企業(yè)根據(jù)顧客的需求開展生產(chǎn)，根據(jù)下一道工序的需求安排上一道工序的生產(chǎn)，做到既不浪費資源又能保證產(chǎn)品質(zhì)量[3]。依據(jù)合理、準(zhǔn)確的生產(chǎn)計劃發(fā)布生產(chǎn)指令，控制并協(xié)調(diào)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使上下工序之間保持緊密的銜接，從而保障中間庫和成品庫的庫存接近零庫存，達(dá)到多品種、多規(guī)格、低成本、高產(chǎn)量、高質(zhì)量和零庫存的要求。

2)自動化。精益化生產(chǎn)的自動化不僅僅是指生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)，還包括生產(chǎn)線出現(xiàn)異常時，可以自動檢測故障所在并自動停止或由操作人員主動使之停止，以避免出現(xiàn)不良產(chǎn)品。精益化生產(chǎn)不能盲目地追求設(shè)備的現(xiàn)代化和高度自動化，其強調(diào)的是采用先進(jìn)的技術(shù)對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，提高設(shè)備的使用效率和生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性度，能適時地適應(yīng)市場變化，避免資金和技術(shù)的浪費。

3)全面質(zhì)量管理(TQM)。全面質(zhì)量管理是指整個企業(yè)從上到下的所有部門和人員都以提高產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)，把生產(chǎn)技術(shù)和管理技術(shù)緊緊地結(jié)合起來，形成一套科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、高效的質(zhì)量保障體系。強化員工的質(zhì)量意識，保證每一道工序的質(zhì)量，以最高效的工作方式和最經(jīng)濟的方法為用戶提供需要的產(chǎn)品[4]。

4)團隊工作法(team work)。企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)是由眾多的生產(chǎn)部門組成的，各部門之間看似獨立，實則相互聯(lián)系。在生產(chǎn)過程中，各部門之間應(yīng)協(xié)調(diào)配合，各個崗位上工作人員之間應(yīng)團結(jié)協(xié)作，以推動整個生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定、有序地行進(jìn)。

3 鋅電解廠的問題分析

鋅電解廠是某鋅廠旗下的一個分廠，其生產(chǎn)過程是電解液在直流電的作用下，通過電解沉積法生產(chǎn)析出鋅。采用該方法主要的經(jīng)濟成本是直流電單耗，耗電量降低，成本也就降低了。在降低成本和提高質(zhì)量方面，鋅電解工序除了受溶液質(zhì)量的影響外，工人操作質(zhì)量、設(shè)備運行狀況和質(zhì)量管理控制等也會對其造成影響。

鋅電解廠的問題分析如下。

1)生產(chǎn)組織的機動性不高，產(chǎn)量波動較大。集團公司每月底會向各個分廠下達(dá)下月的生產(chǎn)計劃，電解廠將生產(chǎn)計劃分解成旬產(chǎn)量，下達(dá)到各個工序。在產(chǎn)量的生產(chǎn)組織上，集團公司具有絕對的權(quán)威，電解廠沒有自主決定權(quán)。由于集團公司的主管部門和分廠的各生產(chǎn)部門之間沒有建立起直接的聯(lián)系，一旦生產(chǎn)出現(xiàn)某些波動，產(chǎn)量的變化不能及時傳送到上級部門，導(dǎo)致實際產(chǎn)量低于計劃產(chǎn)量。產(chǎn)量的減少導(dǎo)致電流效率下降，間接地提升了直流電單耗，從而抬高了成本。

2)設(shè)備的自動化程度低，維護(hù)維修意識差。當(dāng)前電解廠的大部分生產(chǎn)操作都是靠工人手動完成，例如陰極板焊接、陰陽極平整、鋅片剝離等，尤其是鋅片剝離，完全靠工人手動操作；因此，工作量很大，影響了操作質(zhì)量。在設(shè)備的維護(hù)方面，還處于事后維修的狀態(tài)，設(shè)備故障率高，重大故障時有發(fā)生，這是由于操作人員在生產(chǎn)時只注重操作，忽略對設(shè)備的維護(hù)，維修人員對一些細(xì)小故障不夠重視造成的。

3)質(zhì)量管理不夠全面，工藝質(zhì)量操作細(xì)則缺失。在電解工序中，電解液中的鉛和銅是影響析出鋅質(zhì)量的主要雜質(zhì)，所以控制析出鋅質(zhì)量的關(guān)鍵因素在于如何減少鉛和銅等污染物進(jìn)入電解液。由于生產(chǎn)線上的操作工大部分都是外協(xié)員工，他們的操作技能較差，質(zhì)量意識淡薄，在生產(chǎn)中，重數(shù)量不重質(zhì)量，使得大量的銅和鉛污染物混入電解液。由于沒有標(biāo)準(zhǔn)的工藝質(zhì)量操作細(xì)則，員工操作時個人意愿占主導(dǎo)，最終導(dǎo)致難以控制產(chǎn)品的質(zhì)量。

4)操作管理不夠精細(xì)，員工操作較為粗糙。在電解液質(zhì)量合格、析出鋅時不發(fā)生燒板和反溶的前提下，各個崗位的操作對直流電單耗和電流效率的影響顯得比較重要。當(dāng)前，由于有些操作人員在操作技能和操作意識等方面尚有不足，所以生產(chǎn)線的整體操作水平尚未達(dá)到精益化生產(chǎn)的要求。比如:a.陰極板在循環(huán)使用過程中表面會產(chǎn)生缺陷，備用陰極板長時間放置表面則會形成一層氧化膜，這些都會導(dǎo)致電流效率降低，使陽極板上產(chǎn)生陽極泥，若不及時鏟除，會導(dǎo)致設(shè)備短路；b.電解液的溫度上升超過上限，會讓電解液中的雜質(zhì)變得活躍,若溫度低于下限，則會導(dǎo)致電阻增大，造成槽電壓升高和耗電量增加，若電解液的流量變小，電解液中的酸鋅含量則會降低，從而出現(xiàn)鋅離子貧化現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)出現(xiàn)異常；c.在平整陽極時，若員工操作不當(dāng)，會引起陽極板在槽內(nèi)接觸、陽極泥掉入槽面和槽內(nèi)等狀況，從而導(dǎo)致設(shè)備短路；d.由于電解液中含有少量的鎂離子和鈣離子，所以電解液在經(jīng)過下液管時會在管內(nèi)壁產(chǎn)生結(jié)晶，這些結(jié)晶長時間的堆積會堵塞下液管，使電解液不能順利地進(jìn)入電解槽，從而出現(xiàn)鋅離子貧化現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)出現(xiàn)異常[5]。

4 精益化生產(chǎn)方案在電解廠的實施與改造

將精益化生產(chǎn)理論與現(xiàn)場生產(chǎn)實際相結(jié)合，提出了一種提高電解廠當(dāng)前生產(chǎn)管理效率的方法，起到了降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。

4.1 生產(chǎn)組織計劃的改造

由集團公司下達(dá)生產(chǎn)計劃的生產(chǎn)方式仍然屬于傳統(tǒng)的“推動式”生產(chǎn)，按照精益化生產(chǎn)的要求，必須將“推動式”生產(chǎn)改為“拉動式”生產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模根據(jù)上、下道工序的生產(chǎn)情況來拉動，利用準(zhǔn)時化生產(chǎn)原則來確保能夠在一定的時間內(nèi)生產(chǎn)出一定產(chǎn)量的合格產(chǎn)品。具體實施如下。

1)要求各生產(chǎn)部門與上級生產(chǎn)組織部門之間建立起直接的聯(lián)系，以便能及時獲知上一道工序、上幾道工序以及下一道工序的實際生產(chǎn)情況，從而合理安排本部門的生產(chǎn)規(guī)模，并及時反饋當(dāng)前工序的生產(chǎn)信息，防止出現(xiàn)過量和產(chǎn)能不足的現(xiàn)象。

2)各班組在能保證月計劃的前提下，以日計劃為單位，通過日保周、周保旬和旬保月的指導(dǎo)思想，認(rèn)真安排并組織好每天的生產(chǎn)。各班組應(yīng)提前根據(jù)當(dāng)天送電的電流強度，計算出理論日產(chǎn)量，然后向調(diào)度室匯報，調(diào)度室根據(jù)班組的析出鋅產(chǎn)量情況，下達(dá)日產(chǎn)量指標(biāo)到各工段和班組，班組根據(jù)下達(dá)的日產(chǎn)量指標(biāo)組織生產(chǎn)。廠調(diào)度室應(yīng)保持與工段和班組的密切聯(lián)系，隨時掌握各班組的生產(chǎn)情況，以確保生產(chǎn)計劃的準(zhǔn)確性。

合理利用電力部門分時計價的政策，在電價最低的時段輸送較高的電流，在電價最高的時段輸送較低的電流，其余時間輸送適中的電流，在保障當(dāng)日產(chǎn)量的前提下，將用電成本降到最低。

各班組的理論日產(chǎn)量計算如下：

W=qnη(t1I1+t2I2+t2I3)

式中，W為析出鋅產(chǎn)量；q為鋅電化當(dāng)量；n為電解槽數(shù)；η為電流效率；t1、t2、t3分別表示分段送電的時間；I1、I2、I3分別表示分段送電的電流強度。

3)在各班組推行班長責(zé)任制。當(dāng)班班長負(fù)責(zé)保證當(dāng)日所在班組產(chǎn)量的精確性并及時將異常信息向上級匯報。在鋅片檢斤處安裝了監(jiān)控攝像頭，記錄每吊析出鋅檢斤的全過程，鋅片質(zhì)量自動錄入計算機系統(tǒng)，杜絕人為因素對析出鋅質(zhì)量的影響。

4.2 設(shè)備的改造升級及制定管理維護(hù)細(xì)則

為提升電解的自動化水平，集團公司和電解廠購置了一批先進(jìn)的自動化設(shè)備并升級改造了當(dāng)前的部分設(shè)備，比如：在溶液輸送泵上安裝了變頻調(diào)速器，建了一座全新的冷卻塔，使制冷能力比之前的更高效。新技術(shù)的使用不僅提高了設(shè)備的可靠性和操作質(zhì)量，還減輕了工人的勞動強度。自動化設(shè)備的投產(chǎn)使參與電解操作的人數(shù)全面削減，在提升生產(chǎn)線整體工作效率的同時，也提高了工人的操作質(zhì)量。

在設(shè)備維護(hù)方面，全面推行定期維修和在線點檢的機制，取代了事后維修機制，并且將日常設(shè)備維護(hù)工作分配到各個工段，邊操作邊維護(hù)，使設(shè)備能夠長久穩(wěn)定地運行。

4.3 全面質(zhì)量管理的改進(jìn)

1)通過加強事前預(yù)防機制來控制產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)。高品質(zhì)的產(chǎn)品都是在生產(chǎn)線上一次成型的，而查出問題后再返工的產(chǎn)品，品質(zhì)往往沒有一次成型的高；因此，最佳的精益化生產(chǎn)模式是通過生產(chǎn)崗位直接創(chuàng)造價值，而不是依靠后期的質(zhì)檢來體現(xiàn)價值[6]。

2)從思想和技能2個方面對員工進(jìn)行管理。一方面加大教育和宣傳的力度，向員工灌輸全面質(zhì)量管理的優(yōu)勢所在，提高員工對產(chǎn)品質(zhì)量的認(rèn)識，尤其是對外協(xié)員工，要讓其認(rèn)識到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要性；另一方面，加強對操作員工的技能培訓(xùn)，提高員工的作業(yè)水平。

3)在廠內(nèi)開展QC小組(quality control circle)活動。充分調(diào)動各個崗位員工的積極性，以提高品質(zhì)，降低能耗，提升員工的素質(zhì)和經(jīng)濟效益為目標(biāo)，針對生產(chǎn)現(xiàn)場出現(xiàn)的問題，提出各自的意見與想法。通過QC小組活動，實現(xiàn)員工的自主管理、自我教育、相互啟發(fā)和共同提高，增強員工的團結(jié)協(xié)作精神，充分發(fā)揮小組成員的積極性和創(chuàng)造性。

4)針對員工操作不精細(xì)不規(guī)范的情況，制定詳細(xì)的工藝操作細(xì)則和要求，讓員工嚴(yán)格地按照操作規(guī)范進(jìn)行操作，減少失誤，提高操作質(zhì)量。

4.4 精細(xì)化操作管理的提出

精細(xì)化管理的基本方法是把復(fù)雜的事情簡單化，簡單的事情流程化，流程化的事情定量化，定量化的事情信息化，“精、準(zhǔn)、細(xì)、嚴(yán)”是其明顯的特征。在電解廠，由于員工操作意識不強、操作技能不高以及操作管理不嚴(yán)，經(jīng)常會出現(xiàn)操作不當(dāng)、操作不精和操作不細(xì)的現(xiàn)象；為此，針對電解廠的實際情況，提出了精細(xì)化操作管理的方案。

1)陰陽極板是電解工序中最重要的生產(chǎn)工具，其質(zhì)量的優(yōu)劣對析出鋅的質(zhì)量和電流效率都有很大的影響；因此，要加強陰陽極板的管理，保證上電解槽的陰陽極板質(zhì)量穩(wěn)定且在電解槽上的操作符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

2)由于電解液的溫度、電解液的流量和電解液中酸鋅的含量對電流效率和產(chǎn)品質(zhì)量影響較大，因此，對上述主要技術(shù)指標(biāo)提出相應(yīng)的閾值范圍和要求，并為能夠較好地控制這些技術(shù)指標(biāo)創(chuàng)造良好的條件。要求操作人員對這些指標(biāo)進(jìn)行定期抽樣和巡檢，隨時通過調(diào)控手段保證各項技術(shù)指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)[7]。

3)在陽極板的平整方面，制定相關(guān)的操作規(guī)范和要求，從班組、工段和廠部3級部門層層把關(guān)，通過相應(yīng)的獎懲制度，提高員工的操作質(zhì)量和操作積極性。

4)定期清理下液管的結(jié)晶，并將下液管的清理工作交由當(dāng)日當(dāng)班班組負(fù)責(zé)，做到利益和責(zé)任對等，提高員工的操作意識，提升清理質(zhì)量。

5 電解廠精益化生產(chǎn)方案的成效分析

電解廠實施精益化生產(chǎn)的主要目標(biāo)為：1)控制直流電單耗(目標(biāo)為≤3 020 kWh/t)，降低生產(chǎn)成本；2)提升產(chǎn)品合格率(含銅的目標(biāo)合格率達(dá)到93%，含鉛的目標(biāo)合格率達(dá)到97%)。

電解廠的精益化生產(chǎn)方案是在2012年提出的，2012年年底通過了集團公司的批準(zhǔn)，并于2013年全面實施。在精益化生產(chǎn)方案實施的過程中，定期檢查和統(tǒng)計實施成效，通過邊總結(jié)邊改進(jìn)，不斷完善各項細(xì)則，使精益化生產(chǎn)方案持續(xù)不斷地改進(jìn)，從而達(dá)到最初設(shè)定的目標(biāo)。實施精益化生產(chǎn)方案前后的直流電單耗如圖1所示，產(chǎn)品合格率的趨勢圖如圖2所示。

圖1 直流電單耗的趨勢圖

圖2 產(chǎn)品合格率的趨勢圖

從圖1可以看出，2012年全年的直流電單耗均大于目標(biāo)直流電單耗，且5、6、7和8月的直流電單耗甚至>3 060 kWh/t，2012年全年的平均直流電單耗為3 055.7 kWh/t，遠(yuǎn)>3 020 kWh/t。2013年年初開始全面實施精益化生產(chǎn)管理后，直流電單耗較之前明顯降低了不少，雖然在最初的3個月內(nèi)，直流電單耗依然>3 020 kWh/t，但是可以看出，整體具有明顯的下降趨勢。從4月份開始，之后的9個月的直流電單耗指標(biāo)均<3 020 kWh/t，下半年甚至均<3 000 kWh/t，全年的平均直流電單耗為3 007.1 kWh/t，實現(xiàn)了控制直流電單耗的目標(biāo)。

從圖2可以看出，2012年全年，產(chǎn)品的含銅合格率只有5、6、7和8月份達(dá)到了93%，而這4個月正好是直流電單耗較高的4個月，全年的平均合格率只有92.2%，沒有達(dá)到93%的目標(biāo)合格率；含鉛合格率跟含銅合格率的趨勢基本相同，也是5、6、7和8月份達(dá)到了97%，全年的平均合格率為96.1%，沒有達(dá)到97%的目標(biāo)合格率。2013年開始全面實施精益化生產(chǎn)管理后，產(chǎn)品的合格率有了明顯的上升，雖然前4個月的含銅合格率和含鉛合格率均沒有達(dá)到目標(biāo)合格率的要求，但都是在穩(wěn)步上升。在隨后的8個月內(nèi)，產(chǎn)品的含銅合格率和含鉛合格率均達(dá)到了目標(biāo)合格率的要求，全年平均含銅合格率為93.4%，平均含鉛合格率為97.5%，實現(xiàn)了提升產(chǎn)品合格率的目標(biāo)。

6 結(jié)語

根據(jù)精益化的生產(chǎn)理論，針對電解廠所面臨的一些問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。在全面實施精益化生產(chǎn)管理之后，直流電單耗有了明顯的下降，同時產(chǎn)品合格率得到顯著的提升。由此證明了精益化生產(chǎn)是一套先進(jìn)的生產(chǎn)方式，其在企業(yè)中的推廣實施是可行且有效的。

[1] 張偉晨,王連學(xué),王杰偉.基于精益生產(chǎn)思想的標(biāo)準(zhǔn)化管理[J].新技術(shù)新工藝,2014(5):71-73.

[2] 陳荷.從精益制造走向精益企業(yè)[J].新技術(shù)新工藝，2013(10): 103-108.

[3] 李茂津.向豐田學(xué)什么[J].企業(yè)管理,2007(4):64-66.

[4] 馬林.全面質(zhì)量管理[M].2版.北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2006.

[5] 王彥軍,謝剛,李永佳，等.鋅電積節(jié)能措施的研究現(xiàn)狀[J].冶金能源,2006(2):18-20.

[6] 詹姆斯·P·沃麥克,丹尼爾·T·瓊斯,丹尼爾·魯斯.改變世界的機器[M].北京:商務(wù)印書館,1999.

[7] William J S.運營管理[M]. 馬風(fēng)才,譯.北京:機械工業(yè)出版社,2012.

責(zé)任編輯馬彤

AZincSmelteroftheLeanProductionImplementationandEffectAnalysis

HAN Xin

(Quality Assurance Department，Zhuzhou Smelter Group Company Limited，Zhuzhou 412005，China)

The traditional push production refers to the production department according to the higher authorities to set up the production plan. Once some production problem with one of the production department, which will lead to lack of capacity, the product is not delivered in time; at the same time, different departments are independent of each other, leads to the intermediate product library and finished-parts storage inventory is too large, create great waste. In order to make the enterprise can be in an impregnable position in the fierce market competition, it have to change the production mode, improve work efficiency, cost reduction, and improve the quality of products. The lean production is put forward by Massachusetts institute of technology through summarizing pull production about TOYOTA. In response to this phenomenon, the paper put forward a set of elektrotsink to improve production management mode. Through the implementation and statistical for the period of one year, confirmed through the improvement of the lean production, which can effectively reduce the production costs and improve the quality of products.

lean production, quality control, Zinc electrolyte

F 406.2

：A

韓鑫(1969-)，女，中級統(tǒng)計師，主要從事企業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計與規(guī)劃等方面的研究。

2014-07-04