基于價值流圖的RT 公司裝配生產(chǎn)線優(yōu)化

郭春東，韓 靜

（河北科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，河北 石家莊 050018）

目前中國市場環(huán)境變換不斷，企業(yè)為提升自身整體發(fā)展水平不斷深入實施精益生產(chǎn)的管理理念和模式。價值流圖可以將精益思維融匯貫通于生產(chǎn)實踐中，對生產(chǎn)流程中存在的問題進行系統(tǒng)性、持續(xù)性的優(yōu)化，從基礎(chǔ)性生產(chǎn)制造活動中找尋成本節(jié)約的途徑方法，找尋更加實際的優(yōu)化方法。

1 企業(yè)現(xiàn)狀分析

RT 公司作為中國衛(wèi)浴行業(yè)的名牌企業(yè)，自1999年創(chuàng)立以來，申請了100 多項節(jié)水領(lǐng)域自主知識產(chǎn)權(quán)，并榮獲9 大全球主流高端認證。但是在企業(yè)快速發(fā)展的同時, 生產(chǎn)管理中的問題也日益突出：生產(chǎn)效率低下，企業(yè)經(jīng)濟效益急需提高；車間布局安排不當(dāng)，造成搬運距離和成本增加；庫存數(shù)量較多，占用企業(yè)大量資金；企業(yè)作業(yè)現(xiàn)場混亂，出現(xiàn)了諸多管理問題。同時伴有設(shè)備不清潔、通道有雜物堆積，工作區(qū)域無劃分、工作器具無定位，物料、工具和生活用品隨意放置等現(xiàn)象，降低了工作效率。由于影響產(chǎn)品最終質(zhì)量的因素多且難控，所以生產(chǎn)中出現(xiàn)不良品造成重修和返工的現(xiàn)象并不罕見。

2 價值流分析[1-5]

2.1 繪制現(xiàn)狀價值流

生產(chǎn)排程、設(shè)備、人員、作業(yè)環(huán)境、物流體系成熟度以及工人技術(shù)水平等都是影響精益生產(chǎn)的因素。排水閥組裝裝置由調(diào)節(jié)片、擺桿、浮筒、隔離板、連接管、卡盤、插銷、按鍵組、四連桿和上蓋組成，操作工人30 人，工藝時間164 s，設(shè)備平均換型時間14.1 min。進水閥組裝裝置由條螺紋、抬桿、插銷、本體、上罩、三角墊、螺母、止水器和節(jié)流器組成，操作工人22 人，工藝時間55.87 s，設(shè)備平均換型時間11.67 min。包裝裝置由裝袋（進、排水閥裝袋，說明書裝袋，按鈕裝袋）、檢查、封袋和裝箱（稱重、碼放）組成，操作工人6 人，換型時間較短可忽略不計，RT公司裝配流程價值流程現(xiàn)狀分析如圖1 所示。

圖1 現(xiàn)狀價值流圖

2.2 價值流現(xiàn)狀分析

對試點工位進行實際觀測，對現(xiàn)狀價值流圖中的數(shù)據(jù)進行如下具體分析：①產(chǎn)品換型時間過長?？v觀進水閥排水閥整體裝配工藝路線，大部分工藝環(huán)節(jié)換型時間在10 min 以上，最多可達15 min，不利于多品種小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。②裝配過程中訂單更換頻繁，加工裝配工藝和順序也并不固定，而傳統(tǒng)的固定式流水線生產(chǎn)難以根據(jù)不同產(chǎn)品特點改變位置，導(dǎo)致在組裝過程中順序混亂、錯料的現(xiàn)象常見。③增值比低，真正對產(chǎn)品進行增值作業(yè)的時間只有241.43 s，非增值作業(yè)時間達到14.1 min，增值比率僅達到22.2%，時間主要消耗在等待、搬運、返工過程中，生產(chǎn)率低。④供應(yīng)商是5 d 制周供貨，周期較長易造成巨大材料積壓，造成庫存浪費，增加企業(yè)成本，應(yīng)該進行適當(dāng)壓縮。

2.3 繪制未來價值流圖

未來價值流致力于建立一條完整的生產(chǎn)鏈，該生產(chǎn)鏈涵蓋了產(chǎn)品從原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善凡⒔o它賦予價值的全部活動，每個單獨的過程都通過推、拉式系統(tǒng)與顧客建立聯(lián)系，通過識別當(dāng)前狀態(tài)的浪費損失，討論改善策略與方法，繪制信息流和物流，繪制時間軸實現(xiàn)未來價值流的繪制，為企業(yè)經(jīng)營提供系統(tǒng)化持續(xù)性改進。從價值流現(xiàn)狀圖可以看出，企業(yè)生產(chǎn)周期較長，非增值時間過長導(dǎo)致增值比較低，同時存在庫存積壓、現(xiàn)場混亂等問題。

因此，本文在對未來價值流的改進中重新調(diào)整裝配順序，領(lǐng)料員在倉庫領(lǐng)取全、半排調(diào)節(jié)片后送往齊套超市形成隔離板半成品，極大縮短了加工線上的裝配時間，同時將浮筒與本體完成預(yù)組裝，形成本體齊套超市。改善后的排水閥生產(chǎn)周期由14 d 縮至10.5 d，作業(yè)時間由241.43 s 縮至145.17 s；進水閥生產(chǎn)周期由14 d 縮至9.25 d，作業(yè)時間由136.2 s 縮至125.97 s，未來價值流如圖2 所示。

圖2 未來價值流圖

3 提出改善方案

3.1 基于ECRS 原則對七大浪費現(xiàn)象的改善

企業(yè)根據(jù)ECRS原則對車間設(shè)施布局進行再設(shè)計，劃分作業(yè)區(qū)和生活區(qū)，為作業(yè)環(huán)境潮濕的試水區(qū)設(shè)立單獨作業(yè)空間；制定標(biāo)準(zhǔn)進水閥、排水閥裝配流程，在包裝前段增加質(zhì)檢人員，并培養(yǎng)員工自檢習(xí)慣；增加進、排包裝一體線代替裝配B 線，組裝完成后直接打包裝箱，無需先將成品碼放再到包裝區(qū)領(lǐng)取進行作業(yè)；根據(jù)ECRS 原則對裝配流程再設(shè)計，在隔離板、本體、擺桿、條螺紋和螺母工序前設(shè)立齊套超市，簡化流水線工序；配料員要提高物料配送的準(zhǔn)確性和及時性，達到多頻次、少批量、高準(zhǔn)確度的配送要求；各部門加強協(xié)調(diào)，加強生產(chǎn)現(xiàn)場管控，最大程度降低在制品庫存和原材料庫存，這也是使產(chǎn)品價值增值的重要環(huán)節(jié)。維修部門應(yīng)加強自身工作素養(yǎng)，及時有效地解決設(shè)備故障，員工加強對設(shè)備的保養(yǎng)，準(zhǔn)確安裝設(shè)備，減少等待的時間[6]。

3.2 加工異常分析改善

統(tǒng)計試點車間一周內(nèi)出現(xiàn)的殘次品數(shù)達到194件，總結(jié)不良品產(chǎn)生的原因有裝配不良、來料不良、測量誤差、設(shè)備故障、刀具磨損、圖紙及其他不良，按不良比例、數(shù)量等數(shù)據(jù)的大小排列并連接百分比累計曲線，對應(yīng)柏拉圖如圖3 所示。分析可知，84.57%的產(chǎn)品不良原因為裝配不良、來料不良以及測量錯誤。因此質(zhì)監(jiān)部門應(yīng)嚴格把控來料質(zhì)量，提高員工技能水平，減少來料、裝配和測量環(huán)節(jié)的失誤，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

圖3 缺陷產(chǎn)品柏拉圖

3.3 標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)改善

標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的目的是輔助人、物料和信息流動，以便工廠能夠?qū)⒖蛻羲枰漠a(chǎn)品按照準(zhǔn)確的數(shù)量和時間交付。TWI 日本產(chǎn)業(yè)訓(xùn)練協(xié)會提出“講三練四”訓(xùn)練法則：培訓(xùn)師把作業(yè)步驟、技術(shù)要點和質(zhì)量要求講解3 遍，學(xué)員重復(fù)4 遍操作。通過對價值流的研究，規(guī)范工藝作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定SOP 標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)表和時間觀測表，使操作者規(guī)范作業(yè)步驟及動作要領(lǐng)，為進一步改善生產(chǎn)線裝配流程打好基礎(chǔ)[2，7]。

3.4 精益車間布局改善

本文以精益理念為導(dǎo)向，在與公司相關(guān)人員反復(fù)討論下，決定從以下幾方面對本車間進行布局優(yōu)化：劃分作業(yè)區(qū)域，將環(huán)境潮濕的試水區(qū)設(shè)單獨空間，并根據(jù)物料流通方向設(shè)置出入口，減少為浪費；改善生產(chǎn)現(xiàn)場混亂情況，取消裝配線兩側(cè)的物料緩存區(qū)，設(shè)立集中緩存區(qū)；根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍合理增加成品發(fā)送的頻率，減少車間內(nèi)物料；采取流水線模式將進水閥、排水閥B 線與包裝線合并，減少組裝線與包裝線之間的等待時間；用“雙面式”工位代替“單線順向”模式，便于員工之間交流，緩解物料堆積，經(jīng)過訓(xùn)練的員工可自動調(diào)節(jié)生產(chǎn)速度；為每個作業(yè)區(qū)設(shè)立員工休息區(qū)，嚴禁將生活用品帶入作業(yè)環(huán)境中，進行現(xiàn)場管理。

4 改善效果分析

4.1 工藝時間改善效果分析

根據(jù)價值流圖分析結(jié)果可知，RT 公司裝配車間改善前后的非增值時間得到了縮減，意味著相同時間內(nèi)有更多的時間用于增值作業(yè)，加工一批進、排水閥所需時間和生產(chǎn)周期改善前后的效果對比如圖4 所示。

圖4 裝配時間和生產(chǎn)周期改善前后的效果對比

通過一系列改善措施，排水閥裝配時間由241.43 s減至145.17 s，生產(chǎn)周期由14 d 變化為10.5 d；進水閥裝配時間由136.2 s 降至125.97 s，生產(chǎn)周期由14 d 變化為9.25 d，這是因為對車間布局進行了改善，解決了物料亂堆亂放問題，同時對操作流程進行了標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，建立齊套超市，減少了裝配線的耗時，從多方面多角度進行了問題的發(fā)現(xiàn)、分析和解決。

4.2 搬運距離改善效果分析[8-9]

基于精益理念以物料運輸距離最小為目標(biāo)對車間布局進行改進，對工作區(qū)域進行劃分，對器具進行定位管理，疏通通道，解決了物流路線交叉、迂回等問題，縮短了搬運行程，減少了搬運與等待時間。改善前物流路線長度約為1 031 m，改善后約為825 m，縮短了19.98%，同時將17 條運輸路線減少為11 條，與原有車間布局相比較，改進后的車間布局在縮短搬運距離上效果顯著，極大程度提高了生產(chǎn)效率，縮短了等待時間。

為方便描述將進水閥A 區(qū)、排水閥A 區(qū)、進水閥B 區(qū)、排水閥B、試水區(qū)、包裝區(qū)、裝車區(qū)、原料區(qū)、成品區(qū)和待裝區(qū)依次以字母A—J 表示，改善前后物流距離對比分析如表1 所示。

表1 改善前后物流距離對比分析

4.3 庫存的合理化管理改善效果分析

在充分考慮價值流的基礎(chǔ)上，以提前預(yù)測市場變化為前提為生產(chǎn)排程制定了科學(xué)合理的生產(chǎn)計劃，對生產(chǎn)現(xiàn)場進行管控，避免產(chǎn)品生產(chǎn)與市場需求不匹配。選取AR0021 型號產(chǎn)品進行庫存跟蹤發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)22 d內(nèi)經(jīng)過改善物料庫存筐數(shù)由4 427 個大幅度減少至3 581 個，庫存降低比率由初始的-0.03%增加至42.53%，企業(yè)將拉式生產(chǎn)與推動生產(chǎn)進行了結(jié)合，使產(chǎn)品迅速切換，對生產(chǎn)工藝流程的改善有促進作用。

4.4 現(xiàn)場管理改善效果分析

運用“5S”管理，圍繞整理、整頓、清掃、清潔和素養(yǎng)進行15 個問題的設(shè)置，運用5S 進行評價得到初始評分均小于50 分，逐步進行問題的發(fā)現(xiàn)與改善后均達到了90 分以上，實現(xiàn)了80 分預(yù)期目標(biāo)。同時看板管理是一種以公開化和視覺性為特征的管理方式，管理者的要求和意圖一目了然，員工通過自主管理、自我控制來提高勞動生產(chǎn)率。

5 結(jié)束語

本文基于精益理念，以RT 公司進水閥、排水閥裝配線為研究對象，繪制其現(xiàn)狀價值流圖并識別出當(dāng)前存在的問題。通過對裝配車間的系統(tǒng)化改善，排水閥裝配時間縮短了96.26 s，生產(chǎn)周期縮短了3.5 d；進水閥裝配時間縮短了10.23 s，生產(chǎn)周期縮短了4.75 d；庫存積壓問題得到了解決；物流線距離縮短了206 m，運輸路線減少了6 條，改進后的車間布局在縮短搬運距離上效果顯著，極大程度提高了生產(chǎn)效率。本文運用精益生產(chǎn)的原理與方法分析解決問題，解決了企業(yè)當(dāng)前困境，證明了精益思想和價值流圖的作用，為持續(xù)優(yōu)化裝配線、提高企業(yè)生產(chǎn)率提供了幫助。