工厂总布局与精益生产

1、目的：

为运营公司的高级，中级领导提供工厂总布局的策划工具，从而在工厂总布局的规划设计及决策阶贯彻精益生产的原则。在保证安全生产和环境保护的前提下，使物流通畅，消除一切不增值的物料搬运和库存造成的浪费。为设计单件流和拉系统创造布局条件。

 

2、实施理由

· 提高盈利能力

· 作为整体显示与布局有关的全部因素

· 为进行单元（单件流）制造，将服务设施与产品流动联系起来

· 辅助物流的规划，使物料的移动距离最短

· 描述贯穿设施的过程流

· 为主计划指引方向

· 为详细计划提供基础

 

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计划步骤

1、为工厂生产设定指标

· 总的生产周期缩短 50%

· 库存减少 30%

· 磕碰划伤减少 20%

2、生成产品数据库

· 产品的结构和设计

- 目前

- 未来

· 每一种产品或产品组的机器负荷

- 使用的关键设备

- 关键操作的工艺次数

- 集中性制造设施的确定/标识例如清洗机电镀和热处理等

- 目前工艺装备更换次数设置刀具安装夹紧等

· 销售量在不同时期的数据

- 目前产量

- 前景预测

- 季节波动数据

· 当前的产品系列组合 产品族

· 实际上连续的工作步骤或工序

· 整体产品和工件流

- 对工序来说是内部的

- 对工序来说是外部的

3、分析产品数量以便确定小批量生产的可能性

· 当 20%的产品占据80%的产量时，可以使用排列图和累计频数图分析。图2 的例子有三个产品系列组。其中A≈70% 或更少，B≈25% ，C≈ 5%。

 

· A 系列产品最适合用大批量生产设备来制造，具有有限但确定的生产灵活性。

· B 系列产品最适合使用具有快速设置和换型能力的设备来制造，以便满足更多的产品变化的要求。

· C 系列产品最适合使用具有最大的生产灵活性和设备来制造。

· 分别针对每一种产品，优化总成本和总生产周期时间，以便获得显著的战略优势。

4、为实现流动制造对产品进行分组设计

· 多产品工序图强调了为完成每一项产品所必须的工序（见图3） 。

见图3为了实现最佳的经营目标，建立合理的产品组合或产品族，可以考虑的技巧包括：

- 相同的工艺——根据工艺顺序对产品分组，所有具有相同或相似特征的产品应该组合在一起，产生一个非常简单的工序族（见图4） 。尽管产品族之间的差别并不显著，但可以从分组技巧上说明问题。

- 技术规格——确定产品族最普遍的基础。

- 设计内容——标准的相对于设计的或特殊的产品一个产品。家族可以具有共同的规格标准，但仅仅因此就对它们进行混流生产并认为可以提高效率就大错特错了。对标准化产品作出的改变可能会对流程、工序、时间和所用的材料产生巨大的影响。因此我们常常希望为特殊产品开辟一块专门的生产区域，即使它们与标准化产品具有相同的工艺和原材料。

- 产量计划制订者首要的考虑。通常在某一个生产单元中的机器利用率并不被作为一个衡量生产情况的指标，但是投资额对使用率的比值却是制订计划时的指导性参数。

· 然而，建立产品组合族来更好地达到生产目标，并不只是制造部门的事。有关

决策影响到的每一个人都应当参与到选择过程中。营销、销售、订货、车间规划、采购、产品设计、制造管理、财务、质量控制与保障、工艺设计与制造工程以及行政管理人员都应参与。这样做的结果将使企业的决策拥有尽可能多的信息支持，以便使布局更合理。

 

5、对生产单元进行过程及设备负荷分析，这种有助于单元改进发展的数据应包括：

· 在宏观过程中选出的有代表性的零件的编号

· 工作站的描述 关键设备装备或操作规程

· 记录对于特定设备的工作站编号

· 每一个代表性零件的操作顺序

· 每一台设备或每一种零件的快速换型能力

· 每一种代表性零件在每一步关键工序的循环节拍时间 机器的不是工人的

· 识别出瓶颈工序

· 找出未被充分利用的设备

· 自制还是外购的策略分析

· 生产参数：组织与培训要求，方法与过程，系统

6 找出改进的机会（见图5和图6）

· 概念性方案改进的可能

· 改进工作应该以缩短生产周期为中心

· 消除 7 种浪费

 

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实施步骤

1、识别关键输入

· 产品 – 族或系列 分总成以及部件

· 数量 – 每一类产品的计划产量

· 流程 – 操作 加工中心工序和时间

· 组合 – 产品组合

· 支持 – 确定所有的支持性服务

· 时间 – 生产操作参数及规划安排

· 中央加工式工序 例如热处理电镀及喷漆等

· 主生产线装配区

· 支持性服务

- 为整个工厂服务的通用功能（例如通用的办公区）

- 主要是为生产组织服务的生产活动（例如车间办公室，刀具/工具库，质量检验等）

- 为员工的要求或需要服务的职能人员（例如急救室、食堂或饮水间）

- 与工厂的硬件设施有关的服务性硬件（例如管理信息系统有关的装备、设施、维护等）

2、宏观布局的建立

（1）利用先前收集的数据和信息，确定生产区域之间的物料流动路线，物流分析应注意会影响产品混合的情况（见图7） 。下列为一般性的分析工具：

 

①工艺流程图（见图8）

- 单一产品或简单的产品族

- 相同的操作顺序

- 高产量/少变化的生产线概念

 

②多品种工艺（见图3）

- 包括在某一选定的时间之内移动的路线和距离

- 几个具有相同工艺过程的的工件（5到7个）

- 中等或低的产量

- 辅助工艺单元对相似零件的组合

- 在工艺单元或技术单元中推动流动制造单件流

③路线单（见图9）

- 复杂的多路径流程

- 纷繁众多的生产活动

- 其它方法不适用

 

（2）确定所有活动之间的关系，同时根据工厂中的产品流程确定这些关系的不同等级（见图10关系图示例，图10A强调了7、8、9、10、11各项活动之间的关系）。

 

 

（3）用图形分析这些关系，来建立所需要的情况：即所有相互干关联的生产活动或设备应尽可能地靠近。图11显示了这种图的初始情况，集中着眼于图10A 中突出强调的几项活动。

 

（4）绘制空间关系（邻近）图来直观地分析生产区的各种关系和位置布局。图12继续适用上面的例子表示了关于那些活动的邻近图的初始状态。

 

（5）分析各种修改方案

· 物料输送系统

· 外部介入

· 服务设施

· 加工切屑输送和处理

· 安全与保安

· 特殊的管理需要

· 工段与通道的形式

（6）充分理解有可能影响到设备最终布局的种种限制

①修改方案

· 物料输送系统

· 外部介入

· 服务设施

· 加工切屑输送和处理

· 安全与保安

· 特殊的管理需要

· 工段与通道的形式

②实施限制

· 厂房的规格

· 地面面积和空间的需要

· 固定设施

· 地面的负荷

· 环境要求

（7）对各种方案和可能进行反复选择，并且充分调动跨职能部门团队的积极性，使他们积极参与方案的改进并取得成果（见图13）。

 

（8）选定一个计划/方案征求工厂领导的意见。

（9）选定一个候选的导入单元。选择的标准是：

· 实施制造单元所需的空间是现成的（正如在全厂范围的宏观流程中确定的，要用的区域可以很快地清理出来）。

· 可以马上收到效果，记录下来并加以推广以便充分发挥其优越性。

· 工作复杂性足够低，以便使项目试行小组有勇气进行试验并有新的发现。

· 足够的现有机器和设备可以马上按照就绪，不需要投资决策。或在企业近期预算中已经计划添置新的设备。

· 车间基层员工的的热情支持是明显的。

（10）为设备和机床的移动和重新布置制订一份地面空间周转计划。

（11）在实施中将全厂范围的流动计划（单件流和拉系统）结合到主计划中去。