平衡制造系统中的工作负荷对提高产线效率大有帮助。最重要的是,它能减少因工作负荷不同而造成的不均衡(mura)。这反过来又会减少因工作量太少而造成的等待时间(muda),以及因工作量太大而造成的过负荷(muri)。此外,我认为这是精益生产中比较容易的一方面,因为新标准可以很容易通过机器的布局来实现。这篇文章将探讨数据准备,尤其是客户节拍和准备清单。这是关于产线平衡系列文章中的第一篇。下一篇文章将介绍工序所需的时长。
简介
平衡一个生产系统不同工序间的工作负荷通常很直接。流水线最容易做到这一点,因为在流水线上的产品都十分相似,并且工艺顺序也基本相同。对于异序车间来说,也是可行的,虽然产品的工作量和工艺顺序可能不同。不过,由于异序车间比较复杂,我将在之后的文章中介绍。
型号列表
首先,应该了解生产系统中所生产的型号,这份清单应尽可能完整。如果所有产品都有相同的工艺流程和节拍时间,可以只选择一个型号。当然,这样做是有风险的。如果漏掉某个产品,工艺步骤与之不同,那么最终可能导致无法生产这个型号。安全起见,最好对所有要生产的型号都进行一次检查。
满足客户节拍
生产系统必须满足客户节拍(即系统的平均产出必须至少等于客户的平均需求)。产能太低,销售量就会减少。产能过剩也是浪费,而且可能增加库存。更多详情,请参阅文章《如何确定节拍时间 》和《节拍时间陷阱》。
客户节拍时间的单位是个/秒,包括所有损失。请注意,我也使用线节拍(line takt)或工序节拍(process takt)来表示生产线或工序的速度,这些也包括所有损失。节拍的计算并没有统一的标准,许多人也将其称为周期时间或循环时间(cycle time),有时甚至称为工序时间(process time)。因此,每当我谈到节拍时,都会包括所有损失(即总时间)。每当我谈到周期时间时,我都会排除所有损失(即净时间)。关于这方面的更多信息,请阅读《测量生产速度的不同方法》。
后面的计算中,我们需要每个产品预计的客户节拍时间,或者某个时间段内的预计的数量。此外,我们还需要所有产品的综合客户节拍时间,或者未来一段时间内的总产量。请注意,不能简单把每个客户节拍时间相加,而是要取总和的倒数。
这还假定生产系统中所有工序的工作时长相一致。如果你的生产系统中某些工序的工作时间比其他工序长(或短),那么自然需要根据这些工序的工作时间分别计算客户节拍。当然,这种情况在生产系统中并不常见。
接下来需要做什么?
现在已经有了目标客户节拍时间,需要弄清楚接下来要做什么。需要为产品投入多少工时?需要全面了解工作量、灵活性以及每个步骤的净工作时间。
任务清单
需要列出生产系统中所有的工艺步骤。从原材料进厂到成品出厂,哪些步骤是增值的?步骤应合理详细。凡是可以分解为独立子步骤的,都应分解为子步骤。任何不能分解的步骤也都应该归类在一起。
例如,如果需要钻三个直径不同的孔,那么有三个任务是合理的,每个孔一个任务。不过,如果像拿起钻头、安装钻头和钻孔,这三个步骤最好就放在一起。
这在理论上很难解释。但是,在一个真正的生产系统中,这一点通常很容易理解。即使后面改变了想法,也还是有可能再次合并任务。当然,也可以一开始就将一项任务一分为二,不过这需要重新估算每个任务的周期时间。通常来说,根据最小的独立任务来拆分工作有助于以后重新组合步骤。
实操上面,我会将这些任务添加到一个 excel 文件中。随着产线平衡的工作被推进,越来越多的数据将被添加到这个 excel 文件中。这对以后线平衡工作很有帮助。
产品差异导致的任务差异
如果产线是流水线,且生产的型号也比较单一,那么任务清单就最简单。在这种情况下,只需抽取一个样本产品(通常是产量最高的产品),然后创建任务列表。由于其他型号都有相同的任务,该清单将代表所有型号。
如果某些型号有不同的工作内容,就会变得更棘手,例如,一些产品可能需要额外的工艺流程,而另一些产品需要较少的步骤。但任务列表必须包含生产系统中所有产品所需的所有步骤!如果漏掉一个步骤,最终无法进行生产。这就是我建议查看系统中所有产品的原因,以免漏掉一个很少生产但仍需要的非常规型号的工作任务。
总结
全面了解产品、工作内容和客户节拍时间是生产线平衡的第一步。这仅仅是开始,在下一篇文章中,我们将探讨完成不同任务所需的时间。如果所有型号的任务和时间相同,这就很容易。但是,如果各型号的任务和时间不同,就需要使用一些技巧。请继续关注,组织你的行业!
Translated by Xie Xuan
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