某電池生產(chǎn)企業(yè)(以下簡稱N)是一家以生產(chǎn)鎳氫電池為主的制造企業(yè)，企業(yè)管理規(guī)范。近幾年來，面對(duì)激烈的行業(yè)競爭和多變的市場環(huán)境，N企業(yè)在快速響應(yīng)市場、滿足客戶需求方面，卻表現(xiàn)得越來越力不從心。一方面，企業(yè)每月有20％～30％的訂單不能按時(shí)出貨，工人長期加班，生產(chǎn)能力表現(xiàn)得嚴(yán)重不足；另一方面，企業(yè)的成品庫存卻堆積如山，而且隨著原材料價(jià)格的不斷攀升，企業(yè)靠低勞動(dòng)力成本獲得的利潤也在不斷被侵蝕。如何在不增加大量投資的情況下，解決成品堆積與出貨延遲的矛盾，同時(shí)充分發(fā)掘企業(yè)的生產(chǎn)潛能，提高資本的周轉(zhuǎn)率，是N企業(yè)及國內(nèi)大多數(shù)中小生產(chǎn)企業(yè)目前面臨的問題。

　　我國企業(yè)在學(xué)習(xí)國外經(jīng)驗(yàn)，研究精益生產(chǎn)并進(jìn)行實(shí)施的過程中取得了一定的成果，但是相對(duì)于自動(dòng)化程度較高、制造水平先進(jìn)的國外企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)全面推行精益生產(chǎn)的成功例子并不是很多。精益生產(chǎn)在我國的推廣還需要結(jié)合國內(nèi)企業(yè)自身特點(diǎn)，在企業(yè)實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成適合我國企業(yè)的理論體系。

　　上海博革企業(yè)管理咨詢公司從企業(yè)價(jià)值流的角度，結(jié)合企業(yè)實(shí)踐，通過對(duì)企業(yè)整體及各車間內(nèi)部的生產(chǎn)流程現(xiàn)狀分析，識(shí)別生產(chǎn)流程中存在的問題，使用精益工具對(duì)企業(yè)生產(chǎn)流程進(jìn)行改善，并在生產(chǎn)周期、庫存等方面對(duì)改進(jìn)效果進(jìn)行了驗(yàn)證和對(duì)比。 　　    1 企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀分析
    
　　1.1 企業(yè)現(xiàn)狀價(jià)值流分析

　　價(jià)值流是每個(gè)產(chǎn)品通過其基本生產(chǎn)工序所需要的包括增值和不增值的全部過程。從產(chǎn)品的價(jià)值流出發(fā)研究企業(yè)的現(xiàn)狀，著眼企業(yè)的整體生產(chǎn)流程，而不是僅僅優(yōu)化局部。

　　N企業(yè)主要生產(chǎn)A，AA，AAA 3個(gè)系列的電池，有制片(正負(fù)極)、卷繞、封口和化成4大流程，分別在獨(dú)立的車間完成。通過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場調(diào)查和測定，選取AA產(chǎn)品系列(約占總產(chǎn)量的70％)繪制企業(yè)現(xiàn)狀價(jià)值流圖，對(duì)N企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行整體分析。

　　說明：L／T為生產(chǎn)周期；C／O為換產(chǎn)調(diào)整時(shí)間；Vptime為機(jī)器可靠性。

　　現(xiàn)狀價(jià)值流圖顯示了N企業(yè)目前的生產(chǎn)運(yùn)行狀況。N企業(yè)采用典型的批量生產(chǎn)、批量轉(zhuǎn)運(yùn)的生產(chǎn)方式。從現(xiàn)狀價(jià)值流圖中可以清晰看到N企業(yè)生產(chǎn)方式存在的主要問題有：

　　a．生產(chǎn)與客戶需求脫節(jié)

　　除包裝車間按照客戶訂單生產(chǎn)外，其余車間均根據(jù)生產(chǎn)控制(PMC)部門的每日生產(chǎn)計(jì)劃和庫存信息進(jìn)行預(yù)測性生產(chǎn)，由于客戶訂貨需求波動(dòng)較大且小批量訂單占30％，PMC部門很難對(duì)客戶需求進(jìn)行預(yù)測，準(zhǔn)確性只有50％，導(dǎo)致企業(yè)在大量生產(chǎn)客戶不需要的東西。雖然倉庫內(nèi)有650萬pcs的成品庫存，客戶需要的某些型號(hào)的電池還是缺貨。

　　b．庫存積壓嚴(yán)重

　　車間之間各自作為孤島運(yùn)作，忽略下游工序的實(shí)際需要，只根據(jù)各自計(jì)劃進(jìn)行生產(chǎn)，通過批量轉(zhuǎn)運(yùn)推動(dòng)物料流動(dòng)，造成半成品在車間內(nèi)的大量積壓。積壓的庫存占用了企業(yè)大量的資金。

　　c．生產(chǎn)周期過長

　　電池的增值加工時(shí)間為32．08天，而整個(gè)生產(chǎn)周期長達(dá)120．08天，非增值時(shí)間占26．7％，大量的時(shí)間浪費(fèi)在工序之間的等待中。過長的生產(chǎn)周期使得企業(yè)的按時(shí)交貨能力變得薄弱。

　　1.2 車間內(nèi)工藝和設(shè)施布置分析

　　企業(yè)現(xiàn)狀價(jià)值流圖顯示正極制片和封口車間的生產(chǎn)周期分別為4 200s和2400s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于其他車間的生產(chǎn)周期。分析發(fā)現(xiàn)，造成這種現(xiàn)象的原因之一是這2個(gè)車間的生產(chǎn)工序數(shù)較多；另一個(gè)主要原因是車間內(nèi)部工藝路線和生產(chǎn)設(shè)施布置不合理，生產(chǎn)過程中存在大量人員、時(shí)間和物料浪費(fèi)。以封口車間為例，現(xiàn)對(duì)其工藝路線和生產(chǎn)設(shè)施設(shè)置進(jìn)行為分析。

　　封口車間現(xiàn)場生產(chǎn)采用“流水線”的布置方式，員工面向傳送帶移動(dòng)方向操作，每個(gè)工序布置15個(gè)工位。經(jīng)現(xiàn)場觀測發(fā)現(xiàn)，傳送帶并沒有起到平衡生產(chǎn)、控制節(jié)拍的作用，只起到運(yùn)輸物料的作用，部分工位物料堆積嚴(yán)重，部分工位空閑度很高，現(xiàn)場生產(chǎn)線只是一條“假流水線”。經(jīng)測定，生產(chǎn)線平衡率為65.7％，人均占地面積為1.45m2／人，生產(chǎn)線上平均在制品數(shù)量為100個(gè)注堿白板(電池容器，每白板裝18顆電池)，人均效率為194pcs／L／N。

　　    2 生產(chǎn)流程精益改進(jìn)方案    

　　根據(jù)上述分析，博革咨詢將企業(yè)目前生產(chǎn)流程中存在的問題分為車間內(nèi)部流程問題和企業(yè)整體生產(chǎn)流程問題，利用生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)部流程精益改進(jìn)優(yōu)化，并在車間之間建立“連續(xù)流程”，實(shí)現(xiàn)整個(gè)價(jià)值流的優(yōu)化，并采用拉動(dòng)式生產(chǎn)控制方式，縮短交貨期。

　　2.1 建立生產(chǎn)單元

　　單元生產(chǎn)方式是由幾個(gè)人組成的生產(chǎn)小組從事全部復(fù)雜工程，生產(chǎn)出完整產(chǎn)品，適用于一些有較多手工操作、機(jī)器自動(dòng)化程度不高的生產(chǎn)。單元生產(chǎn)方式靈活性高，強(qiáng)調(diào)粗分工，調(diào)整靈活，生產(chǎn)周期短。面對(duì)小批量、多品種的生產(chǎn)要求時(shí)，流水線是通過頻繁換線來達(dá)到目的，此時(shí)流水線會(huì)相對(duì)顯得比較吃力。而單元可以靈活安排，比如大批量時(shí)，幾個(gè)單元做一種系列的產(chǎn)品；小批量時(shí)，一個(gè)單元做一種系列的產(chǎn)品。

　　以封口車間建立生產(chǎn)單元過程為例，首先對(duì)生產(chǎn)線上各工序進(jìn)行秒表時(shí)間測定，得到各工序的操作時(shí)間。

　　a．工序分析和工序合并。

　　依據(jù)ECRS(Eliminate Combine Rearrange Simplify，即取消、合并、重排、簡化)原則，將整個(gè)工藝流程中的工序由細(xì)分工合并成粗分工：滾槽工序結(jié)束后直接將電池放人注堿白板內(nèi)，取消排電池這道多余工序；滾槽1人操作，當(dāng)放滿4板電池，則給單元1，再放滿4板電池，給單元2，以這種方式交替生產(chǎn)；挑極耳、插針筒、注堿、離心下堿，拆針筒合并為1人操作；點(diǎn)焊由2人操作；放面片1人操作；拔板1人操作；采用已改裝的自動(dòng)壓帽設(shè)備，取消壓帽崗位；2個(gè)單元共用封口機(jī)，每個(gè)單元有1名封口機(jī)的操作員。

　　b．人機(jī)分析。

　　為提高設(shè)備利用率，將2個(gè)單元合并生產(chǎn)，由2人共同操作注堿機(jī)，之后每人各自使用本單元內(nèi)的離心下堿機(jī)，在計(jì)算這一合并工序周期時(shí)間的時(shí)候必須進(jìn)行人機(jī)分析。

　　由圖3的人機(jī)分析可知，若以操作4個(gè)白板為1個(gè)周期，則1個(gè)周期所用的時(shí)間為41+12+42+25=120(s)。1個(gè)白板有18顆電池，由此可知，加工1顆電池的周期時(shí)間C／T=120／72=1.67(s)。

　　每個(gè)單元的生產(chǎn)周期見表2。

　　c．設(shè)置轉(zhuǎn)運(yùn)批量。

　　從滾槽出來到封口機(jī)之前的全部工藝過程，都以注堿白板為電池的載體，根據(jù)離心下堿機(jī)每操作一次要放入4個(gè)白板，規(guī)定離心下堿工序以4個(gè)白板為一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)批量，其他工序均以1個(gè)白板為轉(zhuǎn)運(yùn)批量，經(jīng)觀察，單元內(nèi)平均在制品數(shù)量可以控制在6個(gè)白板內(nèi)。

　　d．單元布局圖。

　　根據(jù)工藝流程的設(shè)置，整個(gè)布局安排成U型布局。布局比流水線緊湊，物料傳遞由手傳到手，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了流水線不可能實(shí)現(xiàn)的情況——頭尾工序的操作員互相幫忙，生產(chǎn)單元布局。

　　采用單元生產(chǎn)方式后，封口車間的生產(chǎn)周期縮短為600s，人均效率提高到261pcs／人／N，生產(chǎn)線平衡率為87.7％，人均占地面積為1.27m2／人。

　　在制片車間同樣建立生產(chǎn)單元后，生產(chǎn)周期由4200s縮短到2400s，人均效率由176pcs／人／N提高到190pcs／人／N，人均占地面積由1.07m2／人減少到0.91m2／人，生產(chǎn)線平衡率由38.1％提高到68.9％。

　　2.2 建立“連續(xù)流程”

　　車間內(nèi)部生產(chǎn)流程優(yōu)化后，需要解決車間之間庫存堆積，企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)周期長的問題。博革咨詢通過在車間之間建立“連續(xù)流程”，改變各車間獨(dú)立生產(chǎn)的模式，將上下游車間的生產(chǎn)連續(xù)起來。

　　根據(jù)精益原則重新設(shè)計(jì)了各車間之間生產(chǎn)及物流系統(tǒng)：

　　a．生產(chǎn)方式。

　　打破車間之間界限，以生產(chǎn)單元為基本生產(chǎn)單位，根據(jù)產(chǎn)能匹配原則，將2個(gè)制片單元，1個(gè)7人卷繞小組，1個(gè)封口單元納入1個(gè)“連續(xù)流”系統(tǒng)。企業(yè)內(nèi)建立多個(gè)“連續(xù)流”系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)可以單獨(dú)生產(chǎn)不同型號(hào)產(chǎn)品。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置3條最大容量為6000pcs的“管道”，即各工序之間的緩沖區(qū)，采取先進(jìn)先出(FIFO)模式，各工序的生產(chǎn)節(jié)奏由其下游工序拉動(dòng)和控制。緩沖區(qū)是指示上游工序是否繼續(xù)生產(chǎn)的“看板”，緩存區(qū)的庫存達(dá)到6 000pcs時(shí)，上游工序停止生產(chǎn)。整個(gè)系統(tǒng)每小時(shí)成品電池的產(chǎn)出量取決于本時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)效率最低的工序。

　　b．物料流動(dòng)。

　　每班配置一名搬運(yùn)工，由搬運(yùn)工負(fù)責(zé)各工序間的物料轉(zhuǎn)運(yùn)，每小時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)一次，每次轉(zhuǎn)運(yùn)約2000pcs(相當(dāng)于每小時(shí)各工序產(chǎn)量)。每轉(zhuǎn)運(yùn)一批物料，都有一張標(biāo)簽跟隨這批物料共同流動(dòng)，標(biāo)簽按物料的加工時(shí)間順序編號(hào)，緩存區(qū)堆積多于一批物料時(shí)，車間先加工編號(hào)小的物料，保證先進(jìn)先出。當(dāng)某一緩沖區(qū)庫存達(dá)到6000pcs上限時(shí)，停止從上游工序到此緩沖區(qū)的物料搬運(yùn)。

　　2.3 建立拉動(dòng)式生產(chǎn)控制方式

　　要避免生產(chǎn)客戶不需要的產(chǎn)品，就要避免用預(yù)測來安排生產(chǎn)計(jì)劃，應(yīng)將各生產(chǎn)流程與下游顧客連接起來控制生產(chǎn)。由于包裝是直接面對(duì)顧客的工序，所以PMC部門將要生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量和種類要求下達(dá)到包裝部門，整個(gè)生產(chǎn)過程由包裝車間來控制節(jié)拍。上游車間的生產(chǎn)通過包裝車間的拉動(dòng)，根據(jù)生產(chǎn)看板來決定生產(chǎn)什么，何時(shí)生產(chǎn)。由于顧客對(duì)產(chǎn)品需求的波動(dòng)很大，相鄰兩周的同一型號(hào)電池的需求量可以相差將近2倍。在這種情況下，如果生產(chǎn)完全依照顧客需求的變化，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成很大的波動(dòng)。所以在包裝車間之前建立成品超市來緩解這種波動(dòng)，減小生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定性。

　　在制片到化成之間建立連續(xù)流程后，各工序的生產(chǎn)節(jié)奏由制片決定，所以設(shè)立制片為“定拍工序”。成品超市將更平衡的需求信息通過“生產(chǎn)看板”對(duì)制片工序發(fā)出生產(chǎn)指令，取消了PMC部門根據(jù)預(yù)測分別下達(dá)計(jì)劃的生產(chǎn)控制模式。

    　　3 未來價(jià)值流圖和改善方案效果分析

　　博革咨詢通過對(duì)企業(yè)的現(xiàn)狀價(jià)值流和未來價(jià)值流進(jìn)行對(duì)比，可以發(fā)現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)周期大幅縮短，庫存水平下降，同時(shí)生產(chǎn)方式由之前的計(jì)劃性批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蝾櫩偷倪B續(xù)生產(chǎn)，在應(yīng)對(duì)市場變化方面更具備靈活性，改善前后的對(duì)比數(shù)據(jù)極為明顯。

　　4  結(jié)束語

　　通過對(duì)企業(yè)生產(chǎn)流程改善效果分析和生產(chǎn)現(xiàn)場運(yùn)行情況的調(diào)查，博革咨詢發(fā)現(xiàn)應(yīng)用精益思想和價(jià)值流圖析、工序分析等手段對(duì)企業(yè)流程進(jìn)行改進(jìn)后，企業(yè)面對(duì)的交貨表現(xiàn)差、庫存資金周轉(zhuǎn)困難以及生產(chǎn)能力不足的問題得到了有效緩解，企業(yè)對(duì)市場變化的適應(yīng)性有了顯著的提高。