我们向您介绍过价值流图,下面我们了解一下如何设计价值流。
首先,我们对精益生产领域的价值流图做个总结。绘制价值流图时,我们要检查整个生产过程,确定哪些是不创造价值甚至造成浪费的活动。然后就可以进行价值流设计了。价值流设计是一种对物料流和信息流进行建模的过程语言,其目的是设计未来的价值流。尽管价值流图记录的是生产过程的真实状态,但价值流设计的目的是优化目标状态,并最大程度缩短生产周期和交货时间。因此,价值流设计的宗旨是不断优化现有过程。需要注意的是,生产周期不仅包括生产本身所花费的时间,还包括各个工序之间或存储期间的等待期或闲置期。价值流设计会给整个过程带来益处。首先,它会缩短客户的收货时间。其次,它会降低库存,进而减少占用的资本并扩大生产空间。这样,公司无需扩大经营场地就能拥有更多生产区域,从而增加产品销量。但是,我们要如何设计价值流并获得理想的生产状态呢?
1、通过精益生产不断优化过程 如何设计价值流
价值流设计通常包括两个步骤:第一步是确定目标状态;第二步规划改进措施。目标状态可以理解为是一种集体愿景,即公司团队开发一种高效的、以客户为导向的物料流和信息流。规划措施应包括突破性改善(即日语 Kaikaku)和持续性改善(即日语 “Kaizen”)或 PDCA 循环工作法。价值流设计应遵循以下原则:
细分价值流
通常来说,未经细化的价值流会增加业务规划和管理的复杂性,并导致额外的支出。价值流细分是将生产过程分为不同的产品组。换句话说,在绘制价值流图时,生产工序相似的产品被归入同一个产品组。经过优化,我们可以实现更高效的物料流和生产流。这就是我们要细分不同价值流的原因。
根据节拍时间安排生产
在设计价值流时,了解客户节拍时间和计划节拍时间是至关重要的。这两种节拍时间是实现目标状态的基础,更重要的是,它决定了生产周期和所需的员工数量。计划节拍时间根据客户节拍时间计算得出。根据经验,前者比后者快 15% 比较合理。客户节拍时间(CTT)与计划节拍时间的计算公式如下:
拉动原则而非推进原则
要缩短生产周期,减少各个工序之间的等待时间是非常有效的方法。如果采用传统的推进原则,等待时间通常占整个生产周期的 90%,因此优化过程的关键是将生产过程从推进变为拉动。通常来说,大多数生产过程都采用推进原则,也就是先分析销售数据,再根据数据制定生产计划,但是却没有考虑实际的客户订单。如果采用精益生产的拉动原则,一个工位只会在下游工位或客户要求时生产所需数量的零部件。我们可以通过多种方法将生产纳入物料流和信息流,它们都是基于拉动原则,比如单件流作业、FIFO (先进先出)和看板。
a)单件流作业(OPF): 与批量生产不同,在单件流作业中,工件“流”过各个生产工序,中途不会停止。工作站通常以 U 形排列,形成一个 OPF 单元。每个 OPF 单元采用兔子追逐系统或坚持序列原则。采用兔子追逐模式时,所有员工执行所有工序,从而优化产能利用率,并消除等待时间。但是,这种模式要求每位员工都进行培训,确保能胜任所有工序。相比之下,序列原则的优点是每位员工只执行某些工序,因此只需有针对性地进行培训。但是,它的缺点是员工在工作时并没有优化产能,因为还存在等待时间。采用单件流作业时,生产周期和库存水平都是最低的,因为没有临时“缓存”。在条件允许的情况下,应尽可能使用这种方法。
b)先进先出:如果单件流作业没有起到预期的作用,那么设置 FIFO 缓冲区是个不错的方法。通过 FIFO 方法,增值链中最先生产的零件也会最先加工,从而降低存储成本。最大程度缩短存储时间也会大大降低物料的质量损失。为少量产品设置缓冲区也能缩短生产周期并降低库存水平。需要注意的是,我们只为已订购的产品设置缓冲区,并且与订购顺序保持一致。
c)看板:如果单件流作业和 FIFO 都不起作用,我们可以使用看板来展示整个过程。看板(日语中的意思是“招牌”或“广告牌”)是一种展示信息的工具——它可以在生产系统的工作站之间来回传递信息,尤其是关于物料需求的信息。如果一个装配工位需要某一种零件,则从库存中取出该零件并将看板卡传递至上游工位,要求其提供另一个相同的零件。从本质上来说,使用看板时,下游过程成了上游过程的“客户”。看板也被称为“超市原则”,因为它是基于美国超市内商品被客户拿走后的补货过程。
正确合并生产订单
“合并”意味着创建生产订单。合并生产订单时,定拍工序开始发挥作用,它决定了所有上下游过程的节奏。它还改变了生产类型——从独立于客户的系统转向以订单为导向的系统。对于以订单为导向的生产,有两种合并方法:
后期订单合并:订单在最后工序中合并,在下列图示中,过程 D 为定拍工序。推进原则是在每个过程中单独合并订单,而拉动原则是在定拍工序中合并订单,因为它控制着所有过程。上游过程根据看板从超市中移除的情况进行自我控制。
前期订单合并:在下列图示中,过程 B 是定拍工序,它控制着所有的上下游过程,并决定了生产流的顺畅度和缓冲区的设置。
平整和平滑
在定拍工序中,可使用平准化生产(Heijunka)方法来平衡生产进度。在精益生产中,平整是指将生产分成均衡的日生产量,而平滑则是指每日多次重复生产周期。多次平滑的目的是创建一个尽量接近一个批量的生产模型。因此,平准化生产需要多次调整,以适应更小的甚至是一个批量的生产。
2、价值流设计 描述价值流的符号
在设计价值流时,我们可以采用现有的价值流符号。它们是设计价值流不可或缺的一部分。您想了解如何使用这些符号吗?登录item 在线培训平台的价值流设计培训模块,您将获得更多相关知识。此外,在线培训平台还有关于价值流、精益生产方法以及关于工业领域其他相关主题的培训模块。要访问 item 在线培训平台并享受 item 提供的其他数字服务,您只需注册一个免费的item 用户账号。
除了这里介绍的相关知识,您还可以尝试更多实践任务。比如,您可以检查算出的客户节拍时间和计划节拍时间是否正确。在培训模块的最后,您需要完成一项任务——根据虚构的实际状态的价值流图(来自最近关于价值流图的博客文章)设计价值流,并据此确定目标状态。
下面是一些基本的价值流符号:
下面的图示清晰地展示了价值流的基本结构:
(item依诺信)