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柔性制造:跨世紀的生產力革命

時間: 2019-11-15點擊:351

在日本發源的柔性制造,由日資公司引進了中國。 理光(深圳)公司實現了多種生產方式并存,在同樣的生產廠房設備條件下,總體生產能力提高到原設計能力的3.5倍以上。

    FX高科技公司發現一條流水線的70%是多余的,通過去除這些多余的部分并對生產過程進行重新組合,短短四個月就使得場地利用率提高一倍多;而且拆下的設備可以復制出比現狀高一倍的生產能力,為擴大再生產準備的近千萬美元的投資不需要了。

    柔性制造正在掀起一場跨世紀的生產力革命。

精益生產凸顯柔性制造

    精益生產(Lean Production)方式最早產生于日本,是日本豐田汽車公司在上個世紀六、七十年代總結出來的一套成功的生產模式,也叫JIT( Just In Time ):在需要的時候,按照需要的數量,生產出需要的產品。精益生產方式與從前的大批量生產方式相對應,基本特點是零庫存、低成本和快速反應。如果說,上個世紀的精益生產更多追求零庫存的話,那么,今天開始了對制造過程進行徹底變革的追求,柔性制造成了精益生產的最核心內容。

    在進入21世紀之后,企業經營環境已經發生了根本的變化。由于市場競爭全球化、顧客和市場需求多樣化、個性化以及生產的相對過剩,使得產品壽命趨短,價格競爭加劇。為了在殘酷的競爭中生存和發展,企業就必須研究一些低成本并且能夠快速反應的制造方法,柔性制造就是這些方法的總稱。因此,與其說柔性制造是一種生產方式,還不如說柔性制造是一種全新的制造理念。

批量生產導致效率損耗

    讓我們來看一看傳統大批量生產方式存在的問題。某大型辦公設備制造企業R公司,在上個世紀90年代投資600萬美元引進了一條200米長的生產線,每月生產A款打印機兩萬臺,線上配置近200名工人,大批量生產方式顯示了巨大的威力。之后,A款機的銷售量逐年減少,R公司為了確保市場占有率,又陸續投入了大小不同的B、C、D、E等多款產品。
只要稍加分析,我們便能夠認識到這樣一些典型的效率損耗問題:

    工位時間差或速度差損耗:200人的生產線,要100%均衡地分解裝配時間是絕對不可能的。生產線速度是由某一個瓶頸工位(時間最長工位)或作業者(速度最慢或熟練度最差的人)決定的,效率損耗顯而易見。

    工位變更損耗:當生產量發生變更的時候,傳統的做法是重新進行工位設定,調整線上人數和各工位作業時間,重新進行員工訓練使之適應新的要求。整個變更過程以及變更后對新標準的適應過程都伴隨著大量的效率損耗。 頻繁換線損耗:A、B、C、D、E等各個產品之間的變換,都需要進行換線準備工作,而且在換線過程中只能按照裝配速度較慢的機型進行生產,效率的損耗可想而知。

    場地損耗:即使產量降到一半甚至更低,生產線同樣占用那份場地。

    另一家大型金屬加工企業M公司,車間里數十臺沖壓機一字排開很是壯觀。每一臺機器的后面是大量的中間品,最常見的是兩輛大臺車,一輛裝著前工序加工后的中間品,另一輛裝著自己加工后的產品或中間品。這種生產方式的損耗也是顯而易見的:大量的中間產品庫存,占用資金和場地;中間產品在機器間的無謂搬運以及搬運工具的大量使用;某一工序的質量問題可能造成大量中間產品的報廢。

多種方式進行柔性制造

    柔性制造恰好能解決傳統生產中存在的這些問題,以下一些有代表性的柔性制造方法能幫助我們很好地認識柔性制造的意義和實現柔性制造的新思路。

    細胞生產方式:與傳統的大批量生產方式比較,細胞生產方式有兩個特點,一個是規模小(生產線短,操作人員少),另一個是標準化之后的小生產細胞可以簡單復制。由于這兩個特點,細胞生產方式能夠實現:(1)簡單應對產量的變化,通過復制一個或以上的細胞就能夠滿足細胞生產能力整數倍的生產需求;(2)減少場地占用,細胞是可以進行簡單復制的(細胞生產線可以在一天內搭建完成),因此不需要的時候,可以簡單拆除,節省場地;(3)每一個細胞的作業人數少,降低了平衡工位間作業時間的難度,工位間作業時間差異小,生產效率高;(4)通過合理組合員工,即由能力相當的員工組合成細胞,可以充分發揮員工最高的作業能力水平。如果能夠根據每一個細胞的產能給予員工相應的獎勵,還有利于促成細胞間的良性競爭。

    一人生產方式:我們看到過這樣的情形,某產品的裝配時間總共不足10分鐘,但是它還是被安排在一條數十米長的流水線上,而裝配工作則由線上的數十人來完成,每個人的作業時間不過10、20秒。針對這樣一些作業時間相對較短的產品,如果我們能夠打破常規(流水線生產),改由每一個員工單獨完成整個產品裝配任務的話,我們將獲得意想不到的效果。
一個流生產方式:上面提到的M公司的一個流生產方式是這樣實現的:取消機器間的臺車,并通過合理的工序安排和機器間滑板的設置讓產品在機器間單個流動起來。它的好處是,(1)極大地減少了中間產品庫存,減少資金和場地的占用;(2)消除機器間的無謂搬運,減少對搬運工具的依賴;(3)當產品發生品質問題時,可以及時將信息反饋到前部,避免造成大量中間產品的報廢。一個流生產方式不僅適用于機械加工,也適用于產品裝配的過程。

    柔性設備的利用:一種叫做柔性管的產品(有塑膠的也有金屬的)開始受到青睞。從前,許多企業都會外購標準流水線用作生產,現在卻逐步被自己拼裝的簡易柔性生產線取代。比較而言,柔性生產線首先可降低設備投資70-90%以上,其次,設備安裝不需要專業人員,一般員工即可快速地在一個周末完成安裝,第三,不需要時可以隨時拆除,提高場地利用效率。

    臺車生產方式:我們經常看到一個產品在制造過程中,從一條線上轉移到另一條線上,移載工具就是臺車。著眼于搬動及移載過程中的損耗,有人發明了臺車生產線,即在臺車上完成所有的裝配任務。這樣做,不僅省去了生產線,而且搬運和移載效率大大提高。

    固定線和變動線方式:根據某產品產量的變動情況,設置兩類生產線,一類是滿足最小批量的固定生產線,另一類是用來滿足變動部分的變動生產線。通常,傳統的生產設備被用作固定線,而柔性設備或細胞生產方式等被用作變動生產線。為了徹底降低成本,在日本變動線往往招用勞務公司派遣的零時工(Part-Time)來應對,不需要時可以隨時退回。

    柔性制造總的趨勢是:生產線越來越短,越來越簡,設備投資越來越少;中間庫存越來越少,場地利用率越來越高;生產周期越來越短,交貨速度越來越快;各類損耗越來越少,效率越來越高。可見,實現柔性制造可以大大降低生產成本,強化企業的競爭力。

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