供應鏈中的柔性生產系統
2006-9-28 10:34:00 來源:物流天下 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
并不是每個生產經理都能得到高速、靈活和功能強大的先進生產設備,他們往往只能在有限的預算和簡單的設備條件下設法提高產能和質量。生產過程中最重要的因素不外乎兩個方面:設備和人。隨著科技的進步,較復雜的自動化設備得以更多地參與到生產流程中,并替代人對生產進行控制,使整體的效率獲得提升和產品質量趨向于穩定。特別是在大規模生產的情況下,手工作業相比于設備化生產,其效率和穩定性根本不可同日而語。但市場也在急劇的變化,科技的發展使產品的種類極大豐富,同時產品更新和淘汰的速度也越來越快。這使得實際生產的規模大大縮水,而生產線變換的頻率卻急劇地上升。
在一般的考慮中,由于設備所占的比重較大,所以解決上述問題時會考慮通過采用更高級的設備來獲得柔性和效率的整體提升。但現實的情況卻經常是企業的資本能力不足以支持如此大的投資,或者是企業對市場的預期并不支持這一筆支出。并且從另一個角度來說,設備能力的提升往往是有限的。因此,單純從提升設備能力方面來考慮生產系統的改善,其局限性太大。
1 設備組合
考察設備的工作方式可以看到,表面上設備受控工作按部就班,但實際上設備的工作并不可控,即它基本上不按照我們的意愿做出響應。特別是對于較復雜的設備,由于其運轉需要一個穩定期,而且工序轉換的效率也較低,因此當產量和品種變化頻繁時,設備轉換時間占總工序時間的比率就會顯著上升,甚至還可能導致損耗的增加。當設備的能力不適合支持小規模生產時,生產能力還可能出現倒退。
解決這一問題的關鍵是在設備的能力與柔性之間尋求一個平衡點。一般說來,可以將設備功能進行分割,然后使用單一或較少功能的“設備組合”來替代所謂的“組合設備”,從而減少生產工序中設備參與的比重,特別是減少必須由設備來完成的工序轉換過程。從“組合設備”向“設備組合”的轉換,是將原先固化在設備中的轉換成本和效率轉移到了企業內部,通過人或簡單設備的動作來完成。通過這樣的轉換,整個生產過程中可控和可以自我調整的環節得到增加,這實際上等價于生產系統整體柔性的提升。
不僅如此,在同等的設備水平下,“設備組合”所需支付的成本也遠低于“組合設備”。但是,這樣的轉換在生產過程中引入了更多的人的成分。如何科學地對人進行管理,以實現更低的轉換成本、更高的效率及品質的穩定,就成為擺在生產經理面前的新挑戰。
2 生產線動態優化
一家法資電器產品制造企業,其生產主體是電器產品組裝流水線。新產品上線前一般都需要對流水線和工人的生產效率進行精確的分析和測算,以確定流水線的具體分工作業。在某款新機型上線前的測算分析結果顯示,單條生產線的產能可以達到40臺/天,安排加班可以達到60臺/天的產能。而實際生產也與預期的狀態完全吻合,但由于產能仍然不能滿足客戶的要求,公司方面決定請專家對生產線進行優化。在專家的調整下,僅僅兩天的時間,生產線的正常產能達到60臺/天,加班產量為80臺/天,并很快達到了85臺/天。經過一個月的緊張生產,終于按期交貨。
在此之后,公司方面曾集中人力分析產能提高的原因,結果發現在原先的設計方案中,所有的效率測量和分析都是建立在靜態、分離的生產工序上,而專家則是從動態的角度進行測算和分析。專家特別關注的是生產線的流動性,他們認為決定生產線效率的不是每個工序的效率最大化,而是整個流水線流動性的合理化。他們重點調整了首工位,使其盡量保持較穩定的效率,并以一個較穩定的投入頻率來保持生產線總體效率的穩定。必要時,還需要適當減少首工位的工作以保證一定的產量。在對后續工位進行調整時,通過測量該工位從產品接收到最終流出(而非單純的加工)的時間,使整條生產線的流動性獲得保證。
同樣是要求每個工位的作業時間相等,同樣是將不同的工作分配的各個工位,但由于專家的調整更加注重于生產線的整體流動性和不同工位的平衡性,因此調整后的生產線基本保持在一種穩定的平衡狀態下。平衡狀態保持的時間越長,實際上就換來了越高的工作效率。
需要注意的是,在實際分配時應該將測量得到的時間增加15%左右的誤差空間,以提高生產線的容錯性,使得即使有意外情況發生,生產線也不至于出現停頓或者塞車。
3 生產物流設計
在物流方面,科學的設計也同樣可能產生驚人的效果。許多生產經理認為,更短、更便捷的物流行程就意味著更低的搬運成本和更高的工作效率;但在實際生產線的設計中,這樣的考慮往往流于片面。
某車間有多臺不同類型的設備,在作業上存在單工序(由某一臺設備單獨完成)和多工序(由幾臺設備分步完成)的作業方式,基本上屬于多線式的作業流程。由于作業流程較復雜,就對應的設計了直線式的物流。一般情況下,機臺作業員完成產品的加工后,將產品就近擺放在劃定的區域內,并在經過檢驗后由包裝人員立即包裝并運送到出貨區。工作不太忙時,機臺作業人員還可以協助工作。
從經驗來看,這種布局人員利用率較高,物流的實際路程也最短。但隨著訂單量和產品品種的急劇增加,生產現場就陷入了混亂。針對這樣的情況,車間對物流進行了重新整合,設立了專門的包裝和檢驗區域。所有的產品下線后均須運送至包裝區進行檢驗和包裝。改變后,雖然產品的品種增加,但并沒有出現以前那種產品混淆的現象,而且車間里開始表現得井井有條。更重要的是,雖然物流的路線被拉長,但車間的產能卻獲得了大幅提升。
分析其原因就在于,這種針對專業化分工的物流設計,將因分工不明確導致的低效率作業流程進行了優化整合,用專業化的高效率去抵消物流路線延長所帶來的時間消耗。同時,由于分工明確,工作的目標也相應明確,各單位人員的工作積極性和責任感都有所提高,所以產品的品質也獲得了提升。
4 人員管理
通過以上的案例可以看到,在實際的生產中,人的效率和價值在很多領域還存在很大的改善空間。對應當前市場上產品種類多、更新換代快的特點,人的參與不失為實現柔性生產的一條捷徑。經驗證明,合理地設計物流和分工,不僅可以保證工作的績效,而且可能帶來生產流程整體水平的提升。
不過從管理的角度來看,人的可控性雖然較強,但受控的持續性卻比設備要差得多。關于人的管理如果處理得不好,將不僅不能改善生產,還可能導致管理成本的上升和效率的下降,甚至于影響到產品的品質。
如何合理地利用人力資源,盡可能地擺脫設備參與生產所帶來的種種限制,已經成為真正解決當前生產所面臨的主要問題。設備上的競爭由于技術水平、生產量、產品品種等多方面因素的影響,其差別已經越來越小。真正的價值空間正逐漸轉向人力資源方面,人的管理才是生產優化管理的關鍵和終極目標。