均衡化生产

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1、精益生产 Lean Production,赵林 2011.11,2,第四章 均衡化生产,第四章 目录,1、均衡化生产概述 2、总量均衡 3、品种均衡 4、均衡生产实施,第一节,均衡化生产概述,4,杜绝浪费,杜绝浪费是精益生产的重心。 在日语中，浪费用“Muda”表示，在精益生产方式中，“Muri（负荷过重）”和“Mura（不均衡）”也与Muda同等重要。 这3个“M”结合起来成为一个制度。 如下图所示。,5,三“M”制度,6,1、浪费,未能创造价值，不增值的活动。 这是最为人们熟知的“M”，它包括第一章中介绍的7种浪费。 这些浪费的活动使前置期变长，成本增加。 七种浪费： 制造过剩浪费、库存浪

2、费、搬运浪费、加工浪费、动作浪费、等待浪费、不良品浪费,2、负荷过重,员工或设备的负荷过重。 就某些层面而言，“负荷过重”正好与“浪费”相反。 “负荷过重”是人员或机器的超负荷使用； 而“浪费”的一种现象则是人员或机器的闲置。,8,3、不均衡,不均衡可视为上述两种“M”的波动的结果。 在生产中有时出现工作量超出人员或机器设备负荷的情况（Muri），有时工作量不足的情况（Muda）。 不均衡的问题来自不合理的生产日程，或是因为内部问题而导致的产量波动。 可见，去除不均衡是杜绝浪费和消除负荷过重问题的基础。,9,不均衡,工厂中生产线各工位和设备的生产能力不均衡，造成能力不匹配现象的不均衡。 如下页

3、例图所示： 工位能力最低易造成生产瓶颈，工位能力最大易产生库存，这种能力不均衡会引起浪费。,10,消除不平均现象的均衡化,批量生产的不均衡,批量生产的不均衡,如果后道工序（组装工序）的生产不均衡，那么后道工序在组装产品A时，生产A零件的前道工序就比较繁忙。 但在后道工序转移到组装B产品时，则生产A零件的前道工序又变得空闲了，可见生产A零件的前道工序忙闲不均。,13,批量生产的不均衡,在繁忙的时候，前道工序为了满足后道工序负荷的要求，要多准备一些设备和人力、库存来应付，这样很容易造成资源上的浪费。 为了避免这种浪费，后道工序不应采用集中连续的顺序装配同一产品，而应采用在某一单位时间内各品种出现的

4、比率按均等的顺序进行装配（采用混流生产），即均衡化生产。 这样前道工序的负荷就会减少，每日平均生产成为可能。,14,混流生产的均衡化,15,均衡化生产,要实现平均生产，不仅要求数量的平均化，而且要求种类的平均化。 在丰田公司就把这样的数量和种类的平均化叫做均衡化。,16,均衡化生产,均衡生产也称为平准化生产。 各种产品的生产节拍与对应产品的平均销售节拍一致。 例如：2min能卖出一辆车，则2min生产一辆车。,17,均衡化生产,均衡化生产是使产品稳定地平均流动，避免在作业过程中产生不均衡的状态。 均衡化生产是实现准时化的前提条件，是实现看板管理的基础。 均衡化是一种理想状态，必须采取混流生产、

5、缩短作业转换时间、一个流生产、准时采购、全面质量管理等管理手段和方法来实现。 均衡化生产包括总量均衡和品种均衡两方面内容。,第二节,总量均衡,19,总量均衡,总量均衡就是将一个单位期间内的总订单量平均化，即将连续两个单位期间的总生产量的波动控制到最小程度。 对于批量生产的某种产品，要按照预测需求制定以月为单位的生产总数，按这个月的劳动天数进行平均，就可以得出每天的生产数量。,20,总量均衡,如果工厂生产总量不均衡，即产品的产量出现波动，那么工厂的设备、人员、库存以及其他各种必要的生产要素，必然要依照生产量的高峰期做准备。 尤其是在人和设备方面。 在生产量减少时，就容易产生人员、库存等浪费。,2

6、1,总量均衡（例题）,某月某产品的实际需求量为400台，一月生产20天，每日生产量的需求不同，最高日为30台，最低日为10台。 为了满足生产量的高峰日的需要，需按每日30台最大产量准备人员及其他生产要素。 当日产量为10台时，人员和设备造成了很大的浪费。 如果不按30台/日准备生产要素，则在产量增加时就不能满足要求。 可见，即使采用拉动生产，如果工序间不均衡，同样也会产生浪费。,22,实行总量均衡前（不均衡）,实行总量均衡,如果采用总量均衡的办法，使日产量保持一致，即每天生产20台。 则可以按这个产量准备人员和生产要素。 这样，总产量没有减少，人员及其他生产要素则可以减少1/3，则成本也就随之

7、降低。,24,实行总量均衡,精益生产与订单管理,理论上，最精益的方法是按订单生产，即只生产顾客需要的产品与数量。 但是如果完全按订单生产，则会产生资源配置的浪费。 因为顾客的需求总是不断变化的，当顾客需求增加时，生产设备的产能不足；当顾客需求减少时，生产设备的产能会过剩。 通常，资源的需求会设定的比较高，以应付较高的顾客需求量，因此，当顾客需求减少时，便会出现产能与资源过剩的情形。,26,顾客需求的变化会造成“牛鞭效应”。 下游顾客的少量需求变动将通过整个价值流产生涟漪效应，对每个生产作业步骤造成的影响将以此扩大。 这种扩大的效应需要更多的资源，方能应对显著的变化。 这种效应使得标准作业的实行

8、、质量的控制、人员的安排等都变得更加困难。,牛鞭效应,27,总量均衡,在精益生产中，为了配置人员、设备等生产要素，采用总量均衡，而实际每天的生产是通过生产指示看板按需求量进行控制的。 实施总量均衡后，虽然每天按照相同的数量准备人员及生产要素，但需求仍有可能产生波动，这种波动分为短期波动和长期波动两种情况。,28,1、短期波动,对于短期内需求有小幅波动，当需求量增大时可以采用加班方式，需求量减少时则提早结束生产。 仍以每月生产400台产品为例，如在当天需求量稍大于20台时，靠加班就可以解决了。 当需求量稍小于20台时，则提前结束生产。,29,短期波动,2、长期波动,对于周期性的大幅波动，则需要重

9、新进行总量均衡配置生产要素，而进行产品总量均衡的周期由产品特点及工厂管理能力而定。 产品需求波动频繁则调整也应频繁进行，工厂管理能力强则可在需要的时候及时调整，如果不强则只能允许浪费的存在或供不应求。 如下图所示。,长期波动,日期,重新进行总量均衡,产量/台,20台,允许的产品波动幅度,如果完全按照准时化生产，则会产生生产要素配置的浪费； 如果不按准时化生产，则会产生库存浪费； 要权衡产能损失与库存浪费的最佳平衡点。 根据经验，日产量允许存在一定的变化幅度，但为保持人员和设备的稳定性，应把振幅控制在20%之内。 如下图所示。,33,总量均衡允许的产量波动幅度,不均衡与浪费,生产不均衡不仅导致工

10、厂在不同时期产生浪费，还会导致工序之间不均衡产生的浪费。 前工序为了准备后工序在高峰期的领取量，需要将设备、人员、库存等按高峰期配置，最终装配工序的总量波动也会使零部件供货厂家人员、设备和库存按高峰期配置，因此造成不同工序间的浪费。,35,不均衡与浪费,总之： 生产总量均衡可以防止两种浪费： 、工厂在不同时期不均衡造成的浪费； 、不同工序之间不均衡产生的浪费。,36,第三节,品种均衡,37,一、品种均衡的概念,品种均衡就是在一个单位期间内生产的产品组合平均化。 使各种产品在不同单位期间不产生波动，在生产各种产品时所需前工序的零部件数量不产生波动。,38,品种均衡的概念,在传统大批量生产排程中，

11、较常见的是以月为单位来安排生产。 这时往往采用分段生产的排程方式。,39,传统的生产排程（例题）,某工厂某月有三种产品X、Y、Z需要生产，X产品的需求量为1000件，Y产品的需求量为600件，Z产品的需求量为400件。 假若每月工作20天，则传统生产计划安排为10个工作日先将X产品生产完毕，再用6天生产Y产品，最后用4天生产Z产品。 这是一种常见的型态，也称为分段生产。,40,传统的生产排程,虽然这种传统的大批量生产的方法可以节省作业转换的时间。 但是与市场需求会出现很大的差异。 在一个时间段内，会使一部分产品供大于求，造成积压；另一部分产品生产不出来，供不应求，发生缺货。 无论哪种情况都会造

12、成损失和浪费。,41,传统的生产排程,42,1000,600,400,单位：个,传统的生产排程,从上表可以看出： X产品通常会导致较长时间的库存； 而Z产品却大半个月无货可供！,43,满足需求的多样性,可以减少生产批量，每天生产X50件、Y30件、Z20件。 一个月20天每天重复一次，共20次。 此时作业切换次数为原生产安排的20倍，作业转换的辅助时间大大增加。 为避免这种损失，就要设法减少每次作业转换时间。 如果作业转换时间降为传统方式的1/20，就可以弥补这种损失。,44,改进后的生产排程,45,50个/日,30个/日,20个/日,单位：个,进一步的均衡,这种安排以天为单位，与传统的以月为

13、单位的生产安排相比，其库存与满足市场需求方面都有较大改善。 但是在每天的生产安排中，依然按照批量生产的方式，即先生产50件X，其次是30件Y，最后是20件Z产品。,46,改进后的日生产排程,47,50,30,20,单位：个,进一步细化,如果进一步细化生产单位，1天内产品X、Y、Z按照5:3:2的比例进行轮番生产，1/10个工作日重复1次，1天重复10次，1个月重复200次。 这样对顾客的服务与对企业资源的利用情况就会更好，不仅使得在更短的周期内产品种类出现的比率是均衡的，而且使在这些产品的生产中消耗的前工序的零部件数量尽量小地波动。,48,例题（4-4）,如果X、Y、Z三种产品各由A、B、C三

14、种零件组成。,49,例题（4-4）,当X、Y、Z批量分别为50、30、20件时需要的各种零件数量见下表。,50,例题（4-4）,51,例题分析,从表中可知，每日按照X、Y、Z各自批量生产，则各个零件波动较大。 当生产X产品时每件需要A零件为10个； 生产Y产品时每件需要A零件为2个； 生产Z产品时每件需要A零件为3个。 这样容易产生库存和人员的浪费。,52,例题分析,如果一天内产品X、Y、Z按照5:3:2的比率进行轮番生产，1/10个工作日重复1次， 则1/10个工作日内各个零部件的消耗速率就相同。 如下表所示。,53,例题分析,54,例题分析,以这样的思路改进下去，不断细化生产单位，直到可以

15、按照“X-Y-X-Z-X-Y-X-Z-X-Y”的顺序重复生产。 达到最小的观察时间单位，满足精益生产倡导的以小时、分钟为单位进行安排的要求，实现均衡化生产。,55,各品种出现的频率均等,按品种均衡就是在一定的周期内各品种出现的比率是均等的，并且时间周期尽量缩短，尽量细化观察标准。 如下图所示。,56,品种均衡、细化观察单位,各品种出现的频率均等,这样使产品瞬时生产数量波动尽可能控制到最小程度。 如下图所示。,58,按不同时间单位均衡的实例,二、品种均衡的作用,从企业组织内部来说，由于面临多品种生产，企业必须配备多种设备和多种技能工，准备多种原材料。 如果生产不均衡在一段时间内只生产一种产品，就

16、会造成忙闲不均，在生产某一种产品时，可能一部分车间和设备超负荷运行，部分工人加班加点，某些原材料和外购件一时用不上。,60,品种均衡的作用,相反，另一部分车间和设备负荷不足，甚至空闲，工人无事可做，某些原材料和外购件积压。 其结果导致了库存的浪费和等待的浪费。,61,案例一,某汽车装配线装配A、B两种车型，装配顺序是4个 A型车和4个B型车循环。 装配线和部件线的节拍都是4min，生产部件A和B的工序都需要两名操作工。 由于车型的不同而需要不同的部件，即装配A型车需要用到A部件，装配B型车需要用到B部件。 如下图所示。,62,未均衡的装配线生产,均衡生产分析,1、如果按照准时化的要求，当后工序装配线装配B型车时，需要使用B部件，则生产A部件的生产线等待，反之亦然，这样就造成了等待的浪费。 2、部件线的生产节拍为4min，如果为了使各工序不等待，就会出现生产过剩而库存增加，造成生产过早的浪费。 如下图所示。,64,产生制造过早和库存,均衡生产分析,3、为了解决上述问题，如果将部件的生产节拍调整到8min，各工位无等待现象，并且生产能力可