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第五章：精益布局 第一节：企业布局概论第一节：企业布局概论 企业在前期硬件投入和后期经营运行过程都需要科学的策划和统筹，企业可以根据以往的历史经验及未来的产品要求对工具、设备、工艺、平面布置进行重新规划和持续改进，以达到制造效率、产品质量和成本的改善，这种改善的运作体系就是工艺、工程规划。 但是很多企业工艺、工程规划本身先天性不足，导致企业在面对新的市场环境条件下出现一些让人困惑的问题，比如某企业的场地规划状态如图5-1所示：图5-1 工艺工程规划问题示意图 很多企业存在的问题是由于先天工艺工程规划的不合理而直接导致的结果，他们经常会采取功能式布局或直肠式布局模式，导致企业生产制造过程场地拥挤、物流混乱等，孤岛现象层出不穷。 另外企业在持续发展过程中经常会投入一些工装、设备和其他硬件设施，在场地有限的情况下只能见缝插针，导致企业在硬件投入过程中是以能够“挤得下”为目标，从而没有从系统的工艺流程结构来考虑企业的物流状态和生产组织方式，导致企业生产制造问题多多，七大浪费的现象在现场随处可见，而企业似乎又无能为力去解决。 我们来看一家企业的生产现场布局结构模拟图5-2所示：图5-2 传统布局结构运行示意图 通过对企业的现状布局结构进行改善，分析过程的七大浪费环节，建立一个流畅、精益的布局规划，从而为企业实现单件流模式提供条件，如图5-3所示。图5-3 现代布局结构运行示意图 精益专家解析： 传统布局结构没有考虑到生产制造过程中的工艺路线的紧密程度和生产组织过程中的流动要求，严重制约着企业精益物流的运行和精益制造模式的建立，对企业生产制造现场的管理带来了很大的难度，现场混乱不堪、物流资源耗费巨大、场地拥挤无序等现象严重阻碍了“单件流”的实现，整个制造周期由于传统的布局结构而无法得到有效改善。 企业可以用“单件流”的思想实现企业现场精益布局来克服企业制造过程中所面对的问题。【读书心得】第二节: 传统布局解析 国内很多企业是在社会主义市场经济刚刚建立之初才组建起来，在特定的历史环境条件下，企业面对的市场环境比较特殊，没有激烈的竞争压力，产品系列比较单一，生产规模比较小，在公司筹建的过程中没有对设备、厂房等硬件的配置和布局进行整体规划。在企业不断成长过程中，通过硬件填补的方式发展到现在，我们所看到的是很多企业还没有从激烈的竞争环境中苏醒过来，保持传统的制造模式和布局结构，他们该如何应对新的挑战呢？ 为了更好把现代的精益化布局方式导入近来，我们先来了解传统布局结构的方式和特点，需要对不同的工厂可能采取不同的生产布局方式进行阐述，通过对比加强我们的认识和理解。 企业常见的查布局结构有以下几种： 第一种：集群导向的功能式布局 集群导向的功能式布局是将加工工艺相似的产品或设备全部摆放在一个区域内，集中进行加工操作，模拟图5-4所示。例如，将钳工的设备、车工的设备和铣工的设备分门别类摆在一起。在集群导向布局方式下，有利于产品的大批量加工。但是，这种布局必然带来大规模的在制品库存，对小批量、多品种生产尤为不利。 第二种：产品工艺导向的流程式布局如图5-5所示 产品工艺导向布局是按照产品工艺流程的先后顺序安置设备的编排，实行一个流向的生产布局。在工艺导向布局中，产品按照加工顺序流经各个加工设备。一般为了清楚的管理产品工艺流程，识别制造过程中的问题，并保证企业的美观，企业一般采取比较整齐的一字儿摆开的方式，生产现场似乎紧然有序。在特殊情况下，如生产飞机、轮船等大型设备时，产品位置不能轻易变动，此时通常采用特殊的固定布局，由设备和人员围绕产品运动。 工艺导向的流程式布局结构没有太多的考虑工序与工序之间的关系，各个工序还是独立的作业个体，孤岛作业现象突出，不利于生产的流动生产。 第三种：混合式布局 所谓混合式布局，是同时使用集群导向布局和产品工艺导向布局的综合布局方式。例如对特大设备采用集群导向布局，对一般的设备和手工作业采用工艺导向的布局。混合布局是目前绝大多数企业所采用的布局方式。传统的布局结构对“单件流”的思想考虑较少，企业组织生产的过程中，往往采取孤岛作业的生产方式来组织生产，如图5-6所示。图5-6 孤岛作业示意图 传统的布局结构导致孤岛作业，孤岛作业会给企业和员工个人带来很多的影响：员工只需要顾及自己生产的过程，员工工作的自由度较大l生产计划在执行的时候会由于员工的“自由”操作而发生变化，生产计划往往成为一纸空文l生产过程中间的在制品大量积压，制造了生产产量大的假象，误导管理者认为生产能力不错l有了中间缓冲库存，生产过程中的问题就会被掩盖，企业在实现设备全员管理、生产流动作业、员工岗位柔性化、团队协作的管理工作相成障碍l 传统的布局结构由于历史的原因依然在大量企业存在，我们认为现实存在着一定有他合理的地方，我们该如何看待传统布局的结构特点呢？我们看布局结构是否有利于组织的成长才是我们判断的标准，传统布局结构造成的孤岛给员工带来的“自由”却给企业造成巨大的危害，需要我们理性的分析和改善。精益专家解析： 传统的布局结构给企业制造过程创造作业孤岛，孤岛作业让生产单位的每个员工都可以成为一个相对独立的作业单元，他们可以自由的安排自己的生产时间和生产数量，自己满足自己左右货架或工位器具的容量要求作为生产的目标，不需要考虑上下游的生产状态，从而岗位追求的是自身能力的极限状态。 孤岛作业给企业带来的直接影响是造成大量的中间在制品库存，占用了企业的资金、场地、人工等制造资源，而不能够给企业创造价值，企业繁忙的制造现象却不能给企业创造价值，只能给企业造成损耗，只有打破孤岛才是解决精益制造的有效方法。第三节：精益布局概述 精益布局的定义: 精益布局是以现状布局为基础, 通过消除人、机、料、法、环各个环节上的浪费部分，来实现企业管理过程中五个要素之间的最佳结合的布局模式。 精益布局管理的目的：追求“单件流” 在国内很多企业的制造流程中，存在物流混乱、中间在制品库存高、瓶颈工序管理薄弱等诸多问题，导致企业资金积压、设备成本高昂的严重后果，这种组织方式之间的工序联系我们称之为“软连接”。这种问题产生的根本原因是没有彻底解决瓶颈工序，使得瓶颈在整个流程中重复移动，造成制造低下。只要把各个工序结合瓶颈的特点建立“硬连接”，使工序间以上下工序依赖的方式组织生产，就可以提高企业的整体效率。 精益制造要求理顺生产过程，实现生产的“单件流”，也就是实现生产工序间的“硬连接”即要求达到单向流动、交叉点少、路径最短并且中间库存少的标准。 精益布局条件下的“单件流”思想能使整个生产流程清晰明朗，能够对瓶颈工序有着直观的把握，使工作中心同期连贯，控制环节少，只要把握关键工序信息，生产控制就能很好的把控。这样制造过程中停滞时间大量减少，真正缩短企业的制造周期。 我们先通过一个改善案例来感受精益布局的魅力，企业布局结构示意图5-7所示。这是一家汽车零部件企业的生产制造现场模拟图，方框部分代表的是工序设置的区域和工作的内容，箭头代表生产过程中的物流流动方向，从图中我们先感官分析存在的问题： 图5-7 某企业布局结构现状图传统布局结构改善的着眼点：以“单件流”思想为指导，根据目标和现状分析，考虑生产过程的平衡l将工序及其设备按顺序集中摆放，采用单件流动方式减少过程库存l放弃一人一工序的单能工配置方式,采用多能工配置方式，以市场需求决定人员配置l 图5-8 某企业精益布局改善示意图某汽车零部件工厂精益布局改善成果：精益专家解析： 精益布局就是以小批量、多批次的生产方式为主的单件流动生产线，做一个、检查一个、传送一个，在制品经过各加工工序而变成成品。精益布局是将浪费“显现化”的思想与技术，在原有状况的基础上以单件流动方式将批量生产时发现的不了的浪费显示出来，以此作为改善及建立流线化生产的起点。第四节：精益布局五大类别简介 要打破孤岛作业的现状，就要求企业建立精益布局结构，根据企业现状布局的特点和产品系列，综合分析产品工艺路线，灵活应用精益布局的各种模式，整体规划建立企业自己的精益布局结构，推动单件流的实现，我们就精益布局的五大类别进行介绍：串联式布局l并联式布局lU型布局lV型布局、L型布局l细胞布局l 我们分别对精益布局的五种结构进行解析： 第一种布局结构：串联式布局 串联式布局结构是按照生产产品的工艺路线建立布局，通过紧密地工序衔接来保证生产布局的流动性和整体性。 串联布局的优点：方便设备维修l物流路线清晰l设备配置按物流路线直线配置l扩大时只需增加列数即可l回收材料与垃圾可用皮带传送l 串联布局结构示意图5-9所示：图5-9 串联式布局结构示意图 第二种布局结构：并联式布局 并联式布局是把同一工序的两台设备或不同的连续工序的两台设备进行并列式布局放置。 并联布局的特点:适合一人操作两台设备l步行及搬运距离短l可以随时观察设备运作状态l 某企业并联布局现场图片5-10所示：图5-10 并联式布局结构图 第三种布局结构：U型布局 U型布局是通过对生产制造过程中的设备、工装等设施进行U字形布局放置，保证物流的通畅和生产的紧凑。 U型布局的特点：进料和出料口一致l一人操作三台以上的设备l可以随时观察设备运作状况l员工操作步行距离较近，减少空手浪费l节约空间l U型布局示意图5-11所示：图5-11 U型布局结构示意图 某些企业采取大型的u型布局结构给企业带来了巨大的经济效益和生产效率，我们可以考察和借鉴企业实现u型布局的效果。大型U型布局结构能有效利用空间，便于线与线之间相互协作，根据各生产线使用距离来调整作业分配和人员安排，达到少人化目的。 同时，大型U型布局结构容易暴露整体上的问题，促进问题解决，从而提高整体效率。图5-12 某企业大型U型布局结构示意图大型U型布局结构的作用：减少各生产线的在制品数量，以减少堆积空间l物料供应采用逐组逐套的方式，避免物料过多造成空间狭小、作业者行动不便l 第四种布局结构：V型布局、L型布局 根据流畅的制造要求，按照工艺流程把设备和工装进行V形和L形类似形状的结构来组织生产的布局方式。 V型、L型布局优点：一人操作两台以上的设备l可以随时观察设备运作状况l员工操作步行距离较近l操作物料流动方向与原物流路线一致l 某企业实现V型、L型布局实战案例示意图5-13所示：图5-13 V、L型布局结构示意图 第五种布局结构：细胞布局 按照产品品种和生产数量的要求，设置不同的生产作业单元，这些单元能够帮助独立的应对不同品种和生产数量的要求，来灵活应对市场需求的布局结构。 细胞作业的优点：能够节约生产工作场地l能够灵活组织人员进行生产l能够灵活应对市场的需求l各个单元的信息沟通l 细胞作业布局实战布局示意图5-14所示：图5-14 传统功能布局结构示意图 精益布局之后实现细胞作业的状态如图5-15所示：图5-15 细胞布局结构示意图 现在国内的大部分制造型企业，特别是离散型的制造型企业的布局结构仍然采取的是传统的直肠式或功能式布局结构，而在日系和台资企业精益布局的思想和布局结构得到了很好的普及和推广，企业实现了精益布局的结构代表着企业的精益思想已经得到巩固和加强，精益的运作模式在企业扎根，他也会给企业带来源源不断的绩效回报。 传统布局结构和精益布局结构的特点比较如图5-16所示： 图5-16 传统布局与精益布局特点对比 精益布局在国内的普及需要一个时间过程，但是他具体的优点也应该为广大企业管理者所认知，通过对精益布局对企业的作用进行详细的阐述：l可以灵活应对不同生产类型的组织运作：当前国内的制造型企业在生产组织过程中因为市场需求的模式不同而采取不同的生产类型，主要生产类型有按照月度预测的方式进行组织的形式的预测式生产。预测式生产主要通过对市场的预测性的把握和客户可能提出的定单数量进行估计，并通过企业月度计划来进行组织采购，在生产部门主要通过月度计划进行分解，获取周计划或三日计划，来组织车间的生产。预测式生产方式由于计划的稳定性不够、生产过程计划的变动较大，企业为了应对市场的不可控变化，只能用在制品库存和产成品库存来应对，库存数量一旦减少或消除就会导致企业生产组织瘫痪。所以预测式生产在应对市场变化的过程中用库存来应对的比较多，所以库存把企业内部管理的问题给掩盖了，要解决预测式生产的缺陷就必须采取稳定生产计划，获取较准确的生产计划信息，精益布局结构可以根据虽然不很准确的生产计划信息来灵活调整产品类别，保证以最快速度响应客户的需求，从而降低企业库存数量，提高企业的交付能力，提升企业的综合竞争能力。l可以大幅度的降低人工成本：精益布局的过程把企业的生产软连接变成了硬连接,由于生产过程采取传统布局结构,员工采取松懈和自由的工作方式组织生产,软连接把生产制造过程中的问题给掩盖掉,生产单元的整体效率由于种种问题和员工的松懈导致综合效率大大下降。企业采取精益布局结构之后，工序之间的联系更加紧密，保证员工能够一致性的组织生产作业活动，生产过程中的问题也在不断的克服和解决，使得生产过程的运行效率不断提升，按照我在制造型企业实施精益布局的经验来判断，作为离散性企业如果实施完成精益布局管理之后，我们的生产能力可以提高到左右，而流程性企业一般会提升到左右。如果实施精益布局的企业在市场需求一定的情况下,可以用员工减少工作时间来完成市场所需要的数量的产品。而如果市场前景非常庞大,那么我们就可以用同样多的人就可以满足市场的需求,使企业的生产成本降低,特别是人工成本得到有效的减少,否则企业还要投入大量的人力和物力来满足市场的增加需求。l可以有效地减少生产场地：精益布局是使企业生产工序之间的生产设备、工装、模具、工位器具等硬件能够采取“硬连接”的方式进行生产和组织，过程采取流动生产方式，节拍的匹配性达到很高的程度，使得生产过程流畅，在制品物品大量减少，设备关联度紧促，使得生产场地的有效利用率大大提高，如果在不进行硬件投产和提高生产规模的条件下，企业在现有生产条件下的生产能力得到大幅度的提高，能够满足市场新条件下的需求，而生产场地的面积得到充分使用，又有效的减少了在制品的场地占用。 对于我对企业精益布局的长期指导和实践过程，积累了一个经验参数，一般对传统的机械制造行业或电子制造行业，企业的生产场地经过精益布局的调整和整合后，企业的生产场地可以节约30%到50%左右。精益专家解析： 精益布局的布局模式只是作为企业参考的依据，在实际应用过程中所有的布局结构都是灵活变通结合起来实施的，而且各个企业都有自身的产品发展规划和产品工艺特征，设备等硬件配置资源存在相当的个性，所以我们在实施精益布局的过程中确定布局的层次和布局的模式都是以现实的状态为依据来展开，任何一个成功的范示都只能作为参考和借鉴的价值，而直接照搬照套的做法基本上没有成功的可能。 精益布局的类别分析特征和内涵需要我们深入解读，消化和吸收各种布局结构的特点和应用要点，并充分与本企业的实际结合才能够寻找到适合企业的精益布局类别。第五节：精益布局“三不原则”解析 精益布局管理的“三不原则”内容为：不落地生根l不寄人篱下l不离群索居l 掌握精益布局的“三不原则”的目的是将定员、定量的布局方式转变为非定员、定量的布局方式，实现生产过程中人员配置弹性化、生产品种弹性化、生产数量弹性化、通过弹性适应各种变化条件下的市场要求。“三不”原则之不落地生根：传统观点认为设备越大效率越高，通常将设备固定在地面而无法移动。设备不能移动，自然缺乏弹性，也就失去了改进布置、应对市场变化的能力。一般克服的办法是实现设备小型化、设备可动化l“三不”原则之不寄人篱下：设备“寄居”在固定的管、线及中央式装置之下而无法移动。放弃中央式设施，采用分离式设备；如：快速接头、弹性接口l“三不”原则之不离群索居：对于涂装、电镀等大型加工设备，由于生产环境的关系，通常安装在另外一个隔离的地点，从而影响生产的流畅性。通常克服的办法是设备小型化、单件流动方式。l精益专家解析: 精益布局的管理模式在台湾和日本已经成为企业工程规划、产品工艺规划、资源投入规划必须考虑的一个管理内容，这种精益的布局思维使企业管理者面对企业的硬件设施，从务实的角度考虑企业的生产运行过程，而把表面看起来的“整齐、有序”的直肠式布局模式放在次要的位置，企业可以充分结合企业场地的大小、设备及工装的数量和状态进行分析，以精益布局的核心思想：单件流为指导来组织企业生产资源的配置关系，提高企业制造过程的交付能力。 而企业管理人员在实际应用过程中，本身精益布局的运行方法是比较简单易懂，实施过程也不是非常困难，但在企业运营精益布局的时候最大的阻力来自于一线员工作业的惯性和职能部门传统思维模式的约束，导致企业要突破这些固化的模式是非常艰难的，布局之后的各类问题都成为精益布局实施的“铜墙铁壁”。 总结一句话：精益布局不在于运行的问题，而在于思维模式。第六节：简述精益布局八大管理要素 要在企业成功实现精益布局，需要我们深入思考本企业的实际情况，参考其他企业的实施经验，把过程中的各个要素考虑完整，就不会出现布局之后的经营波动和不可预测的情况，我们把在各个类型企业成功实施精益布局的成功要素总结出来供读者参考和借鉴，以帮助我们稳定实施企业精益布局的变革。第一要素：标准化作业 保证员工按照标准化作业，维持员工作业的稳定和高效，避免制造过多、步行距离远、手动作业的浪费。标准化作业的目的： 作业顺序一致化l逆时针方向操作l进行适当的作业组合l明确作业循环时间l明确在制品数量l 精益专家解析：标准化是精益布局稳定运行的必要条件。第二要素：物流顺畅 避免物流浪费：先进先出，快速流动。精益物流管理的方式：一头一尾存货，中间均衡快速流动l优化在制品库存放置、搬运方法和搬运路径l前后生产线尽量紧凑型布局l 精益专家解析：物流流畅管理的目的是推动精益物流，保证生产过程中的物流活动能够以零库存的方式运转。第三要素：信息流畅 考虑信息流动主要是生产计划指令明确，便于信息的横向和纵向传递，制造过程就比较稳定。生产信息流畅给企业带来的作用：拉动式生产l生产绩效目视化l便于批量处理l 精益专家解析：信息流是精益布局运行的指令中心，是企业制造过程流畅运行的前提。第四要素：少人化 少人化生产是指企业能够弹性生产，按照客户的需求数量和要求，灵活设置人员结构和人员数量，人多人少都能生产。少人化的建立需要有一定的条件限制：U形布置方式l逆时针摆放l设备间无阻隔l人与设备分工：人装料、卸料、设备加工l启动按钮安装方式适当l 精益专家解析：少人化生产不是减员生产，而是能够灵活的应对市场的需求整合不同的人员达到不同需求条件下的生产要求。第五要素：质量保证 确保全数检查，防止不良发生、杜绝不良流出。我们可以通过如下措施保证产品质量。作业人员自主检查l避免生产与检查相分离l设备防错功能l良好的照明l现场5Sl 精益专家解析：精益布局过程必须对设备、生产工装以及模具进行位置的调整，调整之后的硬件要素需要通过工装评审，才能够保证精益布局条件下产品质量的稳定性。而质量部门应该成为精益布局强有力的支持者和拥护者。要素六：方便维护 实现精益布局之前我们需要考虑布局之后的场地、工装、设备等生产要素的维护性，使在布局之后对于设备的维修和保养、产品的系列化管理、工装的变更等不可预测性要素进行考虑，实现精益布局之后的弹性和稳定。足够的维护空间l优先保证日常维护点空间l不常动部分模块化管理、移开维护l 精益专家解析：精益布局需要把设备和工装等硬件实现相对紧促的工序衔接，这样有可能对设备、工装维修带来挑战，包括设备保养空间、设备维修余地、工装转移空间等，需要设备维修部门的大力响应和参与才能够规避布局之后维修可能出现的问题。要素七：安全性 精益布局的过程中要确保员工的作业安全，由于布局的紧凑和钢性连接，导致员工的工作空间和作业场所发生变化，我们要站在员工作业的立场上考虑安全隐患，同时对员工具体的作业过程进行分析，消除影响员工安全的隐患因素，需要考虑的要素罗列如下： 加工点远离双手可达区域l作业时容易步行l去除踏台、突出物l启动按钮的保护盖、距离、位置、防止误启动l蒸气、油污、粉屑防护l现场照明、换气、温湿度l 精益专家解析：精益布局的过程中涉及到设备的搬迁和搬运设备的使用，需要考虑专业性，避免布局过程安全隐患的出现，在布局结束后设备的动力部分、机械运动部分能够满足员工安全作业的所需空间，而前期布局模式的策划过程需要一线员工积极的参与讨论，他们是最熟悉生产现场的，他们的参与讨论可以规避布局之后所带来的安全风险，也让员工能够提前了解布局之后的情况并有心理准备。要素八：整体协调 布局过程需要整体布置协调，充分整合企业资源，统一行动才能够提高整体效率。整体物流l动力供应l线间仓库间搬运l预备扩充空间l 精益专家解析:精益布局的过程可以由制造部门发起，但是他绝对不是一个单一的设备搬迁和工装调整，他需要各个职能单元通力配合，协同作战并相互支持才能真正产生成效，他的运行也需要强有力的行政干涉才能完成，精益布局不是一项任务，而是企业变革的先锋。