基于价值流分析的童鞋生产现场改善研究.pdf

收稿日期:2 0 2 2-1 0-1 5作者简介:涂镇明(1 9 9 7),男,福建泉州人,硕士研究生,研究方向:工业工程。张庭溢(1 9 8 2),男,福建莆田人,副教授,博士,硕士研究生导师,研究方向:工业工程、系统工程与管理等。陈艳(1 9 9 5),女,福建莆田人,大学本科,研究方向:工业工程。基于价值流分析的童鞋生产现场改善研究涂镇明,张庭溢,陈 艳(福建理工大学,福建 福州 3 5 0 1 1 8)摘 要:以物流与信息流为基础构建生产线价值流图,对Y公司童鞋生产厂间存在布局不合理、物流混乱、搬运浪费严重以及生产线平衡率较低等问题进行了分析,运用精益生产的思想,通过设定优化规则对生产线重新布局,运用线平衡法对工序进行重新调整,并且通过绘制未来价值流图,提出了未来持续改善点,改善结果使工位减少1 0个,生产线平衡率提高了4 4.1%,有效地提高了生产效率。关键词:价值流图分析;生产线平衡;童鞋 中图分类号:F 2 7 3 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 76 9 2 1(2 0 2 3)1 40 0 5 20 3 Y公司是一家国内大型服装生产制造企业,其产品主要包括成人休闲服装、成人运动服装和童装等类别。近几年,国内童装消费规模不断扩大,增长速度增比较快。Y公司为了提升童装市场占有率和竞争力,在设备更新迭代的同时,改善企业生产现状提升生产力更加符合精益生产降本增效的理念。生产线平衡优化的本质就是解决具有优先顺序的工序的排序问题,使各工位达到均衡化生产1。生产线平衡主要是指通过利用方法研究、作业测定的方法对各工序进行合理分配,减少各工位空闲时间,以达到生产线顺畅流通的目的2。价值流是指原材料通过其基本生产过程转变为成品所需的全部活动,包括增值和非增值活动3,价值流分析具有全局化、可视化、数据化等特征,被广泛应用于精益生产改善中的浪费识别与浪费消除效果的验证4。近年来,很多学者将价值流优化方法应用于企业精益生产中,为精益改善提供依据和方向5。结合精益生产相关理论方法,改善生产流程,消除浪费,使产品持续均衡的流动,从而实现降低在制品、缩短生产周期等目标6。笔者利用价值流图对Y厂童鞋生产现状进行分析,结合精益生产的思想提出改进方案,提高生产线平衡率,增加企业效益。笔者的研究,为同类企业提供一定的参考。1 Y公司童鞋生产线现状及问题1.1 生产流程现状Y公司是一家集开发、设计、生产制造为一体的综合性体育公司,该公司的产品众多,分类复杂。其中A产品是当季以来销量较大的一款童装,单个产品年需 求 量 就 达1.8万 件,占 当 季 产 品 总 数 的1 8.9%,日产量约为3 0 0件。故笔者采用该产品为研究对象。通过对生产车间进行实践调查,以及结合相关产品工艺要求,在满足工艺流程标准要求的前提下,绘制工艺流程图(见图1)。图1 工艺流程252 0 2 3年7月内 蒙 古 科 技 与 经 济J u l y 2 0 2 3第1 4期 总第5 2 8期I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y&E c o n o m yN o.1 4 T o t a l N o.5 2 81.2 价值流现状A型童装是当季以来销量较大的产品,单个产品年需 求 量 就 达1.8万 件,占 当 季 产 品 总 数 的1 8.9%。月需求量为6 0 0 0件,交付周期为3个月,日均产量约为3 0 0件。该产品加工工艺复杂,加工时间较长,通过秒表测时法和视频记录法反复的测量统计其各个工位的加工时间,并记录其真实的平均加工时间和等待时间,绘制出童装生产现状价值溪流图(见图2),其中成品时间包含等待时间。从图2中可以看出A产品从原材料入库到成品出库,在图2所示流程图中可以明显看出,增值时间为4 3 0 m i n,非增值时间为4 3 m i n,非增值比约为9%。图2 Y公司童装生产线价值流现状1.3 布局现状为清晰表达出车间设备布局和生产物料流向,更直观地分析出物流中存在的问题,通过对现场数据进行观察测定,绘制出Y企业的童装生产车间布局及物流流向现状图(见图3)。图3 布局现状从图3中发现,该生产车间布局不合理,存在如下问题:包装区于成品区距离远,导致搬运路线长,浪费严重。装配区内部工位间路线交叉严重,导致物流混乱。1.4 平衡现状笔者采用秒表测时法,对A产品生产线各工序进行作业测定,进而计算出当前产线平衡率。计算公式如下:p=ni=1TiTi m a x1 0 0%(1)其中:p为平衡率,Ti为 工序i的作业时间,Ti m a x为瓶颈节拍,n为工序数。通过秒表测时法结果,计算得到平衡率p=4 4.7%,生产线平衡率过低,急需对进行产线优化。2 优化方案制定与实施2.1 布局改善生产车间的布局以连续流为原则,为了让工艺尽可能衔接起来,采取如下布置原则:设备按产品生产工艺的工艺顺序排列。尽可能缩小设备与设备之间、设备与辅助生产工具等之间的距离,减少工作人员的行走路程与在制品的运输距离。通过对其包装区、检验区、整烫区以及针车区的位置调整以及重新划分,大大减少了在制品的运输路线过长、工艺路线迂回交叉等问题。在一定程度上,减少了人员和加工时间的浪费,使得整个生产平衡率有所提高。改善后布置,如图4所示。图4 改善后布局2.2 平衡优化在本文中,主要采用装配线平衡法来解决线平衡率低的问题,装配线平衡也称工序同期化,使用此方法可以使每个工作站的作业时间尽量相同或相近,进行装配线平衡也能减少某些工作站作业堆积,各个工作站之间忙闲不均等现象,提高了工人和工时的利用率及整条流水线的效率。其计算步骤如下所示。2.2.1 确定装配流水线节拍R。规定一天有效的工作时间为8 h,此计算式中单位为s/件。R=计划期内有效时间计划期内计划产量=83 6 0 03 0 0=9 6 s/件(2)35涂镇明,等 基于价值流分析的童鞋生产现场改善研究2 0 2 3年第1 4期2.2.2 计算最小工作站数目S,上文通过秒表时间研究,测定A产品生产周期为5 9 0 s。因此有:Sm i n=TiR=5 9 09 67(3)2.2.3 工序重排。根据如下原则:保证各个工序之间的先后次序。每个工作地分配到的工序作业时间之合,不能大于节拍。各个工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍(趋近于R)。应使工作地数目S尽量少。因此在遵循上述原则且不违背工艺顺序约束的前提下,对工序进行了重新分配,结果如表1所示。表1 工序分配结果工位工序作业时间/s11、2、3、48 025、6、7、2 1、89 039、1 0、1 16 541 2、1 3、1 49 051 5、1 68 061 7、1 8、1 99 572 0、2 29 0 计算得出改善后平衡率为8 8.8%,较改善前提升4 4.1%,针车车间加工人数由之前的2 0人减少为1 0人,也在一定程度上减少了在制品积压等问题。2.3 未来价值流图绘制根据上述的改善方案,绘制未来价值流图(见图5)。图5 Y公司童装生产线未来价值流从图5中可以显著看出,非增值时间减少,且根据未来价值流图分析提出如下改善点:办公室、物料仓库以及裁断车间和成品仓库分别添加了生产看板、批量取料看板以及看板公告,以此有助于管理人员第一时间掌握生产车间生产数据,生产区域和生产区域之间便于第一时间处理和分析生产信息,打造出可视化生产现场。在裁断车间和整烫车间之间添加了一个安全缓冲库存储备,以此便于前后两道工序的衔接和运作更加顺畅,后面工序的运作也不用担心前道工序异常所带来一定影响,产生停滞现象。增强了前后工序独立开展的业务能力,在库存允许的情况下,可以设立一定量的在制品库存。3 结束语本文以Y服装制造公司的童装生产线为研究对象,以价值流图分析为工具,通过对生产现状进行分析,得出当前生产线存在的布局不合理,生产线不平衡的问题。针对布局不合理问题,通过设定布局优化原则对生产区域进行重新排布;针对生产线不平衡问题,通过线平衡法对各工作站工序重新划分。并且绘制未来价值流图提出未来持续改善点。通过改善使生产线布局物流流动合理,不存在迂回交叉的现象,并且缩短了包装区与成品区之间的在制品搬运距离,生产线平衡率提升了4 4.1%,生产线人数减少1 0人,生产周期缩短,生产效率显著提升。希望本文的研究思路及改善成果为同类制造企业精益化生产提供一定的参考。参考文献1 B e c k e r C,S c h o l l A.A s u r v e y o n p r o b l e m s a n d m e t h o d s i n g e n e r a l i z e d a s s e m b l y l i n e b a l a n c i n gJ.E u r o p e a n J o u r n a l o f O p e r a-t i o n a l R e s e a r c h,2 0 0 6,1 6 8(3):6 9 4-7 1 5.2 迈克鲁斯,约翰舒克.学习观察M.北京:机械工业出版社,2 0 1 3.3 佃律志.图解丰田生产方式M.滕永红,译.北京:东方出版社,2 0 0 6:1 7 2.4 郭丽霞,梅清晨.基于价值流分析的智能工厂规划设计方法研究J.智能制造,2 0 2 2(3):1 6-1 9.5 迈克鲁斯,约翰舒克.价值流图析M.北京:人民交通出版社,1 9 9 9:4 6-4 7.6 刘树华,鲁建厦,王家尧.精益生产M.北京:机械工业出版社,2 0 1 0:1-2 2.45总第5 2 8期内 蒙 古 科 技 与 经 济