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Heijunka:调平生产

地板上的稳定性,以及与稳定性相关的所有后续积极因素,是这个精益工具的目标

Heijunka 是那些非常有用的日语单词之一,例如 mura 和 muri(见下文) -很难找到进入普通英语用法的方式。 (相比之下,muda、kaizen 和 kanban 似乎让自己变得自在。)然而,heijunka(意味着平衡)对于创建精益生产系统确实至关重要,因为它是实现稳定性的关键。

也许部分问题在于,当丰田使用术语 heijunka 时,它意味着两种不同但相关的事物。一是按量拉平生产。另一个是按产品类型或组合来平衡生产。让我们依次来看它们。Heijunka:调平生产

假设一个生产者有一个高度可变的 l流经相同生产过程的一系列产品的订单水平。有些周客户需要 600 个,有些周他们需要 400 个,并且在一周内,需求每天都在变化。一种运行生产的方法——这听起来很有吸引力,因为当今普遍认为生产者应该对客户做出全面和即时的反应——是不断改变产量。如果客户在一周内需要 600 个,则生产 600 个。如果客户在一天内要求 120 个,则生产 120 个。

正确吗?多年前,丰田得出了一个违反直觉的结论,认为这是一个坏主意。它的理由是,没有任何生产系统能够在不遭受 mura(生产力和质量的不均匀性)和 muri(机器、经理和生产人员的过载)的情况下持续响应不断变化的订单。而 mura 和 muri 一起产生了 muda(浪费)。

丰田经理得出结论,计算长期需求要好得多对于有问题的产品,并在长期需求的水平上非常顺利地运行生产过程。因此,如果需求平均每周 500 件和每天 100 件,则以每周 500 件和每天 100 件的平均速度运行该流程。

要做到这一点,绝不能让客户失望——他们的需求在不同时期是可变的平均 - 丰田在生产过程结束时计算按库存生产的成品的标准库存。 (对于按订单生产的项目,它会在定制点之前建立零件的标准库存。)该库存的大小与客户需求的可变程度(幅度)、生产过程的稳定性成正比,以及发货频率。

例如,假设需求在每周 400 到 600 件之间变化,而长期平均为 500 件。还假设生产过程是完全稳定的(极不可能,但为了这个目的方便例子!),而且货物每周发货一次。所需的最低标准库存在一周开始时为 100 件,在周末发货时为 600 件。然后在下周初恢复到 100 个单位。依此类推。

显然,如果需求的变化如此之大以至于可以连续出现数周的 600 件需求,那么生产商将需要决定应该增加多少标准库存,以便客户需求总能得到满足,但生产水平无需改变。需要对标准偏差进行某种统计分析。在某些时候——例如,如果需求有明显的季节性——调整生产可能比携带更大的标准库存更好,但丰田非常努力地避免产量的频繁变化。

通过携带什么似乎是在生产过程结束时(或在案例中的定制点)的额外库存按订单生产的项目),丰田发现它可以使上游的生产一路顺畅,并在整个流程的流程和拉动之间的每个节点减少库存。成本降低,价值流中的总库存也减少。这是因为在成品区或定制点建立了库存海堤,以保护生产过程免受与海平面平均水平(即平均水平)无关的巨大需求波浪和波谷的影响需求。)

随着整体需求的均衡化,精益生产商准备转向均衡化的第二个方面,即按产品组合均衡产量。大多数价值流将生产多种产品,生产者面临着关于生产顺序和组合的重要选择。传统上,当大规模生产商专注于利用可用的机器和工时时,经理们认为最好按类型对产品进行分组并制造大型蝙蝠每种类型的棋子。否则,宝贵的生产时间会浪费在从一种产品类型转换到另一种产品类型的过程中。 (请记住,由此产生的库存被视为资产,因此这种方法的全部成本都被隐藏了。)

丰田多年前得出了一个截然不同的结论。该公司专注于减少转换的时间和成本,以便可以生产更小的批次——最好是很多批次——而不会因生产时间损失或重大质量问题而造成严重的成本损失。这样做意味着也可以平衡对上游零件的需求,从而减少整个价值流中的吞吐量/交货时间和总库存。

例如,假设一家衬衫公司提供型号 A、B 、C 和 D 向公众开放,并且每周需求平均为模型 A 的五个,模型 B 的三个,模型 C 和 D 各两个。寻求规模经济并希望尽量减少产品之间转换的大规模生产商会概率按照以下每周顺序构建这些产品:

    AAAAABBBCCDD

精益生产者会注意到按混合和数量平滑输出的好处,将努力构建重复sequence:

    AABCDAABCDAB

对于接受按数量和混合进行均衡在整个价值流中产生效益这一观念的精益管理者来说,问题仍然是如何控制生产,以便真正的平顺始终如一地实现。多年前,丰田以平顺盒(或调平盒)的形式提出了一个简单的答案。

典型的平顺盒(见插图)为产品系列的每个成员都有水平行,在这种情况下,五个。它具有用于相同生产时间间隔的垂直列,在本例中为二十分钟。生产控制看板被放置在创建的槽中,与在一个时间间隔内要构建的给定产品类型的项目数量成比例。

在这个例子中,班次从早上 7 点开始和看板每 20 分钟由物料搬运工撤回一次,以分配到价值流中的起搏器点。 (在这种类型的精益生产系统中,在引入生产指令的价值流中只有一个起搏器点。从该点返回流,通过简单的拉环在连续流中的每个中断处补充零件上游零件超市。)在前二十分钟内,价值流将产生一个 A 型看板、两个 B 型看板、一个 C 型看板和一个 D 型看板。

而插槽代表物料和信息流的时间,每个插槽中的看板代表一种产品类型的一个生产间距。 (间距是节拍时间乘以打包数量。这个概念很重要,因为它表示可以从一个操作移动到下一个操作的最小材料量,并且看板要求的项目数量被调整为这个 amount.)

在产品 A 的情况下,间距为 20 分钟,每个时间间隔的槽中有一个看板。但是,产品 B 的间距是 10 分钟,因此每个槽中有两个看板。产品 C 的间距为 40 分钟,因此每隔一个槽都有看板。产品 D 和 E 共享一个生产过程,间距为 20 分钟,产品 D 与产品 E 的需求比为 2:1。因此,在班次的前两个间隔有一个产品 D 的看板,在第三个间隔有一个产品 E 的看板,以此类推。

如图所示,heijunka盒子通过短时间增量持续调整需求,在本例中为 20 分钟。这与将一个班次、一天或一周的工作分配到生产车间的大规模生产实践形成对比。同样,heijunka 盒子始终按组合来平衡需求。例如,它确保产品 D 和产品 E 在小 b 中以稳定的比例生产批次大小。

通过调平引入的生产过程稳定性使得引入从标准工作到连续流动单元的精益技术变得非常容易。随着传统生产控制引入的 mura(不均匀度)和 muri(覆盖层)消退,muda 也在下降。

最近,我和我的同事 Ian Glenday 一直在思考如何将基本的平顺化概念扩展到类型生产丰田不进行,特别是在技术需要生产大批量材料的广泛行业。在食品工业(例如,软饮料的装瓶)、制药、油漆和其他涂料以及化学品中很容易找到这样的例子。仔细想想,您会发现在许多其他活动中也会产生批次——例如,大批患者在医院等待测试程序,该测试程序旨在一次处理所有样本大型机器。

虽然很高兴认为技术很快就会可用,因此苏打水、药丸或油漆的生产可以减少到传统平顺化方法处理的小增量,但现实是不同的。这些活动所需的大型集成流程由许多必须紧密联系且难以快速转换的步骤组成,很可能会在未来很长一段时间内伴随我们。

它也将是很高兴认为可以创建专门的产品系列价值流来仅服务于少数产品:例如,对于构成完整产品系列的五个零件号,贯穿本文发布的图表中所示的 heijunka 盒子。但许多批处理过程的实际情况是,数十个甚至数百个零件号必须通过一套通用设备,这种情况将伴随我们很远的未来,无论精益思想家在创造“合适尺寸”方面多么聪明”

在观察这些正在运行的大批量生产系统时,您会注意到的第一件事是事情很少按计划进行。系统遇到技术问题,缺少来自上游流程的必要输入,或者客户突然要求立即交付完全不同的东西。

要注意的第二件事(作为第一件事的直接结果)是制造经理花费大量时间匆匆忙忙地改变生产计划。然后,这些更改会导致所有上游流程的进度更改。因为没有什么是稳定的,mura、muri 和 muda 无处不在。

我们发现,在这些类型的过程中,需要一种不同的方法来打破认为不可能摆脱不变的心态短期计划变动,稳产稳中向稳流迈进。出发点是要认识到任何系统中只有少数产品占 most 的生产量(通常 6% 的产品占产量的 50%)。看到您可以为这些产品快速建立稳定的生产计划,在每个生产周期中生产给定数量的每种产品(基于标准库存计算),这并不是一个很大的飞跃。目前,其他产品将继续以传统方式安排。

通过进行筛选分析来识别这些产品并将它们置于无需长时间更改的重复生产计划中,稳定大量生产是可能的。通过实现这种稳定,也有可能以我们所谓的“重复经济”的形式获得重大利益。事实证明,如果每次对每种产品使用相同的设置顺序进行相同长度的运行,生产团队就能够减少设置时间、处理维护和材料问题,并且在生产顺序不断变化并且每个产品的运行长度也不断变化时,坚持标准工作到根本不可能的程度。这种情况还提供了理想的条件,可以开始将这些产品的所有生产步骤联系起来,从而在工厂中创建真正的端到端流程。事实上,一旦建立了端到端的流程,也有可能以相同的规律和频繁的数量从供应商那里为这些产品提取材料。

然后,随着时间的推移,在减少转换时间,可以将越来越多的产品合并到“每个产品每个周期”的稳定序列中,直到几乎整个输出被平衡。此外,生产周期的频率也从“每个月每个产品”增加到每月两次,再到每周一次,再到每天一次。而且,随着制作组经验的增长,也有可能e 改变数量和周期以更紧密地匹配需求模式。这与您在流程工业中尽可能接近均衡生产和单件流。

当我们看到整个工业领域生产活动的状态时,我们已经取得了很大进展消除以不必要的步骤和不必要的交接形式出现的浪费;例如,消除中间库存和额外处理,当机器在单元中重新定位时,这些就会消失。与此同时,我们在消除 mura 和 muri 方面进展甚微,大多数丰田老手认为这是更大的问题。

这种情况解释了为什么生产专业人士拥抱 heijunka 如此重要,这样每个过程都可以按体积和混合来平衡。这样做为员工创造了一个不同的世界——他们不再负担过重;对于客户——在承诺的日期得到更好的产品;对于制造商——谁当 muda、mura 和 muri 都减少时,可以保留节省的钱。Heijunka:调平生产

Daniel T. Jones

Daniel T. Jones 是英国精益企业学院 (LEA) 的创始人兼主席,也是合著者与改变世界的机器、精益思想和精益解决方案的 James P. Womack 合着(自由出版社,2005 年)。 LEA () 是 Ian Glenday 的 Breaking Through to Flow 的出版商,这是一本关于在批处理过程中平衡生产的工作簿。

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