三、缩短生产提前期

缩短生产提前期的主要好处为:(1)能缩短产品交货期,改善用户服务,取得市场竞争优势;(2)减少生产计划对预测的依赖,使计划展望期缩短, 计划准确性提高;(3)可以对市场预料不到的突然变化,作出快速的响应。

一个产品的生产提前期或通过时间由四个部分组成,即准结时间、加工时间、运输时间及排队时间。

在批量生产中,排队时间和运输时间在整个产品提前期中占有很大比重,经常占到 95%以上,剩余不足 5%为准结时间与加工时间(包括检验在内)。排队和运输是生产中非增值的作业,在准结与加工时间中也仅有 30% 为增值的活动。要缩短产品提前期,就要缩短上述四部分的时间,尤其是要缩短占比重很大的非增值活动的时间。

JIT 提倡采用对象专业化布局,用以减少排队、运输和准结时间。在工厂一级采用基于对象专业化布局,以使各批工件能在各操作间和工作中心间顺利流动,减少通过时间;在流水线和工作中心一级,采用微观对象专业化布局和工作中心 U 型布局可以减少通过时间。

(一)生产过程布局。工厂级与工作中心级生产布局的目标相类似,可简述如下:

  1. 分配给各工作中心的操作人员数量,不是固定不变的,它应适应市场需求的小量变化以及由此而产生的作业计划之变动。

  2. 聘用有多种技能的多面手作为操作员。

  3. 在工作中心最好做到单件生产、单件输送。

4,经常对标准操作进行评价与修订。

为达到上述目标,常采用图 4—8 所示的 U 型对象专业化布局。这种布局由于机器距离很近,多面手操作员可以在多个机器上操作,这样可以减少操作人员。机器问距离近又可采用辊道、传送带使之联系起来,实现单件生产与输送。当一个工件进入某工作中心的同时,原来在该中心加工的工件离开此工作中心,进入下一工作中心。这样,等待和运输时间即可以大量降低。利用 U 型布局需要多面手操作人员时,需要对操作员进行严格培训,生

产中应给操作者明确的指令。

图 4—8 U 型对象专业化布局

(二)缩短排队时间的技术。在产品专业化 U 型布局方式中,可以采用的减少排队时间的主要方法有以下五个方面:(1)采用小的生产与运输批量;

  1. 生产线平衡;(3)产出量自动控制;(4)标准化操作;(5)操作员互相协作。现分述如下。

    1. 采用小的生产与运输批量。在 JIT

      生产中,按每一生产节拍生产一个产品,在每一节拍结束时,生产线上的工件由一个工序同步送至下一工序, 这与大批大量生产企业的装配线上生产情况完全相同。但是,给生产线供应零部件的部门,常采用批量生产的方式,在 JIT 中,希望将加工与运输批量等于 1 的思想,扩展至机加工、焊接、锻造等为生产线提供零部件的部门中, 这样就使一条装配线中,每一作业严格地同时开始与结束,达到同步而形成连续流。

在 MRP 的讨论中已指出,MRP 仅考虑一种批量即生产批量,未将生产批量与运输批量分开来考虑。在实际作业中,当准结时间很大,并难于压缩时, 必须采用较大的生产批量,这时将生产批量与运输批量分开来考虑有明显的好处。可以采用小的运输批量来缩短生产提前期。例如一个工件要经过三道工序,每道工序加工时间为 1 分钟,采用批量生产,加工批量为 200 件,这样当运输批量等于加工批量时,总的通过时间为(200+200+200)分钟=10 小时,如图 4—9(a)所示。

图 4—9 批量对工作总通过时间的影响

若将运输批量减小为 1,总通过时间的缩小情况如图 4—9(b)所示。由图 49 可见,通过时间由 10 小时减力 3 小时 22 分。其中,总加工时间不变, 实际上是大量压缩了排队时间。

JIT 在生产批量大时,常将运输批量与生产批量分开考虑,取较小的运输批量值,这可以看作是由批量生产系统向着连续流水线方向发展的一个步骤。

  1. 生产线平衡。为使生产线平衡,可以缩短由各工作中心之间生产不平衡引起的等待时间,保证在所有工序上时间和数量相同。要达到生产线平衡,

    应该采用的措施有:(1)使各工序生产能力与各操作者的技术水平尽量接近;

(2)采用标准作业并将之文档化;(3)按最佳操作方法培训操作者;(4) 产量自动控制;(5)单件生产与传输等。这些措施均有利于生产线平衡的实现。

  1. 产出量自动控制。假设有一个工件要顺序通过两台机器加工,如果第一台机器的能力大于第二台机器,在第二台机器加工时就会产生在制品库存。在

    JIT 方式中,要协调两台机器的产出,应规定两机器间在制品库存的最大值与最小值。第一台机器在两机器间的在制品数少干预先规定的极小值时,自动启动继续生产,使在制品数量增加。当在制品数达到预先确定的最大值时,就自动停止生产。这样,两台机器间在制品库存量得以控制,同时也减少了工件的排队时间。

  2. 标准化操作。在各工作中心实现标准化操作,试图达到以下三个目的:

  1. 减少在制品数;(2)按节拍操作,使生产线各工序同步;(3)提高生产率。

建立操作标准分为三个步骤:(1)确定生产节拍(生产循环时间);(2) 生成操作表;(3)决定在制品(WIP)的水平。

  1. 确定生产节拍的公式如下:

生产节拍 = 每天的可用生产时间

每天的产出量

在可用的生产时间中,无机器闲置时间,无机器损坏时间,无废品。

  1. 生成操作表。每个工作中心,由人员和机器的因素决定各零件或组件的每件完成时间。利用每件最终产品所需各零部件的数量,每个零件加工时间及产品节拍等数据,对每一操作人员生成一个操作表。该表说明在一个节拍中,操作人员必须完成的作业数量及作业顺序。操作表的作用是保证在一个节拍中,各工作中心生产出一个最终产品所需的零件、部件数。以保证生产同步。

  2. 决定 WIP 水平。使 WIP

    量既能保证生产中无物料短缺,同时又要使机器间物料极少。

完成上面三个步骤,结果形成一标准操作单,每个操作人员都可看到此标准操作单,并可在此标准操作单基础上,作出完成主生产计划的初步预算。

  1. 操作人员互助活动。在 JIT 环境中,操作人员一般具有多面手的能力,

    能操作多种不同的机器。

多面手操作人员给生产操作带来许多好处,如当他们由一台机器上卸下零件时,可直接将之装到下工序的机器上,有利于减少在制品库存。操作人员之间可以开展互助活动,当一个操作人员遇到困难或任务超载时,临近的操作人员能去帮助,使可能产生的“瓶颈”现象得以缓和,减少了总的排队时间。

(三)缩短运输时间。

JIT 方式中缩短运输时间的技术是:采用合理的生产布局和高效的运输机械。

  1. 采用对象专业化布局、U 型设备布局以减少工序间的运输时间。

  2. 采用高效运输机械,提高运输速度和频度,如用传送带、辊道等运输设备。

(四)缩短准结时间。由经济批量的计算中可以看到,缩短准结时间可降低生产批量,准结时间减少为原来的 1/N,加工批量几乎也可以减少到原来的 1/N。同时,缩短准结时间,WIP 量也会相应降低,机器利用率、生产效率也能得到提高,因此缩短准结时间有很重要的意义。在 JIT 中,缩短准结时间可用的技术有:

  1. 将内部工装调整与外部工装调整分开,内部工装调整是指离开使用工装的机器本身,就不能进行工装调整的那部分作业。外部工装调整是指可不使用工装的机器参与,就可进行的工装调整作业。

  2. 尽量将内部工装调整转变为外部工装调整。使内部工装调整时间控制在 10

    分钟之内。

  3. 尽量减少调整时间。

  4. 如果可能的话,取消准结时间。

缩短准结时间的第一步,是对工装调整过程进行详细研究,内部与外部工装调整经常交叉重叠,须要经过分析将二者分开。第二步是将尽可能多的内部工装调整转换为外部工装调整,使之离生产线操作,进而大幅度改进内部工装调整。

(五)缩短加工时间。加工时间是工件通过生产系统增值的时间,在 JIT 方式中,十分注重最佳利用加工时间并保证生产出高质量的产品。培训操作人员,实行标准化作业,以及将标准作业文档化等,都是缩短加工时间的主要措施。