第三节 JIT 生产现场控制技术——看板系统
一、概述
看板系统又称视板管理、看板方式、看板法、目视管理等,是一种生产现场管理方法。它以流水线作业为基础,将生产过程中传统的送料制改为取料制,以“看板”作为“取货指令”、“运输指令”、“生产指令”进行现场生产控制。从生产的最后一道工序(总装线)起,按反工艺顺序,一步一步、一道工序一道工序地向前推进,直到原材料准备部门,都按看板的要求取货、运送和生产。看板作为可见的工具,反映通过系统的物流,鼓励操作者发挥积极性,使企业中的各生产部门、工作中心协调地运行,实现整个生产过程的准时化,同步化,保证企业以最少的在制品,占用最少的流动资金, 获取较好的经济效益。
(一)生产现场控制的“推”与“拉”系统。MRP 和 JIT 是两种不同的作业管理系统。它们的目的是要完成主生产计划规定的生产目标,受主生产计划驱动,根据主生产计划决定生产总装配作业计划。但是,在作业管理的思路和方法上,两个系统有明显的差别。
MRP 的作业管理是一种“推动式”系统,而 JIT 则是一种“拉动式”系统。
- MRp“推动式”系统生产作业管理如图 4—10
所示。一个工件要通过一系列工作中心进行加工,如图 4—10 中,工件要依次通过 1,2,⋯,M—1, M 等工作中心。
MRP 系统通过计算,确定每一工作中心的任务下达日期 RT 及完工日期DD。而每个工作中心实际完成日期,就是其下一工序的任务下达日期。因此, MRP 的现场生产控制是由第一道工序开始,“推动”工件逐个完成各工序的加工过程。
RT 任务下达
DD 完成日期
任务下达
完成日期
表示多个工作中心---------
图 4-10 MRP “推动”系统
- JIT“拉动式”系统如图 4—11 所示。它是由代表顾客需求的订单开始,
根据订单按产品结构自上而下进行分解,得出完成订单所需零部件的数量。生产控制人员检查现有零部件库存,是否能满足订单的要求,如果不足,就由最后一道加工工序开始,反工艺顺序地逐级“拉动”前面的工作中心,由 M 至 M—1,一直“拉”至工作中心 1。甚至“拉”到供应者或协作厂。后工序需要 1 个工件,就到前工序取 1 件,前工序就再生产 1 件补足在制品定额。“拉动”是靠看板系统来实现的,看板起到指令的作用。在现场,工人不见看板不搬运,不见看板不生产。
(二)看板及其在生产活动控制中的应用。在国外有关书籍中,对看板有不同的定义,可归纳如下:
- 看板,意指卡片,用此卡片授权移动在该控制系统中的物料。
完成日期
表示多个工作中心---------
图 4-11 MRP “拉动”系统
-
看板,意指应用卡片的物流控制系统。
-
看板,用看板卡进行物流控制而发展起来的改进生产的方法。
总之,看板管理是一种生产现场物流控制系统,它是通过看板的传递或运动来控制物流的一种方法。
下面以日本丰田汽车公司为例,说明利用看板进行生产现场管理的过程。丰田汽车公司的看板系统如图 4—12 所示。在生产计划制订方面,丰田公司与其他公司一样,根据企业政策、用户订单制订年度计划、月份计划以及具体生产什么车种,生产多少辆的日计划。日计划的安排应体现均衡化生产的思想。如月计划生产一万辆车,其中 A 型车 5000 辆、B 型车 4000 辆、C 型车 1000 辆。每月工作日为 20 天,则每天可安排生产 A 型车 250 辆,B 型车 200 辆、C 型车 50 辆,形成均衡的日计划。接着将日计划展开为顺序计划, 即展开为装配顺序的计划,上述日计划的顺序可为 AAAABBBBAC 或AAAAABBBBC 等不同循环形式。
图 4—12 丰田公司的计划与看板控制系统
JIT 生产作业计划的主要特征是:它只向总装配指示顺序计划,除此之外,不再向其他加工工序指示顺序计划。但是,应该尽量使总装配之前的各工序,即加工工序、毛坯工序、外协及供应部门等,都大体了解本工序(部门)每月需要生产(供应)的数量。此数量不一定要求准确,但可以作为各工序作业的大致目标,有利于他们进行作业准备和作业安排。
这样,在现场除总装配以外,其他工序都不领取生产计划表。也可以说, 对各加工、子装配过程没有统一的生产指示,他们需要生产什么,生产量多少,何时完工等都由看板进行控制。
图 4—12 中,在总装配线上有许多工位,每个工位有相应的存料点。各
子装配或加工线上,有多个工作中心,每个工作中心附近有两个存料点:一为进口点存料点,用以存贮上一工序已加工完毕、本工序准备加工的零部件; 二为出口点存料点,用于存贮本工序已加工完毕,供下道工序随时提取的零部件。当总装配线收到一个作业计划后,它按该计划要求的品种、数量进行总装作业,由总装线上各工位存料点中抽取总装配所需的零部件,使各工位存料点库存减少。各工位存料点为补充库存,就到各子装配线出口存料点(或协作厂)提取零部件。各出口存料点为保持其在制品定额,继而“拉动”相应的工作中心按批生产取走数量的零部件,它同样也要向前工序工作中心提取必要的工件。这样,就形成了一条向上游工序的“拉动”链。使得整个物流按总装配的要求同步运动。
看板在现场管理中的作用可用图 4—13 说明。图 4—13 中,Ⅰ表示零件加工工序;Ⅱ表示零件子装配工序;Ⅲ表示总装配工序;l—A、Ⅱ一 A 分别为 1、Ⅱ工序的进口点存料处;I—B、Ⅱ—B 为 1、Ⅱ工序的出口点存料处; Ⅲ一 A 为总装配工位的存料处;实线表示零部件的物流过程;虚线是看板的传递过程。
当总装配工序的操作人员从Ⅲ—A 中取用零部件后,就从该处取出一块取货“看板”,到上一道工序的Ⅱ—B 中提取同样的零部件,用以补足Ⅲ—A 中已使用的零部件。与此同时,再从Ⅱ—B 中取出一块加工看板,交给第Ⅱ 工序的操作者,第Ⅱ工序的操作者据此加工生产所需的零部件,制成后补入Ⅱ—B 中。第Ⅱ工序的操作者加工零部件时,又按同样的程序从Ⅱ—A 中提取备加工件。如此倒溯而上,生产流水线在看板的联系和“拉动”下,协调地运转起来。
(三)看板的形式和分类。实际生产管理中使用的看板形式很多。常见的有塑料夹内装着的卡片或类似的标识牌,运送零件小
图 4-13 看板在工序间的传递
车、工位器具或存件箱上的标签、指示部件吊运场所的标签、流水生产线上各种颜色的小球或信号灯、电视图像等。
看板根据功能和应用对象的不同进行分类,如图 4—14 所示。各类看板的功能、内容分述如下:
图 4-14 看板的主要类型
- 生产看板。指在一个工厂内,指示某工序加工制造规定数量工件所用的看板,它又有两种类型:
- 一般的生产看板,其内容如图 4—15
所示。它指出需加工件的件号、件名、类型、工件存放位置、工件背面编号、加工设备等。
加 工 看 板 |
加工设备 |
|
---|---|---|
存放货架号 F14-26 |
工件背面号 A3-252 |
机加工 LD — 6 |
工件号 56790-321 |
||
工件名 曲轴 |
||
产品型号 SX50BM-170 |
容器容量 16 |
图 4-15 一般生产看板
- 三角看板,如图 4-16
所示。它指出待加工工件件号、名称、存放位置、批量及货盘数、再麻风点及货盘数、加工设备等。
图 4—16 三角看板
- 取货看板,后工序的操作者按看板上所列件号、数量等信息,到前工序(或协作厂)领取零部件的看板。取货看板又可分为两种类型:
-
工序间取货看板,如图 4—17
所示。它指出应领取的工件件号、件名、类型、工件存放位置、工件背面编号、紧前加工工序号、紧后加工工序号等,是厂内工序间的取货凭证。
-
外协取货看板,如图 4—18
所示。它除了指出有关外协件特征信息外,还指出本企业名称、外协厂名、交货时间、数量等,它用作向固定的协作厂取货的凭证。
图 4—18 外协看板除上述主要看板类型外,有的工厂还使用信号看板、临时看板等不同用途的看板。信号看板是在总装生产线上(或其他固定生产线上)作为生产指令的看板,它是用信号灯或不同颜色的小球,表示不同的生产状态和指令,在日本称之为 ANDON 板。临时看板是在生产中出现次品、临时任务或临时加班时用的看板,只用一次,用毕及时收回。