精益生产之标准作业

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　　■ 资深管理顾问 蒋坛军

　　综合大野耐一(精益生产主要创始人)、门田安弘等人的观点，标准作业之主要目的在于：用最少的人数、设备数进行生产、实现各工序同步生产(平衡生产)、把过程库存(持有量)控制在最少数目。

　　标准作业的三要素为：节拍时间、标准作业顺序、标准过程库存量。

　　在一些未实施精益的企业，其实也已有一定的标准作业基础，例如常见的“生产指示书”、“作业要领书”等，但为了更进一步进行精确管理，精益生产中会常用到“产品流程分析表”、“标准作业组合表”。

　　标准作业实施过程如下：计算节拍时间(含生产节拍与装箱节拍)、改善现有产品流程、分析操作员活动与计算人数、分析设备活动与计算设备数目、改善产线平衡率、确定作业顺序、确定标准过程库存、编制和实施标准作业组合表、“水蜘蛛”等。

　　节拍时间

　　JIT(生产及时化，Just In Time)主张只准时生产客户所需的产品数量，以此来杜绝过量生产的浪费。若想达到此目的，则需要计算满足客户需求的生产节拍(Takt Time)。

　　节拍时间 = 每班可用工作时间 ÷ 每班客户需求量

　　例题：每日需要生产400个，当班次可用工作时间为26400秒，则其节拍时间应当为：

　　26400秒 ÷ 400个 = 66秒(每66秒生产一个产品)

　　原则上，所有工序的生产节拍应该保持一致，否则容易出现生产不顺畅、半成品积压、等待;物料与零配件供应也应该满足生产节拍的要求，过早则易出现库存积压，过迟则易出现等待。

　　装箱节拍

　　因为往往超过一个的产品会装入同一包装箱内，为了避免做完一个产品就装一次箱所带来的时间浪费，所以装箱节拍与生产节拍不宜相同。

　　装箱节拍 = 生产节拍 × 装箱批量

　　例题：生产节拍是66秒，计划每次移交20件产品，则其装箱节拍为：

　　66秒 × 20件 = 1320秒(22分钟)

　　分析现有产品流程

　　分析一款产品生产流程的内容主要有：产品路径、工序、工序时间、浪费种类等。其主要目的是清晰识别该产品生产流程中存在的各种浪费，并确定和采取必要的改善措施。

　　分析操作员活动与计算人数

　　如前文所述，标准作业的目的之一是用最少的人完成工作，故需对现有操作人员的工作进行分析，采取措施把人员所导致的浪费予以消除，然后确定所必需的最少操作人员数。操作人员数的的计算公式如下：

　　操作人员数 = 总手工时间 ÷ 节拍时间

　　例题：总手工时间为300秒，节拍时间为66秒，则操作人员数为：

　　300秒 ÷ 66秒 = 4.5人

　　实际上4.5人是不存在的，需进一步改善以压缩总手工时间、或与其它生产线共用一个操作员，要么安排5个人。

　　分析设备活动与计算设备数目

　　设备活动通常包括装料、卸料、运行，等候等。为了使产线按照生产节拍流畅生产，有必要对生产设备的浪费情况进行分析与改善，以便安排最少数目的设备来满足生产节拍。满足生产节拍的设备数目的计算公式如下：

　　满足生产节拍的设备数目 = 总设备生产时间 ÷ 设备运行中的产品件数 ÷ 节拍时间

　　例题：总设备生产时间为150秒，每次生产1件，节拍时间为66秒，则满足生产节拍的设备数目为：

　　150秒 ÷ 1件 ÷ 66秒 = 2.27 (台)

　　实际上2.27台设备是不存在的，需进一步改善以减少总设备生产时间、或与其它生产线共用一台设备，要么安排3台设备。

　　改善产线平衡率

　　产线平衡率 = 各工序时间总和 ÷(工序数目 × 瓶颈工序时间)× 100%

　　应设法进行产线平衡率分析并加改善，以令各工序尽量趋向同步生产(平衡生产)。生产平衡率越高越好。对产线不平衡的改善思路有：

　　分担转移: 即把耗时较长工序的工作，转移到耗时较短的工序里去;

　　作业改善：对耗时较长的工序进行改善，令其耗时缩短;

　　增加人员：对耗时较长的工序增加作业人员;

　　拆解取消：拆解作业流程与动作，继而取消对不必要的流程、动作;

　　简化合并：采取改善措施，把一个以上的流程、动作予以简化、合并;

　　重新分配：从整线的角度审视，把各工序的作业流程、动作、人员予以重新分配。

　　确定作业顺序

　　为了使作业人员最少化，必须基于产品的总手工时间、生产节拍时间，对作业人员所操作的工序、作业顺序进行平均分配。

　　操作人员的作业顺序不一定与工艺流程顺序保持相同，如下图所示。在下图中，三个操作人员完成了11个工序的作业，若在传统的产线中，则需要11个操作人员，如此便达到了少人化。

　　标准过程库存

　　对于有中长期稳定订单的产品，为了满足生产及时性的需要，可保持适量的过程库存。所以，“零库存”的真正含义是: 不保持多余的库存，而非绝对的零库存。

　　标准过程库存 = 生产周期 ÷ 生产节拍

　　例题：一工序的生产周期是2小时，生产节拍是66秒，其标准过程库存为：

　　7200秒(2小时)÷ 66秒 = 109件

　　标准过程库存量应设法压缩到最少，以减少库存带来的场地费用、寻找和搬运带来的效率损失、变质成本、滞销后报废的风险等;另外，标准过程库存量一旦可压缩到最少，则现场也会变得清爽，可令生产更加顺畅。

　　编制和实施标准作业组合表

　　大野耐一主张《标准作业组合表》由现场人员进行编制，理由是他们更熟悉现场的情况，且可借此促使现场人员进行改善。

　　《标准作业组合表》的组成包括：布局示意图、节拍时间、操作时间、作业顺序、标准过程库存量、生产周期、作业人员、设备等。

　　应定期、不定期抽查《标准作业组合表》的适宜性，以促使作业人员进行改善，不断优化标准作业的水平。

　　“水蜘蛛”

　　水蜘蛛原为一种可在水面灵活快速行走的昆虫，丰田人将物料配送员称之为“水蜘蛛”，寓意物料配送员可灵活快速在车间提供产线所需的物料。

　　标准作业把作业内容精确计算，以促使作业人员最大化专注于能产生价值的作业。但在生产现场，仍有大量的非标准作业，例如物料配送。

　　而在实施单件流的状况下，任何一个作业人员花多少时间去取物料的话，则整条生产线的所有作业人员会损失多少时间;若每个人都离开生产线去取物料的话，浪费的时间就更多了。而生产线浪费时间可产生的利润，一般远远大于雇用物料配送员的成本。

　　另外，“水蜘蛛”是按照生产节拍来成套供应物料(SPS，Set Parts Supply，即每次按照生产节拍配送一部车所需的所有物料),一旦发现生产线有等待、中断等异常，就可马上看出问题出在何环节，然后马上就可采取改善措施，这亦是实施“水蜘蛛”的重要目的之一。

　　随着时代的发展，“水蜘蛛”也未必是人，可以是AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)。另外，在一些行业，或不宜每次只基于一个产品来配送所需的所有物料，而可能基于数个或数十个(即小批量流)来配送所需的所有物料。

　　“水蜘蛛”的实施基本步骤为：识别产线对物料配送的要求(单套、多套、节拍时间等);确定“水蜘蛛”人选和数目;确定线边仓位置和容量;确定配送路径;确定物料容器的规格;确定搬运工具;确定产线接收物料的位置与方式。

　　实施“水蜘蛛”有助于产线实现效率最大化;可促使标准作业得以顺畅运行;可通过与节拍时间的差异来判断产线问题之所在;成套供料可大幅削减漏装、误装的机会等。

　　若生产不能实现标准化，则各人员、各工序的作业节拍、过程库存将处于各自为政的状态，于是精益生产两大支柱之一的“JIT”，也就失去了根基。