基于價值流圖的Ｌ企業(yè)供應鏈分析

摘要：針對L印刷機械廠生產(chǎn)線，論述了應用價值流圖技術進行生產(chǎn)現(xiàn)場系統(tǒng)改善的過程。首先根據(jù)該廠生產(chǎn)線現(xiàn)狀和價值流圖的符號，以可視化的方式描述生產(chǎn)線的現(xiàn)狀，區(qū)分了生產(chǎn)中增值和非增值的環(huán)節(jié)。最后對生產(chǎn)線按連續(xù)流等精益原則改造，繪制出了未來狀態(tài)圖，幫助管理者擬定未來的改善方案。

關鍵詞：精益生產(chǎn)；價值流圖；改善

中圖分類號：F270.7文獻標識碼：B

文章編號：1002-3100(2008)10-0130-04

Abstract: Taking L printing machine factory as an example， this paper uses the value-flow diagram to discuss the improvement process of such a production system. Based on the production line status of this factory and the value-flow diagram symbols， it describes the status of production line with the visualized way and identifies the value-added and non-value-added links in production. Finally it proposes some ways to eliminate these waste such as continuous flow and draw the future state chart， which will help managers to make future improvement decisions accurately.

Key words: lean production; value stream chart; improvement

中國加入WTO 后，將我國的企業(yè)推入到與世界級企業(yè)同臺競爭的大舞臺，企業(yè)如何應對這種挑戰(zhàn)呢？運用精益思想是中國企業(yè)目前最佳的選擇，因為它追求的是人的觀念的更新，過程的不斷完善，企業(yè)潛能的充分發(fā)揮。而價值流圖技術是實施精益生產(chǎn)的一個可視化的系統(tǒng)分析工具，可以指導人們科學地發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)化地改善問題。本文以L印刷機械廠生產(chǎn)線為例，應用價值流圖技術找出了該廠生產(chǎn)線中所存在的設施布置、搬運、等待、設備不足等制約產(chǎn)能的瓶頸問題，結(jié)合工業(yè)工程的方法改善問題，解決了企業(yè)所面臨的困境，證明了精益思想和價值流圖的作用，值得其它企業(yè)推廣使用。

1價值流圖

價值流圖技術脫胎于精益生產(chǎn)，這種工具關注產(chǎn)品的整個生產(chǎn)流程，也就是產(chǎn)品在整個工廠內(nèi)的流動過程，運用標準化的圖形來描述整個生產(chǎn)流。

價值流圖的分析通常能夠幫助管理人員發(fā)現(xiàn)價值流中出現(xiàn)的各種浪費，包括庫存、不合理的搬運及運輸?shù)龋瑫r通過對價值流圖的分析，管理人員能夠根據(jù)企業(yè)的實際情況建立未來的目標價值流圖。通過對當前生產(chǎn)體系的變革，來實現(xiàn)目標價值流圖中繪制的遠景，可使整個生產(chǎn)體系的浪費得到不斷地消除，生產(chǎn)體系中的物料流和信息流更加順暢，生產(chǎn)效率更高，能源、人工、原材料等的投入更少，資金的周轉(zhuǎn)速度更快，從而使企業(yè)進入一個更加良性循環(huán)的運作環(huán)境當中。

2L企業(yè)供應鏈流程圖及現(xiàn)狀分析

L印刷機械廠是一家生產(chǎn)印刷包裝設備的中外合資公司。該公司采用的是單件價值較高的小批量生產(chǎn)方式及“兩頭在內(nèi)，中間在外”的運作模式——自主研發(fā)，主要零部件自行生產(chǎn)、自行組裝；非主要零部件的生產(chǎn)實行外包。由于產(chǎn)品品種較多，L公司的生產(chǎn)模式為推式生產(chǎn)。由銷售部根據(jù)訂單及銷售預測來制定生產(chǎn)計劃，這種生產(chǎn)方式帶來大量的庫存以及較長的生產(chǎn)交貨期（Lead Time）。L公司的生產(chǎn)裝配順利與否很大程度上取決于零部件供應商與外協(xié)單位能否及時提供相應零件，如果供應鏈各環(huán)節(jié)無法協(xié)調(diào)一致，那么L公司在裝配時就會遇到生產(chǎn)延遲甚至停滯的問題。產(chǎn)品線復雜，供應鏈管理困難，供應鏈反應速度較慢等等是當前公司面臨的首要問題。其次是周轉(zhuǎn)資金緊張。企業(yè)在快速發(fā)展的過程中，采購原材料的資金逐步增加，而對產(chǎn)成品資金回收遲緩，導致工廠現(xiàn)金流減少，資金吃緊，特別是由于在制品庫存量大，資金積壓現(xiàn)象比較嚴重。因此，進行生產(chǎn)管理流程的內(nèi)部優(yōu)化是一項急需進行的工作。

L公司的車間生產(chǎn)線流程可用圖1網(wǎng)狀供應鏈流程來表示。

3繪制現(xiàn)狀價值流圖

3.1現(xiàn)狀價值流圖繪制步驟

根據(jù)圖1生產(chǎn)流程，按以下步驟繪制L公司內(nèi)部的價值流圖。

（1）從物流的終點開始繪制。繪制價值流圖首先應該針對某個產(chǎn)品流，從產(chǎn)品流的最末端——客戶開始繪制。從客戶處開始向上游工序逐步實現(xiàn)，至供應商為止。在實際生產(chǎn)過程中， L公司內(nèi)部的生產(chǎn)流程歸為五大功能塊：粗加工、數(shù)控加工、熱處理成型、人工裝配和功能測試工序。每個功能塊內(nèi)部組成獨立的生產(chǎn)線，其中功能測試工序是直接與客戶相聯(lián)系的工序，產(chǎn)品在最終的功能測試完成之后，就進行包裝并根據(jù)發(fā)運計劃發(fā)送給客戶。

（2）分析研究整個物料流中的信息流傳遞的方式。整個價值流中的信息流表示的是產(chǎn)品需求量信息的傳遞方式。L公司所有的生產(chǎn)工序都通過計劃科來制定工序內(nèi)部的生產(chǎn)排程。而該公司的采購、生產(chǎn)、裝配、提貨等主要生產(chǎn)相關活動的信息溝通與信息反饋存在一定程度的缺失，由于每個工序的生產(chǎn)都必須根據(jù)工作令來安排，各個工序的生產(chǎn)并不同步，需要用緩沖庫存來連接。同時，整個公司的生產(chǎn)需求又是通過生產(chǎn)訂單向公司的計劃部門下達的。訂單每個月下達一次，然后計劃科根據(jù)該月的生產(chǎn)訂單制定生產(chǎn)計劃，下達到每個工序。

（3）研究每個功能塊的詳細情況。對于某種產(chǎn)品，用CTi（Cycle Time）表示它通過某一道工序的標準工時，而C/T表示這個功能塊中零件所需要的總加工工時。零件在某一個工位上加工時，不僅僅要考慮其標準工時，還要考慮其人工工時WCTi（Worker Cycle Time）與機器工時MCTi（Machine Cycle Time）。如WCT1 ，MCT1分別表示第一道工序的人工工時和機器工時。對于一些工序來說，生產(chǎn)完畢一批產(chǎn)品之后，如果要切換成生產(chǎn)另外一種產(chǎn)品，必須進行換模的工作。因此還需要記錄工序的換模時間C/O（Changeover）、廢品率RW%（Rework）等信息。

如人工裝配功能塊分為四道工序：

壓接工序：工人先將待加工工件裝上夾具，并夾緊、固定，然后啟動機器，機器自動進行加工，加工結(jié)束后零件自動彈出，掉入儲物籃中， WCT1=10s，MCT1=30s。

割板工序：工人先將待加工工件裝上夾具并固定，然后啟動機器，機器運行結(jié)束后不能自動彈出零件，必須由工人來松開夾具，取下零件。因此，WCT2分為兩部分，裝夾零件耗時10s，卸下零件耗時10s，WCT2=20s，MCT2=10s。

主軸裝配工序：安裝夾具和組裝零件20s，卸下夾具5s，WCT3=25s， MCT3=105s。

面板裝配工序：該工序為完全人工操作，故WCT4=100s，MCT4=0。

由此可知四道工序的總加工工時CT=300s，由于供貨商不能及時提供零件，使得產(chǎn)品在每道工序之前都必須在緩沖庫存區(qū)中等待數(shù)小時，造成產(chǎn)品交貨期長達一周。

3.2現(xiàn)狀價值流圖分析

現(xiàn)狀價值流圖（圖2）如實地記載了L公司物料流和信息流的傳遞過程、物料流增值過程與非增值過程之間的比例、物料流非增值過程。圖中三角形表示庫存，例如在數(shù)控加工過程的前面有3天的原材料庫存。圖的上部描述信息流，生產(chǎn)計劃部門根據(jù)預測訂單和每日送貨要求制定每周生產(chǎn)計劃下達到每一個過程。按月預測量通知供應商廠進行原材料生產(chǎn)， 由傳真組織發(fā)貨。從現(xiàn)狀價值流圖可以看出，工廠當前實行的生產(chǎn)方式是一種按預測進行的“推動”式的單件生產(chǎn)。這種“推動”式的方式存在顯而易見的浪費是：為保證不中斷對顧客的供應，過程之間不得不保持較大數(shù)量的庫存；其它的浪費還有人員負荷不滿、設備完好率低、換模時間長、過多的搬運、缺陷率高等。圖2中最下面的數(shù)字表示， 物料由進入工廠到變成產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長達2個月，而實際用在增值加工的時間僅5小時。基于這樣的現(xiàn)狀價值流圖可以非常容易地對生產(chǎn)體系的現(xiàn)狀進行分析，找出有利于物料流增值的最佳方式，然后對生產(chǎn)體系進行紙上的改進，從而形成目標價值流圖。

4繪制未來價值流圖

4.1未來價值流圖改造原則

在未來價值流圖的繪制過程中，同樣應該遵循實際改善中的一些原則：

（1）按照節(jié)拍時間生產(chǎn)：首先應根據(jù)L公司最大產(chǎn)能，算出工人平均工時，并以這個時間作為平衡點，對工序的工時進行平均分配。其次根據(jù)去年的訂單需求，推算出生產(chǎn)節(jié)拍。最后根據(jù)節(jié)拍調(diào)整生產(chǎn)線的周期時間。如在高峰期，L公司的D型號產(chǎn)品每月產(chǎn)量為10臺即3天就要生產(chǎn)1臺成品，而一臺D型號產(chǎn)品又需要4件撐擋小板零件。所以，在扣除發(fā)黑工藝所需要的兩天時間后，實際在L公司內(nèi)的生產(chǎn)要求為一天八小時之內(nèi)要完成4件撐擋小板的落料、銑工和鉗工等工藝。

（2）盡量采用連續(xù)流生產(chǎn)方式：印刷機的裝配總工時長，無法實現(xiàn)連續(xù)增值，但裝配單元（如主軸、附件裝配）可采用連續(xù)生產(chǎn)方式，這樣可便于公司安排日生產(chǎn)計劃，從而解決客戶需求多樣化與按訂單生產(chǎn)的矛盾。以一臺印刷機的生產(chǎn)周期作為一個時間段，將每個工作日按CT分成若干時間段。再按已確定的訂單寫成“看板”。裝配車間內(nèi)的每個工作人員都能見到“看板”（精益生產(chǎn)的可視控制）。此外，減少取料時間，將組裝所需材料放置附近，緊鄰裝配車間，可起暫存庫的作用；人力配備可根據(jù)訂單需求變動，在淡季時，減少工人數(shù)量，可延長生產(chǎn)周期，在旺季時，增加工人，可增加單位時間產(chǎn)量，即利用人數(shù)來平衡節(jié)拍，從而達到柔性生產(chǎn)的目的。在無法采用連續(xù)流生產(chǎn)的地方使用超市和看板來控制拉動，如牙排定位凸輪工序間夾雜著于外協(xié)單位處進行的二次加工或熱處理工藝，這樣適宜采用超市和看板形成拉動信號系統(tǒng)。

（3）盡量只在一道工序上接受生產(chǎn)計劃：運用超市拉動系統(tǒng)和連續(xù)流生產(chǎn)單元之后，生產(chǎn)計劃的下達過程就會發(fā)生變化。在現(xiàn)狀圖中，每個生產(chǎn)功能塊的生產(chǎn)執(zhí)行過程是各自為政的，每個生產(chǎn)功能塊都不知道自己的下游工序需要什么產(chǎn)品，也不知道需要產(chǎn)品的數(shù)量和種類，因此，每個功能塊的生產(chǎn)活動都是直接受到生產(chǎn)計劃部門的指揮，接到生產(chǎn)計劃之后，再生產(chǎn)計劃中安排的產(chǎn)品，因此在生產(chǎn)體系內(nèi)部，生產(chǎn)非常容易出現(xiàn)過量生產(chǎn)、庫存堆積等情形。這些情形都是應該在未來價值流圖中避免出現(xiàn)的。

（4）盡量應用均衡生產(chǎn)的理念：均衡生產(chǎn)要求公司能快速換模來應對市場上顧客的不同需求。因此在繪制未來價值流圖的過程中，除了實現(xiàn)讓整個生產(chǎn)體系快速增值之外，還必須保證生產(chǎn)體系有一定的柔性。均衡生產(chǎn)方式建立之后，生產(chǎn)體系生產(chǎn)的產(chǎn)品就是整個產(chǎn)品組合中的各個產(chǎn)品交替完成的。

4.2繪制未來價值流圖的研究

根據(jù)前述的幾個原則，綜合公司生產(chǎn)體系中的具體情況，選擇不同的生產(chǎn)信息傳遞方式i（生產(chǎn)看板、超市或者生產(chǎn)計劃）和物料流動方式（超市、FIFO管道或者緩沖庫存），以現(xiàn)狀價值流圖為基礎，繪制L公司的未來目標價值流圖。

在未來的價值流圖中，每個功能塊內(nèi)部都采用連續(xù)流生產(chǎn)方式，生產(chǎn)計劃下達到人工裝配工序。人工裝配工序和最后的功能測試工序之間采用FIFO管道連接，這樣功能測試崗位就不需要接收單獨的生產(chǎn)計劃了，只需要根據(jù)先進先出的法則接收來自上道工序的產(chǎn)品就可以了。另外，人工裝配工序和前道工序之間通過超市和看板來連接，前道工序同樣也不需要接收單獨的生產(chǎn)計劃，只需要根據(jù)后道工序的生產(chǎn)看板來嚴格為超市補貨就可以了。

在未來價值流圖中，L公司的主要原材料庫存也以超市的形式存在，并且設置供應商看板，當原材料庫存中的物料被消耗掉了之后，倉庫中會自動產(chǎn)生供應商看板，產(chǎn)生原材料需求信息，原材料需求信息傳遞到生產(chǎn)計劃部門之后形成供應商訂單，向供應商訂貨。在未來價值流圖中，訂貨的周期大大縮短。

5結(jié)束語

由現(xiàn)狀圖與未來價值圖對比可見，未來價值流圖3中各個功能塊之間已經(jīng)不再用緩沖庫存來連接。產(chǎn)品的增值加工時間仍為5小時，但產(chǎn)品的制造周期大大減少，降低到7.5天。未來價值流圖為制定實現(xiàn)精益生產(chǎn)方式的計劃提供了基礎。但是真正實施還需要周密的計劃和大量的工作。價值流圖方法本身并沒有提供結(jié)構化的方法，而僅僅提供了一些經(jīng)驗性的指導原則，因此，價值流圖方法的應用，還必須借助有相當經(jīng)驗的管理人員來進行。

參考文獻：

[1] Mick Rother， Rick Harris. Creating Continuous Flow[M]. Lean Enterprise Institute， USA， 2001.

[2]Wardi， Y.Melamed， B.. Continuous flow models: modeling， simulation and continuity properties[J]. Decision and Control， 1999，1(1):34-39.

[3] 鄧修權，齊二石. 精益生產(chǎn)方式拉動生產(chǎn)系統(tǒng)設計程序的研究[J]. 工業(yè)工程與管理，2005，5(5):27-29.