基于價值流的軍工企業生產線分析與改善

趙 榮，遲岸林，鐘文慶，孫博睿

(北方導航控制技術股份有限公司，北京 100176)

基于價值流的軍工企業生產線分析與改善

趙 榮，遲岸林，鐘文慶，孫博睿

(北方導航控制技術股份有限公司，北京 100176)

結合北方導航控制技術股份有限公司原有的生產組織方式和擺閥現有加工工藝流程，繪制了改善前價值流現狀圖，并根據精益思想的精髓，分析找出了生產線存在的瓶頸問題。按準時化生產模式和降本增效原則，優化設備布局和作業流程，繪制了未來價值流圖。通過改善方案的實施，使企業獲得了很好的經濟效益。

價值流圖；瓶頸工位；準時化生產；降本增效

北方導航控制技術股份有限公司是一家武器生產配套單位，在某種程度上還沿襲著原有國有企業不計成本的粗放型生產方式，如生產組織混亂、計劃調度不及時、原料投放無節制、產品制造周期長和人員作業效率低等。面對激烈的市場競爭和制造業“微利”時代的到來，企業的產值雖然連年攀升，但利潤卻有下降趨勢[1]。隨著中國兵器工業集團公司全價值鏈體系化精益管理戰略的推進，原有的生產組織模式嚴重制約著企業自身的發展需求，一方面面對上游科研單位計劃變更快，應接不暇；另一方面面對下游總裝客戶單位要求工期短，不能按時交貨。多品種、小批量快速投產成為今后轉型升級的必由之路。

本文針對本公司擺閥產品生產線，采用價值流分析工具找出增值比極低的原因所在，在提升班產能和降低成本的主旨下，考慮如何更加有效地利用人員、設備和場地等資源，以達到提高企業效益的目的。

1 企業生產線現狀分析

1.1 改善前設備布局

本公司精密機械制造車間采用傳統的機群式布局(見圖1)。由于擺閥產品設備布局分散，物流路徑太長，孤島式作業信息傳遞不及時，造成工序間在制品多，搬運時間長，生產現場混亂，管理難度大，工件流轉距離遠，物流路徑不暢，以及存在交叉迂回現象[2]。經實測，原物流路徑450 m，占地面積達1 350 m2。由于原來采用每序按批檢驗，工件圍繞檢驗班反復周轉，導致產品制造周期過長，班產能過低。

從精益生產的角度來看，設備布局不合理，工序間轉運遠、時間長、強度大，工序間存在閑置等待，孤島作業信息封閉，加工狀態不明，計劃調度混亂、不及時；同時，等待、過量生產和交叉搬運等都是不創造價值的活動，應予以消除。

1.2 擺閥原工藝流程

為分析原生產過程的組織情況，通過現場調研觀測統計，繪制了擺閥原工藝流程圖(見圖2)，同時也為后續工藝優化奠定了基礎。從圖1和圖2可以看出，設備布局不合理，各工序加工能力差異大，工序間檢驗流轉批量大，再加上一次性大批量投放原料，造成工序間在制品太多、資金占用量大、現場混亂和物料搬運交叉迂回等方面存在不合理情況。

1.3 生產線價值流現狀圖

價值流管理模式徹底打破了傳統生產組織模式下，各部門畫地為牢、相互扯皮和溝通協調不及時的窘態，為企業在不增加較多投資的基礎上，解決原料投放、工序間半成品/成品堆積和出貨延誤，從而快速響應市場，滿足客戶需求提供了應對法寶。運用價值流現狀圖(見圖3)直觀繪制出一個產品從始至終的全部生產活動，用簡單符號繪制“產品價值流現狀圖”，反復不斷地優化生產制造各環節的瓶頸問題，繪制并更新“產品未來價值流圖”以表達價值流改善的方向和成果。最終實現消除浪費和消除產生浪費的根源，使企業處于低成本良性運轉狀態，能夠及時滿足顧客需求，提升自己的市場核心競爭力[3]。

2 企業生產線改善方案制定

通過對上述價值流現狀圖進一步分析，改善主要集中在如下幾個方面：1)生產計劃，生產安全計劃部應下達詳細的年度、月度計劃，車間根據實際情況分解計劃，制定自己均衡的月、周、日計劃；2)優化工藝，均衡生產節拍，避免工序安排不合理，人員閑置等待，充分利用設備發揮整體群集效應；3)按精益生產要求重新布置生產線，縮短物流路徑,提升班產能；4)按準時化生產方式組織生產，合理配置人員、設備，降低成本。針對上述問題，筆者按精益生產思想制定了下述解決方案，并繪制了相應的未來價值流圖。

圖3 擺閥價值流現狀圖

2.1 工序均衡化

為滿足本公司現在每天實際裝配進度，要求擺閥產品的生產節拍=每天有效工作時間/產品日需求量=6×60×60/78=277 (s)。原陳舊的工藝流程遠遠滿足不了客戶需求，同時考慮到人員緊缺和設備成本問題，利用精益生產中ECRS原則和5W1H技術對擺閥產品工藝進行了如下改善。

1)合并原工序1和工序3。考慮到底孔φ2.5 mm較合適、攻螺紋不深(深度3.5 mm)的情況，用數控車床代替普車和攻絲機，這樣既可以縮短普車加工時間，又可以減少設備和人員的配置。

2)原工序2和工序4采用一人同機作業。工序2和工序4主要是對擺閥前端20°錐面和Sφ6h6球面熱處理(高頻淬火)前后的粗、精加工，加工內容和裝夾定位方式有相似之處，由于加工時間相對較短，采用一人一機完全可以滿足生產要求，在實際加工中工人巧妙地自制特殊工裝，這樣可以方便、靈活地改變加工內容，只需調用不同程序即可快速切換加工，避免了工序間閑置等待。在實際加工中，由于該工人時間相對充足，還負責管理熱處理存貨超市的入庫與出庫。

3)重新安排工步，外加1臺加工中心代替原工序5的萬能銑和原工序7的普車。通過深入研究原工序5和工序7，主要是為保證2組面相對于中心孔嚴格的位置度和對稱度，裝夾繁瑣而實際加工內容并不多。改變工藝后，先用1臺加工中心加工好互成90°的2組平面，去除另外1組平面的余量，并打好中間精度較高的中心孔；然后，通過特殊的工裝，以打好的中心孔定位鎖緊，夾持上步加工好的1組面，精銑另外3組平面，這樣既可以盡可能地縮短加工時間，又可以方便地保證擺閥最終精度要求。

經測定，改善后的標準作業時間分別為530和550 s，大大簡化了工序，降低了設備和人力投入。作業時間看似遠大于生產節拍，但可通過靈活組織生產，單獨安排兩班制來解決，故并不與生產節拍相悖。

2.2 優化設備布局

結合車間生產現狀，按精益生產要求，制訂詳細的搬遷布線方案，建立精益生產示范區。打破原機群式布局，將擺閥生產流程按工藝布置成直線型。

重新設計后的示范線布局(見圖4)結構緊湊，整個工藝路線流暢清晰。通過設計物料傳送帶，大幅度降低了工人的勞動強度，加快了工件流轉速度。物流路徑由原來的450 m縮短到30 m，避免了原物流路徑遠而長和交叉迂回的問題；同時，設備實際占用面積大大減少(由原來的1 350 m2減為135 m2)，為生產現場節約了寶貴的場地。

圖4 示范線布局圖

2.3 精細化拉動式生產

以準時化生產為核心，建立目視化看板管理體制，通過生產看板和存取貨看板拉動工序間的流動；同時，制定一整套防錯技術[4]，使用專用量具實現快速檢驗，加強工序之間的自檢和互檢，外加檢驗人員的定期巡檢代替原來長時間等待的批檢。

為了有效管控工序間在制品，盡可能減少不必要的管理和庫存成本，通過安裝傳送帶實行小批量快速傳遞，來保證工序之間的連續性，并起到微調和均衡生產的作用。經示范線在1個月標準作業操作運行中發現,熱處理前以25件一流轉，日產100件；熱處理后以20件一流轉，日產80件適宜。

2.4 改善效果及未來價值流圖

根據上述制定的改善方案，繪制了圖5所示的擺閥產品的未來價值流圖。從圖3和圖5可以看出，生產線各工序間在制品庫存大幅度降低了，整個生產周期由原來的66.78 d縮短至現在的7.163 d。工藝優化后，增值時間由原來的0.748 6 h變為0.619 4 h。整個生產線清晰明朗，運行良好，設備人員配備也明顯減少。改善前后對比情況見表1。

圖5 擺閥未來價值流圖

表1改善前后對比

增值時間/h生產周期/d增值比/%平衡率/%工序數人員配備物流路徑/m占地面積/m2平均日產能/件改善前0.748666.780.186534.039945013503.89改善后0.61947.1631.42157.93763013580改善度減少縮短增加上升17.26%89.27%6.62%70.23%——縮短減少93.33%90%

3 結語

本文使用價值流工具對軍工企業生產線進行了詳細分析和改善，在示范線建成后，生產組織井然有序，部門之間的相互協調配合，快速響應能力明顯加強。通過建立一系列規范制度，同時配備精益專員負責收集、聯絡和排查出現的各種問題等，示范線一直處于良性運營狀態。生產周期大大縮短，班產能明顯提升，人員效率也顯著改善，達到了良好的預期效果。

[1] 祝蘭芳，王征兵.微利時代下制造業的成本管理[J].管理現代化，2008(2)：30-32.

[2] 楊勇霞，徐克林.基于價值流的生產線分析與改善[J].機床與液壓,2008，36(12):40-42.

[3] 孫廣青.基于價值流圖分析方法的手機準時化生產研究[D].天津：天津大學，2008.

[4] 陳思專，吳郁峰.首屆亞洲質量網大會暨第17屆亞洲質量研討會——首屆中國質量學術論壇論文集：第2卷[C]. 北京：中國質量協會，2003.

責任編輯鄭練

AnalysisandImprovementofMilitaryEnterprise′sProductionLinebasedontheValueStreamMapping

ZHAO Rong, CHI Anlin, ZHONG Wenqing, SUN Borui

(North Navigation Control Technology Co.,Ltd., Beijing 100176, China)

According to the production organizational mode and the existing machining process of swing valve of North Navigation Control Technology Co., Ltd., a present state graph was drawn by using value stream mapping technique, and the problem which restricts the production was found out in light of some basic methods of lean production and industrial engineering. The production line was improved by rearranging equipment layout and optimizing technological process based on the JIT production and the principle of reducing the costs and increasing the efficiency, a future state chart was drawn which can help the factory to make the future improvement decisions. It makes the enterprise has obtained the very good economic benefits.

value stream mapping, the bottleneck process, the JIT production, reducing the costs and improving the efficiencies

F 407.4

：A

趙榮(1985-)，男，碩士，助理工程師，主要從事車間現場工藝技術、車間精益生產管理和車間信息數字化建設等方面的研究。

2014-08-12