基于價值流圖的RT 公司裝配生產線優化

郭春東，韓 靜

（河北科技大學經濟管理學院，河北 石家莊 050018）

目前中國市場環境變換不斷，企業為提升自身整體發展水平不斷深入實施精益生產的管理理念和模式。價值流圖可以將精益思維融匯貫通于生產實踐中，對生產流程中存在的問題進行系統性、持續性的優化，從基礎性生產制造活動中找尋成本節約的途徑方法，找尋更加實際的優化方法。

1 企業現狀分析

RT 公司作為中國衛浴行業的名牌企業，自1999年創立以來，申請了100 多項節水領域自主知識產權，并榮獲9 大全球主流高端認證。但是在企業快速發展的同時, 生產管理中的問題也日益突出：生產效率低下，企業經濟效益急需提高；車間布局安排不當，造成搬運距離和成本增加；庫存數量較多，占用企業大量資金；企業作業現場混亂，出現了諸多管理問題。同時伴有設備不清潔、通道有雜物堆積，工作區域無劃分、工作器具無定位，物料、工具和生活用品隨意放置等現象，降低了工作效率。由于影響產品最終質量的因素多且難控，所以生產中出現不良品造成重修和返工的現象并不罕見。

2 價值流分析[1-5]

2.1 繪制現狀價值流

生產排程、設備、人員、作業環境、物流體系成熟度以及工人技術水平等都是影響精益生產的因素。排水閥組裝裝置由調節片、擺桿、浮筒、隔離板、連接管、卡盤、插銷、按鍵組、四連桿和上蓋組成，操作工人30 人，工藝時間164 s，設備平均換型時間14.1 min。進水閥組裝裝置由條螺紋、抬桿、插銷、本體、上罩、三角墊、螺母、止水器和節流器組成，操作工人22 人，工藝時間55.87 s，設備平均換型時間11.67 min。包裝裝置由裝袋（進、排水閥裝袋，說明書裝袋，按鈕裝袋）、檢查、封袋和裝箱（稱重、碼放）組成，操作工人6 人，換型時間較短可忽略不計，RT公司裝配流程價值流程現狀分析如圖1 所示。

圖1 現狀價值流圖

2.2 價值流現狀分析

對試點工位進行實際觀測，對現狀價值流圖中的數據進行如下具體分析：①產品換型時間過長。縱觀進水閥排水閥整體裝配工藝路線，大部分工藝環節換型時間在10 min 以上，最多可達15 min，不利于多品種小批量產品的生產。②裝配過程中訂單更換頻繁，加工裝配工藝和順序也并不固定，而傳統的固定式流水線生產難以根據不同產品特點改變位置，導致在組裝過程中順序混亂、錯料的現象常見。③增值比低，真正對產品進行增值作業的時間只有241.43 s，非增值作業時間達到14.1 min，增值比率僅達到22.2%，時間主要消耗在等待、搬運、返工過程中，生產率低。④供應商是5 d 制周供貨，周期較長易造成巨大材料積壓，造成庫存浪費，增加企業成本，應該進行適當壓縮。

2.3 繪制未來價值流圖

未來價值流致力于建立一條完整的生產鏈，該生產鏈涵蓋了產品從原材料轉變為成品并給它賦予價值的全部活動，每個單獨的過程都通過推、拉式系統與顧客建立聯系，通過識別當前狀態的浪費損失，討論改善策略與方法，繪制信息流和物流，繪制時間軸實現未來價值流的繪制，為企業經營提供系統化持續性改進。從價值流現狀圖可以看出，企業生產周期較長，非增值時間過長導致增值比較低，同時存在庫存積壓、現場混亂等問題。

因此，本文在對未來價值流的改進中重新調整裝配順序，領料員在倉庫領取全、半排調節片后送往齊套超市形成隔離板半成品，極大縮短了加工線上的裝配時間，同時將浮筒與本體完成預組裝，形成本體齊套超市。改善后的排水閥生產周期由14 d 縮至10.5 d，作業時間由241.43 s 縮至145.17 s；進水閥生產周期由14 d 縮至9.25 d，作業時間由136.2 s 縮至125.97 s，未來價值流如圖2 所示。

圖2 未來價值流圖

3 提出改善方案

3.1 基于ECRS 原則對七大浪費現象的改善

企業根據ECRS原則對車間設施布局進行再設計，劃分作業區和生活區，為作業環境潮濕的試水區設立單獨作業空間；制定標準進水閥、排水閥裝配流程，在包裝前段增加質檢人員，并培養員工自檢習慣；增加進、排包裝一體線代替裝配B 線，組裝完成后直接打包裝箱，無需先將成品碼放再到包裝區領取進行作業；根據ECRS 原則對裝配流程再設計，在隔離板、本體、擺桿、條螺紋和螺母工序前設立齊套超市，簡化流水線工序；配料員要提高物料配送的準確性和及時性，達到多頻次、少批量、高準確度的配送要求；各部門加強協調，加強生產現場管控，最大程度降低在制品庫存和原材料庫存，這也是使產品價值增值的重要環節。維修部門應加強自身工作素養，及時有效地解決設備故障，員工加強對設備的保養，準確安裝設備，減少等待的時間[6]。

3.2 加工異常分析改善

統計試點車間一周內出現的殘次品數達到194件，總結不良品產生的原因有裝配不良、來料不良、測量誤差、設備故障、刀具磨損、圖紙及其他不良，按不良比例、數量等數據的大小排列并連接百分比累計曲線，對應柏拉圖如圖3 所示。分析可知，84.57%的產品不良原因為裝配不良、來料不良以及測量錯誤。因此質監部門應嚴格把控來料質量，提高員工技能水平，減少來料、裝配和測量環節的失誤，提高產品質量。

圖3 缺陷產品柏拉圖

3.3 標準作業改善

標準作業的目的是輔助人、物料和信息流動，以便工廠能夠將客戶所需要的產品按照準確的數量和時間交付。TWI 日本產業訓練協會提出“講三練四”訓練法則：培訓師把作業步驟、技術要點和質量要求講解3 遍，學員重復4 遍操作。通過對價值流的研究，規范工藝作業標準，制定SOP 標準化作業表和時間觀測表，使操作者規范作業步驟及動作要領，為進一步改善生產線裝配流程打好基礎[2，7]。

3.4 精益車間布局改善

本文以精益理念為導向，在與公司相關人員反復討論下，決定從以下幾方面對本車間進行布局優化：劃分作業區域，將環境潮濕的試水區設單獨空間，并根據物料流通方向設置出入口，減少為浪費；改善生產現場混亂情況，取消裝配線兩側的物料緩存區，設立集中緩存區；根據生產節拍合理增加成品發送的頻率，減少車間內物料；采取流水線模式將進水閥、排水閥B 線與包裝線合并，減少組裝線與包裝線之間的等待時間；用“雙面式”工位代替“單線順向”模式，便于員工之間交流，緩解物料堆積，經過訓練的員工可自動調節生產速度；為每個作業區設立員工休息區，嚴禁將生活用品帶入作業環境中，進行現場管理。

4 改善效果分析

4.1 工藝時間改善效果分析

根據價值流圖分析結果可知，RT 公司裝配車間改善前后的非增值時間得到了縮減，意味著相同時間內有更多的時間用于增值作業，加工一批進、排水閥所需時間和生產周期改善前后的效果對比如圖4 所示。

圖4 裝配時間和生產周期改善前后的效果對比

通過一系列改善措施，排水閥裝配時間由241.43 s減至145.17 s，生產周期由14 d 變化為10.5 d；進水閥裝配時間由136.2 s 降至125.97 s，生產周期由14 d 變化為9.25 d，這是因為對車間布局進行了改善，解決了物料亂堆亂放問題，同時對操作流程進行了標準化規范，建立齊套超市，減少了裝配線的耗時，從多方面多角度進行了問題的發現、分析和解決。

4.2 搬運距離改善效果分析[8-9]

基于精益理念以物料運輸距離最小為目標對車間布局進行改進，對工作區域進行劃分，對器具進行定位管理，疏通通道，解決了物流路線交叉、迂回等問題，縮短了搬運行程，減少了搬運與等待時間。改善前物流路線長度約為1 031 m，改善后約為825 m，縮短了19.98%，同時將17 條運輸路線減少為11 條，與原有車間布局相比較，改進后的車間布局在縮短搬運距離上效果顯著，極大程度提高了生產效率，縮短了等待時間。

為方便描述將進水閥A 區、排水閥A 區、進水閥B 區、排水閥B、試水區、包裝區、裝車區、原料區、成品區和待裝區依次以字母A—J 表示，改善前后物流距離對比分析如表1 所示。

表1 改善前后物流距離對比分析

4.3 庫存的合理化管理改善效果分析

在充分考慮價值流的基礎上，以提前預測市場變化為前提為生產排程制定了科學合理的生產計劃，對生產現場進行管控，避免產品生產與市場需求不匹配。選取AR0021 型號產品進行庫存跟蹤發現，在連續22 d內經過改善物料庫存筐數由4 427 個大幅度減少至3 581 個，庫存降低比率由初始的-0.03%增加至42.53%，企業將拉式生產與推動生產進行了結合，使產品迅速切換，對生產工藝流程的改善有促進作用。

4.4 現場管理改善效果分析

運用“5S”管理，圍繞整理、整頓、清掃、清潔和素養進行15 個問題的設置，運用5S 進行評價得到初始評分均小于50 分，逐步進行問題的發現與改善后均達到了90 分以上，實現了80 分預期目標。同時看板管理是一種以公開化和視覺性為特征的管理方式，管理者的要求和意圖一目了然，員工通過自主管理、自我控制來提高勞動生產率。

5 結束語

本文基于精益理念，以RT 公司進水閥、排水閥裝配線為研究對象，繪制其現狀價值流圖并識別出當前存在的問題。通過對裝配車間的系統化改善，排水閥裝配時間縮短了96.26 s，生產周期縮短了3.5 d；進水閥裝配時間縮短了10.23 s，生產周期縮短了4.75 d；庫存積壓問題得到了解決；物流線距離縮短了206 m，運輸路線減少了6 條，改進后的車間布局在縮短搬運距離上效果顯著，極大程度提高了生產效率。本文運用精益生產的原理與方法分析解決問題，解決了企業當前困境，證明了精益思想和價值流圖的作用，為持續優化裝配線、提高企業生產率提供了幫助。