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西米克生产过程中的精益生产流程管理

来源:    发布时间:2013-02-18 10:01     浏览次数:

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  初识精益的秋天
  2005年秋天,王教授接待了一名特殊的学生,他就是西米克公司老总张先生。西米克公司是一家专业制造充电电池的代工企业,因为产品合格率高、交货期准时,得到了国际市场的认可。
  2005年夏季开始,西米克公司的销售订单开始激增,到了9月,订单量已经达到了600万颗电池。可这600万件产品是全部工人们连续加班赶出来的,这个数字也基本是西米克的生产上限。虽然9月西米克勉强完成任务,可是随着订单数量的增加,不能按期交货的威胁越来越大,同时过多加班引起员工的不满也越来越严重。
  该如何解决这个问题?张总很是困惑,于是他找到了同济大学管理科学系的王教授。听完张总的介绍,王教授在简单分析后认为,西米克的生产过程存在着很多浪费,而这些浪费通过精益生产是完全可以避免的。在张总的邀请下,王教授带领的顾问小组来到西米克试行推广精益生产模式,以西米克的生产瓶颈卷绕工序作为试点。10月,由张总担任组长、王教授担任总顾问、分管生产运作的李副总担任副组长的精益项目小组正式启动。
  张总表示,在两周内并不对精益做出具体的指标性要求,但是有一个基本约定——要尊重现场操作员工,不可以在现场训斥员工。王教授提出的要求则是希望在公司层面上重视和支持此事,张总要经常到车间现场走走。
  消除疲劳,提高效率
  顾问小组在仔细考察了工厂的现场后,与车间管理人员、操作工人进行了多次交流,组织了针对操作工人的座谈会,集中了解员工工作中的最大期望。参加座谈会的员工代表普遍表示,他们最大的期望就是休息。顾问小组从工作现场也看到,很多工人有显著的疲劳现象,尤其是上班三个小时后。而且为了赶工期,工人们加班不仅仅占用周末时间,就连每天的吃饭时间也从一个小时压缩到了半小时。由于车间实行的计件工资制度,每个工人又是独立操作机器,所以部分员工减少吃饭时间是出于“自愿”。而一个工人的提前离开对其他人又会造成心理压力,“传染”之下工人们的吃饭时间越来越短,有的工人甚至只吃一刻钟或是不吃饭就赶回车间生产。
  基于这些调查,顾问小组提出了一个大胆的提议——减少员工的工作时间:第一,规定员工每次吃饭的时间必须恢复到一小时;第二,建议任何人饭后都不得自行提前开工,必须等到统一上班时间才能开机,以免影响他人情绪;第三,上班后,每隔两小时统一停工休息10分钟。
  不了这个提议并未得到大家的理解,尤其是公司生产部经理,他认为公司正是为了赶产量才减少吃饭时间,减少工作时间怎么行?为了说服管理人员,顾问小组进行了抽样调查,数据显示,员工的产量在上班一个小时左右达到高峰,两小时后不断下降,临近下班时的产量则只有高峰时的30%,全天的平均产量只有高峰水平的70%左右。所以,身体疲劳会显著影响工作效率,仅仅增加时间而不考虑效率,正是精益生产中“不合理”之一。
  实施这项建议的当天,生产统计显示总产量不但没有下降,而且还略有提高。这个结果鼓舞了大家,西米克公司决定沿着这个方向继续下去。为了保持和恢复员工的体力,项目组还在车间里备有糖水。
  第二天的生产统计显示,产量较前一天又有了提升,似乎包括糖水在内的措施都是有效的。当晚座谈会上,一名卷绕车间的工人提出,他们从事的卷绕工作很需要“手感”,上班两小时手感正好,如果停下来休息,随后需要重新寻找手感,这要耗费一定的时间。这种说法也得到座谈会其他工人的认同。于是座谈会后项目组又作了一个决定:休息是需要的,但不强制每两小时统一休息,操作工人可以根据自己的情况,在感到体力显著下降时停下来休息一会儿。
  寻找标杆,确立标准化程序
  卷绕工序采用一人操作一台机器的生产方式,西米克将这道工序分为四个小组完成,其中第四组使用的是一种新机器,用来生产公司新开发的高容量产品(业内最具竞争力的对手全部都采用这种机器)。但是在西米克,要想推广它却遇到了巨大的困难。因为同样一种产品在其它组的机器上,一天产量可以达到平均2500件以上,最出色的员工一天产量可以超过4000件,而在第四组的机器上,一般员工的产量只有1000件左右,几名最好的员工产量也只有1600~1800件。产量的差距导致了员工收入差别。
  虽然公司有意减少这种差距——同样的产品在第四组机器上做,工价要比在其他机器上高25%,但是第四组工人的工资仍然显得很低,所以这一组工人的流失率偏高。而且由于产量低,要完成生产任务主要看另外三组的产量,因此第四组常常不被关注和重视,这也让该组员工情绪低落。
  协调机器与人
  怎么办?难道真如很多人分析的那样,机器设备本身就不可能达到高产量?否则为什么第四组最熟练的员工也做不到2000件呢?精益小组发现,设备方面的确存在一些限制,但是他们还注意到了一个现象:第四组的30多名员工内部有很大差异,产量有高有低,质量也参差不齐。
  对于这种状况,车间管理人员的解释是工人的熟练程度不同。这个解释显然有合理性,但是顾问们还注意到一个重要事实——员工的操作手法各不相同。尽管公司制定有作业指导书,但是对于实际操作来说,这种指导显得太粗了——即使在同样满足作业指导书的前提下,操作员们仍有各自不同的操作方法。这种操作方法的差异绝不能简单地用熟练程度来解释,它是工人们在摸索过程中形成的习惯,虽然这种习惯有各自的合理因素,但是绝大多数人的操作方法却并不一定是最好的。而且对于新员工来说,要摸索出自己的方法则要花很长的时间,效果还不一定好。
  精益的一个基本工具是标准化操作,也就是培训所有人使用同样的方法。而作为标准的方法应该是所知方法中最好,也最能保证产量、质量、安全的方法。在第四组的操作中,什么方法可以用来作为标准呢?顾问小组通过现场观察,再结合车间的生产统计,很快找出车间产量、质量最佳的几个工人,其中又以一名叫做易峰的员工最为出色。
  “易峰卷绕动作”
  顾问小组带领西米克公司的工业工程师和车间主管,用摄像机拍下易峰以及其他几位最好的员工的操作方法,也拍下几个相对一般的员工的操作方法。通过对比分析,顾问小组很快找到了易峰操作方法的关键要点,并用文字、彩色图片以及视频等三种形式加以整理,确定为标准化步骤。同时,顾问小组建议西米克公司将该套动作以易峰命名,这是该公司历史上第一次以一名普通操作员工的名字命名一套操作方法。为了宣传,公司还贴出了漂亮的海报,引起了很大反响。
  在“易峰卷绕动作”的推广过程中,第四组工人通过观看录像,辅以顾问分析的讲解,很快理解了其中的差别,这套工作方法得到了大多数人的认可。但是,要让所有员工都按照这套方法操作并不容易,毕竟存在着操作惯性的问题。为此,车间的主管、班长以及工业工程师将卷绕工序的标准化操作视作专门的项目,每天多次检查,逐个评分督促。经过三天的培训和督促,大多数工人都掌握了易峰动作中的要点,生产产量和质量也不断提升,尤其是新员工和那些产量总是徘徊在1000件左右的老员工提升最为明显。
  两个星期后,第四组员工的操作速度几乎提高了30%,很多工人的生产能力逐渐接近原来最熟练员工才能达到的1600件,原来就做得较好的工人也有所提高,达到了2000件。对于易峰本人来说,“易峰卷绕动作”是一个重要的荣誉,也使他感到更多的压力。他继续钻研方法的改进,产量和质量都在原来的基础上有了进一步的提升,超过了2200件。
  在表彰易峰时,张总反复强调,这不仅仅因为易峰的产量和质量做得最好,更是因为他为公司提供了一套可供标准化的作业方法,而这套方法是经过他本人在现场不断实践和改进得到的,是任何工程师和管理人员在办公室里凭想象所不可能得到的。
  初见成效
  10月的数据显示,第四组人均产量下半个月比上半个月几乎提高了50%,而作为操作标兵的易峰个人产量则已突破2500件。这个数字在以前是不可思议的。第四组也因此成为卷绕工序产能的重要组成部分,受到了公司的重视。尽管对机器设备仍提出了一些改进要求,但是更多的关注点在于机器及其工作台的布置标准化。卷绕这个原来全厂的产能瓶颈工序已经逐渐得到突破。11月,在没有增加人员的情况下,全厂实现产量700万件,这与引进精益前的600万已不可同日而语,因为这不再是简单的“苦干”,而是在“实干”的基础上增加了“巧干”。
  总结这一段的工作,同济大学顾问小组的成员们颇有感慨。回忆起推行精益两周后评估各种改进措施时,关于糖水是否经常供应的问题,卷绕工序产量提升最快的第四组组长的回答是:“其实我们组几乎没怎么喝过糖水。真正的秘密不是糖水,而是糖水所传递出的关心和尊重!”顾问小组以及所有相关的管理人员都深切地体会到,控制连续工作时间、提供糖水、防止过度疲劳,以及员工座谈会、标准化操作等都只是工具,“士气”才是最主要的促进因素。
  经过2005年的尝试性工作,西米克公司坚定了引入精益理念和方法的信念,几乎所有管理人员乃至一线工人都认可了精益生产,士气的重要性已经得到普遍认识,标准化等工具的作用也被普遍接受。公司负责生产运作的李副总更是将标准化操作常常挂在嘴边上,并在各个车间推动标准化操作的应用。张总则谨守与王教授的约定,经常到车间现场走走,对于现场人员来说,他的到来显示了高层的重视和支持。对于张总本人来说,也得以亲眼目睹现场管理的改进和人员士气的提升。
  持续“精益生产年”
  进入2006年后,张总决定持续精益生产的思路,将这一年作为“精益生产年”,并且将标幅挂到了长墙外。春节后王教授再次来到西米克,看到厂墙外的标幅,感受到了公司上下对精益生产的认可。在新一年的项目正式启动前的沟通会上,王教授建议西米克公司将目标集中在缩短生产周期、提高人员效率以及降低质量不良率这三个主要方面。主线是在价值流图析方法的指导下,缩短整个生产周期,这样可以减少在制品、提高质量、提高对客户的反应速度等。
  让在制品流动起来
  西米克公司的工序大体上分为正极制片、负极制片、卷绕、封口、化成、包装这五大步骤,其中正极制片和负极制片是同步的,其他的都是先后顺序。现场观察并绘制价值流图的过程显示,通常每个车间都有30~50万的在制品库存,而化成车间由于生产周期长,在制库存则多达200万,除去正在加工的在制品外,这些在制品大多是处于等待流入下一车间,或者等待本车间加工的状态中。
  如此巨大的在制品库存带来的结果是:第一,占用大量流动资金;第二,拖延生产周期,整个生产周期达到20多天,严重制约了对客户订货的反应能力;第三,占据了大量的场地面积,现场拥挤;第四,根据工艺的要求,从制片投料到封口工序完成应该控制在48小时内,但在实际中远远超过了这个时限,影响了产品质量。
  之所以存在如此巨大的在制品库存浪费,一方面是由于过去西米克公司并没有减少在制品库存的意识。尤其是全厂冲产量的时候,为了防止下一工序因为缺料而停产,导致自己车间被指责,各车间都拼命生产而不管下一工序是否需要,导致在制品库存越来越高。另一方面,西米克公司在内部生产和质量管理上实行“按批次管理”制度,每一个生产批次的产品必须在本车间内全部完工,并经过品管部的QC抽检合格后方可放行到下一车间,而每个生产批次的产量都在10万件以上,在没有全部完工并经过抽检之前,不得转运到下一车间。
  通过培训和研讨会,西米克公司的管理人员首先认识到:生产批量和转运批量不是一回事。生产计划中一个批次的产品总数无论是10万还是20万,生产中的大多数工序其实是一个一个生产的,最极端的情况下,转运批量可以是“一”,也就是“单件流”。
  于是,在机器设备的稳定性、搬运品管等辅助工序人员的工作量等问题尚未解决的情况下,李副总拍板决定以两小时的产量或者2万件作为一个基本转运批量,并且在每两个工序之间设定最大在制品库存量的限制——半天的在制品库存量。一旦下一工序前待加工的库存量达到半天生产所需的量时,前一工序即停止生产。由于西米克公司每个车间均分为若干个单元小组或生产线,所以即使前一工序因后一工序堵塞而停止生产,也不意味着真的停止生产,而是可以转而帮助其他单元小组或生产线生产其他种类产品。
  试点之后,经过一年的持续推进,车间里的在制品库存大为减少。各车间处于等待状态的在制品基本都被控制到半天以内,很多车间的在制品库存被减少到2-4小时的量;车间场地显得宽松了很多;投料到封口工序的时间也控制在48小时之内,从投料生产到化成结束的生产周期比原来缩短了一半以上。
  有得有失的质量改进
  质量改进也是“精益生产年”的一个重要目标。西米克公司主要从两方面加以改进,一是寻找各种质量缺陷的根本原因,并通过设备改进或方法改进加以解决;二是发动组织全员参与的“提案建议制度”以及“品管圈制度”。
  在2006年4月“质量月”中,顾问小组与西米克的管理人员一起组织了声势浩大的宣传和教育活动,组织员工参与“提案建议制度”和“品管圈制度”,效果很显著。调查显示,几乎100%的员工知道这一活动,70%以上的员工在活动开展前后对质量的意识有很大改观,尤其是过去存在于生产部门和品管部门间的对立情绪有了极大改变,逐步形成了“生产+品管=好哥们”的合作型质量文化。在“品管圈活动”中,全场一度登记了近50个品管圈,员工的参与热情很高,各个圈的圈会也开得有声有色,并形成了一些短期成果。但是遗憾的是,由于整个公司缺少制度性推进,这一活动并没有持续地开展下去,在“质量月”活动结束后逐渐失去了声势,到了2006年下半年,“品管圈活动”基本就停止了。
  此外,虽然西米克公司在分析质量问题的原因、制定和执行改善对策方面取得了不少成果,但由于设备的制约和工艺能力的不足,仍然存在一些较严重的质量问题,而行业内的部分领先公司工艺稳定可靠,这是西米克公司存在的技术差距。但总的来说,经过一年的努力,西米克公司的面貌焕然一新,生产环境更加整洁、有序、安全、高效,员工的质量意识也有很大提高。
  单元小组
  在“精益生产年”中,顾问小组还协助西米克公司拆除了一些车间里长长的传送带,建立单元生产小组。原来正极制片的车间里共有3条传送带式生产线,每条线20多人,这在很多企业都很常见。传送带主要扮演两个角色:第一,替代人工搬运物料;第二,传送带的速度控制生产线边上的作业员的速度。但是在西米克公司的车间里,生产物料并不重,如果上下游工序紧凑地靠在一起,上游工序做完后可以直接放到下游工序的手边,可以省去了作业员伸手到传送带上拿物料的时间。另一方面,由于生产线的平衡并不好,生产线内的各子工序也不是按照制造一件、移动一件的方式设计和运转的,因此工序之间经常不是积压就是等待,传送带根本不能起到控制生产节拍的作用。
  就积压而言,某个工序出现几百片积压是正常的,也就是说,20多人的生产线上的在制品可能高达数千。因此,通常一个极片走完全部工序的时间也需要一个半小时。此外,传送带式生产线还存在占用场地面积、阻隔员工之间沟通、隐匿质量问题等诸多弊端。
  根据日本佳能单元生产方式的经验,顾问小组建议拆除生产线,取而代之的是6人一组、围坐在方形工作台边的单元生产方式。经过大约1个月的试点,单元小组生产方式在该车间取得了极大的成功,人均效率、质量水平、在制品库存、生产周期、占用面积等多个指标均有显著改善。正极制片车间拆除传送带后还有一个重大的好处——生产柔性加强。全车间从每班3条生产线改变成为10多个单元小组,可以同时生产的产品种类大大增加,生产能力组合灵活,这是原来三条生产线的时候所不能想象的。
  然而,拆除传送带的工作并不是一帆风顺的。有些员工认为,原来的传送带式流水线是现代化大工业的标志,采用单元生产方式好像是回到了手工作坊时代。为此,顾问小组专门组织了一次研讨会,介绍了单元小组方式的原理,用拆除传送带前后的数据对比来说服有异议的员工。
  总结得失
  2006年底,西米克公司进行了年终总结。尽管年初设立的目标并没有全部达到,尤其是质量改进方面还有很大差距,但是精益的理念和示范性项目深刻影响了员工思考和工作方式。王教授与张总一同总结了取得成效的经验:
  一、针对实施精益中暴露出来的问题,不要予以抨击,而是要提供资源,鼓励大家去解决问题。精益的基本理念是持续地消除浪费,这就需要首先识别浪费,暴露出问题。如果暴露出问题后,相关人员要被追究责任的话,大家就会倾向于掩盖问题,精益就难以推行。
  二、领导层的态度。很多人在面对变革时都持观望态度,精益变革也是如此,如果领导层始终表现出极为坚定的支持态度,将精益视为公司通往未来的必由之路,那么各部门管理人员也能及早放弃观望,投入到精益中去。
  尽管许多精益生产的活动是在生产车间等现场进行的,但是关于精益的重大决策却是由公司高层做出的。在精益的旅途中常常会遇到各种阻力,包括一些重要管理人员的抵制,这就需要公司领导层建立远景、传达坚定的信念,并订出中短期目标,带动大家一起努力。
  三、工具等精益知识固然重要,但人才是决定企业实施精益成败最关键的因素。高层的决心和领导力、中层管理者和技术人员的团结协作乃至于一线员工的积极参与都至关重要。在西米克公司的精益热身运动中,公司尊重员工,来自大学的团队对于员工也有同样的责任感,所以整个工作过程中,顾问、管理人员、一线员工之间的沟通非常愉快,这也换来了大家的支持和参与。
  未来的挑战
  进入2007年后,西米克公司主要原材料镍的价格出现很大波动,2007年初的价格是2006年初的3倍有余。一方面,张总根据自己的判断逐步建立原材料的战略储备机制,另一方面也压缩了在制品库存和成品库存。2007年前3个月,公司不断减少成品库存的总量,回收现金用于原材料采购,但也给生产交货也带来显著的影响,这是一个很危险的现象。因为西米克公司一个很大的竞争力就是快速交货,交货期拉长无疑会导致相当部分客户的不满意。但从长远看,减少产品库存又是必须的。
  过去一年的工作卓有成效地减少了在制品库存,而主要原材料的库存受材料价格波动的影响,有时不得不增加。张总和李副总最关心的是,如何在保证客户交货期的前提下,有效压缩库存,而这正是王教授带领的精益项目小组所要解决的下一个问题。

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