新型生产系统

第十三讲：新型生产系统物流控制NewProductionSystems2第十三讲新型生产系统(NewProductionSystems)准时生产系统（(Just-in-TimeProductionSystems)同步制造与约束理论(SynchronousManufacturingandtheTheoryofConstraints)*大规模定制（MassCustomization）3第一节准时生产系统(Just-in-TimeProductionSystems)准时生产的思想或理念准时生产的目标与手段准时生产的主要内容4准时生产（JIT）的思想或理念准时生产方式（Just-in-time，JIT）：“在需要的时候，按需要的量，生产或运送所需要的产品”。不提前，也不滞后；不多，也不少；不生产或运送现在不需要的产品。丰田生产方式——20世纪50年代，日本丰田汽车公司。5关于企业和生产管理的新理念，贯穿于从产品的设计到售后服务的全过程，而不仅仅是一种生产管理的技术和方法。追求一种具有“零库存”、“零缺陷”、“零故障”等的“理想生产方式”。准时生产（JIT）的实质6JIT作为一种具体的生产方式使用最少的库存进行生产（productionusingminimalinventories）原材料（rawmaterials）在制品（workinprocess,and）成品（finishedgoods.）零部件“准时”到达下一个工作地。（Partsarriveatthenextworkstationjustintime.）7准时生产方式目标和手段从生产的角度看，准时生产方式的基本目标是降低成本。强调：通过“彻底消除浪费”来实现成本的根本降低。“浪费”：一切不带来任何附加价值的因素，或仅使成本增加的因素。8浪费（Waste，Muda）(1)过量生产的浪费（Wastefromoverproduction）(2)等待时间的浪费（Wasteofwaitingtime）(3)运输的浪费（Transportationwaste）(4)库存的浪费（Inventorywaste）(5)加工的浪费（Processingwaste）(6)动作的浪费（Wasteofmotion）(7)产品缺陷的浪费（Wastefromproductdefects）9“库存是生产与运作管理的罪恶之源”(Inventoryistherootofoperationsmanagementevil.)消除“浪费”的关键在于识别它们。这些因素常常隐藏着，有些因人们习以为常，而不被注意，有些还隐藏得很深。库存是一种闲置的资源，是一种浪费，同时由于它具有一定的“缓冲”或“保险”作用，而将导致它产生的一些相关问题隐藏下来，得不到解决。尤其是当各种问题经常出现时，将库存用作主要的“解决问题的方法”，不仅会导致库存量的剧增，而且还致使这些问题长期积累下来得不到解决。10库存掩盖问题（InventoryHidesProblems）加工排队中的工件（堆积）更改顺序工程设计冗余供应商差错废品设计积压机器停工决策积压检验积压文书工作积压11减少库存——暴露问题——解决问题减少库存暴露问题解决问题持续地、彻底地改进生产系统！增加利润消除浪费，降低成本减少库存少人化准时生产看板系统柔性人数生产均衡化小批量生产单件流水生产缩短转换时间制定标准作业U型布置多面手团队改进活动“自动化”质量保证分职能管理TQM提高效益激励尊重人性13准时生产的主要内容1、生产均衡化2、小批量生产3、减少转换时间4、看板拉系统5、柔性作业人数6、源质量7、供应商关系14生产均衡化（ProductionSmoothing）尽可能地缩小产品种类和产量的分散程度，每日均衡地生产所需的各种产品。在短时间内混杂生产多种产品，能正好满足当时发生的需求，又能使各种生产环节负荷均衡。所以，在准时生产方式中，生产均衡化既是使生产适应需求变化的手段，也是充分利用生产资源的手段。15基于产出率的进度计划实现生产均衡化，需要采用一种基于产出率（平均每日产出量）的进度计划，而放弃过去已为人们所熟悉的基于产出量（如月、周产出量等）的进度计划。在一周内（5天），若需求A产品15台、B产品25台、C产品10台，则每天需求或生产3台A、5台B、2台C。16小批量生产（SmallBatch）生产均衡化自然要求实现各种产品的小批量生产。小批量有如下好处：（1）生产系统有足够高的柔性；（2）系统中的在制品库存较少；（3）发生质量问题时，检验和返工的成本较少；（4）发生质量问题时，准确地找出原因，及时排除；（5）较易平衡作业任务，增强生产的可行性；（6）在实施产品改进之前有较少的要处理的库存。17大批量与小批量传统生产方式（大批量）：15A25B10C…准时生产方式（小批量）：3A5B2C3A5B2C3A5B2C3A5B2C3A5B2C…18减少转换时间（ReduceSetupTime）转换时间（Setuptime）导致生产过程时间的延长，对产品却不增加任何价值，是一种“浪费”。而且，转换时间对系统的柔性有负作用，它直接导致了一定大小的批量。小批量生产、供应和搬运需要频繁的转换活动。由经济订购批量（EOQ）公式可知，一次转换的时间或费用越低，经济的批量才能越小。19转换时间越少，经济批量越小00批量批量高转换时间/费用低转换时间/费用20减少转换时间的方法对转换所用工具、设备、程序、方法等进行改进，使转换和调整工作简单化、标准化。对工人进行培训，提高工人的技能和熟练程度。设计通用、标准零部件。应用成组技术(grouptechnology)，减少不同产品之间的转换。21看板拉系统（Kanban-PullSystem）需求拉动（Demandpull）逆流（Backflush）22“推（Push）系统”与“拉（Pull）系统”库存信息流；计划与控制工序1工序n工序2顾客“拉”系统工序n-1计划与控制工序1工序n工序2顾客“推”系统工序n-1物流；23看板（Kanban，Card）拉系统的实质是物流由“下一环节的需要”来指挥。这种需要可以多种形式来传达：呼叫、亮灯、变换颜色、计算机终端显示、卡片、容器等，——“看板”。看板是移动或加工零部件的指令。在看板系统中，任何生产环节，如果没有接受到任何这种性质的“需求信号“，就不能移动或加工任何零部件。(1)(2)(3)(4)(5)(6)生产看板取料看板工作地A工作地B生产看板盒取料看板盒步骤27看板需要量（theNumberofKanbansNeeded)建立看板系统要求确定需要的看板（容器）数量。（Settingupakanbansystemrequiresdeterminingthenumberofkanbans(orcontainers)needed.）每个容器代表最小的生产批量。（Eachcontainerrepresentstheminimumproductionlotsize.）准确估计生产一个容器的产品所需的提前期是确定看板需要量的一个关键。（Anaccurateestimateoftheleadtimerequiredtoproduceacontaineriskeytodetermininghowmanykanbansarerequired.）28看板数量(TheNumberofKanbanCardSets)k=看板数量（Numberofkanbancardsets）d=一段时间内的平均需要量（Averagenumberofunitsdemandedoversometimeperiod）L=补充一次订货的提前期（与需求的时间单位相同）（leadtimetoreplenishanorder(sameunitsoftimeasdemand)）S=保险库存量，用提前期内的需要量的百分比表示（Safetystockexpressedasapercentageofdemandduringleadtime）C=容器的容量（Containersize）CSdLk)(1容器的容量保险库存量提前期间期望的需求量29看板数量：例（Example）开关装配区装配一种开关件，批量为4，由上游装配区交付装配件，完成后以一种特殊容器交付给下游控制面板装配作业。控制面板装配区每小时需要5个开关件。开关装配区2小时可生产一容器的开关件。保险库存确定为所需库存的10%。30总是向上近似Alwaysroundup!375.245(2)(1.1))(1或容器的容量保险库存量提前期间期望需求量CSdLk看板数量：例（Example）31柔性作业人数准时生产方式要求：当需求变动时，生产负荷也及时相应变动。那么，生产现场的作业人数也应相应增减。前提条件：（1）适当的设施或设备布置—U型布置；（2）训练有素、多技能的作业者—多面手；（3）经常检查、定期修改标准作业组合。32U型布置U型布置使有关系的多个工作地／设备紧密地集中在一个较小的空间范围内，可以减少承担多项作业的工人大量往返移动。能适应需求量或生产量的变化（周期时间或节拍的变化），灵活的增、减作业人数。在入口和出口位置，工人完成第一个作业和最后一个作业，使进入生产线的加工件数量等于退出该生产线的数量，不会形成多余的在制品库存。33基本的U型布置机器1机器2机器3机器4机器5机器6机器7机器8机器9机器10机器11机器11机器2机器1机器3机器4机器5机器6机器7机器8机器9机器10(a)任务少时，三个工人(b)任务多时，四个工人工人2工人1工人3工人3工人4工人1工人234联合U型布置34527618342⊙5169871561478913⊙1211101234⊙5181716123⊙4958767⊙16253411029⊙38475635多面手增减作业人数意味着周期时间（节拍）、作业内容、作业范围、作业组合、作业顺序等的变更。工人必须相应改变作业的内容。所以，实现柔性作业人数的一个必要条件是：工人必须具有多种技能，是“多面手”或“多能化工人”。“多面手”增强了系统的柔性。定期进行“工作轮换（Jobrotation）”，是培养多面手的重要方法。36源质量（QualityattheSource)准时生产方式强调“源质量”，“使每个工人承担其工作质量的责任。”自检（Self-inspection）：要求每个工人自己自动地“把事情做正确”、“如果不正确，就纠正”，既是正确的作业者，又是严格的检验员，从根源上保证每一个进入下一个环节、直到最终顾客的产品都是符合质量标准的。37自动检验（Automatedinspection）防错法（Fail-safemethods）（Poka-Yoke)准时生产方式利用“自动化（Autonomation）”进行所谓的“自律缺陷控制（AutonomousDefectsControl）”，在线地对生产过程中出现的缺陷进行自动检查，及时发现质量问题。它可用于机器或人工操作。（1）检测缺陷和机器故障；（2）停止正条生产线。38停线授权（Line-stoppingempowerment）在准时生产系统中，一旦出现质量问题，就要立即关闭生产过程，迅速查明原因，力求根本解决问题，使之不再发生。立即关闭生产过程，当时、就地解决问题是最好、最有效的方法。39供应商（Supplier）不良质量的、不按时到达的、不够数量的外购物料会中断生产过程，造成浪费。到货检验本身以及为预防意外而建立的库存也是一种浪费。40伙伴关系（Partnership）要求供应者实现小批量地、准时地、可靠地运送：采用准时生产方式，成为供需一体化准时生产方式的一部分——“伙伴”。仅当供方数量很少时，才能建立起这种密切的、长期稳定的、高质量的伙伴关系。买方和卖方之间强调协作、利益共享，而不含“敌意”。就近寻找、开发供应厂家，缩短交货的提前期和不确定性，出现问题时