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精益制造的潜在效益非常容易理解(见精益生产:入门消除制造浪费的精益工具与实践,和如何实现精益制造),但是为某个单独企业选择最适合的精益技术或工具及相应的企业套装软件却没有那么容易。事实上,识别最适合自己的消除各种类型浪费的工具对企业来说是一次重大演习。例如,改善换线时间及均衡生产线可以减轻过度生产,而改进视觉管理,启动更多全面标准作业程序(SOP)或者作业方法表(OMS),以及在错误源头执行防差错技术能够控制缺陷与返工。此外,执行看板和其他类似的拉式系统能降低过多库存的浪费,使用生产节拍可控制等待时间,等等。

数量众多的软件供应商使得问题更加复杂(包括企业资源计划[ERP]、供应链管理[SCM]、制造执行系统[MES]以及产品生命周期管理[PLM]供应商,还有单项优势软件、扩展型的精益专家),他们大肆鼓吹其精益能力,其实他们中大部分只干过一些冒充的大规模定制的JIT改造工作。仅仅提供支持看板,无订单的重复性计划或者供应商管理库存(VMI)或超级市场,只是为了库存转移到别处(例如到供应商处)而非降低整个供应链的库存,这与真正支持精益或需求驱动的制造大相径庭。大部分的混流制造、精益ERP或大批量制造系统的不足之处是仅仅在精益环境下简单地把大部分基本任务自动化,却没有涉及到更重要的课题-如何在复杂困难环境下实施精益与拉式生产。

某些人质疑实现精益制造并不需要计算机系统。毕竟,一些精益工具仅仅需要车间层次的物理流程和最佳实践,在这种情况下交易式企业系统并不能帮什么忙。而且,考虑到在精益制造与看板开始应用的时候,计算机还没有普及,许多企业固执地使用手工的精益方法。使用定制电子表格与报告来支持精益功能如看板管理和均衡化计算,这将能使这种使用手工的精益方法向前迈出革命性的一步。然而,有趣的是,即使在这种情况下,仍然可以应用物料需求计划(MRP)来保持物品的核心主数据与物料单(BOM),当然这些资料需要根据前置期导向的信息加以调整。

一些精益纯粹主义者甚至信奉精益制造与信息科技(IT)系统是不可协调的。对于其中一些人来说,唯一合适的技术就是微软Excel电子表格。其他人则宣称最好的计划就是“根本不计划”,从而给予精益企业对任何不可预测的事件最大程度的敏捷反应。另一个极端是,许多人习惯使用企业系统,他们觉得已经无法重返手工流程。

真理通常走中间路线-精益和IT并不对立,而且所有良好的精益系统既有工厂内的物理系统也有近乎实时的IT中枢来汇总数据,假如该系统具备自动数据输入和捕获功能就更是如此。事实上,有人认为,精益哲学的全部意义就在于简化物理流程以避免管理过度复杂的数据系统,尽管仍然有必要在需要修正的地方管理相关数据。为了这个目的,很多IT系统的设计是在现场仅仅收集那些管理层或决策者能用得到的数据。

实际情况是大部分公司都在混合模式的环境下运营,在这种环境中,混流或精益模式与传统批量或推式制造模式并存于同一个部门内,在产品生命周期的不同阶段生产与需求的要求都会发生改变。制造商既能生产有稳定需求的大批量产品,也能生产需求波动的小批量产品,它们的产品组合包括按定单设计(ETO)、按定单制造(MTO)和按库存生产(MTS)产品。

混合模式环境下的成功运营需要利用每种模式的长处并在其最适合的地方应用该模式。因此,人们应该使用传统ERP系统来处理长前置期的产品、独一无二的产品、长生产周期的产品以及长期预算和计划。另一方面,精益制造更容易应用于少品种大批量按需生产的产品制造。此外,人们没有必要把实施基于推式的执行流程排除在按定单或高度定制的操作之外,因为这种执行流程也曾取得很大的成功。

而且,当精益的传播范围超出了其最初设计支持的相对稳定的制造环境,公司意识到IT技术在精简并提高供应链效率方面能起到重要作用。即,虽然精益制造工厂可以采用看板拉式信号更有效地拉动产品通过制造流程到交货,但是缺失了从工厂到组织内部其他职能部门或者到整个供应链的反馈循环。该反馈信息主要通过企业系统来传播和接收。



那么,IT如何支持精益制造呢?复杂的企业套件(ERP、SCM等)系统看起来似乎与视觉控制的简洁无法相容,实际上它们配合得很好。尽管视觉信号如看板与状态指示灯是种触发车间作业及物料运动的有效方式,它们固有的缺陷是没有记忆-视觉信号不能被记录下来也无法加以追踪来测定历史绩效或给不能直接看到的人提供实时状态。

然而,通过把视觉控制与车间实时数据收集结合起来,制造企业将能获取视觉控制信号背后的关键信息,用于管理监督、计划和会计目的。这个信息可以用于统计分析、测量历史绩效并监控状态-所有这些都是精益制造所强调的持续改善的关键因素。追求精益的制造企业也可以应用企业系统替代某些视觉控制,例如用电子信号代替物理的看板卡信号,来进一步改善效率并消除无附加值作业。

此外,这些系统还能在创建及确保标准化作业方面起到关键性作用。因为这些系统可以作为中央储存库,储存标准化作业的关键工程或产品数据管理(PDM)信息,包括物料单(BOM)、工艺路线或操作、有效的产品配置、工作指示或标准作业程序(SOP)、工程/设计变更通知(ECN)、计划信息以及成本。更多的健全的解决方案甚至能追踪按设计角度、按建造角度以及历史的目前的产品信息,加以分析来确定产品变动对效率与生产率的影响。

精益团队以可见的方式在精益工厂内进行操作,在需要的时候通过车间内视觉信号移动产品。另一方面,企业系统只在这些数据被输入到软件中后才发出生产信息,然后触发信息传递到下游接收者,让他们知道轮到他们进行该部件的工作。即使这中间的延迟与精益原则并不完全合拍,这些精益团队仍然需要企业系统来存储数据,该企业系统内有他们进行作业所需的信息(例如对部件进行什么作业什么时候获得部件),客户需求(例如大小、颜色等)以及作业的详细说明(例如需要的数量)信息。

企业系统还能组织这些信息,而且某些解决方案具备内嵌的工作流管理功能,员工能很方便地访问这些信息,以支持工程、生产、规章、客户需求。某些具备基于约束的计划功能的企业系统能帮助制造商减少准备时间,而那些具备强大企业资产管理(EAM)功能的企业系统能帮助实施全面生产维护(TPM)。这些系统还能近乎实时地监控车间作业,因为它们能提供准备和实施换线所必要的临界状态信息。这种状态功能可以用于监控机械与设备并且能立即通知作业完成或关键事件信息,例如故障。

企业应用软件系统,例如ERP也能成功支持精益企业转型,特别是对于混合制造运营模式的制造商,而且其绝大多数产品的需求变化多端。在这种新环境下应用精益原则是个特别的挑战,而恰当的ERP系统则能应对该挑战,例如均衡化生产计划的计算难度增大、看板尺寸更为频繁的调整以及日益缩短的均衡期间。这类情况下,解决方案必须具备计划系统,该系统能平顺需求多变的产品的需求,能缓冲需求震荡,维持连续工作流与均衡生产。该解决方案还能使用实时监控与反馈系统来同步操作并且触发物料运动,还具备基于需求的库存管理和补货的自动反冲功能。

实际上,企业系统甚至可以用于支持防差错技术,帮助从源头防止产生制造缺陷,将缺陷对下游作业的影响降到最低。计算机化的系统通过让生产人员得到所需的标准化流程、关键文档管理以及其他质量信息能防止产品缺陷。监控系统还能用于即刻标记缺陷相关要点,警告下游工人和作业,记录信息供将来分析。另一方面,基于速率的计划软件能用于停止制造单元内的生产,以便工人识别并改正缺陷,然后重新计划快速重新生产以限制对下游流程的影响。ERP系统也能让制造商对受到缺陷影响的物品与组件选择性地作反冲。

尽管在开始的时候使用物理的看板有益于操作员亲身感受系统如何运作,但是一旦理解了系统原理,使用电子看板要比使用物理看板具备很多优点。最明显的就是,电子看板比物理看板容易调整尺寸,而不需中断和更换整个系统,既能保持令人满意的服务水平又能保持较低的库存水平。此外,尽管可以根据下列的公式手工计算出看板卡的数量,但是迅速进行大量复杂运算无疑是企业系统的专利。



y = 看板卡数量
D = 日常需求量
L = 补货前置期
α = 安全系数
a = 定单数量(容器)

电子看板的其他优点还有:

  • 方便建立电子看板的查账索引避免物理看板卡的丢失或损坏这类问题
  • 使用电子看板能在生产单位之间或者供应链合作者之间快速传送信息,节省了移动物理看板卡的时间与精力
  • 使用电子看板比起物理看板更方便与新产品同步,因为在使用物理看板的情况下需要首先将系统中所有旧的看板取下来
  • 由于全球化、专业化与外包,供应链网络变得越来越复杂。如果组织想与供应商和客户应用精益原则,电子看板是有效沟通、降低库存以及准时交货的关键
  • 供应商和客户门户支持技术实现准时送货排期或者基于拉式的物料供应控制

另外,在使用物理信号管理生产单元内或生产线上的工作流的时候,单元的设计及其排程(负荷)可以由IT来支持。特别是,如前所述,企业系统能用于改善生产单元内的物料管理和消耗,而且提供实时的监控与可见度。

而且,既然节拍时间(takt)取决于变化的客户需求,制造商需要采用有效方式解决该需求,并在计算节拍时间时平准化该需求。企业系统能有所作为,因为它们让制造商考虑最终产品的客户需求然后将其分解为物品级的需求给相应的送料生产线来帮助确定节拍时间。在计算节拍时间时,这些系统还能考虑到与日常作业相关的使用问题。

企业系统能帮助与其他精益制造基本概念相关的计算-例如产距时间(EPEI),这是流程上生产每个合格部件所需时间。了解产距时间有助于确定一个制造流程中的制造批量大小和各个部件的超市数量,以及用于补货循环的看板卡数量。计算最长工序时间(pitch)-在某个生产区域生产一个标准容器产品所需的时间(例如假设节拍时间等于30秒,标准容器中能装20件,那么最长工序时间就是10分钟)。

最后但同样重要的是,软件可以为精益环境建模(例如价值流程图[VSM],模拟等等);校准(计算及动态调整合适的精益控制,例如节拍时间、看板尺寸、瓶颈管理的复杂算法等等);实施(例如自动数据采集[ADC]以及流程监控);并且持续改善(确定高可变性的点、低性能点及其根源,以便调整改善)。毕竟,精益制造的核心是种持续改善的哲学。为此,一些企业系统通过提供尽可能有效地控制流程、协调全企业范围作业、监控质量和衡量改善所需的最佳信息,来帮助制造商精简作业并提高效率。特别是这些系统的数据库和内嵌的强大分析工具可以识别客户价值并支持持续改善)。

总之,不论何种制造环境,都需要扩展型企业系统来处理长期复杂的全球供应链、以获得需求可视性、长期需求计划、商业伙伴管理、复杂买卖合同、合规性资料及财务管理。通过应用合适的后台系统,这些系统还可以用于消除管理浪费(例如订单输入、订单管理、发票等等)。至于预测,精益组织也能做预测。然而,不像贸易伙伴预测那样设定一个固定不变的数字,精益组织的预测是一个在合理的数值范围,再收缩这个范围直到达到一个更短的时间范围,然后看板将启动采购程序。

时钟vs日历
ERP系统采用日历计划作业,没有必要采用时钟,因为系统通常以天数或者周数计划需求。然而,在与执行流程功能整合的时候,例如那些基于JIT计划的功能,这种结合可能具有强大的功能。从某种意义来说,它两全齐美,把长期的以月、周及天为单位的预测需求与以分钟为单位的实施计划结合在一起。

作为实践来说,基于电子数据交换(EDI)的供应商预测以及十天生产水平的长期预测,提供需求信息,再被分解成物料补给、生产与组装需求。由此,供应商和计划者能为有着长前置期的物品作计划,能将较为远期的意图向其供应商沟通(使得他们能优化其采购和生产流程),并分析潜在瓶颈生产能力的影响。JIT排序可以使用这些与其需求信号一致的信息(以小时和分钟为单位)来生成以分钟计的实施计划按照顺序准时将定制货物到需求信号的源头位置。

就计划而言,当产品通过各项制造作业程序时,精益制造并不能做超过车间任何作业计划。要做计划,精益制造需要得到信息,这种信息能由企业计划解决方案提供。计划流程专门由ERP软件内部的计划模块处理,该模块与其他ERP模块链接,其他ERP模块能提供库存水平、供应商状态、客户订单、预期零件交付等等数据。

一般说来,企业系统能处理的信息量比起任何精益团队的手工协调要多得多。随着制造商精益项目的发展,软件成为项目成功实施及管理的必要工具。要实现工厂的精益目标需要在正确的时间获得正确的信息,企业系统正好能提供这种信息。另外,由于各个团队通常分布在不同的地理位置,相互之间面对面地传递信息并不很方便。因此,不同建筑物、供应商、客户及工厂都需要ERP或者供应链事件管理(SCEM)软件提供并分享信息。


 

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