摘译自【ASCM Insights】
By:Peter L. King, CSCP, Lean Dynamics LLC

精益生产旨在实现连续流动,保持物料快速运转,并减少在制品和周期时间。较小的批量是实现这一目标的必要组成部分,理想情况下,批量应为一件。但对于一家薯片生产企业来说,单件流究竟意味着什么?一片薯片……一袋薯片……一箱薯片……一托盘薯片?包括食品饮料、化工、制药等在内的众多流程型企业,实际上无法完全实现单件流。但这并不意味着它不应该成为我们努力的目标。
ASCM供应链词典指出,单件流是指将物料从一个工序直接传递到下一个工序,一次只处理一个单元。这种方法是精益生产的基石,旨在消除生产阶段之间不必要的排队和等待。通过最大限度地减少在制品和库存缓冲,单件流能够缩短交货周期、简化沟通,从而加快运营速度,并能更快、更轻松地发现问题。
实现单件流可能需要对流程进行一些重新设计,但其带来的益处绝对值得:
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更高的灵活性和响应速度:如果每个待加工的零件都与前一个或后一个零件不同,那么在计划和排程方面将拥有更大的灵活性。
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减少库存:更小的批量可以更频繁地生产每种材料,从而减少库存,进而降低库存持有成本和占用空间。
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提高安全性:更小的批量可以使用更小的容器或推车运输,从而减轻叉车作业的负担。
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提高质量:如果每次只生产和使用单个零件,而不是批量生产,那么任何超出公差范围的零件都能被迅速识别出来。
单件流在流程制造中的应用
制造冰箱、汽车或手机与制造汽车润滑油、家用涂料或一次性尿布(稍后详述)是截然不同的流程。如前所述,化学或机械加工的需求使得单件流难以实现。
让我们回到薯片工厂的例子。想象一下一家典型的薯片工厂。它的产出包括各种形状(扁平、波浪形、波纹形)和口味(咸味、烧烤味、酸奶油洋葱味)的薯片,这些薯片装在各种尺寸和包装标签的袋子中。许多袋薯片被装入一个箱子,然后箱子被放置在托盘上。单片薯片、单袋薯片或单箱的流转方式极其不切实际。即使采用单托盘流转,工人也需要花费一个小时来组装托盘,然后还要花费30分钟进行换型,这将严重影响生产效率。
好消息是,我们可以利用以下四种策略来更接近这种理想状态:
1. 实施单元流生产模式。将具有相似特性的产品分组,并为每个系列产品分配特定的机器或生产线。这将降低复杂性,并可能减少换线次数。例如,家具制造商可以将一条装配线专门用于生产标准餐椅,另一条装配线专门用于生产更复杂的定制办公椅,从而优化每个系列产品的专用工装。
2.如果设备能够成功处理小批量产品,则应探索这种方案的可行性。例如,在一台生产房屋防水卷材的机器上,标准生产量可能是2000 磅一卷。但如果产能足以将换线次数增加一倍,那么生产1000磅一卷的产品可以将批量减半,从而减少库存和周期时间。
3. 积极寻求缩短换模时间的方法,例如采用快速换模(SMED)技术。同时要明白,SMED并非一劳永逸:在一次成功的SMED实践带来的效益稳定后,应再次进行SMED,以发现新的缩短机会。丰田公司发明了SMED,但即便如此,该公司也花了20年时间才将冲压模具的换模时间从数小时缩短到数分钟。
4.如果设备不需要大批量生产,则应使用经济生产批量(EPQ)计算来确定缩小批量是否更具成本效益。EPQ是一种经典的计算方法,它通过近似平衡总换模成本和库存持有成本,来确定最经济的批量或生产周期。较大的生产周期需要更多的库存来供应客户或下游业务,以应对特定产品停产的情况;而较小的生产周期则需要更多的换模。
20世纪80年代,Luvs推出了一款非常成功的市场创新产品——男女童专用尿布。广告宣传重点突出了针对不同性别定制的吸收特性,强调更贴合的穿着体验和更强的防漏性能。销量几乎一夜之间增长了30%,很快,产能就捉襟见肘。
Luvs开发了一项模拟实验,结果表明,要想实现高水平的客户服务,任何库存都不如缩短生产周期有效。因此,为了实现短周期生产,工人们通过按尺码划分生产线来最大限度地减少换线损失。由于尺码转换会占用一天的大部分生产时间,按尺码划分生产线完全避免了换线。
Luvs 纸尿裤在北美六个工厂生产。原先的策略是每个工厂的产品组合自给自足,以最大限度地降低分销成本。但后来管理层决定将产品系列分配给特定的工厂,并接受工厂间的货物调拨,以此简化换线流程。
策略的下一步是每周生产所有尺寸和语言的纸尿裤,形成一个循环周期。从成品库存的角度来看,由于每天都在生产以满足需求,高销量产品不再需要周期性库存。低销量产品需要周期性库存,但仅需满足一周的需求。
生产线操作员现在拥有稳定的生产流程,并且能够熟练地完成剩余的换线和换线后的启动工作。客户服务水平保持高水准,避免了缺货情况的发生。生产效率从约70% 提高到 80% 以上,库存周转率提高了两倍。
尿布生产商和薯片制造商一样,都无法完全实现单件流生产,但Luvs 的成功案例表明,仅仅朝着这个方向努力就能带来显著的效益。通过策略性地减少批量、实施单元式生产流程并缩短换线时间,可以显著提升客户服务、生产效率和库存周转率。目标并非一定要达到单件生产,而是持续优化流程、消除浪费,从而确保未来更加灵活高效、盈利丰厚。
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