基于成组技术小研精益生产方式

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　　1.引言

　　随着科学技术的进步、生产力的发展，消费者对产品的需求日趋个性化和多样化，因此许多制造企业的生产方式正从传统的大批量生产朝着多品种小批量生产方向调整按传统的大批大量生产方式来生产多品种小批量产品必将使产品的生产成本增加。生产周期拉长如何在多品种小批量的生产方式下降低生产成本、缩短生产周期正是当今世界各国都在致力于研究的一个重要课题。各国专家提出了不少办法试图解决这一问题，其中成组技术和精益生产是在生产组织和管理方面卓有成效的两种模式[1].它们往往都是单独采用，如果能在多品种小批量生产方式环境下把成组技术溶入到精益生产中，使两者的优势互补，必将更充分地发挥精益生产的优点，进一步降低产品的生产成本、缩短生产周期，提高加工质量，更好地体现多品种小批虽生产方式的优势。


　　2.成组技术和精益生产

　　2.1 成组技术定义
　　成组技术就是将企业的多种产品、部件或零件，按一定的相似性准则，分类编组，并以这些组为基础，组织生产各个环节，实现多品种小批量生产的产品设计、制造和管理的合理化，从而克服了传统小批量生产方式的缺点，使小批量生产能获得接近大批量生产的技术经济效果。

　　2.2 精益生产定义
　　精益生产（Lean Production,LP），又称精良生产，其中“精”表示精良、精确、精美；“益”表示利益、效益等等。精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中提出来的。它们在做了大量的调查和对比后，认为日本丰田汽车公司的生产方式是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式，称之为精益生产，以针对美国大量生产方式过干臃肿的弊病。精益生产综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。

　　2.3 成组技术与精益生产的结合
　　成组技术是 20 世纪50 年代中期首先山前苏联的米特洛范诺夫针对中小批量生产根据零件相似IT 原理以成组工艺的形式提出的其要点是根据零件在设计或工艺上的相似性原理通过编码技术把零件分为不同的零件族进行设计、加工和管理，以在多品种小批量生产中减少零件设计及其生产计划、生产管理、零件加工等的工作量获得大批以生产的效果[2].
　　精益生产是由美国麻省理工学院倡导组织的国际机动车研究小组用了5 年时间全面总结日本丰田汽车公司等90 余家汽车生产企业的生产方式后在《The Machine That Changed theWorld》一书中提出的其中心思想是在产品设计、制造、销售以及零部件库存等各个环节消灭一切不必要的浪费，它的三个主要特征是：（1）准时化生产，以产品交付时间或面巾时间为生产起点，强调物流平衡，追求零库存，要求生产现场工序间衔接得很好，生产组织靠看板管理，生产节拍可由人工干预、控制，标准件、通用件、外协件的供应准时化。（2）并行工程，开发人员从设计开始就考虑产品生命周期的全过程，产品开发各阶段的重心是使开发周期大为缩短，产品开发过程中信息交流，及时发现问题及早解决提高产品开发的质量。（3）全面质量管理强调质量是生产出来的，而不是检验出来的。由生产中的质量管理来保证产品的最终质量，生产过程中对质量的检验与控制渗透到每一道工序注重培养每位员工的质量意识，保证及时发现质量问题。如果在生产过程中发现质量问题，可根据情况立即停止生产线的生产，从而保证不对不合格品进行无效加工。
　　成组技术侧重于企业内部车间作业层面的管理方法，用于面向零部件的设计、制造、库存等方面的实际操作，而不过多地涉及企业在原材料采购，产品销售，员工管理等方面的内容；精益生产则侧重于产品在交货期、成本、质量等方面的总体管理，而与零件按什么方法设计、制造和管理无关。从两者应用的生产方式及管理层次分析，成组技术和精益生产可以很好地结合首先，两者都有利于解决中小批量生产方式中产生的生产效率与产品多样化的矛盾。应用对象是一致的[3].尽管两者都产生于大批量生产时代，但就其性质而言两者都适用于中小批量生产。成组技术有利于将中小批量生产中的相似件组合在一起以扩大相似件的生产批量，提高生产效率，保证生产质，降低生产成本。精益生产应用于中小批量生产同样有利于减少生产中不必要的浪费，降低生产成本，保证生产质量。其次，两者应用在不同的生产管理层次，成组技术用于面向零部件的设计、制造、库存等实际操作层面，而精益生产对应于产品的设计、生产、供应、销售以及企业内人、财、物等管理策略层面，两者具有很好的互补性。


　　3. 基于成组技术的精益生产模型

　　基于成组技术的精益生产模型如图[4].从图1 可见：成组技术非常有助于精益生产方式三个特征的实现：（1）准时化原则。在发现产品开发机会后，首先要确定产品交付或面市时间，然后根据这一终端时间以后拉的方式确定产品设计、制造、装配、调试各阶段的总体时间表，整机组装、调试前有关零部件的加工和采购均应采用准时化原则组织生产，避免因零部件提前制作、购置而造成资金和库存方面的浪费，采用成组技术后，可大大缩短产品、零部件设计时间，制定零部件加工、装配、检测工艺的时间及机床、夹具、刀具、量具等的准备时间，更精确地实现准时制生产。（2）并行作业原则。产品从概念设计开始应尽量多的采用并行工程。在概念设计时应考虑产品生命周期的全过程，包括质量、成本、进度、用户要求和产品报废回收。产品开发各阶段是重叠的。在对非标零部件进行结构设计的同时，进行加工的工艺编排和机床、刀具、工装量具、材料等方面的准备工作，对于外协件应及时进行外协加工，这祥才能缩短产品开发、生产时间。采用成组技术后，非标零部件结构设计、加工、装配工艺设计，刀、量、夹具设计均按照零部件的编码从产品数据库中选取相近或相同的设计进行借鉴、更改。这将极大地压缩零部件设计和加工的周期，充分实现并行工程。这也有利于产品开发过程中信息交流及时，发现问题及早解决，提高产品开发的质量。（3）全面质量管理原则。产品细节设计，非标零部件结构设计、工艺过程制定、生产准备、加工，标准件、通用件、外协件采购整机组装、调试均采用全面质量管理。每个部分、每个人都应以高度的责任心保证自己完成的任务是合格的，在追求零废品率的同时减少检查、测量费用。采用成组技术后，利用相似性原理，产品及其零部件的设计，加工装配等的检验方法，检验程序非常容易确定，其质量更容易得到控制，这些方面的工作量也大大减少，非常有利于实现全面质量管理。


　　4. 实例分析

　　基于成组技术的精益生产方式已在企业得到了一定程度的应用。江苏某车床生产企业就是一个典型的例子。该企业对拟实施的新的生产管理模式进行了总体规划，确定了合理的分步实施办法。该企业现已实施了成组技术、全面质量管理、并行工程和准时化生产等技术，取得了较为明显的效益。具体的实施过程为：（1）采用成组技术，对所有非标件都进行了编码，建立了产品数据库。新零件结构设计、工艺过程制定、生产准备、加工都参照编码相同或相近零件的技术文件进行，成组技术的采用为实施精益生产打下了良好的基础。（2）实施并行工程。从产品确定生产之日起，一些采购或生产周期长，结构形状、性能及尺寸相对固定的零部件如床身、飞轮等在全套产品图纸生成以前就通过成组技术调用以前相同或相似零件的图纸、工艺规程和工装要求，进行提前采购或提前加工，极大地缩短了整机的加工周期。在加工、采购过程中，生产部门、供应部门与设计部门能根据以往相似产品的数据及时交流信息，发现问题得以尽早解决，实现并行工程。（3）开展全面质量管理。该企业非常重视质量管理，提“中国人要让人瞧得起就让我从本职做起”,采用早讲会、评议会、品味耻辱等形式通过渐进的方式使质量意识深人人心。现在，每位职工都从内心深处认同了“品质由我做起，从我负责，以专业、敬业追求完美品质”、“决不让相同的缺失发生第二次”、“决不让前工程的缺失流人后工程”等观点。员工自觉地对其所承担的工作高度负责、努力使自己的工作100%是合格的，成组技术很好地促进了全面质量管理的开展，公司各部门员工都能采用成组技术，通过相似性原理确定产品及其零部件的设计、加工、装配等的检验方法和检验程序，保证了检验方法和检验程序的合理性和准确性。（4）推行准时生产化。该公司产品绝大多数按定单生产，少数按市场预测生产。在确定产品交付日期或面市时间后，其设计、零部件加工、装配等都按倒推的时间表进行。采用成组技术后，产品、零部件设计及其加工、装配的时间及机床、夹具、刀具等的准备时间大大缩短，更精确地实现了准时制生产[5].
　　采用这些管理技术后，该企业产品生产周期比原来缩短 1/3,零部件和产品的废品率和返修率降低20%,准时交货率明显提高，零部件库存从原先的平均半年缩短到现在的30 天。该公司还计划在2 年内把库存周期压缩到平均5 天以内，产品的生产成本也有很大程度地降低，企业的整体形象和市场竞争力获得了进一步提升。
　　对于基于成组技术的精益生产方式的实施过程，该公司表现了极大的遵慎，专门为此制订了实施规划，绘制了实施的流程图，并根据这一规划对全体员工进行了分层次的培训，在实施过程中注重效果，实施一项，见效一项。


　　5.结论

　　企业实施基于成组技术的精益生产方式应遵循教育先行、效益驱动、总体规划、分步实施的原则。在实施之前必须对企业从领导层到普通职员进行教育，使他们深人理解成组技术和精益生产的技术特点、实施条件、能为企业带米的利益以及实施中可能遇到的困难等以减少实施过程的障碍和阻力。中小企业欲实施基于成组技术的精益生产方式，首先应对企业管理层、技术人员和全体员工进行不同层次的培训，使企业上下都认识到实施基于成组技术的精益生产方式的必要性和紧迫性，同时也认识到本企业在技术、管理、资金等方面的薄弱因数实施时要因地制宜，量力而行，积极创造条件一步一步地实施成组技术和精益生产的各要素，直至最终实现基于成组技术的精益生产方式。
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　　参考文献
　　[1]张列平。精益生产：精益生产及制造资源计划管理思想综述与实施分析（之一）[J].工业工程与管理。
　　[2]王玖河，臧秀清。先进制造技术中的精益生产方式[J].燕山大学学报。
　　[3]James P Womack, Daniel T Jones, Daniel Roos. The machine that changed the world[ M]. New York: RawsonAssociates, 1990.
　　[4]顾永生。精益生产哲理在上海大众发动机厂的应用探讨[J].工业工程与管理，1997,2（1）：49-54.
　　[5]叶飞帆。先进制造技术与中国中小企业之间的矛盾与对策[J].机电工程。
来源:www.lunwenhot.com



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