精益电气控制十步

来源：controldesign The objective of this paper is to share ten specific lean manufacturing strategies a manufacturer who uses electrical controls can deploy to help reduce waste in the total supply chain. If applied properly and completely, the result will be lower overall costs, faster throughput speed, higher levels of quality, and a simpler business experience for the supplier, the customer, and the customer’s customer. You may have heard some of these ideas before. The difference here is the identification of ten specific things that any company can do right now. 全球化迫使公司需要效率更高地连续运行。为提高效率，许多公司在某些领域领域正在实施精益制造从而保持竞争力。 本文从James P. Womack 和Daniel T. Jones所写的《精益思考》出发，讨论怎样利用精益操作、精益供应链和电气控制面板的精益设计满足关键的目标要求： ·确定客户愿意为什么付钱——这是价值； ·确定要求提供价值的过程——这是价值流； ·按照“流程”，从物理上安排必需的资源； ·实施“拉（PULL）系统”； ·从流程中消除浪费。 我们将会把这些方法扩展到制造控制面板的十个不同领域的公司，这些公司致力于解决降低成本以及改进带给客户价值的问题。 目标 在《精益思考》中陈述的精益制造的主要目标是“消除浪费，创建财富”。这是任何公司都认为是好事的目标。然而，不能利用金钱消除浪费，不能利用简单的公式创造财富。努力工作和坚持一定时期采用已被证明的惯例和方法能产生积极的结果。这是允许许多公司不同程度地经历精益制造的好处的实际的方法。 本文的目标是共享使用电气控制的制造商能采用的十步特定制造策略，从而在所有供应链环节帮助降低浪费。如果恰当和完全采用，结果将是更低的总成本、更快的生产速度、更高的质量、针对供应商、客户和客户的客户的更简单的商业经历。你在以前可能听说这些方法。本文的差别是证明现在任何公司都能做的十步特定的事情。 理解浪费 消除浪费的基础是首先认识浪费！从大的方面说，浪费是不对公司的产品或服务产生价值的任何活动。这些无价值的附加活动不增加形式、适合和功能，如果客户知道浪费存在，那么客户可能会不愿意付钱。 应消除、简化、降低以及改进这些活动。另一方面，增加活动的价值是增加形式、适合和功能，因此客户愿意付钱。 考虑经历制造过程的产品的简单的例子。如果考虑涉及所有增加操作的有价值的时间（例如，设计、加工、装配），以及比较增加操作无价值的时间（例如，移动、分段运输、装载、处理、测试和等待），无价值对有价值的比率可能非常大——500：1或更大。一个有10分钟总的加工时间的电气组件在“中间环节”可能是10天！这种事情是常有的事。精益的一个目标是通过减少无价值附加活动来降低这个比率。 为帮助理解有价值和无价值的差别，按下列分类方法决定： ·启动/停止电机； ·在箱子上标明客户的零件号； ·浪涌保护电路； ·移动一个组件到仓库； ·接线时拆掉电线两端的绝缘； ·在控制面板上接线； ·在运输前，测试机器； ·检验机器组件的接近程度。 当从最终客户的角度考虑这些差别时，真的有不对机器的操作产生附加价值的项目。例如，如果一根电线不剥就接到端子上，机器仍能恰当的运行，这能节省许多时间。更好的是，如果有能直接安装的预制电缆系统，不需要切断、标记以及把各个电缆扎成捆。最终，如果你能降低要求的电缆数量，仍能完成机器运行需要的电气功能吗？ 在供应链中，有人认为附加活动的无价值成本高达该项目销售价值的40%。为更好的理解这些经济术语，考虑客户从供应商采购一个电气组件及其成本的以下例子： 表1 电气组件及其成本 电气组件价值 $22.00 订购/邮寄成本（按100个项目订购） $0.75 库存运输成本 $2.20 废物处理成本 $2.20 检测成本 $0.50 总成本 $27.65 总无价值活动成本 $5.65 组件的总价值 $22.00 附加活动成本的百分率 26% 从过程中的价值相对于成本来看，有以下三个问题： ·你在寻找最低成本或最低价值吗？ ·你已经真正理解两者之间的差别吗？ ·你能对你的客户清楚地说出有竞争力的差别吗？ 高性能的电气控制供应商使用精益制造来解决不必要的运动、生产过剩、库存、运输、等待、检测、额外的处理以及在供应链中的其他无价值的附加活动来降低总成本以及增加生产的速度。本文以下三部分根据精益操作、精益供应链和精益设计概述了十步特定策略。 精益操作 精益操作集中在供应商的商业范围内降低浪费。 步骤一 功能对流程/单元制造 组织工厂的传统方法是把所有相似的过程组成一组。结果是许多隔离的部门：铣床部、焊接部、冲床部、钻床部等。总体来说，特点是长距离的行程、大批量、单一技术的雇员、大量在制品、长期的生产时间、数量众多的处理、质量问题的发现缓慢，作为主要性能指标“隐藏下一个部门”。工厂功能流程图如图1所示。 图1 工厂功能流程图 精益操作重新布局设备，从而定位要求生产一个产品或一组类似产品的所有（或大多数）过程，结果是许多“工厂内的工厂”。在生产时间、在制品、即时发现质量问题、掌握多种技术的工人、压缩小批量的可能性以及更快响应客户需求方面极大地改进性能高达90%。性能指标变成：安全、质量、速率、日计划或小时计划。单元工程流程图如图2所示。 图2 单元工程流程图 步骤二 5S 工厂管理和工作地点组织 5S的目标是有高效的和组织好的工作地点。当工作地点有世界级的外观时，精益实施者支持生产力改进、质量改进和雇员精神改进。5S的基础是： ·分类——从工作地点删除所有不必要的项目； ·擦亮——清洗工作地点，消除所有灰尘和油来源； ·放置有序——为所有工具、材料和供应商分配一个恰当的地点； ·标准化——标记所有地点； ·保持——实施清单、培训和审计，确保5S能保持。 许多公司开始用5S精益制造，因为它是相对容易实施的，结果是极其明显的，许多人能迅速参与，结果是几乎是即时的。 步骤三 降低调整 在许多操作中，更快的客户响应以及更小的定单规模的关键是设备更换没有问题。这些目标通过降低机床、装配工作站以及其他过程的调整时间来实现。调整时间定义为：从现在加工的最后一个质量合格的零件开始，到下一个工作的第一个质量合格的零件为止的所有时间。 通常，通过变成更有组织、把内部活动移到外部活动和测量性能很容易降低50%。许多公司已经把四小时的调整时间降低到四分钟或更少的时间。结果是能用于两种方式之一的再生能力：1）同等时间，生产更多产品；2）小批量，每天生产更广泛的各种产品。任何一种方法，以更及时的方式满足客户的需要，因此成本降低。 精益供应链 精益供应链把消除浪费扩展到上游供应商以及下游客户。 步骤四 PULL系统 拉（PULL）系统是一种基于客户需求的触发生产/补给方法。例如，当装配线需要面板装配的组件时，“拉信号”被发送到供应源，从而分发零件。供应源可以是补给线、仓库或外部供应商。当信号到达时，产品的精确数量在严格的时间内分发到用户。当“拉”发生时，材料才移动。在“推”系统（精益操作试图消除该系统）中，材料移动基于供应商的可用性，而不是用户的需要。 拉系统在帮助降低库存、降低生产时间和同步供应链方面一直相当成功。这是非常简单的实践，但是实施拉系统要求零件识别、放置、数量规模以及触发机制的精确的工程。 步骤五 看板（kanban） PULL系统的触发机制通常是虚拟的或是电子看板。看板是用于信号的日本词，它是一种执行技术。看板信号可以是一个空容器、一个卡片、地板上的真空地带、空架子、黄灯、电子显示板、白板、计算机报表和各种其他技术。目标是把需求发送到拉材料，并以直接涉及加工的人们能发现信号的方式处理材料，并立刻做出恰当的动作。两柜看板拉系统如图3所示。 图3 两柜看板PULL系统 步骤六 成套 成套是看板拉系统的扩展，涉及结合一套满足整个装配线需要的零件。例如，当制造一个面板时，制造商订购、收货、交易、库存、检查、发现问题、处理以及管理每个独立组件。或者制造商把所有的组件列为一套清单，仅有一个零件号和一套管理。极大地降低供应链的复杂性，也最小化附加活动的成本。电气组件供应商通过完成作为附加服务的价值来为制造商成套能增加供应链的价值。 成套的扩展是把组件以适合使用的条件给用户成套的盘子里提供组件。适合使用意味着组件在装配线上定位准确，有逻辑的组织，不要求从箱子里取出/取出废物。盘子设计用于集成到客户的装配区，能形成虚拟看板拉系统的基础。例如，当盘子空时，它变成提醒供应商运输另一个盘子的看板或信号。明显，为有效的工作，要设计许多细节。但是一旦完成调整，简单化能促进速度以及降低供应链的成本。 精益设计 精益设计集中在降低成本、增加一个电气产品或服务的工程和评估与报价的速度。 步骤七 并行设计 引进和开发新产品传统的方法称为顺序设计。步骤是：概念——>设计—<