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浅谈均衡顺序化生产的好处与挑战

2020-02-25张志勇陈均况立江

汽车实用技术 2020年1期
关键词:主机厂供货精益

张志勇 陈均 况立江

摘 要:均衡顺序化是日系车企推广的一种精益生产方式,也是一种建立在JIT基础之上,同时又对JIS进一步延伸的准序供货方式。这种方式可以有效稳定车间生产,降低质量成本和零件库存,可以及时暴露问题,进而提高公司整体运营效率,增强客户满意度。文章主要探讨分析了均衡顺序化生产如何带来这些好处,以及在实际操作过程中主要面临的挑战。关键词:均衡化;JIT;顺序化;JIS;精益生产;差异化需求中图分类号:TB497  文献标识码:A  文章编号:1671-7988(2020)01-167-03

Abstract: Leveling & Sequencing is the lean production mode promoted by Japanese OEM. It is also a lean supply mode based on JIT and extended from JIS. This method can effectively stabilize production, quickly respond to demand, reduce quality cost and parts inventory, and timely expose problems, so as to improve the overall operation efficiency of the company and enhance customer satisfaction. This paper mainly discusses and analyzes how the leveling& sequencing production brings these benefits and the main challenges maybe faced in the actual operation process.Keywords: Leveling; Just In Time; Sequencing; Just In Sequence; Lean Production; Differentiated DemandCLC NO.: TB497  Document Code: A  Article ID: 1671-7988(2020)01-167-03

1 引言

汽車工业发展至今,除了极少数超豪华车型采用的极小批量的个性化定制生产以外,大概形成了三种主流的生产组织方式,第一种是欧美车企采用的局部大批量、局部平准化的生产方式,一般通过建立车身立体库形式的缓存进行再排序;第二种是国内部分车企采用的整体大批量生产方式,通常使用平面车身缓存区先进先出;第三种日系车企采用的全过程平准化生产方式,也使用平面车身缓存区,但会按订单顺序流转,而且借助多频次,小批量的模式,缓存很少。笔者通过自身在汽车行业的工作经历以及和同行从业者的交流中感受到,日系的生产方式可能更适合如今的中国车企,一是中国市场很大但细分市场也很多,客户的差异化需求对生产的多样性,灵活性提出了要求;二是自从2018下半年中国车市骤降以来,车企的竞争越发激烈,降本成为车企内部讨论的重大课题,而日系车企始终秉持的生产理念就是“彻底杜绝无效劳动和浪费”[1],这一点与当前中国车市大环境非常契合。在研究日系车企生产方式过程中,笔者发现最重要的关键字还是均衡化和准时化,只是表现的具体方式和程度不同。均衡顺序化生产正是在这种精益思想下,被一些先进车企开始研究和内部推行的极致准时化生产方式,并通过这种近乎理想化的生产方式充分暴露浪费,减少浪费,清零浪费。

2 均衡顺序化生产的定义

顾名思义,均衡顺序化生产包含两层意思,一是排产的均衡性,这个是前提。生产计划员要全面考虑各车间的生产约束条件,并结合多品种,小批量的精益生产理念进行生产排程活动。二是生产执行遵守订单顺序,这个是保证。因为这种生产方式追求的是整个供应链的同步生产,一方面主机厂自己通过计划顺序生产,提高订单顺序执行率,最大程度保证生产执行能按照既定排产方案进行。另一方面配套供应商进行同步生产,只准备客户需要的零件,顺序供货,从供应商零件生产开始至整车入库为止,追求一气呵成,达到整车流与零部件流的整体最优。

相信很多同行从业人员对准序化供货并不陌生,我们一般称之为JIS ( Just-In-Sequence ), 它是JIT ( Just-In-Time )生产组织方式下的一种特殊供货方式,也是车企为适应柔性化生产而发展起来的一种零件拉动方式[2],它强调了订单的顺序属性,即在适当的时间将适当的产品数量按顺序送达指定的工位。JIS在汽车行业已经推行多年,目前很多主机厂的一些体积大,价值高或者差异化大的零件就采用了这种供货模式,如座椅,轮胎,前后保,IP中控,线束等。JIS供货方式可以用最少的库存满足最多样的需求,但是这些供应商有个共同点,就是需要离主机厂比较近。为了确保订单匹配,只有当车身顺序完全锁定后(一般是过了PBS的出库点),主机厂才敢把排序信号发送给供应商,而受制于车身库存以及缓存区空间的限制,往往从顺序锁定的工位到开始装配该零件的工位之间时间只有不到2个小时,这就要求供应商从接收到排序信号到零件送到装配工位的时间不能超过2小时,因此现有的JIS供货模式只能适用于主机厂周边20KM以内的供应商。本文所谈的顺序化供货则是对JIS的一种适用范围上的延伸,目的是能让更多的供应商对更多的零部件能采用准序供货方式。希望通过提高主机厂自身的订单顺序执行率来突破地理位置上的束缚,变相的增加供应商的零件准备时间,实现同步生产。

3 均衡顺序化生产的好处

3.1 稳定车间生产

丰田生产方式的创始人大野耐一曾解释道:“在生产现场中,产品的流动状态波动越大,其无效劳动和浪费也就越多。后面的工序如果在时间和数量上以一种波动的形式到前面的工序领取物品,那么这种波动程度越向前面的工序追溯,越加扩大。为了防止所有的生产线产生波动的现象,就要努力使最终的装配线上的波动完全消除。”[1]实际上,汽车消费市场上客户的需求并不规律,需求预测也并不可靠,如果车企只是单纯被动接受这种需求,那结果只会造成内部生产的各种混乱,资源的大量浪费。对于波动较大的产品来说,切合实际的解决方案是确定一个固定的计划周期(订单锁定期)并结合订单的交货日期形成一种均衡形式的计划,把客户需求的波动和生产分离开来,稳定的生产计划会使上游工序和供应商的需求更加平稳[3],而高顺序率的执行无疑能给这种均衡性计划提供更准确的保证。

3.2 降低质量成本

生产过程中不可避免会产生质量问题,而其中又有大部分问题是到指定检查站才被识别。当大批量生产时,如果在生产线尾检测出问题,可能整个批次的在制品都存在同样的缺陷,存在大批量返修甚至报废的风险,而均衡化小批量生产情况下,即使发现同样的问题,受影响的产品也可以做到数量可控。另外,由于做到了一车一单,每台车都有自己的唯一标识,按计划顺序生产后,由于有序生产,当怀疑出现小批量的问题时,也能更好的被追溯,能快速锁定潜在受影响的范围,减少质量排查时间和成本。因此,均衡顺序化生产能够更好地降低质量成本。

3.3 降低零件库存

随着消费者个性化需求的日益增强,汽车配置的种类更多了,这对于传统的超市+看板拉动模式提出新的挑战。因为超市里每种零件的库存由补货时间,批量大小以及需求波动等因素决定,因此不会是零。每种零件的数量虽然可以做到最少,但零件种类越多,需要的整体超市面积就越大,而且超市里准备好的零件何时被取走其实也并不明确,这样看来,超市里很多零件库存也就显得有些浪费。与传统的看板+超市相比,顺序化供货对库存要求达到了极致,后者是通过设置安全时间而非安全库存来应对生产消耗,对这类零件供应商来说,消除了超市库存,取而代之的是一个明确的且具有提前期的生产队列,顺序化生产可以真正做到“单件流”模式。因此,计划顺序的导入可以最大程度地降低零件库存,同时能够很好地应对客户个性化需求的多样性。

3.4 及時暴露问题

笔者对比日系几个车企的生产方式过程中发现,他们有个共同点就是敢于暴露问题,而且是被上升到思想层面。丰田生产方式之所以被称之为精益生产方式,就是因为它想法设法规避掉各种不必要的浪费,降低成本,使利润最大化。而规避浪费的前提就是要能及时发现问题,然后通过全员参与解决问题。比如由于质量问题,某些车身拉出返修,返修时间过长会导致最终没有按照计划的顺序进入队列生产,这一异常情况能够通过统计顺序率来直接发现。顺序率的考核上会进行分类,找出责任部门,如果说焊装的飞溅问题影响了涂装的电泳打磨,这个问题带来的离线率就会算到焊装部门。通过明确的指标考核,迫使质量问题的“三不”原则落地,同时激励相关问题的责任方能集中精力真正解决问题,杜绝问题的重复发生。

4 面临的挑战

4.1 精益理念推广

丰田生产方式是理论与实践结合的产物,日本经历过经营危机时刻,所以能坚定信念,持续推行这种精益生产方式。即使是这样,从大野耐一开始建立大野式生产方式到真正进化成丰田式生产方式的过程也是很曲折的,我们所熟知的“看板”方式从丰田内部试用到推广到外协件上就花费了进20年时光[1]。对于国内车企主要还是被动地在接收,改革开放后,最早进入中国合资的是欧美车企,因此存在先入为主的现象。另外,自上世纪90年代到2017年,中国车市已经连续近30年的增长,经济环境一直稳中有升,此时无论采用何种生产方式生产出来的车辆都能转化为销售额,也就少有人会去重视精益改善。虽然从2018年中国车市首次出现负增长,一些车企领导也开始抓成本,但很多中层虽然认可但还是不知道怎么行动。因为之前的生产经验以及思维方式已经根深蒂固了,所以相比较成熟日系车企,国内车企做规划的时候就已经不那么精益了,如何突破固有思维,拥抱新事物是首先要解决的认识问题。

4.2 信息系统支持

信息技术对如今制造企业的重要性不言而喻,比如均衡排序的实现就需要借助软件的算法。笔者也对标过一些车企的排产方式,有的没有系统支持排序,只能手工排,虽然也想考虑焊、涂、总车间的限制条件,由于计算量庞大且不一定能全部满足条件,生产计划员干脆只考虑几个最大的限制,比如同颜色尽量排一起,同型车身进行扎堆,但对于与最终客户最密切也最复杂多样的车型配置只能在排产时放弃,当车身实际要上总装前再通过PBS的库存根据总装的间隔需求手工放车。此外,针对不同距离的供应商在不同工位触发排序信号,也需要IT部门给出一套稳定的信号处理系统,以防信号传递失灵,漏序或者错序都可能直接影响未来几个小时后的生产。最后还需要系统支持严格的订单生产跟踪过程,及时发现离队车身以及滞留车身,并推送信息给到生产计划人员以便快速做出决策。

4.3 设备工艺质量

首先为了应对复杂多样的客户差异化需求,多品种小批量的均衡生产会导致要求各线体配置切换更频繁,那么如何提升焊装设备软硬件关于车身切换的效率,如何减少涂装因为颜色切换导致的涂料浪费,如何提高总装配置切换过程中设备的柔性以及人员的操作熟练程度等问题就摆在眼前了。而当前国内大多数主机厂普遍期望的还是切换越少越好,因为这样设备运行效率更高,浪费更少,这其实还是大批量生产的的概念,这里体现了车间局部最优的思路,但忽视了市场的需求,也没有站在整个供应链高度思考。其次,推行均衡顺序化生产过程中最关键的是高顺序率的实现,因为一旦计划顺序和实际造车顺序差异太大,厂内重排序的工作就很大,而且需要有地方临时存放这些跳了序的零件。而顺序执行率的好坏很大程度上取决于生产过程中各工位的一次性通过率,设备稳定性以及快速返修能力。

4.4 供应商的配合

这里说的配合问题主要针对远距离的与主机厂合作没那么密切的供应商,第一,因为远,所以这些供应商的送货往往是以天为单位,因为这样装车率更高而且交付风险小,操作起来也更熟练,已经形成了一套成熟的方案。第二,这部分供应商不是只供一家主机厂,很多零件也是共线生产,不会因为一家主机厂的生产模式不同而整体改动现有供货方式。因为工艺改造的成本以及新投入排序包装的成本并不一定比节省的库存成本低,而且还存在因为顺序错乱导致的交付风险。因此,推行顺序化生产供应商会综合考量成本与交付问题,很有可能会拒绝按照这种方式生产供货。

5 结语

(1)比起模仿丰田的精益生产方式,我们更应该理解其背后的精益思想,那就是追求“最大程度地消除浪费”。

(2)均衡顺序化生产首先强调的是排产的均衡,而且这个均衡是综合考虑了焊、涂、总车间的一些限制条件,是以客户需求为中心,结合各车间实际条件产生的,追求的是整体最优。

(3)生产按计划顺序进行既是对均衡计划的实现,也是为了稳定整个供應链的生产。主机厂是汽车产业链的顶端,它的波动会通过“牛鞭效应”放大传递给全供应链,增加应对生产不确定性的库存准备,使零件整体成本上升,而高顺序执行率的生产则可以有效降低这种成本。

(4)均衡顺序化生产是一种精益的生产方式,而精益的推行是一项持续性的团队活动[4],推行过程中需要将理论与实际情况结合起来,不能照搬,否则会阻力重重,最终也不能起到应有的效果。

(5)在如今汽车产业的低谷时期,采用灵活性更大,零件供应链成本更优的均衡顺序生产模式很有必要。

(6)采用同步生产,顺序化供货的方式加强了主机厂与供应商之间的紧密联系,未来产品的竞争是产品供应链的整体竞争,这类合作共赢的方式会越来越多。

参考文献

[1] [日]大野耐一.丰田生产方式[M].谢克俭 李颖秋,译.北京:中国铁道出版社,2006.

[2] 李军.混装线系统准序化(JIS)供货模式的相关问题研究[D].硕士学位论文.江苏:东南大学,2015.

[3] 黄慧姮.平准化生产在B汽车部件有限公司生产计划中的应用研究[D].硕士学位论文.广西:桂林电子科技大学,2011.

[4] [美]保罗·麦尔森.供应链与物流管理M].梁峥 郑诚俭 郭颖妍 李树星,译.北京:人民邮电出版社,2014.

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