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基于价值流分析的能源精准控制模式的研究及应用

2020-12-24刘颖刘穗君刘宛凌

科技创新与应用 2020年27期
关键词:能源消耗

刘颖 刘穗君 刘宛凌

摘  要:烟草加工企业中不可避免存在能源利用不合理和成本控制低效的现象,最终不仅造成企业的生产成本增加,也不利于企业长远发展。因此,采用价值流分析手段,对烟草企业中制丝线各道生产工序的流转进行详尽的能源消耗分析,追踪每条生产线、每道工序的能源转化路线,计算每条生产线、每道工序的能源消耗、需求、流转以及不合格产品和废弃物的成本分析。最终,通过建设制丝生产线价值流精益控制体系,促进卷烟制丝生产的各个环节低成本高效化生产,提升工厂精益制造能力,实现企业核心竞争力的强化发展。

关键词:能源消耗;价值流;精准控制

中图分类号:F284 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2020)27-0172-02

Abstract: The phenomenon of unreasonable energy utilization and inefficient cost control is inevitable in tobacco processing enterprises, which not only increases the production cost of the enterprise, but also is not conducive to the long-term development of the enterprise. Therefore, using the means of value flow analysis, this paper makes a detailed analysis of the energy consumption of each production process of the silk production line in tobacco enterprises, and tracks the energy conversion route of each production line and each process. Then, we calculate the energy consumption, demand, circulation and substandard products and wastes of each production line and each process for cost analysis. Finally, through the construction of the value flow precise control system of the silk production line, we can promote the low-cost and efficient production of each link of cigarette production, so as to enhance the lean manufacturing capacity of the factory and realize the strengthening development of the core competitiveness of the enterprise.

Keywords: energy consumption; value flow; precise control

在生产制造企业中,能源有保障是企业正常运转的基础,没有有效的能源供应,企业无法正常运行,产品质量无法保障,因而对能源进行管控对加工型企业有着至关重要的价值。随着国家对降本增效的大力推进,企业节能降耗成为重中之重,通过打造卷烟生产“低能高效”模式,实现节能生产的目的。

1 能源精准控制方式的发展

为了精准地控制烟草企业中每一道工序的能源消耗和生产成本,国内外很多学者对企业的能源消耗和生产成本进行计算,为了降低生产成本采用了大量的數学方法和数学模型。研究表明,烟草工业企业的降本增效可以通过建立有效的模型来实现,合理的能源分配具有高效普适的特性。首先,对卷烟生产过程中上一道工序与下一道工序,一个设备到另一个设备中的产品流转状态进行精细记录,建立卷烟生产过程的能源转换模型(以线性数学方程来表示)。其次,通过模型优化,以每一道工序的能源消耗为参数和限制条件,把最优最节省的能源成本作为最优解,得出优化后的能源方案。

2 能源消耗的价值流核算理论与方法体系

在利用能源消耗生产产品的各个领域产业的生产过程中,都会遇到生产成本控制与产品输出之间的价值评比核算。因此,产业进行成本控制就体现在产业进行能源消耗生产产品的全过程,体现在生产工序的各个环节,此时即成为价值流核算。这包括生产工序的增值过程和不增值过程。首先,增值过程就是产业从产品的原材料加工,通过加工之后形成特定产品,然后供消费者使用的整个生产加工包装运输消费过程。其次,不增值过程就是由产品最初的概念,到设计操作的整个产品设计过程。因此,综合以上两个部分价值流的研究是针对产品生产的整个过程来讲,而并非单独的生产环节。因此,在能源消耗生产产品的过程中,价值流的研究与应用是着眼于生产的整体效益的精准控制,而非局部的成本控制。

烟草企业消耗能源的价值流核算体系主要分为两部分:工厂生产造成的能源废弃物能源损失和外部环境处理成本的核算和评价。这样能够有利于能源消耗的内部投入和外部支出收益两个方面共同评价烟草企业能源消耗的评比。其中,能源价值流投入资金核算的原理是:根据煤炭等能源物质通过燃烧等加工转变的形态,将生产环节划分为特定数量的物量中心,根据能量守恒定理,再将整个生产环节中各种原料投入和原料生产过程中的数量变化进行追踪与监视,从而将整个生产的投入支出转变为货币化评价。最后核算出各个环节的输出端能够有效利用的能源或者二次能源,同时统计核算废弃物造成的外部环境的额外成本支出。总体上,就是从经济效益和环境效益两个角度来对烟草企业能源消耗的技术改进前后整个价值流进行评价。在此过程中的任意环节没有达到高效利用,即可以重新规划原料生产工艺和技术的改进,不断重复该环节,直到内部能源损失和外部环境损害达到最小程度,促进企业的绿色生产和降本增效。

3 基于价值流分析的能源精准控制模式的应用

南阳卷烟厂以精益视角审视问题,“消除浪费”为目标,以“全员改善”为主线,基于制丝线生产优化成立了精益能源攻关组,构建制丝能源精准控制模式,通过现场写实方式取得第一手资料,运用价值流图、ECRS原则、JIT等精益管理工具对烟丝生产过程进行分析,分别针对制丝线生产效率提升、设备运行优化展开攻关研究,持续深挖内部潜力,不断推动全员改善,实施了一系列精益改善活动,从而达到提高生产效率、降低能源消耗的目的,有力增强了工厂精益制造能力。

3.1 以“零等待”为追求,提升制丝生产组织效率

运用精益思想对制丝线生产组织进行深入分析,绘制出制丝部价值流现状图,对存在的等待、库存等“浪费”进行了系统查找,绘制未来状态图,制定相应的实施计划,开展改善活动。一是优化设备预热流程。运用准时生产理念,系统查找叶片预处理段、叶丝段等工段开机等待时间的浪费,按照并行思维调整预叶片加料、烘叶丝预热设备的开机准备时间、设备预热时间。二是建立原料拉动系统。每日生产结束后,根据次日生产计划预判及真空回潮暂存容量,增加真空回潮原料缓存,减少后工序等待;增加原梗储存计划性,根据次日生产计划的预判,结合梗丝柜的储存能力,实现对原料需求的拉动。三是实行设备单元最小化控制。设备启动时按照最小单元启动设备,即按照现有工艺段划分,在原有设备启动条件及启动顺序的基础之上,增加智能控制条件并对控制程序进行修改。改变现有的生产控制模式,在PLC控制程序内添加设备启停控制条件,根据物料输送位置实现自动化启停控制,实现对物料输送的实时监控,减少辅联设备启停次数,缩短辅联设备空运转时间。

3.2 以“标准化”为抓手,建立制丝精益管控模式

一是巩固管理机制。对现有两班制生产模式下梗线、叶片预处理段、叶丝段操作规程及生产规则进行重新修订,制定各工序标准作业指导书(SOP),下发至现场岗位遵照执行。二是建立保养班作业标准。根据保养过程特点,制定了保养班作业安排规范,设定保养作业要求及保养标准。三是建立照明智能控制模式。制定照明区域控制方案,划分照明控制区域。将生产区域照明控制方式由原来的统一控制优化为交叉开关控制,同时根据车间采光情况,减少照明时间或开灯数量,节约照明能耗。

3.3 以“全员改善”为主线,促进过程优化提高

一是建立提案改善机制。按照“发现问题——提出问题——解决问题——措施固化”的思路,组织开展全员改善活动。2019年通过全员改善活动共收集478项有效改善提案,人均参与率达92.64%。取得了显著效果。二是建立监控、分析、改进机制。为配套精益生产模式运行,部门制定了“日监控、周分析、月考核”的持续改进机制。每日对各岗位生产指标进行统计,做到即时监控;每周对指标完成情况、异常波动、断流情况、电子秤流量及成本五大模块进行统计分析;月度对整改情况实施通报和考核,确保整改到位。

4 取得成效

通过能源精准控制模式的实施,南阳卷烟厂多项指标水平得到明显提升,以红旗渠(新版银河)烟丝生产为例,叶片前段首批生产时间减少0.52小时,叶片后段单批次生产时间减少0.23小时,叶丝段单批次生产时间减少0.28小时,设备有效作业率叶片前段提高15.08%,叶片后段提高26.55%,叶丝段提高17.94%,梗段提高5.72%。根据推算,由此帶来的能源消耗每年节约资金188.27万元。

参考文献:

[1]刘晓侠.基于价值流分析的E企业生产过程优化研究[D].山东大学,2013.

[2]张兰彬.基于价值流分析的Cockpit混合装配流水线研究[J].机电一体化,2012,018(010):46-50,92.

[3]刘斌,张跃.基于精益价值流分析的配网检修效率提升应用研究[J].云南电业,2017(01):38.

[4]杨青,邱菀华,张静.项目精益价值管理及价值流分析方法研究[J].科学学研究,2006,024(002):249-255.

[5]董鹏,熊欢彦,韦东.基于价值流视域下的生产流程改善研究(下)[J].Ups应用,2015(01):1-5.

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