蒙業(yè)新，趙相忠

(桂林電子科技大學(xué) 商學(xué)院,廣西 桂林 541004)

價(jià)值流是通過(guò)對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品基本生產(chǎn)過(guò)程所要求的全部活動(dòng)，在價(jià)值流中，材料流、信息流并行流動(dòng)，形成一系列相互銜接的活動(dòng)，其使那些為服務(wù)和滿足顧客而進(jìn)行的彼此銜接的工作活動(dòng)成為一個(gè)可分割的整體[1]。價(jià)值流圖析分析的是從供應(yīng)商到顧客的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，其是用用一組特定的符號(hào)表示出現(xiàn)狀圖中的材料流和信息流，然后對(duì)關(guān)鍵的部分進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)拉動(dòng)和平順化流程畫出一個(gè)價(jià)值流的“未來(lái)狀態(tài)”作為改善的目標(biāo)，是價(jià)值流分析的主要工具。通過(guò)未來(lái)價(jià)值流狀態(tài)圖設(shè)計(jì)出一個(gè)精益價(jià)值流來(lái)盡量消除生產(chǎn)過(guò)程中的不增值活動(dòng)，從而達(dá)到降低成本，加快顧客的反應(yīng)速度，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的目的。李軍等[2～3]用價(jià)值流圖析技術(shù)對(duì)硫化機(jī)橫梁作業(yè)進(jìn)行了分析及改善，李文杰、徐克林[4]對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的支架流程進(jìn)行了價(jià)值流圖析的精益生產(chǎn)研究。還有相關(guān)研究結(jié)果表明，價(jià)值流圖技術(shù)是企業(yè)實(shí)施精益制造的有力工具。

本文以價(jià)值流圖析作為分析工具，針對(duì)特定顧客的需求，以HS公司的核心產(chǎn)品曲軸齒輪的制造流程為案例分析對(duì)象，識(shí)別生產(chǎn)流程，理清各流程之間關(guān)系并繪制現(xiàn)狀圖，在流程控制中的適當(dāng)?shù)胤揭脒B續(xù)流和看板拉動(dòng)系統(tǒng)，建立一個(gè)涵蓋公司核心產(chǎn)品的生產(chǎn)流程的“未來(lái)狀態(tài)”模型圖，依此制定相應(yīng)的工作計(jì)劃，從而達(dá)到縮短產(chǎn)品加工周期、降低成本和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最終目的。

1 價(jià)值流圖析技術(shù)

1985年，波特在《競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)》一書中提出了價(jià)值鏈的概念，并在近30年的時(shí)間里獲得了很大的發(fā)展。價(jià)值鏈觀點(diǎn)是把價(jià)值鏈看成是一些群體共同工作的一系列工藝過(guò)程，以某種方式不斷的創(chuàng)新，為顧客創(chuàng)造價(jià)值。而價(jià)值流是指從開(kāi)始到結(jié)束的一組連續(xù)的活動(dòng)，這些活動(dòng)共同對(duì)顧客產(chǎn)生價(jià)值。顧客可能是最終的外部顧客，或者是內(nèi)部的價(jià)值流使用者。價(jià)值流比波特的價(jià)值鏈的范圍要小，波特的價(jià)值鏈涉及整個(gè)企業(yè)，而價(jià)值流只涉及滿足特定類型顧客的一系列活動(dòng)。

本文應(yīng)用價(jià)值流圖析技術(shù)分析曲軸齒輪制造過(guò)程中的價(jià)值流，將現(xiàn)場(chǎng)觀察到的生產(chǎn)流中物料和信息的流動(dòng)情況用簡(jiǎn)圖描繪下來(lái)，對(duì)其進(jìn)行分析，找出低生產(chǎn)率的原因，并應(yīng)用精益理論提出改進(jìn)策略，繪制價(jià)值流未來(lái)狀態(tài)圖，然后對(duì)制造過(guò)程實(shí)施系統(tǒng)的改進(jìn)。價(jià)值流現(xiàn)狀圖和未來(lái)狀態(tài)圖是相互轉(zhuǎn)變的，同時(shí)期的價(jià)值流未來(lái)狀態(tài)圖是現(xiàn)狀圖的改進(jìn)目標(biāo)，也是下一時(shí)期價(jià)值流改進(jìn)的現(xiàn)狀圖，以實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)，應(yīng)用過(guò)程如圖1所示。

圖1 價(jià)值流圖析應(yīng)用過(guò)程

2 HS公司生產(chǎn)流程分析與價(jià)值流現(xiàn)狀圖

HS公司是某央企集團(tuán)公司所屬軍工企業(yè)，有40多年的歷史。40多年來(lái)為船用甲板機(jī)械制造和經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。HS公司是集研發(fā)、生產(chǎn)、裝配一體化的高新技術(shù)企業(yè)，肩負(fù)著為船用甲板機(jī)械制造、國(guó)防現(xiàn)代化提供裝配精良、性能優(yōu)越的機(jī)械裝備任務(wù)。機(jī)械裝備的品質(zhì)，體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和科技實(shí)力。船用甲板機(jī)械工廠的基礎(chǔ)管理是生產(chǎn)高品質(zhì)機(jī)械裝備的基礎(chǔ)，尤其生產(chǎn)流程的改善更為關(guān)鍵。HS公司在以往計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的體制及人的落后思想的禁錮下，生產(chǎn)率低，政治色彩濃厚，這些都是國(guó)企的一些不好的特點(diǎn)。但在近幾年的高速發(fā)展中，這些問(wèn)題有了一些改善。

本文重點(diǎn)分析HS公司的核心產(chǎn)品曲軸齒輪的生產(chǎn)流程的工序圖，如圖2所示。

圖2 曲軸齒輪的工序圖

該產(chǎn)品在生產(chǎn)車間工序的價(jià)值流現(xiàn)狀圖，如圖3所示。

圖3 曲軸齒輪在生產(chǎn)車間的價(jià)值流現(xiàn)狀圖

在圖3中，最下面凹線上的數(shù)據(jù)代表增值活動(dòng)所需時(shí)間，凸線上的數(shù)據(jù)代表非增值活動(dòng)所需時(shí)間，所要謀求的就是減少非增值活動(dòng)時(shí)間，減少在制品庫(kù)存，降低產(chǎn)品周轉(zhuǎn)天數(shù)。另外，T1表示周期時(shí)間，T2表示換模時(shí)間，R表示使用率，T表示總的加工周期時(shí)間，T'表示增值時(shí)間。

從圖3曲軸齒輪產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程的價(jià)值流現(xiàn)狀圖可以發(fā)現(xiàn)，存在的最大問(wèn)題有：大量的庫(kù)存、幾乎間斷的工序(每道工序都有生產(chǎn)計(jì)劃與控制部門的生產(chǎn)計(jì)劃)、推動(dòng)性的生產(chǎn)方式，以及過(guò)長(zhǎng)的產(chǎn)品交付時(shí)間。由產(chǎn)品生產(chǎn)周期時(shí)間可以看出，生產(chǎn)該產(chǎn)品的產(chǎn)能還有很大的提升空間。

3 設(shè)計(jì)知識(shí)流的價(jià)值流未來(lái)圖

從曲軸齒輪的制造現(xiàn)狀可以看到，曲軸齒輪的制造過(guò)程中生產(chǎn)率較低，使得在制品庫(kù)存數(shù)量大，各個(gè)工序間缺少信息流通，上游工序推動(dòng)下游工序生產(chǎn)，所以減少制品數(shù)量，縮短生產(chǎn)周期，使各工序做到按需生產(chǎn)，是改進(jìn)價(jià)值流的關(guān)鍵所在。

3.1 生產(chǎn)節(jié)拍分析

節(jié)拍時(shí)間代表在可用工作時(shí)間內(nèi)，為滿足顧客的需求，生產(chǎn)一件成品所需要的時(shí)間?？捎霉ぷ鲿r(shí)間不含設(shè)備故障時(shí)間、換模時(shí)間，或者生產(chǎn)廢品的時(shí)間。節(jié)拍時(shí)間根據(jù)客戶的需求及整條價(jià)值流可用的工作時(shí)間來(lái)計(jì)算，具體的就是可用工作時(shí)間除以該時(shí)間內(nèi)顧客需要的數(shù)量。HS公司按照每天每班7 h工作制，一共420 min，用其減去非工作時(shí)間。經(jīng)選取該公司車間15名員工，分別對(duì)他們進(jìn)行每天每班7 h內(nèi)休息時(shí)間(包括工人上衛(wèi)生間、喝水、休息以及機(jī)床預(yù)熱時(shí)間等)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，取正態(tài)分布值，大約是工作時(shí)間內(nèi)休息時(shí)間為40 min。根據(jù)顧客平均每天需求量15件，則曲軸齒輪節(jié)拍時(shí)間=(420-40)/15=26 min。

3.2 引入連續(xù)流

引入連續(xù)流的條件是有一系列的工序的節(jié)拍時(shí)間相同或相近，或者兩個(gè)工序之間的工藝相近，都可以考慮引入連續(xù)流。曲軸齒輪當(dāng)前的生產(chǎn)周期時(shí)間，如表1所示。

表1 當(dāng)前節(jié)拍時(shí)間平衡表

由表1中可以看到，數(shù)控車和制齒工序是生產(chǎn)流程中的瓶頸工序，生產(chǎn)周期時(shí)間大于整個(gè)流程的節(jié)拍時(shí)間，因此，影響了產(chǎn)品在生產(chǎn)流程中的效率。對(duì)于占用時(shí)間較大的數(shù)控車工序，經(jīng)過(guò)研究得出生產(chǎn)周期過(guò)長(zhǎng)的3個(gè)原因。

一是，曲軸齒輪的材料40Cr機(jī)械性能不好，加工時(shí)刀具磨損比較大，磨完刀要重新裝夾和調(diào)試，調(diào)試和磨刀時(shí)間平均為30 min，大大增加了該工序的生產(chǎn)時(shí)間。

二是，對(duì)加工零件的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行編制、審查、審批后，加工程序方可用于生產(chǎn)，該程序?qū)徍舜蟠笤黾恿藬?shù)控車加工的程序。

三是，用于加工曲軸的數(shù)控車故障率較高，故障維修的響應(yīng)速度較慢。

根據(jù)問(wèn)題分析，解決的辦法如下：

（1）完善設(shè)備維護(hù)管理規(guī)定及維修流程，建立完善的故障報(bào)警機(jī)制。

（2）固定加工程序。

（3）數(shù)控機(jī)床改用成型刀片以節(jié)約磨刀時(shí)間。

改善后的曲軸齒輪生產(chǎn)周期時(shí)間，如表2所示。

表2 改善后的節(jié)拍時(shí)間平衡表

3.3 引入拉動(dòng)系統(tǒng)

曲軸齒輪的制造并不是從始至終的連續(xù)流動(dòng)生產(chǎn)，在流水線與下游過(guò)程之間引入拉動(dòng)系統(tǒng)，以確保生產(chǎn)過(guò)程在制品庫(kù)存降到最低。在原材料處和發(fā)運(yùn)處各設(shè)置一個(gè)超市系統(tǒng)，在成檢單元與普車之間和數(shù)控車與鉗工/銑工之間，也可以設(shè)立一個(gè)類似生產(chǎn)均衡柜的拉動(dòng)超市，在成檢和普車之間設(shè)立拉動(dòng)超市，由于成檢是最后一道工序，且地位非常特殊，成檢可以從生產(chǎn)控制部門那邊得到顧客需求信息，由生產(chǎn)部門發(fā)送提取看板，成檢把生產(chǎn)看板放在均衡柜中，具體模式如圖4所示。

圖4 超市拉動(dòng)知識(shí)系統(tǒng)

HS公司曲軸齒輪生產(chǎn)的理想狀態(tài)圖5所示。

圖5 曲軸齒輪在生產(chǎn)車間的價(jià)值流理想狀態(tài)

在圖5中，T1表示周期時(shí)間，T2表示換模時(shí)間，R表示使用率，T表示總的加工周期時(shí)間，T'表示增值時(shí)間。

通過(guò)分析價(jià)值流圖，可以找出生產(chǎn)工序流程中的不合理因素和瓶頸工序，解決造成瓶頸的原因，盡量平衡生產(chǎn)節(jié)拍，讓產(chǎn)品盡可能順暢的流動(dòng)；其次，通過(guò)建立拉動(dòng)超市等方式，將產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程從傳統(tǒng)的按生產(chǎn)計(jì)劃的推動(dòng)式，根本性的轉(zhuǎn)變成為拉動(dòng)式，減少了生產(chǎn)中的因?yàn)檫^(guò)量生產(chǎn)、等待造成的浪費(fèi)，也減少了庫(kù)存的浪費(fèi)，改善前后的對(duì)比如表3所示。

表3 改善前后對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

從表3看出，生產(chǎn)流程的增值時(shí)間沒(méi)有很大變化，但非增值時(shí)間將從當(dāng)前的20.5 d減至為未來(lái)狀態(tài)的8 d，產(chǎn)品增值時(shí)間比例將從當(dāng)前的0.63%提高到將來(lái)的1.14%，提高了1.8倍。另外，在人機(jī)使用率上，通過(guò)引入連續(xù)流和重新安排工作量，減少了流程上操作工的人數(shù)，作業(yè)人員從9人減少到8人，產(chǎn)量從2 654件提高到4 635件，改善效果明顯。

4 結(jié)束語(yǔ)

運(yùn)用價(jià)值流圖析技術(shù)對(duì)HS公司的核心產(chǎn)品曲軸齒輪的制造流程的價(jià)值流進(jìn)行了分析，在信息流、節(jié)拍等方面提出新的設(shè)計(jì)方案。新設(shè)計(jì)方案主要包括以下部分：

（1）通過(guò)引入連續(xù)流對(duì)其信息流進(jìn)行分析，消除其中存在的迂回點(diǎn)、斷點(diǎn)，達(dá)到信息及時(shí)準(zhǔn)確傳遞。

（2）找到瓶頸工序并進(jìn)行優(yōu)化。

（3）建立價(jià)值流拉動(dòng)系統(tǒng)方案，降低了庫(kù)存、縮短了加工總周期時(shí)間，總周期時(shí)間由當(dāng)前的20.5 d提高到8 d。案例研究結(jié)果表明，在制造過(guò)程中，價(jià)值流圖析技術(shù)能消除信息阻塞、降低庫(kù)存、形成順暢的生產(chǎn)流程。

[1]邁克·魯斯.價(jià)值流圖析[M].北京:人民交通出版社，l999.

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