文/徐鋒·東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心
精益生產(chǎn)從源頭做起
文/徐鋒·東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心
精益生產(chǎn)是在研究豐田方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、人員組織、運(yùn)'行方式和市場供求等方面的變革,使生產(chǎn)系統(tǒng)能很快適應(yīng)用戶需求的不斷變化,并能使生產(chǎn)過程中一切無用、多余的東西被精簡,最終達(dá)到包括市場供銷在內(nèi)的生產(chǎn)的各方面最好結(jié)果的一種生產(chǎn)管理方式。與傳統(tǒng)的大生產(chǎn)方式不同,其特色是“多品種”,“小批量”。
從定義來看,精益生產(chǎn)有兩個(gè)主要目的:一是快速滿足變化的用戶需求,二是全價(jià)值鏈的控制成本。本文將重點(diǎn)從成本控制的角度來談?wù)劸嫔a(chǎn)。
對(duì)于不同的行業(yè),成本控制關(guān)注的重點(diǎn)不同。對(duì)于沖壓行業(yè)來說,不同的企業(yè),有不同的特點(diǎn),比如國際化車企的中國公司,由于前期的規(guī)劃和設(shè)計(jì)主要由外資方完成,中國公司的重點(diǎn)會(huì)放在生產(chǎn)管理上,而對(duì)于不得不進(jìn)行全價(jià)值鏈控制的車企,我們的重點(diǎn)在前期工作,生產(chǎn)管理是在遵守前期規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化。
東風(fēng)自主品牌乘用車公司的沖壓件成本,主要由制造費(fèi)用、管理費(fèi)用、財(cái)務(wù)費(fèi)用及包裝運(yùn)輸費(fèi)用組成。各部分比例大致為:制造費(fèi)用95%、管理費(fèi)用2%、財(cái)務(wù)費(fèi)用1%、包裝運(yùn)輸費(fèi)用1%(廠內(nèi))。
表1所示為制造費(fèi)用所包含的細(xì)分項(xiàng)及其在制造費(fèi)用中所占的比例。對(duì)于不同的公司,情況不同,各構(gòu)成項(xiàng)占比不同,甚至?xí)休^大差異。
從表1可以看出,制造費(fèi)用包含兩個(gè)方面:生產(chǎn)成本(消耗+人工)和投資攤銷。
表1 制造費(fèi)用的細(xì)分項(xiàng)及其所占比例
其中,消耗由生產(chǎn)方式、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)決定,而生產(chǎn)方式和工藝設(shè)計(jì)又由公司特點(diǎn)決定;人工成本取決于生產(chǎn)方式和管理難度,而這兩點(diǎn)的差異主要由公司特點(diǎn)決定。比如手工生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn),生產(chǎn)方式的差異決定人工的基本需求,銷量計(jì)劃與市場的符合度決定了人工優(yōu)化管理的難度等等;對(duì)于投資攤銷,年產(chǎn)2萬輛或20萬輛,產(chǎn)品生涯期20萬輛或100萬輛,各項(xiàng)攤銷存在巨大差異,這個(gè)差異也來源于公司特點(diǎn)。
東風(fēng)自主品牌乘用車公司成立時(shí)間短,技術(shù)積累不足,創(chuàng)新難度大;企業(yè)文化不成熟,不同部門、不同個(gè)體的員工精益生產(chǎn)的意識(shí)有較大差異;把握市場的經(jīng)驗(yàn)不足,商品規(guī)劃與實(shí)際差異大,能力建設(shè)規(guī)劃困難;產(chǎn)銷計(jì)劃與市場符合度差,精益生產(chǎn)管理難度大;沒有開卷(落料)線,板料外購的做法增加了生產(chǎn)管理難度;品牌認(rèn)可度不夠,單車銷量低,投資攤銷在成本中占比大,這些都表示在東風(fēng)自主品牌乘用車公司,成本控制可做的工作還很多。
主材消耗的控制
主材消耗的控制主要從“量”和“價(jià)”兩個(gè)方面進(jìn)行,即減少主材用量,降低主材價(jià)格。
與工藝同步工程結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)是控制主材消耗量的關(guān)鍵。選用材料利用率高的典型結(jié)構(gòu),如不帶框的門;使用拼焊板減少零件數(shù)量,降低整車材料消耗;使用高強(qiáng)板,減小厚度,甚至減少零件數(shù)量,降低整車材料消耗;優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高材料利用率,如便于對(duì)拼等;產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)考慮目標(biāo)小件材質(zhì)、料厚與產(chǎn)生廢料的目標(biāo)大件(如側(cè)圍門洞、頂蓋天窗等)是否相同,如相同則在落料模設(shè)計(jì)時(shí)考慮廢料收集,進(jìn)行套件生產(chǎn);采用材料利用率較高的工藝,如成形代替拉延。
另外,對(duì)于材料規(guī)格,可定義合適的材料等級(jí),選用常見的、已批量生產(chǎn)的材料牌號(hào),一般來說價(jià)格較低。關(guān)于材料供應(yīng)商的選擇,不同材料供應(yīng)商,價(jià)格差異較大。但是市場經(jīng)濟(jì)條件下,選用低價(jià)供應(yīng)商對(duì)未來生產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)面影響的概率較大,要仔細(xì)評(píng)估。
輔料消耗的控制要提前考慮
關(guān)于輔料,按用途可分為:生產(chǎn)用輔料、零件返修用輔料、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)用輔料、模具維護(hù)保養(yǎng)用輔料;按品種可分為:油類(清洗油、潤滑油、液壓油等)、打磨類(油石、砂輪、磨頭、砂紙等)、清潔類(紗布、棉紙等)。下面從品種方面討論輔料消耗的控制方法。
⑴油類控制。
漏油:訂購設(shè)備時(shí)明確漏油控制措施,特別是國產(chǎn)設(shè)備,漏油控制不好是個(gè)無底洞。
過濾再利用:換油時(shí)必須判斷是否可經(jīng)過濾再利用,為保證順利實(shí)現(xiàn)過濾再利用,在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)排油口的設(shè)計(jì)要做特別要求,保證排油徹底、方便操作。
避免不必要的排油:例如在油缸前(后)管路安裝閥門,這樣,某個(gè)或某組油缸需要維修時(shí),關(guān)閉相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)閥門,可避免管路系統(tǒng)中不必要的排油,大大提高維修方便性,降低油耗和人工。
⑵打磨類輔料控制。
該類輔料按用途分為零件返修輔料和模具維修輔料,由于零件返修消耗輔料占比遠(yuǎn)超模具維修,應(yīng)做重點(diǎn)管控??蓮募訌?qiáng)生產(chǎn)管理入手,降低返修率,提高返修作業(yè)人員素質(zhì),從源頭上和操作上控制該類輔料消耗。
⑶清潔類輔料控制。
清潔類輔料是沖壓車間應(yīng)用最廣泛的輔料,主要控制方向是提高作業(yè)人員素質(zhì),減少和避免浪費(fèi)。
控制公用動(dòng)力消耗
公用動(dòng)力消耗的相關(guān)物類有水、電、氣等。
水:包括設(shè)備冷卻用水、模具清洗用水、生活用水,在沖壓車間的用量都不大,主要控制方向是避免浪費(fèi)。
電:包括動(dòng)力電、照明電及生活用電,是公用動(dòng)力消耗中占比最大的一類,主要控制方向是優(yōu)化設(shè)備配置,盡量避免“小馬拉大車”的現(xiàn)象;減少生產(chǎn)對(duì)象工序數(shù);減輕模具重量;使用節(jié)能照明;提高一次下線合格率,減少返修電耗。
氣:包括壓縮空氣、冷氣、暖風(fēng),主要控制方向是避免浪費(fèi)。
專用模檢具工器具費(fèi)用控制
相關(guān)物類包括模具、檢具、工器具、容器、端拾器等。對(duì)東風(fēng)乘用車公司某個(gè)車型剖析后得出以下數(shù)據(jù):模具是構(gòu)成攤銷成本的主要對(duì)象,約占93%;檢具約占攤銷成本的2%,唯一要做的是通過招標(biāo)控制價(jià)格(下面不再討論);容器約占攤銷成本的4%;端拾器約占攤銷成本的1%。
⑴模具投資及其對(duì)生產(chǎn)成本影響的控制。
減少模具套數(shù):降低投資、降低生產(chǎn)設(shè)備和搬運(yùn)設(shè)備能耗、減少起重和模修人工,東風(fēng)乘用車公司12組大型覆蓋件模具工序數(shù)已控制到44序,接近日產(chǎn)和本田的水平,仍然有改善的空間,長期目標(biāo)是40序。
減輕模具重量:降低投資、降低生產(chǎn)設(shè)備和搬運(yùn)設(shè)備能耗,東風(fēng)乘用車公司模具重量已控制到接近日產(chǎn)的水平,將繼續(xù)向本田的水平努力。
模具國產(chǎn)化和按零件的復(fù)雜程度分等級(jí)打包招標(biāo):可大幅度降低投資。
東風(fēng)乘用車近年投產(chǎn)的幾個(gè)車型,12組大型覆蓋件模具投資穩(wěn)定控制在5600萬元左右,在全國乘用車公司中是控制的比較好的。
⑵工器具投資及其對(duì)生產(chǎn)成本影響的控制。
容器:對(duì)側(cè)圍、門內(nèi)板等大型件進(jìn)行多車型通用設(shè)計(jì),這對(duì)單車產(chǎn)量較低的企業(yè)意義重大,可降低投資、減少倉庫占用、方便生產(chǎn)組織。
端拾器:只采購材料,自己制作成品,可大幅度降低投資成本。采用這種方式,東風(fēng)乘用車公司12組大型覆蓋件端拾器投資從2007年的120萬元下降到2013年的65萬元。
合理的廠房設(shè)備規(guī)劃對(duì)成本控制具有積極作用
廠房:在滿足生產(chǎn)、模修、新模具調(diào)試、模具存放、檢具存放、板料存放、端拾器存放、零件返修、通道等功能需求的前提下,盡量減少廠房面積。廠房面積、產(chǎn)能、單車銷量的適配非常重要,特別是要防止單車產(chǎn)量小的情況下因面積不足出現(xiàn)產(chǎn)能放空的情況。
倉庫:因倉庫造價(jià)遠(yuǎn)低于廠房造價(jià),為減少廠房建筑面積,設(shè)置沖壓件存放庫和板料存放庫,減少廠房面積的非必要占用。
沖壓生產(chǎn)線設(shè)備:自動(dòng)化連線方式的選擇,壓機(jī)噸位、臺(tái)面等主要參數(shù)的選擇,機(jī)械壓機(jī)和伺服壓機(jī)的選擇等等,均需根據(jù)生產(chǎn)對(duì)象、產(chǎn)量需求、產(chǎn)能、經(jīng)濟(jì)批量、庫存周期、設(shè)備使用成本等的綜合收益性來決策。目前一條SPM8~12的機(jī)器人沖壓生產(chǎn)線的投資約為8000萬元,一條SPM15~18的高速?zèng)_壓生產(chǎn)線的投資約為1.8億元,然而生產(chǎn)效率高的設(shè)備不一定是適合公司特點(diǎn)的設(shè)備。東風(fēng)乘用車公司基于單車產(chǎn)量較低的特點(diǎn),目前建成的兩條沖壓線均選擇了機(jī)器人生產(chǎn)線,其中L1線:2000t+2×1000t+2×800t,濟(jì)二壓機(jī),ABB旋轉(zhuǎn)七軸機(jī)器人,SPM8.3,SPH370;L2線:2400t+2×1000t+800t,濟(jì)二壓機(jī),ABB直線七軸機(jī)器人,SPM9.8,SPH430。(注:此處SPM和SPH指12組大型覆蓋件平均值。)
表2 影響生產(chǎn)效率的主要因素
線尾壓機(jī)噸位需仔細(xì)核算:滿足生產(chǎn)需求的較小噸位即可,這樣可降低投資、降低生產(chǎn)能耗。
調(diào)試設(shè)備:調(diào)試用液壓機(jī)(200~400t)及與生產(chǎn)線第一臺(tái)壓機(jī)相同的調(diào)試用機(jī)械壓力機(jī),二者價(jià)格相差數(shù)倍,但調(diào)試用機(jī)械壓力機(jī)的投資可更充分的釋放沖壓線產(chǎn)能,正常情況下,筆者建議第一條生產(chǎn)線可投一臺(tái)調(diào)試用液壓機(jī),第二條線建設(shè)的同時(shí),投一臺(tái)調(diào)試用機(jī)械壓力機(jī)。
天車:根據(jù)生產(chǎn)對(duì)象的最大模具重量,一般的乘用車沖壓生產(chǎn)車間40t雙梁橋式天車是合適的選擇,也有廠家選50t和32t天車。
模具清洗設(shè)備:這是必要的設(shè)備投資。東風(fēng)乘用車公司在這方面的投資約65萬元,考慮的重點(diǎn)是排污處理。
還有其他模修設(shè)備的投資,如:大型搖臂鉆、電焊設(shè)備、充氣設(shè)備等。
總之,關(guān)于廠房設(shè)備規(guī)劃,建議一次規(guī)劃,分期建設(shè),這樣可提高設(shè)備負(fù)荷率,減少財(cái)務(wù)費(fèi)用,降低攤銷。
生產(chǎn)管理的重點(diǎn)
⑴降低消耗。
量化規(guī)定,改良習(xí)慣,避免浪費(fèi),是車間控制消耗的一貫和有效方法。
改變習(xí)慣性做法,優(yōu)化主材使用。一垛板料的上下兩片極易在運(yùn)輸過程中受損,往往不能生產(chǎn)出合格零件,我公司早期都是做報(bào)廢處理。經(jīng)優(yōu)化包裝和運(yùn)輸方式,減輕板料受損程度,使這兩片板料可用于生產(chǎn),并對(duì)產(chǎn)品重點(diǎn)監(jiān)控。哪怕生產(chǎn)出的部分零件需要返修,或有小部分報(bào)廢,也將獲得可觀的收益。
提高一次下線合格率,減少零件返修,可有效降低返修類輔料消耗和公用動(dòng)力消耗。
⑵提高生產(chǎn)效率。
表2給出了明確影響生產(chǎn)效率的因素。
制定對(duì)策:對(duì)影響生產(chǎn)效率的各因素進(jìn)行對(duì)標(biāo)分析,確定改善目標(biāo);對(duì)各因素進(jìn)一步細(xì)化分解,通過優(yōu)化操作達(dá)到改善目標(biāo);通過操作卡等方式固化合格的操作,全面構(gòu)建生產(chǎn)管理體系。
⑶安全生產(chǎn)。
安全生產(chǎn)也是成本,對(duì)影響安全的因素要做全面、細(xì)化的明確和規(guī)定。
⑷控制員工數(shù)量。
定崗、定編:根據(jù)崗位,確定員工數(shù)量和要求的技能水平,作為常規(guī)的控制辦法。
⑸讓每個(gè)人都忙起來:日常生產(chǎn)中,不同崗位工作量不均衡的情況無法消除,培養(yǎng)多技能工適應(yīng)各工種工作量的變化,使生產(chǎn)管理者可方便的進(jìn)行調(diào)配,避免人員浪費(fèi)。
⑹物料定置,提高廠房面積利用效率。
⑺合理規(guī)劃,縮短物流路線。
通過上文對(duì)沖壓成本構(gòu)成和控制的介紹,我們可以清楚的看到,成本的控制是全方位、全價(jià)值鏈的,價(jià)值鏈中排序靠前的環(huán)節(jié)往往對(duì)成本影響更大。所以,精益生產(chǎn)必須從源頭抓起。