精益生產(chǎn)節(jié)拍與單件流（one piece flow）構(gòu)建

Written by 深圳市方圓智匯科技有限公司

1、生產(chǎn)線簡介

生產(chǎn)線（Line），廣義生產(chǎn)線指產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線，即從原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場開始，經(jīng)過加工、運(yùn)輸、裝配、檢驗(yàn)等一系列生產(chǎn)線活動所構(gòu)成的路線；狹義生產(chǎn)線也指一段或幾段連接在一起的運(yùn)動的機(jī)械化傳送帶和工序組合，俗稱流水線。

•  流水線是在“分工”和“作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化”原理上發(fā)展起來的
•  流水線生產(chǎn)方式的誕生，必須依賴于加工技術(shù)的支撐；
•  流水線生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)是機(jī)械化傳送帶（流水線）。

流水線生產(chǎn)的特點(diǎn)：

1.  工作的專業(yè)化程度高；
2.  生產(chǎn)按節(jié)拍進(jìn)行；
3.  工藝過程是封閉的；
4.  生產(chǎn)對象在工序間作單向移動；
5.  工序之間有傳送裝置連結(jié)。

流水線的分類：

1.  單人單產(chǎn)品流水線；
2.  單產(chǎn)品固定流水線；
3.  多產(chǎn)品固定流水線；
4.  自由流水線；
5.  連續(xù)傳動流水線；
6.  間歇傳動/步進(jìn)流水線；
7.  分組流水線
8.  ……

2、節(jié)拍簡介

在生產(chǎn)管理中，節(jié)拍是精益生產(chǎn)的關(guān)鍵理念。節(jié)拍，簡稱生產(chǎn)節(jié)拍，也有的稱為線速，它是控制生產(chǎn)速度的指標(biāo)。明確生產(chǎn)節(jié)拍，就可以指揮整個(gè)工廠的各道工序，保證各個(gè)工序按統(tǒng)一的速度生產(chǎn)加工出零件、半成品、成品，從而達(dá)到生產(chǎn)的平衡與同步化（JIT）。

Takt Time（T/T）：

節(jié)拍分為兩種，生產(chǎn)節(jié)拍和客戶節(jié)拍。生產(chǎn)節(jié)拍，就是在流水線上從上一個(gè)產(chǎn)品開始加工到下一個(gè)產(chǎn)品開始加工中間的時(shí)間間隔。

客戶節(jié)拍（T/T），是指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)量，各工序完成單位成品所需的作業(yè)時(shí)間。

稼動率，是指出除一些無效時(shí)間以后的生產(chǎn)線時(shí)間（稼動時(shí)間）與所占生產(chǎn)線工作時(shí)間的比率。

其計(jì)算公式：

節(jié)拍 ＝ （有效出勤時(shí)間 X 生產(chǎn)稼動率）／[生產(chǎn)計(jì)劃量 X（１+不良率）]

在組建生產(chǎn)線前，需要了解客戶的需求，即客戶節(jié)拍。理想狀態(tài)下，在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)JIT的要求為滿足客戶需求，將生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)定為客戶節(jié)拍。

節(jié)拍設(shè)定：生產(chǎn)節(jié)拍 ＝ 客戶節(jié)拍

周期時(shí)間簡介：

周期時(shí)間（CT，Cycle Time）是指完成一項(xiàng)工作或一系列操作的循環(huán)時(shí)間，是兩個(gè)重復(fù)動作的時(shí)間間隔。節(jié)拍時(shí)間不等同于周期時(shí)間，周期時(shí)間可能小于、大于或等于節(jié)拍時(shí)間。周期時(shí)間分為人的周期時(shí)間（OCT，Operator Cycle Time ），設(shè)備的周期時(shí)間（MCT，Machine Cycle Time ）。

工時(shí)簡介：

工時(shí)分為加工工時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)。加工工時(shí)，特指產(chǎn)品的加工時(shí)間，是生產(chǎn)線上所有制程有效加工時(shí)間的總和；標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)是指具有平均熟練程度的操作者，在標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)條件和環(huán)境下，以正常的作業(yè)速度和標(biāo)準(zhǔn)的操作方法，完成某一項(xiàng)作業(yè)所需要的總時(shí)間。

其計(jì)算公式為：

標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)＝實(shí)測作業(yè)時(shí)間×(1＋評比系數(shù))×(1＋寬放率)

               ＝正常作業(yè)時(shí)間×(1＋寬放率)

流水線線速：

流水線線速（CV），也稱為傳送帶速度，是指流水線的皮帶傳遞速度。一般情況下，采用一定的距離作好標(biāo)記，然后測定其時(shí)間，進(jìn)而得出流水線傳送帶的實(shí)際速度，單位米/秒。

計(jì)算公式：CV = 間隔標(biāo)記距離 / 所耗時(shí)間 

       假定測量的標(biāo)記距離是2米，實(shí)測傳動所需時(shí)間為72秒，那么CV是多少？

CV = 2 / 72 = 0.0278（米/秒）

流水線線速的設(shè)定：

采用流水線作業(yè)的企業(yè)，傳送帶的速度關(guān)系著作業(yè)效率、疲勞程度以及產(chǎn)量。所以，理想的傳送帶速度，是恰好能完成預(yù)定產(chǎn)量的同時(shí)又能減少員工的身心疲勞。

計(jì)算公式：CV0 = 產(chǎn)品設(shè)定間隔 / 生產(chǎn)線節(jié)拍

    以箱預(yù)裝線為例，DF2-28預(yù)裝箱高度1.4米，工藝設(shè)定間隔為6塊板，生產(chǎn)線節(jié)拍設(shè)定為35秒，所以，

CV0 = （1.4 + 6 *0.1） / 35 = 0.0571（米/秒）

3、節(jié)拍的意義

生產(chǎn)管理的依據(jù)：    

    在“一個(gè)流”、均衡生產(chǎn)中，生產(chǎn)節(jié)拍(Taket Time)起著指導(dǎo)生產(chǎn)計(jì)劃、控制生產(chǎn)工序的加工時(shí)間，設(shè)定流水線線速，同時(shí)用于指導(dǎo)現(xiàn)場管理人員消除設(shè)備利用率低、生產(chǎn)線嚴(yán)重阻塞等現(xiàn)象，以提高生產(chǎn)效率的作用。

例：某條裝配線生產(chǎn)節(jié)拍為22s，每天兩班，每班工作時(shí)間9小時(shí)，每班10分鐘休息時(shí)間，請問每天排產(chǎn)上限是多少？           

       排產(chǎn)量 = 每天可用工作時(shí)間 / 生產(chǎn)節(jié)拍

                         = （9*2*60-10*2）*60 / 22 = 2891（PCS）

定員和設(shè)備配置的依據(jù)： 

    在設(shè)計(jì)流水線的時(shí)候，需要考慮流水線的長度，配套的設(shè)備和人員數(shù)量。

例：某條流水線的生產(chǎn)節(jié)拍設(shè)定為36s，產(chǎn)品的加工工時(shí)為1250s，后工序生產(chǎn)節(jié)拍為18s，請問需要配置多少條這樣的流水線才能滿足后工序生產(chǎn)？每條生產(chǎn)線需要配置多少人？

流水線數(shù)量 = 生產(chǎn)節(jié)拍 / 客戶節(jié)拍= 36 / 18 = 2（條）

定員 = 加工工時(shí) / 生產(chǎn)節(jié)拍 = 1250 / 36 = 34.7 ≈ 35（人）

現(xiàn)場改善的依據(jù)：

    生產(chǎn)線平衡是現(xiàn)代生產(chǎn)管理的關(guān)鍵，主要依據(jù)就是生產(chǎn)線節(jié)拍。通過測量流水線各工序節(jié)拍，對比生產(chǎn)線節(jié)拍確定瓶頸工序，并運(yùn)用精益生產(chǎn)的工具和方法進(jìn)行改善，達(dá)到提高生產(chǎn)線平衡率、和生產(chǎn)線效率的目的。

4、單件流簡介 

單件流（one piece flow）生產(chǎn)方式是按產(chǎn)品類別布置的多制程生產(chǎn)方式，是精益生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。

    產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)單件流動，它是準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)的核心，是解決在制品積壓的秘方，是消除浪費(fèi)的最好方法。

單件流生產(chǎn)的特點(diǎn)：

單件流從字面上理解，所具有的特點(diǎn)是：生產(chǎn)線上產(chǎn)品一件一件的流動，但它的特點(diǎn)遠(yuǎn)不止這一點(diǎn)。 

•  1.按產(chǎn)品類別布置的生產(chǎn)線
•  2.多制程的生產(chǎn)方式
•  3.固定的、單一的物流
•  4.采用穩(wěn)定性好的小型設(shè)備
•  5.產(chǎn)品單件流動
•  6.操作工一人多崗

單件流生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)：

•  1.生產(chǎn)時(shí)間短
•  2.在制品存量少
•  3.占用生產(chǎn)面積小
•  4.易暴露問題點(diǎn)
•  5.容易適應(yīng)市場與計(jì)劃的變更
•  6.有利于保證產(chǎn)品品質(zhì)
•  7.有利于安全生產(chǎn)
•  8.不需要高性能的、大型化的設(shè)備
•  9.減少管理成本，確保財(cái)產(chǎn)安全

5、如何建立單件流生產(chǎn)線

生產(chǎn)線的布置原則：

1、根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（工藝流程）布置或調(diào)整

    對產(chǎn)品工藝流程的分析是單件流生產(chǎn)的基礎(chǔ)也是價(jià)值流分析的關(guān)鍵。

    德魯克先生說過：“生產(chǎn)管理不是將工具用在材料上，而是將邏輯用在工作上”。用簡潔的圖示方式，將產(chǎn)品工藝流程描述出來，作為生產(chǎn)線布置和調(diào)整的依據(jù)。

2、能做出標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的生產(chǎn)線

    生產(chǎn)線應(yīng)簡潔明了，無死角，無隱藏角落，標(biāo)示明確。

要能看得出：

1.  制造過多的浪費(fèi)
2.  步行距離的浪費(fèi)
3.  手動作業(yè)的浪費(fèi)

要明確：

1.  生產(chǎn)步調(diào)（生產(chǎn)節(jié)拍）
2.  在制品數(shù)量的明確化
3.  作業(yè)者的動作流程必須保持順暢

3、沒有浪費(fèi)的生產(chǎn)線

    生產(chǎn)的基本型態(tài)是不要讓生產(chǎn)物流停滯下來

加以考慮項(xiàng)目：

1.  中間庫存品的位置
2.  堆置方法
3.  搬運(yùn)路徑

主要原則：

1.  要先進(jìn)先出
2.  快速流動
3.  前后關(guān)連生產(chǎn)線盡量靠攏過來

4、信息的流動

1.  反映信息來源要一元化
2.  生產(chǎn)的實(shí)績差異管理要以生產(chǎn)線為對象
3.  信息應(yīng)盡量用目視管理呈現(xiàn)
4.  信息要能及時(shí)反映出來
5.  信息要讓生產(chǎn)線全體了解
6.  指示的傳遞流向應(yīng)與物流方向一致

5、少人化的生產(chǎn)線

1.  設(shè)備要小型化，能夠移動
2.  “U 型布置”或“C 型布置”
3.  操作工應(yīng)向同一個(gè)方向走動
4.  設(shè)備之間不能有阻隔
5.  讓加工的動作盡量由機(jī)械來完成
6.  設(shè)備的按鈕應(yīng)考慮人機(jī)配合
7.  操作工應(yīng)一人多崗
8.  多制程化，減少瓶頸工序，工序間應(yīng)易于合并

6、能夠做全數(shù)檢查的品質(zhì)保證

1.  可以在生產(chǎn)線上做到產(chǎn)品的全檢
2.  設(shè)備要運(yùn)用防錯(cuò)技術(shù)來改善
3.  生產(chǎn)線上的照明及作業(yè)條件環(huán)境應(yīng)良好
4.  在生產(chǎn)線上建立必要的檢查標(biāo)準(zhǔn)目視化

7、確保安全的生產(chǎn)線

1.  機(jī)械的加工動作點(diǎn)，必須遠(yuǎn)離雙手可達(dá)的范圍之外
2.  通路設(shè)法去除踏臺、突出物或有動作的機(jī)械、使工作時(shí)容易步行
3.  避免誤動按鈕/誤操作
4.  消除落下物，保持整潔
5.  提供舒適的作業(yè)環(huán)境
6.  去除臨時(shí)管線/規(guī)范化布置管線

設(shè)備的要求：

1、設(shè)備的選擇

 ①.買簡易的設(shè)備

    指僅具有基本功能作用的機(jī)器，再根據(jù)生產(chǎn)要求逐步附加上一些必要的機(jī)能。

 ②.門當(dāng)戶對的設(shè)備

    設(shè)備的使用應(yīng)當(dāng)恰如其分，配合適當(dāng)?shù)男枨螅徺I門當(dāng)戶對的專用機(jī)器設(shè)備。

 ③.小型化的設(shè)備

    生產(chǎn)的設(shè)備要小型化，產(chǎn)量需求增加時(shí)，能夠很適當(dāng)?shù)刈芳由先?，才不會造成產(chǎn)能過剩的現(xiàn)象。

    生產(chǎn)線應(yīng)能使交期時(shí)間變得更快，即”細(xì)流而快”。理想的設(shè)備最好能做到一次僅能做一個(gè)，馬上流到下一制程，中間沒有停滯。

2、流動的設(shè)備

 ①.要小型化

 ②.設(shè)備要有輪子或容易搬運(yùn)

 ③.設(shè)備的水電氣應(yīng)設(shè)快速接頭、插座

 ④.物品在加工時(shí)的出入口要一致化，有自動彈出裝置更好

 ⑤.設(shè)備的管線要整齊并有柔性

3、柔性的設(shè)備

 ①.設(shè)備的適用性要強(qiáng)只要改變某些部位，就能轉(zhuǎn)變成其他用途

 ②.設(shè)備切換速度要快產(chǎn)品變化，僅需更換部分機(jī)構(gòu)或組件就可生產(chǎn)該產(chǎn)品

 ③.明確各生產(chǎn)區(qū)域

    保持其彈性變更的能力，盡量不隔離成不同的房間

 ④.設(shè)備要有擴(kuò)充產(chǎn)能的可能性

 ⑤.設(shè)備要能夠標(biāo)準(zhǔn)化

    避免做調(diào)整或者是試作的工作

4、狹窄作業(yè)面的設(shè)備

    作業(yè)面縮短，不但可以減少作業(yè)者走動時(shí)間的浪費(fèi)，也可以減少作業(yè)者的周期時(shí)間。

 1.前制程的出口為后制程的入口

 2.作業(yè)面的接近、高度與深度要使作業(yè)者盡量靠近作業(yè)點(diǎn)的位置，站立工作時(shí)的高度以肚臍的高度為準(zhǔn)，深度以手腕前后動作的適當(dāng)深度即可。

 3.狹窄深長的設(shè)備

 4.減少無附加價(jià)值的走動。

5、動作理想的設(shè)備

    從現(xiàn)有的機(jī)器動作的品質(zhì)來改善提升，不但花費(fèi)的投資少，同時(shí)又能很快地滿足市場需求的快速成長。

 1.有高效動作的設(shè)備。

    設(shè)備應(yīng)能產(chǎn)生有附加價(jià)值的加工動作，無效的動作都應(yīng)去掉。

 2.有“連結(jié)”功能的設(shè)備動作。

    前后相連的動作有一部份是在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)動作，它不但可使動作的品質(zhì)高，而且所花費(fèi)的成本較低，周期時(shí)間也短，產(chǎn)能較高。

 3.有移動功能的設(shè)備動作。

    機(jī)械設(shè)備的動作必須多能化。

物流的原則：

1、單件（小批量）流動

    制程中應(yīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的單件流動，避免出現(xiàn)在制品堆積，使得產(chǎn)品品質(zhì)更有保障。

2、物品不能落地

3、交通的改善

    物流的道路通暢可使物料流動

時(shí)不受阻礙，同時(shí)在生產(chǎn)線變動時(shí)能更快速切換。

4、可流動的周轉(zhuǎn)容器

    原物料、配件等盡量用可流動的周轉(zhuǎn)容器來搬運(yùn)，可做到定容定量，方便流轉(zhuǎn)的作用。

5、不能交叉的物流

    生產(chǎn)線的布局不能讓物流交叉，避免混流。

6、輔助人員保證物流

    生產(chǎn)線應(yīng)設(shè)立輔助人員來完成非標(biāo)準(zhǔn)的動作，盡量減少生產(chǎn)線操作工因各種變異因素而

造成停線。

7、零配件的放置應(yīng)符合動作經(jīng)濟(jì)原則

• 1）雙手同時(shí)使用：物料應(yīng)扇形對稱布置
• 2）基本動作單元力求減少：物料、工具應(yīng)按順序放置
• 3）動作距離力求縮短：物料、配件應(yīng)置于正常工作范圍內(nèi)
• 4）舒適的工作：原物料的高度、重量、照明等應(yīng)適當(dāng)

對人員的要求：

• 1、多能工：一人多崗制
• 2、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化：改善的前提
• 3、少人化：有彈性的組織
• 4、輔助人員：做非標(biāo)準(zhǔn)的工作
• 5、團(tuán)隊(duì)協(xié)作：榮辱與共

推行單件流的八個(gè)條件：

條件一：單件流動

        —— 將浪費(fèi)顯現(xiàn)化，消除批量不良

條件二：按工藝順序布置生產(chǎn)設(shè)備

        —— 消除搬運(yùn)的浪費(fèi)

條件三：生產(chǎn)速度同步化

        —— 消除在制品堆積與等待的浪費(fèi)

條件四：多制程操作的作業(yè)

        —— 可實(shí)現(xiàn)制程合并，少人化

條件五：操作工的多能化

        —— 作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，制程合并

條件六：走動作業(yè)

        —— 多制程作業(yè)，便于發(fā)現(xiàn)問題

條件七：機(jī)器設(shè)備的小型化

        —— 易于生產(chǎn)線變更，節(jié)省空間，大型設(shè)備未必就是最好的

條件八：生產(chǎn)線最短距離的布置（U型化）

        —— 消除走動的浪費(fèi)、最經(jīng)濟(jì)的作業(yè)布置方式

推行單件流的11個(gè)步驟：

步驟1：全員的意識建立

    觀念上必須改變，要站在客戶的立場去堅(jiān)持以單件流的生產(chǎn)方式作業(yè)，尤其是管理人員。

步驟2：成立示范改善小組

    不同部門的中堅(jiān)管理人員成立示范改善小組嘗試，以便能徹底實(shí)施

步驟3：選定示范生產(chǎn)線/樣板線

    應(yīng)從最容易的地方著手作示范

步驟4：現(xiàn)況調(diào)整分析

    選定示范線后，應(yīng)先充分了解該產(chǎn)品的生產(chǎn)狀況（如生產(chǎn)流程圖，生產(chǎn)線布置方式，人員的配置及生產(chǎn)性，庫存時(shí)間人力空間及設(shè)備的稼動率）

步驟5：設(shè)定生產(chǎn)節(jié)拍

    許多改善的出發(fā)點(diǎn)以生產(chǎn)節(jié)拍為依據(jù)，生產(chǎn)節(jié)拍受生產(chǎn)時(shí)間及訂單量的變化而變化，與現(xiàn)場的設(shè)備、人員的生產(chǎn)能力是無關(guān)的。

步驟6：決定設(shè)備、人員的數(shù)量

    根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍、各制程的加工時(shí)間和人力時(shí)間，計(jì)算出各個(gè)制程的設(shè)備需求數(shù)和作業(yè)人員的需求數(shù)，設(shè)備不足，應(yīng)分析稼動率，進(jìn)一步改善以提高設(shè)備產(chǎn)能；而人員不足，則必須努力設(shè)法將零點(diǎn)幾個(gè)人的工作量予以改善，并消除掉--少人化

設(shè)備數(shù)量 = 設(shè)備加工周期 / 生產(chǎn)線節(jié)拍

作業(yè)人員數(shù)量 = 產(chǎn)品加工工時(shí) / 生產(chǎn)線節(jié)拍

步驟7：布置單件流的生產(chǎn)線

    要依制程加工順序，以逆時(shí)針拉動，設(shè)備盡量拉攏以減少人員走動及物品搬運(yùn)的距離，設(shè)備小型化、滑輪化、導(dǎo)軌化、專用化，設(shè)備的工作點(diǎn)高度應(yīng)抬高，以增加作業(yè)人員工作的靈活性。

步驟8：配置作業(yè)人員

    依計(jì)算所得的作業(yè)人數(shù)及機(jī)器設(shè)備的布置，以“生產(chǎn)節(jié)拍”為目標(biāo)，將各制程分配到每一個(gè)操作工，使得每一位操作工所分配到的制程人力時(shí)間的總和（人工工時(shí)）能與“生產(chǎn)節(jié)拍”完全一致，最好或越接近越好。操作工必須要有能操作多項(xiàng)制程的多能工，才能有效充分的利用人力時(shí)間。

步驟9：單件流動

    流線化生產(chǎn)的方式其中一個(gè)目的就是，將以往不知道的潛在浪費(fèi)暴露出來。生產(chǎn)線建立后，就能以加工一個(gè)，檢查一個(gè)，傳送一個(gè)到下一制程的方式生產(chǎn)，即單件流動的真正意義。

步驟10：維持管理與改善

    流線化生產(chǎn)線配置好之后，會有各種意想不到的問題，應(yīng)盡量改善，對于人員的排斥，應(yīng)苦口婆心予以溝通讓其接受。

步驟11：水平展開與無人化目標(biāo)

    樣板線驗(yàn)證成功后，應(yīng)在全工廠內(nèi)推廣，并朝著少人化、無人化的目標(biāo)繼續(xù)前進(jìn)。