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智慧制造的第一步– 到底是连结设备?还是检视生产流程?让「精益生产」来告诉你

时间:2022-10-11 16:03来源:华昊企管 作者:admin 点击:

当工业4.0兴起,大家关注的焦点就投向到新技术、新观念之上,或许那一些投身于制造业多年的从业人员,不禁想问,透过强化连接生产设备,让生产资讯的可视化,就能够解决长久以来的生产窠臼吗?如果问题是在既有的生产流程或是加工的手法,抑或是管理制度,那么透过网路收到的资料,真的就可以让这些问题被解决吗?

许多学习”工业工程”相关领域的伙伴,或许对于改善制造流程不论在理论与实务上都有多年的经验,对于丰田汽车的TPS(TOYOTA Production System)或基于TPS概念在1990年代兴起的精益生产也有所了解与实践。今天就透过这一篇分享,在我研读数本精益管理相关书籍与文章之后的心得分享,若是各位精益管理的先进有任何的指教,也欢迎留言,一同参与讨论。

丰田式生产TPS(TOYOTA Production System)在1948年被提出,相关的研讨会与应用一直沿续到1975,这将近三十年的时间,许多与TPS生产的技术与观念不断被提出,也因为丰田的TPS,将丰田汽车于2007年推上了世界最大汽车制造商的地位。然而今天要探讨的精益生产,其实就是基于丰田式生产所发展出来,最早发表这个概念是在1988年,但真正让精实生产为全世界所知,其实是来自于这本叫做"The machine that changed the world”,作者James P. Womack在1991年书中提到『精益生产(Lean Manufacturing)』一词,之后这一本书被翻译成11种语言,让全世界的人更加认识精益生产的观念。

那今天我们就从理论与实务两个面向来分享精益生产。精益生产与TPS都有一个中心思想就是『消除浪费』,这个中心思想的背后有所谓的五大原则与八大浪费,既然要认识精益生产,那我们就必需对于这个知识架构要有基本的了解

五大原则

1.1 从客户的期待来定义价值( Identify value from the customer's perspective)

所有的生产都是基于客户的需求,若是无法定义客户的需求,那么生产出来的产品都是浪费。

1.2 绘制价值溪流(Map the value stream)

从客户的需求重新定义生产的流程,其中包含整个产品的life cycle。

1.3 建立现状图(Create Flow)

画出完整生产流程,从流程之中来杜绝浪费。

1.4 建立Pull系统(Establish a “Pull” system)

这就意谓,只有当需求发生时才启动生产,但要建立Pull系统的挑战就是『弹性』与『沟通』

1.5 透过不断的改善来追求完美(Pursue perfection with continual process improvement or kaizen-日文的发音)

找到问题的根源,并且透过不断审视value stream,来达到改善的目的,进而达成完美
 

八大浪费

1.1 等待的浪费(waiting)

设备停机待料、设备异常导致产线停摆、人员的闲置。

1.2 搬运的浪费(Unnecessary transportation)

半成品、成品在产线上移动的方法与必要性不适宜。以过往我们辅导过的客户,有一些单纯的流水线改造,例如:从线型调整成U型,或是透过Cell production(细胞式生产线),都可以有效的降低动作的浪费。

1.3 不良品的浪费(Defects)

由于生产工艺不完备,导致产生不良品的比例偏高,同时间有可能为了不良品要进行重工,又是另一种浪费

1.4 动作的浪费(Motion, Unnecessary motion of people, equipment or machinery)

不论是人员、设备在操作、加工的过程之中,有不适宜的动作导致的浪费。

1.5 过度”处理or设计”的浪费(Excess Processing)

例如设计超过客户需求的规格、进行超过客户需求规格的测试项目。

1.6 库存的浪费(Excess inventory)

库存不是资产,有可能最终变成呆帐,所以降低库存也是精益生产在追求的目标。回到五大原则之中,后制程向前制程”pull”加工的物品,而非前制程把加工好的物品”push”给后制程。另外库存过多衍生出来就是占用仓库空间、物料在搬运与未来的tracking都是浪费。

1.7 制造过多(早)的浪费(Overproduction)

占用库存空间、产线旁堆放半成品、增加管理的成本、未来可能成为呆帐。

1.8 未被使用的员工创意(Waste of unused talent and ingenuity)

若是未针对员工所提出的改善建议进行评估,这也算是一种浪费。(注:在TPS的定义之中,只有提到七大浪费,而这第八大的浪费则是在精益生产之中被提出)

透过上述的内容,相信各位已经对于精益管理的五大原则与八大浪费已经有初步的观念,接下来,我们就用实际案例来与大家分享。
 

案例一:

某外包加工厂在进行24小时高温烧机测试,在启动之前,Chamber要进行预热30分钟,执行完24烧机测试之后,必需开Chamber花1个小时降到常温,再把设备取出

可能存在的浪费:

1.有没有可能缩短预热的时间?

2.设备降温一定要在Chamber里面进行吗?Chamber就是生产的设备,这样子是否降低了产能?

可能的解决方案:

1.设计可以置入Chamber的置物架,把要进行24小时烧机的设备先预先置于架上,当前一批完成烧机的设备,直接把置物架与设备一并取出,置于其他空间进行降温的动作,另一批产品就可以立即置入Chamber进行下一次24小时烧机作业,也缩短Chamber预热的时间。

预期效益:

1.若是采用这个方案,可以增加Chamber使用时间1.5小时,并且减少预热期间所耗费的电力
 

案例二:

某外电子制造业已经导入机器人在产线上面,但扮演的角色是在取代部份的人力,但在现场观察,可以发现当线上的工作人员下班时,产线上面的机器人也跟着休息。

可能存在的浪费:

1.既然已经导入机器人,为何机器人不能够24小时运作,毕竟机器人跟人最大的差别就是不用加班费,也不会说累。 

2.机器人所担任的工作是否合宜?

可能的解决方案:

1.机器人的优势就是在于"可以持续做","不会因为长时间工作而疲劳",但缺点可能是动作不像人精细,在做一些动作上面比人类慢。如果这个智慧制造的目标是要提升产能,那么是否可以思考,可以预先生产较多的半成品,让机器人在"人"下班之后,持续完成后续的工作,隔天"人"上班之后就可以接续后面的工序。

预期效益:

1.若是采用这个方案,以每天机器人可以多工作8小时来计算,整体产能就有机会提升

结论:

精益生产的『五大原则』与『八大浪费』就像是一个内功心法,在建立内功心法之后,就必需要有”实践的场域”,若是各位读者在场域上面的导入有遇到任何的问题,都欢迎提出来讨论。

 

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