1、价值流分析明确重点改善计划1、何谓价值流分析？价值流是产品的生产过程所需要的全部活动，包括增值和不增值活动。（1）从原材料到产品交到顾客手中的生产流；（2）从概念到投产的设计流。本书的价值流分析着眼于为精益生产“一个流”相关联的生产流程进行再造的实施与改善。进行价值流分析意味着对全部生产运作过程进行研究，而不是单个工序；改进整个过程，而不是仅仅优化局部。我们所要求作的价值流分析的含义很简单：从用户到跟踪供应商产品的生产路径，在材料和信息流中仔细画出每一过程的代表图形，然后现场查询关键数据，并画出企业需要改善的价值流的“未来状态”图。价值流分析按照下图所示的步骤来进行。注意“未来状态图”框被加深
2、，因为你的目的是设计并引入一个精益价值流，没有未来价值流图，现状图是没有任何意义的。在开始分析前，首先要通过P/Q分析明确典型产品。下面将用一个简单的例子说明如何画“现状价值流程图”。分析从现场的层面开始，可以画出如“装配”或“焊接”这类过程，而且不需要记录每个过程的步骤。此时需使用一组符号来表示流程状态（参见表32）。企业还可以增加自己的图标，以扩充说明内容，但内部必须保持一致。表32 价值流图标表2、描述现状价值流图绘制前首先准备一张A3纸和一支铅笔就可以了。要分析的案例（见图55冲压厂价值流程图）是一家汽车部件厂生产的转向柱支架。这个部件将安装在轿车车身上，生产有两种型号：一种用于左侧驾
3、驶的汽车，另一种用于右侧驾驶的汽车，分析从顾客需求开始。用一个工厂图标来表示装配厂，放于图的右上方。在图标下面画一个数据框来记录顾客装配厂的需求。总装厂采用两班制，这个顾客每月使用18400件转向柱支架并要求每天送货。一般每月需要12000件“左置”支架和6400件“右置”支架。国家大道装配厂要求一只周转箱内放20件支架，周转箱放在集装箱中，每一个集装箱最多可放10个周转箱，所以“包装尺寸”是一只周转箱20件支架。现状图中用一个过程框代表一个流程区域，明确它是一个连续的流程区间。过程框在过程不连续和材料流动中断时截止。此时加工线有15道加工工序如钻孔、开孔等，由一条传送带将各个工位连接起来，即
4、使机器之间有一些过程库存（WIP），在分析中仍表示为一个过程框。但是，如果在工厂中有明显的停顿库存并以批量搬运，则每一部分要画成自己的过程框。当在现场调查时，需要收集决定未来状态图的重要数据，所以在每个过程框下面画一个数据框。数据框的信息包括：周期时间（以秒来记）；换型时间；操作过程需要的人数；该过程每班有效工作时间（以秒记，减去中断、开会和清理时间）以及机器可使用时间等信息。“冲压”数据框的EPE，代表产品批量大小。注意：周期时间是部件过程完成之间的时间，而不是部件通过所有步骤的周期时间总和。分析用秒作为周期时间、Tact Time（顾客需求节拍）和有效工作时间的单位。在特殊情况下如组合部件
5、的加压处理，其周期时间特别长，你也需要用分钟甚至小时来测量时间。这里罗列了调查所需的典型过程数据：产品种类CT（周期时间）CO（换型时间）有效时间（需要的机器工作时间）EPE（生产批量大小）操作者数量包装尺寸工作时间（去掉中断）废品率发现库存堆积的地方对于画现状图很重要，因为它是流程中断的地方。此时用一个“警告三角”图标来确定库存的位置和数量（如果同样的累计库存在一个以上的地方，在每个位置画一个三角）。发现的库存用数量或时间记在三角的下面。接下来画现状图的所有过程、数据框及库存三角。之后填写现状图的材料流及供应形态等相关信息。在最后的装配工位后，转向盘架被放在周转箱上送到发运区（三角图标），根
6、据每日发运计划它们被货车送到顾客的装配工厂，货车图标和运送箭头表示成品运到顾客的移动。在图的另一头，用另一个工厂图标代表钢材供应商，使用同样的货车和运送箭头表示材料从供应商到企业的移动。注意不要将产品系列的所有采购部件都画出来，只画主要的一到两种，所有采购部件的说明最好在过程水平布置图中进行。接下来的信息流表述需要其它一些图标和箭头，基本是用细线来表示信息流。当信息流以电子方式而不是以纸张方式传递时，采用像闪电一样的折线。用小方框或支点框用来标注或说明不同的信息流箭头。生产控制部门采用过程框表示，包括其材料需求计划系统（MRP）符号。注意实际分析时你会发现信息流较冲压厂复杂得多。在许多工厂，管
7、理人员基于这样的信息计算库存和设定生产计划。推动式生产计划的结果是生产按照猜测的后工序需要进行生产。不幸的是几乎不可能一直保持这样生产，因为计划总在变化且生产很少能按计划进行。当每个工序按自己的计划生产时，就像一个“孤岛”不与任何下工序联系。在这种情况下，供应过程将趋向制造后工序现在不需要的部件，并运送去存储。在这种“批量”生产形式上,很难建立一种从前过程到后过程连续流动的生产方式，而连续的“一个流”生产是精益生产的标志。通过完成的价值流图，特别是图下部从左至右的产品物流和在上部从右到左的该产品信息流。你也可以看出价值流分析与在操作分析时使用的一般目视工具-平面工艺流程图的不同之处。价值流图使
8、大家对于由产品布置引起的混乱流程和制造周期，突然间变得容易理解起来。我们总结一下这个案例现在的价值流状态。在过程框和库存三角下画出时间线，积累产品的制造时间，即一个部件从原材料到发运至顾客所用的时间。通常企业经营者都了解产品制造所花时间越短，回收货款时间越短。而产品生产时间与全部库存周转有关，这种思考方法也许就不太熟悉了。用以计算制造周期的每个库存三角生产时间（以天计）计算方法如下：库存量除以每天有效工作时间的产量。将生产流程中每个流程和库存三角的生产时间累加起来，我们可以得到整个的生产周期时间。在这个冲压厂的案例中这个时间是23.6天。现在将价值流中每个过程的增值时间（加工）累加起来，将增值
9、时间与整个生产周期时间相比较肯定会给你一个震惊。在这间冲压厂用来制造一件产品的增值时间为188s，但产品要用23.6天才能完成。这足以证明精益“一个流”改善对这家企业的重要性。通过现状分析我们了解到大量（批量）生产的基本问题是价值流中每个生产过程都作为一个孤岛独立运作，只是生产及向前推动、搬运而不管下游“顾客”的实际需求。因此造成大量的不必要的搬运、计数、储存等浪费，更重要的是它延长了制造周期。结果用于生产一个产品的加工时间（增加价值的时间）非常短，而产品通过工厂所花费的全部时间却很长，因此严重削弱了工厂对顾客需求反应的灵活性，很多企业不得不靠库存来保障交货，大大增加了生产运作成本和经营风险。
10、3、设计未来价值流状态图价值流分析的目的是突出浪费之源，并通过实行一个短期内可实现的未来状态的价值流来消除它们。目标是将孤立的加工过程与客户通过一个流再造或拉动联系起来，建立一个生产链，并且每个过程尽可能仅在顾客需要时生产顾客需求的产量。下面我们探讨一下设计改善的价值流的关键问题，首先我们注意到汽车部件厂的转向柱支架最突出的问题是大量的库存、间断的过程（每个工段按自己的计划生产），并且相对于极短的增值时间有很长的制造周期。对于这些下面将用一些关键问题作为改善指导。问题1：对于选定的产品系列节拍时间是多少？节拍时间的计算先要找出公司装配区域每班的有效工作时间，即28800s（8h），从中减去任何
11、非工作时间即每班两次10min的休息，有效工作时间除以顾客要求的每班460件得到60s的节拍时间。有效工作时间：28800120027600s/每班这一节拍说明了在有效工作时间内为满足顾客需求，装配过程每60s生产一件转向支架。问题2：应当按成品库存还是按需求生产转向支架？转向柱支架是只有两种变形的小零件（易于储存）。顾客需求的升降在某种程度上难于预料，且也不能确定。因此最初选用有两天库存的成品库存，未来可过渡到“按需求生产”。问题3：可在何处导入一个流？下面“平衡分析图”（图56）概括了当前的每个工序的生产周期时间。可以看出两个装配工作的生产周期相差并不多，与节拍时间也很相近，这些工序也都已
12、专门用于生产转向支架产品系列。因而装配的流水化自然可行。两个焊接工序也同样适用。精益的方法是将这四个工序连接起来，以典型的单元形式布局将全部焊接和装配工作时间除以节拍时间（188s除以60），表明需要3.12名操作者在一个流工艺中操作焊接和装配，四个工位的利用率是很低的，但作业内容的重新分配并不能省去第四个作业员。因此下阶段改进的目标是将每个操作者的工作内容减少到56s或更低，实现图57的一个流平衡生产。在未来状态图上（图58 焊接、装配的价值流环设计图），焊接和装配过程框已组合到一个框子中以表示连续流动。过程框内的一个小单元示意图也表明了单元制造的设计思想。问题4：应在何处使用库存拉动系统昵
13、？冲压作业非常快（每秒1件），且为几种产品轮番生产。因此冲压实际上是一个批量生产过程，但并不妨碍冲压内部的流水化改善。多数情况下的精益物流方法是用信号看板（最大看板常用于大批量生产）控制冲压。每当左置或右置零件的看板卡（实际上是一个金属三角形）在仓库中的库存量降到触发点（最小）时，左置或右置零件的看板卡就会从库存送到冲压工程的计划板上。冲压工序开始进行换型，并按预定的批量生产某种特定冲压件。冲压工序将冲压件装入小货箱中，小货箱被移入冲压件的库存位置。搬运工将冲压件箱从库存中取出并在看板上放入“取货看板卡”，再将冲压件箱配送到焊接装配单元。建立整个工厂水平的精益价值流时还需要在原材料接收处设立另
14、一个物料存储区，该处存储钢卷料。即使供应商不准备接收看板和按看板生产，汽车部件厂仍能在每一卷料上放置取货看板，并在每次用一个卷料时将那些看板送回生产控制部。然后生产控制部可以根据实际的用量定购卷料，而不用依赖MRP（物料需求计划）。一旦生产控制部订购了卷料，相应的看板就可放入材料接收处的看板架上，看板上明确表述了那些卷料应送到的日期，落实钢卷料供应商每天的送料量和送料频率（间隔时间），为此汽车部件厂可减少70%的卷料库存，同时给钢料供应商提供平滑、稳定可靠的生产需求计划（参见未来价值流图59冲压和原材料库存）。这些改善使企业进步了一大步，表53 改善预测分析表可判断价值流改善的结果。表53 改
15、善效果对照表问题5：如何均衡多品种（混线）生产昵？每天发货时较典型的方法是每次用货车同时装30箱左置支架（600件）和16箱右置支架（320件）。假如疏忽在装货前将这些箱子的46个生产看板一起送回焊接装配单元。焊装装配单元就会以批量方式生产，即生产全部30箱左置支架，然后换模生产16箱右置支架，从单元的角度看是有意义的，因为它减少了换模次数。从价值流的角度看，批量生产是一种错误，将延长制造周期，并且冲压零件仓库必须准备应付突然出现的需求。这意味着在仓库中保持较多的冲压件库存，再一次使制造周期增加。反之，若将焊接、装配单元混合两种生产支架使之在班内稳定生产，则冲压工序将有充足的时间对单元的左置或
16、右置零件的拉动进行反应，而无需在冲压仓库放很多库存。均衡生产意味着更频繁的换模，生产的计划将按如下所示进行： 第一班 第二班右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左右左左从价值流角度看，好处是显而易见的，整个价值流将表现出制造周期、质量和成本的改善。可以想象对于比汽车部件厂更长更复杂的价值流来说，效果将更大。但问题是如何保证焊接装配单元作为生产指令的看板，是按序列返回的，而该序列是跨班次混流均衡生产的，在汽车部件厂有两处可进行均衡。A ：生产控制可在靠近发货区处的上料均衡箱内，按左置和右置混合的顺序放置与顾客订单相对应的“移动”看板。搬运工以定
17、调增量（20min）依次取出均衡箱中的看板，然后将支架箱从成品仓库按采货看板依次移到发货区。当每个箱子从仓库拉出时，箱子上的生产看板返回到单元，以左置右置的形式恰好与生产控制所设定的混线方式和定调增量相对应。（图810采货均衡化设计A是完整的未来状态图之一。）B：生产计划部可将今天顾客订单发给出货员，从成品库中拉出相应的全部箱子，并码放以备发货。取出箱子产生一叠生产看板，它们以左置右置混合序列置于靠近单元的上料均衡箱中。随后焊接装配单元材料搬运员每次以一个定调增量在均衡装置中取出生产看板，结果见图511均衡化设计B。选择B与选择A相比，不足之处是B中成品是立刻以一个完整的批量移到码货处。精益生
18、产追求尽可能地避免或减少成批，追求尽可能的连续流动。A则不仅需要有人一次次（以定调增量）重复地将货箱从焊接装配单元移到成品仓库，而且要从成品仓库移到发货区。问题6.在定节拍过程应下达和取走多大的定增量工怍？在焊接装配工作的自然增量是60s的节拍时间每箱20件20分钟。这就是转向支架的定调增量，它与一个看板对应一箱20个转向支架相协调（见图812转向支架装载均衡箱）。这样就意味着每隔20分钟，焊接装配单元定拍地释放工作指令和定拍地搬走成品。在转向支架装载均衡箱中每列表示20分钟的定调增量。两行分别为左置和右置看板。每20分钟材料搬运员将下一个看板运至焊接装配单元并将刚完成的支架箱运至成品区。如果
19、20分钟没有完成一箱，那么就存在生产问题（例如点焊设备问题），需要注意。问题7. 要获得我们预想的物流和信息流，哪些过程改进将是必须的？ 减少冲压设备换模时间和改变批量大小，使其对下游需求反应更快。 减少在焊接中更换左置和右置夹具所用的时间（10min），使焊接到装配能形成一个流和混流生产。 提高第二台点焊机的可靠工作时间，因为它与连续流动中的其它过程有联系。 消除焊接装配单元的浪费，将全部加工时间减少到168s或更少。（实现三人多能工作业。）消除浪费提高系统效率的秘密在于减少冲压设备换模时间，减少冲压批量，以便同时生产更多型号的产品。事实上，在冲床上减少初始化时间的方法是众所周知的，并且从现
20、在的60min减少到不到10min能很快做到。EPE能将每班冲压过程和焊接装配单元之间的存货量减少大约85%。下面就是基于上述改善设计所绘制的完整的未来状态价值流图（图513未来价值流程设计图）。比较目前状态图和未来状态图上的统计数据时，结果十分令人震惊（见表54改善效果对照表），由于在焊接装配单元均衡生产和提高每班冲压各种零件的能力，企业进一步减少卷料数量和仓库中放置的冲压件。均衡生产进一步将生产制造周期再减少5d且库存周转增加一倍多。表34 改善效果对照表4、设定实施精益价值流改善计划 价值流分析只是一个工具，除非企业已达到了目标状态，并在短时间内完成其中的绝大多数改善，否则价值流分析几乎
21、是没有意义的。在大多数情况下不可能立刻实施全部未来状态概念。要把实施分成几个阶段，实施改善的步骤和计划要以“价值流环”改善为核心，本案例的几个主要价值流改善环有：定拍环：定拍环包含客户和定拍流程之间的材料和信息流。它决定全公司上游工序的节拍。附加环：在定拍环的上游，起着拉动材料和信息流的作用。 你可以在你的未来状态图中画出这些环来帮助你，分析构成你的价值流的流动部分。这些环是把你的未来状态实施努力变成可管理的现实的好方式。在本案例的冲压厂的未来状态图中有三个环定拍、冲压和供应商。有了这三个环，就能把实施转向支架价值流分阶段进行，实施步骤如下：环定拍环目的： 开发从焊接到装配（单元）连续的一个流
22、生产设计，压缩生产周期。改进工作步骤将整个循环时间减少至165s或更少消减焊接夹具的更换时间将2号焊机的有效工作率提高到100 开发成品仓库的拉动物流系统（消除生产计划管理）目标：仓库中仅有两天的成品库存工序间没有库存用3人操作这个单元（按目前的需求率）环冲压环 目的： 建立冲压零件仓库的拉动系统（消除冲压生产计划）将冲压批量减少到左置300件和右置160件将冲压件换模时间缩减到10min之内目标： 在仓库中有近一天的冲压支架库存两次换模具间的批量为300件和160件环卷料供应商环目的： 开发钢卷料仓库的拉动系统引用卷料日交货目标： 在仓库中有近1.5d的卷料库存 未来状态图必须明确改善目标和
23、课题，并建立精益价值流改善计划。如果在未来状态图中有重点环，为了实施计划，可以把它们编号（要用铅笔，因为计划肯定会改变！），因为定拍环同最终客户联系密切，作为内部“顾客”并控制上游环的节拍，因而优先进行改善，但后工序优先的原则不排除从两个或三个价值流环中同时实施改善计划。一个流程环的改善要遵循下列模式： 1. 开发一个以需求节拍为基础的连续流(一个流) 2建立一个拉动物流系统控制生产 3. 引入均衡化生产 但你将发现这个顺序每次都在变化，它们之间的区别模糊到几乎可以同时进行的程度。尽管如此在进行改善过程中，有个顺序模式是有必要的。首先，连续流（一个流）从降低浪费和缩短生产周期上看效益是巨大的，
24、它也是开始工作最简单的地方。浪费最小的连续流意味着减少过量生产，意味着首先使工作标准化以使生产平稳并可预测。然后将拉动物流作为无法流动的工序间的物料控制方法。最后需要均衡化生产计划，因为缺少均衡意味着依然是批量生产不同的产品。即使仅生产一种产品，也需要平衡生产。一个关键问题，成功的一个流生产、拉动物流和均衡化生产需要稳定可靠的生产系统作前提。例如在一个高水平的均衡化生产前，必须具有快速换模转产的能力，还要有一个高的一次性合格率和设备可靠性。此时又存在着另一个潜在的问题：这些准备性的改善和一个流的改善及拉动式均衡化生产哪一个在先的问题？当然它们都需要达到一定的水平。然而当不能肯定时，就先实施一个
25、流的改善并推动进一步的相关基础改善的实施。否则企业将永远重复简单的努力，并等待有朝一日全员达到高素质实现精益制造。避免易犯的错误：不要停留在过程改进中！一旦有了一个基本顺序想法，就把它们写入精益价值流改善计划。计划基本格式如下页列举的冲压厂计划，它看起来像甘特（进度）图的变种（见表55 价值流改善计划）。接下来的工作是尽快将精益改善计划汇入到公司的正常业务过程中，尤其是为此争取一定的预算。最后把它变为一切工作改善的标准，没有价值流计划就没有钱！让每个人都习惯这个工具（价值流图的“交流工具”原则）。同时还要把价值流计划的完成度作为一个主要效果评审方法，每季度或每月评估改善效果：“每三个月上交一份新的价值流图和一个真实的成绩分析。”很明显“未来成为现在”的循环没有尽头。正如我们反复发现的那样，当你在一个循环中消除一些浪费，在下一个循环，还会发现有更多的浪费需要消除，精益改善小组的工作是使这个循环不断地进行。 本书的全部重点放在消除浪费最有效的手段“一个流”工艺改善上，这是正确的开始点，因为要具有竞争力，价值流需要以最短的生产周期，最低的成本，最好的质量和最可靠的交货期为客户提供服务。5、精益价值流分析案例
