精益思想的技术支持

柔性化的设备  

推行精益思想时，进行设备的改造和更新是重要的内容之一。有人在描述精益生产时用了“精益生产=JIT+自动化”的公式。还有学者强调精益制造的自动化是有人干预的“智能自动化”。其实自动化并没有突出精益生产的特点。和大批量生产的高效率设备相对比，实现精益制造的设备是便于更换或调整的柔性化设备。在柔性设备上，更换产品只需要很少的时间，以至于可以大大地降低所谓“经济规模”的阈值。各种数控设备，特别是数控加工中心和柔性制造系统FMS是拉式生产系统首选的柔性设备。注意首推数控设备并不是由于它们是“自动化” 的，而是看中了它们“柔性化”的特征。用普通的通用设备加日本式的快速换装的模具系统、或在前苏联推广过的成组夹具或组合夹具，也是效果很好的柔性化设备方案。相反，刚性自动化设备最能体现大量生产方式的优势，但用他们进行精益的小批量甚至单件流生产、而又企图获得高效率和低成本是不可能的。因而，在向精益企业转变过程中，体积庞大而不易搬动、需要按批量作业的“超大设备”成为新的浪费而失去它的生命力。  

在国内外成功进行精益企业改造过程中，并没有一开始就进行大规模设备更新的案例。但是必须不断地进行制造技术的改进，用新的柔性自动化的设备替代普通的通用设备，逐渐形成出面向“大规模定制生产”的敏捷制造环境。

面向产品族的“制造单元”  

连续的装配生产线和专用的自动化设备是福特开创的大量生产的象征。用这种生产线实现了大批量的连续流和单件流。但是大批量生产线是针对每一个产品的，更换品种需要花费更多的时间。精益制造的设备布局的特点是按“制造单元”布置。制造单元是以柔性设备为核心的若干台设备的组合，将这些设备按照每一个产品“族”相类同的工艺顺序排列，在制造单元内完成制造这些产品/零件族的全部过程。制造单元不是针对每一个零件的，这样就不是精益制造了。制造单元起码有以下几个特征和功能：  

面向一个“产品/零件族”。“族”是一组形状和制造过程相同或相似的零件。因而精益的制造单元是柔性的，大大地减少了由于换型造成的生产停滞。  

制造单元内的设备顺序是按工艺流程排列的，考虑到零件进出单元方向的一致性，经常排列成U形，所以又称其为U形单元，从而保证了物流的流程距离最短，而消除了多种形式的浪费。

工件在制造单元中按流程顺序自然流转，从而简化了管理，节省了信息的传递和信息流距离。  

制造单元内的工人是多能的，单元团队的成员之间是相互支持和相互替代的，使更加发挥工人和团队的积极性，  所以建立制造单元是实行精益生产的关键步骤之一。而构建制造单元需要有以下技术的支持：

利用成组技术（Group Technology）的相似性原则，将产品和零件分成为若干“族”。在这个过程中，采用成组技术分类编码是必要的。但是很多企业径直采用目测和经验的方法分类，也取得可行的效果。  利用工艺流程分析和聚类分析等方法形成与零件族工艺设备相对应的设备组。这个过程可以凭经验完成，最好用专业的应用软件实现。  

绘制产品族的价值流图（value stream mapping）。价值流图是借鉴日本的经验在美国广泛应用的一种识别浪费的方法。利用价值流图分析现行过程存在的过程停滞和浪费，计算不增值过程所占用的过程时间。按照分析结果重新设计业务流程。  

在车间现场按经过优化的族的工艺流程布置设备组，形成U形或直线的生产单元。  不断的进行工艺路线的改进和优化，不断的进行制造单元设备类型和位置的调整。  将工程技术人员的办公桌安放在各个制造单元的中央，加快对现场问题的反应速度。为了方便的构建和调整制造单元，布置精益制造单元的厂房采用整体地基，准备在任何地方安置设备，而设备也放在简易的可移动拖架上，多数并不与地面固定。在美国和中国的许多实践打消了关于设备精度、安全和寿命的所有疑虑。水、电、气的管道从设备上空下来。  

构建制造单元是在现场落实精益思想的物质保证。在《精益思想》一书中，虽然没有突出“制造单元”的标题和原则，但是在“从思想到行动”的多个实例中首先行动的就是构建制造单元，并且说干就干。其中普惠公司将复杂的航空涡轮发动机全部零件分成为80个族，每个族由一个制造单元负责生产。为进行单元布置，普惠公司的7000台设备至少移动过1次。普惠公司的这种模型在我国国内已有多处。  

精益制造环境中的信息系统  

由于精益思想强调发挥人的作用，实行简单易行的拉式生产计划与控制和可视化管理等，有人就认为精益环境中不需要信息化的片面认识。快节奏不间断的价值流和高效率的团队工作对在精益环境下的信息系统提出了更高的要求。以精益思想为指导的ERP系统将是面向精益制造的新型企业应用。但是ERP是诞生在大批量生产环境下的管理信息系统，在重要的管理理念和管理模型上对精益制造环境将是不适应的。新型的精益ERP仍旧是集成的企业级的信息集成框架，起着单一数据源、共享数据库和各种业务过程紧密集成的作用。但是在更多的方面，精益ERP将会有更深刻的脱胎换骨的改进。  

计划管理模式上，精益ERP将是面向用户、由用户订单直接驱动的拉式系统，扭转了以扩大批量为目标的计算方法，减少了推式计划的层次，增加了对每一个内/外订单的各种状态的跟踪能力。  

具备功能强大的产品构型器，为提供ATO/ETO/BTO计划模式、体现客户价值观的需求创造条件。  

为了实现不间断地价值流，精益ERP是按照有限能力原则设计的，与多种现场排序原则相结合，准确给出增值流动的可能性  以约束理论为指导，物料按用户需求的节拍平稳流动，如果系统出现能力瓶颈，系统将按照瓶颈的流速控制投料的速率，保证在最小库存前提下充分发挥瓶颈资源的潜能。

在精益ERP中，设备管理和工具管理将不再是“外围功能”，而是帮助企业实现全员维护管理TPM和提供能力可行性的重要入口。

提供构建精益BOM和综合BOM的方便工具，简化管理和缩短信息过程。

精益ERP的质量管理能够担负精益生产中质量数据采集和进行6SIGMA质量分析工具的作用。

精益ERP支持精益企业与客户和供应商的紧密关系，支持多种协议和交付方式的客户订单和采购订单，提供客户和供应商直接访问相关信息的能力。

有足够的建立客户化的成组技术编码系统和给零件编码的能力，进行聚类分析和价值流分析，辅助企业建立精益制造单元。同时，通过相似性族的类比，快捷和准确的向客户提供交付期/报价信息  具有丰富的、与精益制造可视化管理相对应的各种电子化的看板和图表。

精益ERP的实施将帮助和引导企业加速它的精益作业的历程，是精益制造不可缺少的技术支持。

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