双箱系统在单元生产方式中的应用

林 秋

上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200030

0 引言

20世纪60年代，丰田公司提出了精益生产，取得了良好的效果。主要方法就是建立看板系统，而双箱系统是一个最简单的可视化控制系统。

K公司推行单元生产方式，引入双箱系统补料超市对生产线库存进行有效的管控。本文通过实例，介绍其建立过程和应用。

1 双箱系统

双箱系统又称双堆法，是指把全部库存放在两个箱中，平常生产所需的货物从第一个箱中领取，而第二箱的库存数量刚好等于再订购点的库存数量[1]。双箱系统通常适用于管理有较短提前期的低值品。

2 物料超市和水蜘蛛

2.1 物料超市

物料超市，是一个靠近精益生产单元的物料摆放区域，可以是各种物料的存储结构。物料超市通常都在工位附近，以帮助生产操作员能够看到库存量[2]。

2.2 水蜘蛛

水蜘蛛（Water Spider）,是指生产线上专门从事生产看板、物料准备和传递的作业人员。水蜘蛛在配料区、生产线物料超市之间来回快速的活动，确保在恰当的时间提供恰当的物料，达到物料供应及时并且数量准确。实行“水蜘蛛”供料的主要目的，是将生产线上很多非标准作业的工作转化为标准作业，通过供料与节拍时间的差距，发现生产线运行中的问题点，以便迅速改善。

3 双箱系统在单元生产的实施

我们以K公司的实例来介绍双箱系统的物料超市在单元生产中的应用。

3.1 物料分类

我们针对生产线使用的物料做如下基本划分与定义：在线物料（Cell Material）和非在线物料（Non-Cell Material）。

在线物料，是指对一个制造单元而言是独一无二的物料，物料的必需数量都能存储在制造单元中。非在线物料，是指在两个或多个制造单元使用，无法全部存储在唯一制造单元内的物料[2]。

3.2 物料超市的设计

3.2.1 超市货架库位编码

为了快速定位物料位置，我们对物料超市的货架进行库位编码。编码原则如下：

1）物料架编号：为方便增加和减少料号，物料架编号分别从A和Z开始，由两边向中间标号；2）物料架上的物料编号：物料架编号 - 层数 - 每层物料位置。

图1 物料架上的物料编号

3.2.2 物料超市的库位图

根据超市货架库位编码和生产线布局图，可得出库位图。库位图作为目视化管理工具，用来标明Cell内部的物料所在的货架位置。

图2 物料超市库位图

3.3 看板

图3 采购卡

看板，是拉动系统中启动上游生产工序或搬运在制品到下游工序的信号工具[2]。看板在生产运作中都有两个功能，即指示生产工序制造产品和指示物料员搬运产品。前一种称为生产看板，后一种称为运输看板。

生产看板即制造看板，用于厂内自制品的生产信号，会触发上游工序的生产。

运输看板包括采购卡、运输卡和突发卡三类，三种看板卡用不同的颜色进行区分。具体如下：

1）采购卡：指触发供应商供料的常规记录卡。采购卡把工厂内所需要的产品类型、数量告诉上游供应商，供应商按照之前约定的正常交期将产品送达工厂；

2）运输卡：此卡用于从一个物料堆放区域取出物料，补充到另外一个物料堆放区域；

图4 黄卡（Cell卡） 粉卡（非Cell卡）

3）突发卡：指不同于常规看板卡的临时性用卡，仅专门用于临时替代附加的看板卡。此卡为一次性用卡，用完便销毁。

需要注意的是，有时供应商最小供货量会大于工厂设置的看板数量，我们将以最小批量进货，将超出看板卡数量的过量物料，存放于仓库或者使用点的存储物料区域。

3.4 双箱系统在生产线的运作流程

我们对超市中的物料严格设定两个容器进行放置。每个容器都配有一张运输看板，当第一箱中的物料用完时，作业员将物料箱和运输卡放至空物料盒区域，发出补货信号。水蜘蛛上料，并取走空物料盒和运输卡，至仓库拿取物料。在作业员将第二箱物料用尽之前，水蜘蛛完成补料作业。

图5 突发卡

4 结论

在实际生产中，大多数时候不可能完全实现一件流和拉动系统，对这部分通过建立离线的物料超市，可以协助支持及时生产，并减少浪费。同时，在物料管理中我们引进双箱系统的补料超市，将生产线的物料管理从传统的推挤系统转换为物料拉引系统，有效的管理和控制库存水平。

[1]陈春锋，姚冠新.经济订货批量研究，工业工程，2005，8(1)：41-44.

[2]Company training material: SOP-QCM1102.