基于价值流图析技术的客车精益生产管理研究*

王昀睿

(西安科技大学 机械工程学院，西安 710054)

0 引言

随着经济全球化的发展，制造业从传统的大量生产方式向精益生产方式推进，很多企业把价值流图析技术作为实施精益生产的有效工具[1]，通过价值流分析帮助企业考虑物料、信息的流动，从而把握全局。1988年6月，迈克·罗瑟和约翰·舒克在研究丰田公司经验的基础上编写了《学习观察》，将价值流技术推广到全球,越来越多的人开始研究价值流及价值流图析工具。刘树华等编著《精益生产》介绍了价值流概念、价值流图绘制步骤及需要改善的问题、改善准则[2]；王新荣等表述了精益生产中价值流的重要性，在其文中研究了价值流图的形式化描述及其与过程的关系，采用一种形式化数学表示方法对价值流图进行了定义，并对其符号化的表示及图与生产过程的联系做出了分析[3]；近年也有学者将价值流技术应用到机械、电子、冶金等领域[4-6]，针对不同对象进行精益生产的改善，对提升企业的效率、提高企业管理水平起到了积极作用，也为价值流在客车制造厂的应用奠定了基础。

本文以LS客车制造厂为研究对象，利用价值流图析技术，分析从接受订单到制造完成交付客户的整个过程，从供应链、工艺流程等系统的高度看待和解决问题，达到提高增值比、缩短提前期的目标。

1 生产现状分析

1.1 生产现状及研究对象分析

LS汽车制造厂主要生产6m、6.6m、7.2m、7.6m 这4种车型的系列客车，销售部与客户签订合同后，向生产部发送销售订单，由生产部向各车间下达生产计划，同时向供应商提出物料订单。目前生产过程中存在人员忙闲不均、订单不能按期完成、现场管理混乱等问题。经过对近三年的销售及生产数据进行调研，该厂以6m客车的订单占比最高，所以本次以6m客车的生产过程为对象来研究。

1.2 生产工艺分析

LS客车厂从原料到客车制造完成经过钣焊、涂装、总装三个车间，供应商根据生产部的物料订单给企业运送原材料及内饰，随后钣焊车间开始骨架制作、骨架检验等，白皮车制作完成后交给涂装车间，进行打磨清理、喷涂颜色等，整体检验完成后转入总装车间，进行空调、挡风玻璃、车门、等内饰的安装，总检完成后进入仓库等待发运给客户。

1.2.1 钣焊车间

钣焊车间从接到订单开始准备生产、等待原料的到来，最终完成制作、检验等，共包括14个工序，总时间41.5h，作业人员30人，表1为钣焊车间生产工序、作业时间及作业人数。

表1 钣焊车间生产工序、作业时间及作业人数

图1 现状价值流图

目前企业钣金件不设存料，接受订单后才开始联系供应商送货，因此从接到生产任务到开始骨架制作，该车间平均的等待时间为8h。

1.2.2 涂装车间

涂装车间接到钣焊制作的白皮车后，开始进行打磨、烤漆等作业，最终到检验、完成交接，分为14个工序，总时间16h，作业人员15人，表2为涂装车间生产工序、作业时间及作业人数。

表2 涂装车间生产工序、作业时间及作业人数

1.2.3 总装车间

总装车间的生产从车身吊装、安装侧窗开始，到整车检验完成分为18个工序，总时间为25h，作业人员20人，表3为总装车间生产工序、作业时间及作业人数。

表3 总装车间生产工序、作业时间及作业人数

总装车间的最后工序是整车检验，当出现不合格品时要及时返修。

2.3 现状价值流图

LS客车制造厂每周工作日为周一至周六，每天2班倒，每班工作8h，以6m车生产过程为对象，根据订单流程、客车的生产工艺及基础数据，绘制出LS汽车制造厂的现状价值流图如图1所示[7-8]。

其增值作业时间A1=82.5h，非增值作业时间VA1=36天，增值比为：

提前期为：

LT1=36+82.5/16=42天

平衡率为：

从现状图可以看出，该厂采用的是推动式生产计划模式，每个工序都要等到上工序完成之后才开始生产；由于客户所需车的颜色种类较多，涂装经常按颜色分类分批处理，企业目前没有合理的控制生产进度的方法，因此在钣焊与涂装之间形成了平均10天的库存，总装为了应对生产的不稳定状态也有3天的暂存物料，成品车从进入仓库到离开发往客户，平均需要3天时间，这些都属于生产过程的不增值作业，影响交货期。此外从生产过程来看，钣焊车间的作业时间最长，为41.5h，涂装车间时间只有16h，存在明显的不均衡现象，在此对作业时间最短的涂装车间内部暂不做改善；车间内不同工序组成了作业小组，小组之间的作业时间也存在较大差异，形成了车间内部的不均衡，应用ECRS(合并、删除、重组、简化)、动作经济原则等对其进行优化与改善，减少作业时间[9]。经过和现场人员充分讨论，给出了解决方案。

(1)钣焊车间

图2 未来价值流图

钣焊车间开始下料前需要8h的等待，在此建立钣金超市和钣焊超市，客户送来的钣金件直接到钣金超市，基础焊接从这个超市领料，加工好的零件放入钣焊超市，当需要骨架和蒙皮制作时从钣焊超市直接领料进行作业，减少了等待时间；其次目前骨架和蒙皮制作是串行作业，而它们完全可以并行，这样2个工序一共需要4h就可完成；此外，可以将骨架校验和整车骨架校验合并，节省一名检验人员；边舱门焊接和乘客门、司机门焊装小组增加1个作业人员，减少其作业时间；在最后3个工序的检验环节制订了合理的标准作业指导书，检验人员由6人减少为4人。改进后的钣焊车间生产工序、作业时间及作业人数如表4所示。

表4 改进后的钣焊车间生产工序、作业时间及作业人数

经过改善，作业时间由41.5h减少到了29.5h，节约了12h，作业人员减少3人。

(2)总装车间

总装车间目前各工序内容的安排较为混乱，经和车间人员进行讨论，对部分工序内容进行重排，如将大件(侧窗、地板革、顶线束等)安装放在1个工序完成，配以吊具，可以减轻工人的劳动强度，提高效率；将车身吊装专门作为1个工序。通过对人员进行重新分组并培训，该车间的人员数量没有改变，作业时间由25h减少到22.5h，表5列出了改进后总装车间生产工序、作业时间及作业人数。

经过车间内部的工序分析优化，作业人员减少了3人；钣焊车间作业时间减少12h，总装车间减少2.5h。

3 未来价值图及改善效果

根据改善方案，绘制未来价值流图如图2所示[10-11]。

在未来价值流图中，将推动式生产计划模式改成了拉动式，生产计划直接下给总装车间，前面二个车间都是依据后续车间的需求来安排生产；在钣焊车间的骨架制作、蒙皮制作前分别建立一个超市拉动系统，只要下游提取了物料，这里就开始生产，来补充被取走的物料；骨架及蒙皮制作工序之后都使用先入先出(FIFO)的方法保持流动，工序之间的暂存量保持0.5天；由于超市的设立，和客户约定好送货周期为12天，也适当减少了非增值作业时间。

此时其增值作业时间A2=68h，非增值作业时间VA2=15天，增值比为:

提前期为：

LT2=15+68/16=20天

平衡率为：

通过本次改善，在投资量很少的情况下，从系统的角度对供应链局部进行了改善，优化了工艺流程，使非增值作业时间由36天减少到15天，增值比由12.5%提高到21.7%，大大减少了浪费，提前期由42天降低到21天，客车的交货期得到保障，提高了客户的满意度，达到了预期的效果。

4 结束语

通过将价值流图析技术应用于企业生产现场的精益管理，可以发现企业生产中存在的不合理现象。结合对企业现场的实地调研，从系统的角度纵观全局，先进行整体价值链的分析，找到问题最大的环节并进行改善。经过本次改善，客车生产过程的非增值作业减少了，但整体的平衡率还不高，可以通过调配不同车间的资源、对瓶颈环节进行作业分析、动作分析等方法，减少作业时间；此外在后续工作中，还可以将此思想分别应用到各个生产车间，进一步完成各车间的价值流分析，不断提高企业的效益。