基于价值流程图的板式定制橱柜生产过程的优化

■吴国丽，刘 舸，杨作平，陈桂华

(1.2.4.中南林业科技大学材料科学与工程学院，湖南长沙 410004；3.广东雅科波罗橱柜有限公司，广东广州 510000）

家具产业作为林业产业链中的最后一环，与人类日常生活、学习、工作密切相关，是人们生活方式的载体，是生活中的必需品，是人类社会的“长青产业”。板式家具在我国家具产业中占据极其重要的地位，在现阶段全球森林资源日益缺乏的趋势下，以人造板为主要原料的板式家具已成为家具产业健康、持续、稳定发展的基础与方向。同时板式家具以其外观变化多、现代感强、价格实惠等特点受广大消费者青睐。因此，加大对板式家具企业的关注与改善力度是推动我国家具产业进步的关键。在现阶段竞争市场环境下，为迎合客户个性化需求，定制家具是当下家具企业发展的必然趋势，其中板式定制家具占据整个行业的主要市场。目前我国定制家具产业还不成熟，主要问题有：加工周期较长、价格较高、设计款式单一。众所周知，生产车间是企业实现价值转化的核心场所，生产环节优劣对于产品价格、生产周期具有重要影响。因此，优化车间现场在提升企业运营效益、推动行业创新发展与转型升级过程中扮演至关重要的角色。

1 精益生产价值流程图

1.1 精益生产内涵

精益生产管理包括精益管理理论和具体实现其理论的方法，精益管理的核心思想是识别生产或管理中的浪费，通过一系列方法和工具持续减少浪费[1-2]。企业可以根据精益生产来发现浪费，通过分析浪费产生的时间、地点判断浪费产生的原因，提出减少浪费的方法，最后使改善方案系统化、标准化实现管理效率提高[3-4]。“精益”中的“精”指与大批量生产相比，投入的资源、工作流程更加精简，而“益”体现在追求的目标是尽善尽美，成本不断降低，品质越来越高，品种越来越丰富。“精益思想”中把精益作为一种思想理念，对生产方式的整个系统进行概括总结，将精益思想概述为五大原则：第一，准确判断客户所需产品的价值；第二，分析出实现特定价值相关的事件；第三，使这些相关事件连续流动起来；第四，从客户方拉动这一系列事件；第五，追求持续改善这一系列事件[5]。

■图4 标准柜结构

1.2 价值流程图分析法（VSM）

VSM分析法是精益生产系统下的一种用来描述物流与信息流路径的目视化沟通工具、流程梳理与改善工具和生产管理工具[6]。它可以将企业为满足客户需要从订单发起到把产品送到客户手中这整个过程中的物流和信息流（如订单、生产指示、采购指示等）在一张图中表达（图2）。VSM分析法有利于将问题显在化，帮助生产与管理人员梳理企业运营中的“价值”与“价值流”，判断出存在哪些浪费。同时便于管理者之间进行沟通，以全局的视角观察、分析目前的状况，从而优化生产过程，提高企业运营效益。

■图2 简易VSM图

1.3 VSM图常用符号

构成价值流程图的主要元素包括一些特定的符号和文字说明，其中符号是关键。价值流程图的符号是一套统一规范的符号，每一种符号都有其特定的含义，本文用到其中几种常见符号（图1）。这些符号在改善中扮演沟通语言的角色，因此，在绘制价值流程图之前需要大致了解这些符号以及它们所表达的内容。正因为价值流程图是利用这些标准的符号来描绘现场生产状况，是基于共同认可的标准图形符号反应车间事实问题，能够降低甚至避免对现象认知上的分歧，可以提高沟通质量，方便达成共识。

■图1 VSM图常用符号

2 生产现状分析以A公司板式定制橱柜车间为例

2.1 A公司简介

A公司是一家集产品设计、生产、安装、售后为一体的，根据客户需求与风格偏好为用户提供橱柜、衣柜、浴室柜等整体家居定制服务的企业，其中板式定制橱柜为企业主营业务。如图3-4 所示，分别为A公司中档公寓版橱柜与豪装版橱柜定制橱柜生产属于从客户需求出发，以销定产的拉动式生产模式。同时订单种类、大小不稳定，A公司接受的订单既有高达上百套的工程单，又包括单件的样板订单，多品种变批量是A公司生产定制橱柜的重要特征。板式家具生产是以离散型生产为主、复杂混流生产的工艺过程形式[7]。而板式定制橱柜更是具备离散型生产与复杂混流生产的特点。定制生产模式正在逐渐融入传统家具企业生产中，还不够成熟，因此定制生产存在很多阻碍企业进步的问题需要企业在实际运营中不断改进，从而促进定制生产稳步发展[8]。在现今日益激烈的竞争市场、客户需求多样化的环境中，A企业板式定制橱柜生产必须面对如何通过改善生产从而提高产品质量、降低产品成本与缩短生产周期的问题。

■图3 豪装版橱柜

2.2 VSM图相关信息获取

在绘制价值流程图以前，首先需要确定产品族，即需要确定研究的产品或者产品系列。通常选择的方法是产品数量分析法（PQ）和工艺路径相似性分析法（PR），本次研究确定产品族为豪装版定制橱柜侧板。另外，经过工艺路径相似性分析后，本次研究选择的关键工艺路线为开料、封边、排钻、包装。其次还需要搜集的数据包括客户与供应商信息、产线工时信息、关键工序标准工时信息。关键工序标准工时信息可以计算产线平衡率，本次研究关键工序为开料、封边、排钻和包装，产线平衡率为63%。客户订单信息与产线工时信息可以计算生产节拍，生产节拍等于有效生产总时长除以需求总件数与不良品件数之和，有效工作时间=总工时×（1-10%），10%为宽放率，根据公式计算出11月份豪装版定制橱柜侧板生产节拍为1件/35.39秒。

■图5 价值流程现状图

2.3 VSM现状图绘制

根据前面相关数据搜集与整理，绘制A公司生产现场价值流现状图，如图3所示。首先，在图纸左上方和右上方分别绘制出代表供应商和客户的符号，并在客户图标的下方绘制可以填写客户需求信息的矩形表格，将客户需求量和当有的生产节拍填入矩形数据盒中；然后，用代表运输的卡车图形表示发货与收货，并注明频次信息；第三步，生产工艺路线绘制表示工位的工程符号，并在工程符号下面绘制矩形数据盒，将与工序相关生产节拍、生产周期、人力、停机时间填入数据盒。第四步，在数据盒下方绘制直角凹凸线，标识增值时间与等待时间；第五步，绘制生产计划部门与客户、供应商以及各工序之间的信息交流线以及表示计划报表的符号并标识交流频次；第六步，绘制物料流动线，在各工位之间绘制表示在制品的符号，并标识在制品库存数量，计算出增值时间与非增值时间的比值为14.31%。

2.4 VSM现状图分析与问题汇总

根据对价值流程图的绘制与分析，计算出车间产线平衡率为63%，进一步观察后发现产线上各工序作业种类、任务量以及工作时间分布不均衡，均衡化生产能力低势必会导致大量在制品堆积，而在制品过多相应会带来等待、搬运、寻找的浪费，同时会提高作业失误率，降低产品质量。另外，从生产过程可以明显看出四个关键工序生产效率与生产节拍相比是满足客户需要的，但是整体合作最终的增值时间与非增值时间比值却只有14.31%，除去原料与成品运输时间，生产现场在制品在包装前和成品入库前等待时间较长，另外排钻与包装存在工序暂停现象明显。将问题汇总如下：

产线没有实现均衡化生产。主要表现在产线上各工序作业种类、任务量以及工作时间分布不均衡。（如图7所示），暂放区堆积很多已加工完的产品部件，初步估计有近1000套左右的数量，然而绝大多数只是某些柜子的其中一部分部件，并不能包装。

■图7 排钻图

存在在制品积压的浪费。各工序作业没有按照生产节拍进行，导致产线物流运转不通畅，进而加剧在制品堆积程度[9]。

存在作业等待的浪费。主要体现在包装工序（如图8所示），由于包装需要配齐一个柜子的所有板件，而前面的工序没有在生产种类上实现均衡化生产，因此包装不得不暂停作业等待需要的部件全都生产完工才能进行包装。

■图8 模具

包装存在错包、漏包的浪费。一方面由于包装前在制品堆积过多，另外橱柜部件相似性较大，这些因素加大了寻找特定板件的难度，也因此提高了包装出错率。

存在动作的浪费。一方面体现在作业暂停导致工人来回走动、四处张望或闲聊；另外还体现在工序间在制品堆积、摆放无序，因寻找或拿错板件导致的动作浪费。

存在不良品的浪费。主要体现在排钻首检准确率不够高导致生产不良品[10]。

2.5 价值流程目标图

绘制完价值流程现状图之后，通过精益生产连续价值流、节拍时间、拉动式生产等特征与改善方法，结合价值流程现状图所反映的问题，发现改善点并绘制出价值流程目标图（如图6所示），也称为价值流程未来图。顾名思义，价值流程目标图表达的是未来企业改善目标，是针对目前存在的不足所提出的优化方案。本文价值流程目标图中将包装工序与排钻工序间的对接修改为包装拉动排钻生产，排钻与包装间在制品运转周期缩短为1h，成品入库前停留周期从1天减少为4h。

■图6 价值流程目标图

3 现场改善措施

3.1 缩短各工序准备时间

生产需要员工、物料、设备、生产资料等多方面资源准备就位才能正常进行，生产准备做好可以缩短生产前的等待时间，提高生产效率[11]。例如在进行开料前除了日常设备维护外，做好各工序物料需求计划，同时在工序间设立运搬组备料。每当板材消耗一定程度后，提前告诉搬运组，让他们把所需物料拉到机台物料区，这样生产就不会中断，生产效率自然就得到提高。

3.2 细化各工序生产任务

在订单投入生产前制定好各工序周计划、天计划，再按照各工序每天的任务量将作业细化到具体工位、操作人员。生产计划笼统往往无法把任务落实，生产执行人员不清楚自身工作内容，管理人员不能具体跟进生产任务，工作随意性大。生产计划细化到各工序属于推动生产，与看板拉动式生产结合，在发挥现场人员能动性保持均衡生产的同时发挥计划人员监控力度。

3.3 在包装工序设置任务看板

包装前的在制品积压较其他工序更为明显，在包装工序与排钻工序之间增加带有包装计划的看板拉动前工序作业[12]。具体而言，根据订单出货需要，包装向排钻发出部件需求，排钻工序在封边工序所传送过来的任务中择优生产包装工序需要的板件。包装与排钻间的任务看板可以根据需要一天更新两到三次，同时还要注意加强包装前在制品的品质检测工作，减少包装工序不良品率。

3.4 对包装前在制品停放区分区管理

根据前面的调研可以看出包装工序等待和寻找浪费严重，在制品过多导致寻找特定板件困难，同时提高了拿错板件的风险。为提高不同板件的区分度，可以通过颜色或者编号对在制品停留区进行划分，然后在特定区域内寻找需要的板件。在对停留区域划分时，首先将停留区域用一个矩形规范出一个位置用来存放一个完整橱柜所包含的所有部件，然后在这个矩形里面细化出六个小矩形用来停放这个完整橱柜的特定板件，最后在矩形前方用色卡或者数字临时标明订单。每个包装组限定矩形数量，并且只停留目前需要包装的板件。

3.5 制作模具提高制程检验质量

板式橱柜产品部件制程检验一般由质检人员使用相关测量工具进行手动检测，存在因人为误差导致不良品的隐患。根据价值流程图可以看出排钻工序后的包装存在作业等待问题，因此需要注意包装前在制品的质量检验工作，尽量保证包装工序作业过程中包装的部件是合格的部件。而制程检验中排钻工序排孔多且孔位要求高（如图11所示），因此人工依靠工具检验出错率较高，这会导致不合格品流到包装区。针对排钻质检可以就常规板件制作检验模具，模具可以用铝框，按照常规板件排孔位置、排孔尺寸来定制，如图12所示。

通过以上生产制程改善措施的实施，在三个月左右的时间内，A公司板式定制橱柜柜体车间齐套入库率从90%提升为98%、出货准时率由93%提高为99%，工厂生产失误导致的补件减少约5%。

4 结 语

根据对A公司板式橱柜柜体车间价值流程图的绘制、观察与分析，当前A公司生产状况存在产线平衡率低；大量在制品在各工段堆积，半成品库存率高；制品存在品种规格过多导致寻找浪费和动作浪费；生产不均衡导致包装等待浪费以及包装工序混乱导致错包、漏包浪费。

针对目前生产现场存在的问题，本文提出相应优化解决措施。对于产线均衡化生产不足的问题，提出缩短生产准备时间、细化各工序生产任务、包装作业拉动前工序生产的方案；对于包装工序在制品堆积导致的等待、寻找浪费和错包漏包问题，可以对在制品停放区设置半成品缓存库进行分区管理；对于生产过程中的不良品浪费问题，可以通过制作检验模具提高制程检验质量。实行改善措施三个月后，该企业齐套入库率和准时出货率明显提升、不良品率显著降低。