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    工厂物理学-019:详解看板管理

    2019-10-30 10:59 作者:网络 来源: 浏览: 我要评论 (条) 字号:

    摘要:看板(Kanban) 与日本的JIT实践联系最为紧密的技术就是丰田公司发明的看板系统。看板在日文中是卡片4的意思,在丰田看板系统中,卡片被用来管理物料流在整个工厂中的流动。 看板管理 为了描述丰田看板系统,需要区分推(push)和拉(pull)这两种生产控制系

    看板(Kanban)

    与日本的JIT实践联系最为紧密的技术就是丰田公司发明的看板系统。看板在日文中是卡片4的意思,在丰田看板系统中,卡片被用来管理物料流在整个工厂中的流动。

    看板管理

    为了描述丰田看板系统,需要区分推(push)和拉(pull)这两种生产控制系统。在推式系统中,例如MRP,工件的投放是被计划好的。而在拉式系统中,工件的投放则是通过授权实现的。区别就是:计划是预先制定的,而授权则是依据整个工厂的状态进行的。因为这样,推式系统直接适合于满足顾客交货期,但是必须对工厂内部的各种变化做出反应(如MRP必须重排)。相类似的,一个推式系统直接适合于应对工厂的变化,但是必须满足客户的交货期(如,用一个平衡的生产计划与需求相匹配,然后用加班来保证生产率)。

    图1对MRP和看板进行了一个示意性的比较。在MRP系统中,物料向产线的投放是由排程计划触发的。一旦工位上的一个零件被加工完成之后,它就被"推"到下一个工位。在这样的系统中,只要操作者有零件在手,他们就会不断的生产。

    图1 MRP与看板的比较

    在看板系统中,生产是由需求触发的。如果有一件零件从最终库存点被拿走了(它可能是成品库存),产线上的最后一个工位就得到授权补充这个零件的空缺。这个工位接着就会向上游的工位发出一个授权信号,以补充这个刚被它用掉的零件。每个工位都是这样的,补充下游的空缺以及向上游发出授权信号。在看板系统中,操作者同时需要零件和授权信号(看板)来进行生产。(162|163)

    丰田公司发明的看板系统使用了两种卡片来对产品的生产和转运进行授权。这个双看板(tow-card)系统如图2所示。基本机制是这样的:当一个工位空闲后,操作工人就从后面的一个盒子里拿出一张生产卡片(production card)。这张卡片告诉操作工人下游工位正需要某一特定的零件。然后他到进料库存点寻找生产该零件所需的原料进行生产。如果有,

    操作工人就拿走贴在上面的转运卡片(move card),把它们放另一个盒子里。如果没有原料,操作者就选取另一张生产卡片进行下一项生产。当操作工人同时拥有了一张生产卡片和所需原料时,他就开始加工零件,并贴上生产卡片,将其放到出料库存点。

    图2 丰田的双看板体系

    有专门的移送工(mover)会定期检查放有转运卡片的盒子并且取走卡片。他会根据卡片上的标识从各个特定的出料库存点取来物料,再用转运卡片代替生产卡片,把生产卡片放到特定的进料库存点去。这些取下的生产卡片会回到他们原先那个工位的盒子里去,存放在出料库存点表示需要补充库存。(163|164)

    丰田使用的双看板系统的基本原理就是当工位在空间离散分布时,是不可能实现零件从一个工位到下一个工位的瞬时转运的。因此,必须在两个地方存储在制品库存,即出料库存点,表示已经结束在机器上的加工,和进料库存点,表示是从上一台机器转运过来。而转运卡片就是告诉搬运者原料需要从一个地方转移到另一个地方。

    图3 单看板体系

    在一个工位相邻的系统中,WIP可以被有效的由一个工位"递给"下一个工位。在这种情况下,就不需要有两个库存点了,这时候可以如图3所示的单看板(one-card)系统。在这个系统中,操作工人依然需要一个生产卡片和必要的原料来进行生产。但是不需要从来料上取走转运卡片,而只要取下来自上游工序的生产卡片将其送回上游工序。心细的人会发现,双看板系统就是一个将转运过程看作是一个工位的单看板系统。因此,这两者的选择就取决于我们希望将搬运过程中的WIP控制到什么程度。如果这些操作是迅速而且可预期的,那么就不必使用双看板。如果搬运操作是缓慢而且不规则的,那么规范转运的WIP就会很有必要。

    看板系统(单看板或双看板)的关键控制变量就是每个工位的卡片数量。它们影响着系统中WIP的数量,同时也影响着机器断料的频率和决定产出率。我们将会在第二篇详细讨论WIP和产出之间的关系。而现在,有必要说明第二章中谈到的再订货点法和看板之间的相似性。(164|165)假设在单看板系统中的一个给定工位上有m张生产卡片。每当下游库存点的库存少于m时,就有生产卡片空余出来,从而授权工位对缓冲库存进行补充。这一过程的机制正好和基准库存模型完全一样,下游工位代表需求而卡片数量m则表示基准库存水平。我们在第二章中为这个系统建立的思想在看板系统中得到了延续。然而,这个模型不能直接应用,因为它假设补充库存具有独立的提前期(即,满足第n期和第n 1期所需求的时间是相互独立的)。但是由于满足连续需求所花费的时间很可能是相互关联的(即,若完成第n期订单花了很长时间,那么完成第n 1期的订单很可能也要等很长时间),因此需要一个稍微有些不同的模型。我们会在第二篇中来建立这种类型的模型。

    JIT的教训

    经过本章广泛的讨论之后,我们知道了JIT不是一个简单的过程或技术。它也不能被说成是一种清晰并且被良好定义的管理战略。而是JIT它作为一个集合,是一系列态度,哲学,价值和方法论的总和。真正把它们联系起来的线索是它们最近被一些日本公司运用和实施,并带来了显著的成功。

    然而JIT也许没能为管理一个制造企业提供易于理解的政策措施,它的在丰田和其它公司的创始者都展示出了对特定问题提出创造性方案的天才。这些解决方案蕴藏着一些关键的观念,这些观念在生产管理的历史上占有举足轻重的地位。

    1.生产环境本身就是一种控制。涉及到减少准备时间,考虑制造过程改变产品设计以及平衡产品排程等内容的战略对生产效率产生的影响,可以比任何在车间现场做出的决定的影响都更为深刻。

    2.运营细节是具有战略意义的。大野等人进一步的强调了卡内基一百多年以来的观点,那就是生产过程中很小的细节可以产生巨大的竞争优势。像卡内基一样,JIT的提倡者们关注于制造的成本,他们愿意研究制造过程中大部分平凡细微(mundane)的方面以尽所能的减少浪费。

    3.控制WIP很重要。对于物料平稳而迅速的流过系统的重要性早在二十世纪一十年代就被福特认识到了,并且在八十年代被大野再次强调。实际上JIT几乎所有的好处都要么直接来源于低WIP水平的作用(例如更短的周期时间)或者就是由低WIP水平产生的压力激发出来的(如高质量水平)。

    3.柔性是一种资产。JIT的本身是不具有柔性的。它的本质形式是要求提供一种绝对稳定的速率和产品组合,几乎要在每一分钟都做到。然而,也许是作为对这种非柔性倾向的反应,JIT的提倡者们在动荡不定的市场环境下对柔性的价值产生了深刻的认识。他们设计了大量的方法来改进JIT以提高其柔性,其中包括缩短准备时间、能力缓冲、员工交叉培训、单元布置等。(165|166)

    5.质量可以是第一位的。虽然日本人用在他们的JIT系统中的许多基本质量概念在很久以前就已经被美国的质量专家提倡过了,但是日本企业在将这些思想运用于实践方面要比美国的竞争对手们有成效得多。他们向世界证明了一个质量优先于产出的系统不仅是可行的,而且是可以带来效益的。

    6.持续改进是生存的前提条件。与亨利·福特对完美的产品和工艺的信仰形成鲜明对比的是,日本人认为制造是一场在不断变化的游戏。昨天已经足够的标准明天就不一定满足要求了。虽然我们说JIT是一场"革命",但是丰田用了25年(从二十世纪四十年代到六十年代末)的长期关注才把准备时间从三个小时减少到三分钟。比什么都重要的是,JIT成功的实践者们一直致力于一点一滴的将事情越做越好。


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    (责任编辑:环球精益网)
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