第1节 现场规划
现场规划是现场管理的基础,同时也是使用各种精益化技术进行生产改善的基础。现场规划是指根据生产现场的人员、设备、环境的实际情况,以提高生产效率、降低生产成本和保证操作人员人身安全为目的,对生产现场进行布局。
系统布局原则
系统布置设计法采用严密的系统分析手段和规范的系统设计步骤进行系统化布局设计,几乎可以应用于各种层面的系统布置实践中,具有很强的实践性。该技术是理查德·缪瑟于1961年提出的系统布置的经典管理技术。不过,在现代企业布局设计中直接应用系统布置设计法,可能会存在以下问题:
(1)不适合现代企业的生产特点。
(2)缺少物流战略规划。
(3)缺少动线分析过程。
针对这些问题,人们对系统布置设计法进行了改进,形成了动线型系统布置设计法。这一技术是基于市场订单需求、为拉动式生产而设置的,能紧随市场变化及时地、适度地进作出调整,是目前较为先进的一种精益布局技术。
1. 系统布局约束条件及原则
动线型系统布置设计法有利于创建材料和信息的连续流动和生产流程的精简,从最初始阶段去消除企业基本组建层面上的浪费。
不过,很多时候人们虽然严格按照动线型系统布置设计法的操作程序进行操作,但却未能使其功能得到切实的发挥。究其原因,一方面是由于人们尚未熟练掌握动线型系统布置设计法的精髓,另一方面则是因其尚缺乏应用该技术的诀窍。
1.1 动线型系统布置设计法的约束性条件
动线型系统布置设计法的有效推行,是建立在两大约束性条件下的。如果未能满足这两大要求,那么布局活动本身就仍然属于传统布局,继续展现出传统布局的弊端,而无法发挥出精益布局技术的优势来。两大约束性条件说明如下:
(1)动线分析的准确性和动线设计的有效性
最好的动线设计就是让动线参与者(物流人员、操作人员等)能够按照设计的思路去行动,使其物流动线和人行动线具有最大的合理性和流畅性,并使搬运方法和搬运手段合理化,能够提高企业的运转效率。如果动线设计较为混乱,那么企业将因布局问题而导致后期运作效率降低,成本大幅增加。
(2)布局人员的精益思考力
应用动线型系统布置设计法的布局人员必须具有精益的思维方式。否则,他很难找到一个有助于精益化管理的切入点,也思考不出有助于精益化管理的布局手法、设计方案。因此,布局人员应秉持精益化精神,坚信“总有可改善的空间”,着力培养自身的精益思考力,主动尝试寻找更多的精益化布局视角。
1.2 系统布局原则
在系统布置设计的过程中,必须从布置设计、建筑方法、机械制造等多方面,来考虑采取多种规划方法。
(1)考虑到将来可能发生的变化,在布置设计时要适当地留下可变空间,对于暂时未加利用的区域可以进行绿化处理。
(2)将未来极有可能进行扩充的作业区,布置在足以扩展的纵深方向上。
(3)尽可能多地利用大跨度车间厂房,一则可以提高空间利用率,二则便于作业区在此厂房内做出局部调整。
(4)利用组合式厂房,可拆卸墙体。必要时,可重新组装搭建,更利于快速变动和调整布局。
2. 系统布局的目标
如果动线型系统布置设计法能够切实得到应用,企业很容易就会达成精益化系统布局的总目标。具体来说,企业在运用动线型系统布置设计法进行系统布局时应达到以下目标:
(1)避免在整个企业范围内货物和人员的流动发生阻断迂回、绕行和相互干扰等现象。
(2)便于在厂区内部进行快速变动和调整。
(3)便于作业单元之间的信息交换。
(4)使整体空间得到更合理的分配,提高空间利用率。
3. 系统布局法的应用步骤
动线型系统布置设计法使企业整体布局更加完善,全线运作效率更快捷,应对临时性布局变化也更加快速、灵活。而要建立合理的整体布局,必须严格依照标准的步骤进行,具体如下:
3.1 实施空间分配
一家生产型企业的空间通常由以下部分组成,如表2—1所示。
表2—1 企业的空间分配
在实际的系统化布局设计过程中,要达到对空间最大限度的利用,一般可以采用以下方法来确定各个部门占地空间的大小。
(1)计算法
将设备运作、人员操作、材料存储、物流通行、辅助设施布置等所需的面积相加,得到该单位所需的总面积。
(2)概略布置法
应用模板或设备模型进行布置,并确定大致的面积。
(3)比率趋向预测法
根据以往的生产经验,对当前生产过程所需的面积大小进行预测。
(4)标准面积法
从工业标准中查找所需的面积,如仓库的跨度标准,如表2—2所示。
表2—2 仓库的跨度标准
在完成企业空间分配后,就可以进行作业单位规划了。
3.2 作业单位规划
作业单位的规划一般要经历以下步骤:输入基础数据、确定设施布置类型、作业单位相互关系分析、绘制作业单位物流(是指实体物品从供应地到接受地的流动过程)与非物流综合关系表。下面依照上述步骤逐步进行分析与规划。
(1)输入数据
动线型系统布置设计法主要依赖于E(接收的订单)、I(种类)、Q(数量)、R(流程)、S(辅助部门和物流服务水平)、T(时间安排)以及C(建造预算)等要素。作业单位规划的第一步,就是要将这些数据准确、全面地输入系统。
(2)确定设施布置的类型
企业生产的产品种类以及每种产品产量的高低,决定了企业的生产类型,直接影响着企业的总体布局及生产设施的布置形式。在分析作业单位之间的相互关系之前,必须先全面掌握产品品种、设施布局的类型及特点。
(3)作业单位相互关系分析
在对前述基础数据和背景资料分析的基础上,再对现代企业主要的业务活动、作业的关联性及物流进行分析。其形式主要有直线式、U型、S型、O型,L型等。实际流动模式通常由5种基本流动模式组合而成。在分析作业单位相互关系时,要特别注意当前的流动模式,或未来可以选择的流动模式,进而划分出作业区域和作业单位。在此过程中,布局人员需要先绘制主要作业单位物流相关表。
分析作业单位之间物流密切程度时,需借助物流强度等级。系统布置设计法中将物流强度划分为5个等级,分别用符号A、E、I、O、U表示。物流强度等级划分,如表2—3所示。
表2—3 物流强度等级划分
接下来,绘制作业单位非物流相互关系表。这里可以根据经验,确定作业单位之间的非物流相互关系的密切程度,用与物流相互关系表相同的表格形式,编制作业单位之间的非物流相互关系表,如表2—4所示。
表2—4 作业的单位之间的非物流相互关系
然后,确定作业单位的非物流强度等级,如表2—5所示。
表2—5 非物流强度等级的划分
最后,建立非物流作业单位相互关系表。在这一步中,需要列出作业单位非物流相互关系密切理由(见表2—6),将理由与作业单位之间的非物流强度等级结合在一起。
表2—6 非物流相互关系密切理由
(4)绘制作业单位物流与非物流综合关系表
作业单位物流与非物流综合关系表的绘制,要经过以下步骤:
①通过赋予不同的权重来确定物流(m)与非物流(n)相互关系的相对重要性。一般情况下,m∶n不应超过1∶3或3∶1。当二者的比例大于3时,如m∶m=4∶1,就可以只考虑物流因素而忽略掉非物流因素;
②综合相互关系的计算。根据作业单位之间的物流与非物流关系等级的高低进行数量化——A:4分;E:3分;I:2分;O:1分;U:0分。加权求和,得到量化的综合相互关系。
以某电瓶叉车总装厂的空间分配为例,该厂的作业单位有:原材料库、油料库、外购件库、机加车间、热处理车间、焊接车间、变速器车间、总装车间、工具车间、油漆车间、试车车间、成品库、办公楼、车库。当相关数据全部输入系统,人们便可根据作业单位之间在工艺流程上的密切程度,确定相对位置。首先,要划分物流强度等级。表2—7所示为已知各作业单位之间对物流强度的信息汇总。
表2—7 物流强度信息汇总
由表2—7所给的已知信息,根据物流强度等级的划分原则,绘制出物流强度分析表,如表2—8所示。
表2—8 物流强度等级的划分
注:实际情况计算得到的不同强度等级的单位对的物流量所占物流总量的比例,不一定正好恰为40%、30%、20%、10%;这种划分只表示物流强度之间的差异。在本次实践中,A级单位对应的物流量占44.5%;E级单位对应的物流量占44.1%;I级单位对应的物流量占7.7%;O级单位对应的物流量点3.7%。
由划分好的物流强度等级表,可以简单绘制出作业单位之间的物流相关图,如图2—1所示。
图2—1 作业单位物流相关图
接下来,列出作业单位非物流相互关系密切理由,编制非物流作业单位相互关系图,如图2—2所示。
图2—2 非物流作业单位相互关系图
该图中的强度等级是根据经验进行判断得到的。E/4的含义为:根据表2—7中给出的理由4,判断出原材料库和质检的非物流关系强度等级为E。
最后,由上述分析结果编制出综合相关关系图,如图2—3所示。
图2—3 综合相互关系图
有了以上这些信息,就可以进行设施布置图的绘制了。
3.3 绘制设施布置图
设施布置图的绘制不是一蹴而就的,要先绘制出位置相关图和面积相关图,最后才得到设施布置图。设施布置图一般要设计三个以上的候选方案,以供决策者选择。
(1)绘制作业单位位置相关图
位置相关图并不能表示出各个作业单位之间的准确位置,它仅仅是把各作业单位之间距离的远近大致确定下来。绘制作业单位位置相关图时,首先要计算综合接近程度。综合接近程度反映了该作业单位在布置图中是应该处于边缘位置还是应该处于中心位置,是该作业单位与其他所有作业单位之间关系密切等级量化后的总和。
接下来,绘制作业单位位置相关图。作业单位位置相关图主要是用来粗略地表示各作业单位之间的位置关系以及物流强度的大小。作业单位位置相关图的绘制主要包括以下三个步骤:
①找出综合接近程度最高的布置在中心位置。
②处理关系密级为A(E、I、O、U)的作业单位对。
③重点调整X级作业单位对的相互位置。
(2)绘制面积相关图
面积相关图就是在位置相关图的基础上,将作业单位的面积大致表示出来。例如,用1cm2的方框表示100m2。
(3)绘制设施布置图
设施布置图是企业布置方案的一种简明图解形式,主要用来表示建筑物、设施等的平面位置。在绘制设施布置图时,要清楚地说明各符号的含义及比例尺。
3.4 评选最佳布置方案
设施布置方案的评价常常从经济和非经济两个方面展开。对非经济因素的评价,可以采用优缺点比较法等;对经济性因素的评价,可以采用工程经济评价法等。
(1)非经济因素评价法
每个布置方案都有一些不能用费用精确衡量的非经济因素,如表2—9所示。评价布置方案时,可通过赋予这些因素不同的权重,对备选方案进行打分,从而找到最优方案。
表2—9 非经济因素
(2)经济因素评价法
这种方法主要是运用工程经济学的理论知识进行分析,评价费用节省、投资额及投资回报期等,并将这些因素作为比较选择的标准。至于以哪些指标作为比较对象最好,则需要具体情况具体分析。