小編版權申明 流程以及對應產生的生產參數會讓企業管理進入另一個境界。認識新的定義和規則,可以用另一種視角觀察整個企業,另一種視角代表著不再用看不見的數據如銷售利潤或者成本參數,而是用看得見并且可以測量的參數,如運行時間、等待時間、停泊時間等,這些數據也是每一名企業員工的責任。 圖1顯示了一個訂單的運作。運行時間的準確定義根據不同的對象可以是不同的,如開始點可以是詢價、收到訂單、將訂單輸入到ERP系統中、在ERP系統中確認訂單、登記工人開始第一步生產等,而結束則可以是發貨或者是等收到余款,一切都要根據看待這個問題的具體員工(Brauckmann,2004)。在圖1中我們假設這個訂單只需要3個步驟就可以完成。 當訂單被確定,并且相應的生產工具已經為生產所預定,則這個時間段被稱作登記時間(AZ)。在登記時間內還會具體分為裝配機器時間、修理時間、等待時間、拆卸機器時間以及最重要的主要使用時間。 所有在生產時間之間的,沒有在生產的等待和停泊時間在圖1中被稱為停泊時間。 拋開每個相應的訂單狀態,成本曲線是隨著時間的增加而增加的。所以總成本是跟時間相關的:訂單運行時間越長,這個訂單的整體成本也就越高。理論上經濟性最高的情況是當訂單運行時間完全由生產時間(主要使用時間,HNZ)組成時。根據大量的研究以及本身經歷的很多價值流分析來看,使價值升高的生產時間(HNZ)通常少于整個運行時間的5%,甚至有時會低于0.5%。所以產生價值的生產時間占整個運行時間的比例成為可以有效計算經濟性的數據。一個不含低效率的等待和停泊時間的運行時間將是我們的終極目標。 圖1顯示了關于運行時間的數據,同時也是經濟性的數據。這樣的數據格式是由VDMA2009年出版的66412號標準文件定義的: 占用率:占用率指的是在整個運行時間中機器被占用的比率。“占用率是指所有相關的工作步驟中機器的占用情況跟整個訂單運行時間的比率。它是針對流程密度的一個指標,同時也可以看出整個運行中生產的情況,以及等待和停泊時間。”(VDMA66412,2009)占用率為1代表著完全不中斷的生產。占用率越低,表示等待和停泊時間越長,生產效率越低。對占用率影響最大的是資源的可用性,所以占用率也是資源可用性的參數之一。 利用率:“利用率指的是主要使用時間在整個運行時間內占的比率,也是機器生產效率的指標之一。”(VDMA66412,2009)一般情況下利用率代表著:在計劃安排時間內,機器應該被充分地利用。跟傳統的機器使用情況統計不同,計劃外的機器閑置情況不會被統計在內,這個指標僅僅基于訂單計劃的運行時間,而非班次時間。 流程率:用來統計運行時間的經濟性參數是流程率。流程率等于1表示整個運行時間內沒有任何計劃外的等待和停泊時間,同時也沒有任何質量損失。“流程率是一個經濟性指標,形容了生產的效率。一個較低的流程率表示在整個訂單運行時間內還有很多不產生附加價值的時間部分。”(VDMA66412,2009)其公式表示為HNZ(主要使用時間)除以運行時間。這個數據一般用在整體成本分析。流程率是占用率、利用率以及質量率相乘的結果。 質量率:質量率是生產的良品數量和主要使用時間的比率。它們之間的差是由維修時間、重新加工、次品和挑選等造成的。 VDMA流程數據是VDMA在2009年公布的66412號標準文件,里面還定義了其他的流程數據如交貨信譽、準時信譽、質量、裝配率、效率、到達客戶時間等。 先看一個簡單的計算案例:一家企業有200名員工,平均每年的銷售額是3000萬歐元。假設這其中平均60%是創造的價值,也就是每年1800萬歐元,每個月150萬歐元。這一塊的成本是企業需要通過生產訂單來覆蓋的。換句話說,企業需要至少有這么高的邊際收益(平均分散在每個月的訂單總額上),才不會虧損。運行時間在經濟性上的成功就是邊際收益,也就是將訂單所產生的成本去掉之后,企業所留下的收益。作為經濟性的統計之一,可以將邊際收益/運行時間算出來(見圖2)。 圖2顯示了一個月總訂單的最少邊際收益,也就是150萬歐元。如果這個總額需要30天來賺得,也就表示每天需要5萬歐元。如果可以通過縮短運行時間將這個邊際收益在20天或者甚至10天來賺到的話,那么剩下的時間就可以用來產生更多的附加價值了。那么每天的經濟性就會由5萬歐元上升到7.5萬歐元甚至是15萬歐元。 這個案例表明了運行時間對于經濟性產生的極為重要的作用。在整個成本運算系統里,沒有任何其他因素對于經濟性有如此重要的作用了。與此同時,除了運行時間的邊際收益,還有一個很有意義的數據可以用來計算或者比較經濟性,而它也同時為員工提供了可比較的參數。 對于經濟性的提高,會有這樣的疑問:如何在更短的時間內生產出同樣的產品?或者是這樣的疑問:如何避免訂單運行時間里的浪費?針對這些問題,員工以及對應的流程負責人會有相對的具體操作方面的要求產生。 在傳統管理中,運行時間是沒有負責人的。交貨期安排負責人會按照某一種合理的規則來安排訂單的運行順序;機器負責人會按照自己的計劃來裝配機器;生產經理會計劃出他認為最合理的機器占用安排;而叉車駕駛員會繼續行駛他的路線圖;在ERP系統中解除鎖定訂單的前提是材料齊全,也要通過倉庫負責人或者采購人員來進行;在生產任務開始之后,解除鎖定訂單要經過質量監管部門的初始樣品檢測;在表面處理環節時,處理的順序是水池擺放的順序;而淬火車間則會將一些類似種類的產品歸類一起送入熔爐;發貨負責人會跟運輸商制定一個每周的取貨計劃。當然每個人的出發點都是為了企業的利益,但是客戶跟企業卻不是朋友的關系。 在將操作要求所需要的時間分解的時候會一下子產生一些生產循環中的操作參數。上文提到的那些關于訂單運作的數據,如針對資源可調度性的占用率、針對生產效率的利用率以及針對合格件占生產總量比率的質量率,對于員工來說都是“可行”的。下面舉幾個例子。 員工自己可以影響到機器的工作效率。可以影響的方面包括技術故障、保養問題、短時間停產等。現場員工在這時有多種可以介入的可能:細心工作、保養以及清潔等。許多企業如今在實踐中已經引入了不同的措施,如六十秒即時換模(SMED,SingleMinuteExchangeofDie)或全面生產管理(TPM,TotalProductiveMaintenance)。 在訂單開始時,員工應該可以確保資源的可調度性。但是隨著流程復雜性的增加,缺少某一種材料(原材料、工具、人力等)的風險會大幅度增加。所以員工應該在這之前就確保所需要的材料都是有現貨的。現代化的MES可以及時提供員工的排班情況(上班、培訓、休假等),還有原材料、測量儀器、工具等所有材料的倉庫狀態。也許機器的操作工也有叉車的駕照可以自己將原材料搬到機器邊上,或者裝配工有起重機的駕照可以將工具直接裝配起來。如果是小組工作的話,制造工具、維護以及內部物流都應該屬于小組的任務范圍。這樣一來,生產經理就可以通過采購人員直接在供應商那里催討材料而不需要再走彎路了。 員工可以通過一些措施,如在線質量監控、工人在線檢查或者流程操作數據統計來減少質檢方面的成本(如挑選次品、再加工、報廢等)。 實際的訂單運行時間是由不同的時間部分組成的,而對于這些單獨的部分都有各自的造成原因。 例如,圖3顯示了一個訂單運行時間的記錄,可以通過現代化的MES來實現。在圖3中列舉了一些可能會造成低效率的等待和停泊時間的原因。計算延長的運行時間的基準點是訂單生產時間,是由不同的生產步驟所需要的時間累計疊加起來的。運行時間在實際中則是計劃生產時間(Te+Tr,機械加工時間和設置時間)的幾何倍數。延長的運行時間只能通過訂單效率指數,也就是占用率、利用率以及質量率相乘的結果來表示。 以流程為導向的運行指標舉例如表1所示。
本文摘自《智能制造:未來工業模式和業態的顛覆與重構》,奧拓·布勞克曼著,機械工業出版社
圖1VDMA66412號標準文件的指標
利潤總額每時間單位作為統計數據
圖2生產經濟性指標
數據作為員工的操作目標
訂單效率指數(OrderEfficiencyIndex)
圖3訂單運行流程分析
操作方面參數舉例
表1以流程為導向的運行指標舉例
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