基于價(jià)值流圖VSM的供應(yīng)鏈分析
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中國(guó)加入WTO后，將我國(guó)的企業(yè)推入到與世界級(jí)企業(yè)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的大舞臺(tái)，企業(yè)如何應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)呢?運(yùn)用精益思想是中國(guó)企業(yè)目前最佳的選擇，因?yàn)樗非蟮氖侨说挠^念的更新，過程的不斷完善，企業(yè)潛能的充分發(fā)揮。而價(jià)值流圖技術(shù)是實(shí)施精益生產(chǎn)的一個(gè)可視化的系統(tǒng)分析工具，可以指導(dǎo)人們科學(xué)地發(fā)現(xiàn)問題。系統(tǒng)化地改善問題。本文以L印刷機(jī)械廠生產(chǎn)線為例，應(yīng)用價(jià)值流圖技術(shù)找出了該廠生產(chǎn)線中所存在的設(shè)施布置、搬運(yùn)、等待、設(shè)備不足等制約產(chǎn)能的瓶頸問題，結(jié)合工業(yè)工程的方法改善問題，解決了企業(yè)所面臨的困境，證明了精益思想和價(jià)值流圖的作用，值得其它企業(yè)推廣使用。
1 價(jià)值流圖
價(jià)值流圖技術(shù)脫胎于精益生產(chǎn)，這種工具關(guān)注產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程，也就是產(chǎn)品在整個(gè)工廠內(nèi)的流動(dòng)過程，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的圖形來描述整個(gè)生產(chǎn)流。價(jià)值流圖的分析通常能夠幫助管理人員發(fā)現(xiàn)價(jià)值流中出現(xiàn)的各種浪費(fèi)，包括庫存、不合理的搬運(yùn)及運(yùn)輸?shù)取Ｍ瑫r(shí)通過對(duì)價(jià)值流圖的分析。管理人員能夠根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況建立未來的目標(biāo)價(jià)值流圖。通過對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)體系的變革。來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)價(jià)值流圖中繪制的遠(yuǎn)景。可使整個(gè)生產(chǎn)體系的浪費(fèi)得到不斷地消除，生產(chǎn)體系中的物料流和信息流更加順暢，生產(chǎn)效率更高，能源、人工、原材料等的投入更少，資金的周轉(zhuǎn)速度更快，從而使企業(yè)進(jìn)入一個(gè)更加良性循環(huán)的運(yùn)作環(huán)境當(dāng)中。
2 L企業(yè)供應(yīng)鏈流程圖及現(xiàn)狀分析
L印刷機(jī)械廠是一家生產(chǎn)印刷包裝設(shè)備的中外合資公司。該公司采用的是單件價(jià)值較高的小批量生產(chǎn)方式及“兩頭在內(nèi)，中間在外”的運(yùn)作模式——自主研發(fā)，主要零部件自行生產(chǎn)、自行組裝；非主要零部件的生產(chǎn)實(shí)行外包。由于產(chǎn)品品種較多，L公司的生產(chǎn)模式為推式生產(chǎn)。由銷售部根據(jù)訂單及銷售預(yù)測(cè)來制定生產(chǎn)計(jì)劃，這種生產(chǎn)方式帶來大量的庫存以及較長(zhǎng)的生產(chǎn)交貨期(Lead Time)。L公司的生產(chǎn)裝配順利與否很大程度上取決于零部件供應(yīng)商與外協(xié)單位能否及時(shí)提供相應(yīng)零件。如果供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)無法協(xié)調(diào)一致，那么L公司在裝配時(shí)就會(huì)遇到生產(chǎn)延遲甚至停滯的問題。產(chǎn)品線復(fù)雜，供應(yīng)鏈管理困難，供應(yīng)鏈反應(yīng)速度較慢等等是當(dāng)前公司面臨的首要問題。其次是周轉(zhuǎn)資金緊張。企業(yè)在快速發(fā)展的過程中，采購(gòu)原材料的資金逐步增加．而對(duì)產(chǎn)成品資金回收遲緩，導(dǎo)致工廠現(xiàn)金流減少，資金吃緊，特別是由于在制品庫存量大，資金積壓現(xiàn)象比較嚴(yán)重。因此，進(jìn)行生產(chǎn)管理流程的內(nèi)部?jī)?yōu)化是一項(xiàng)急需進(jìn)行的工作。
L公司的車間生產(chǎn)線流程可用圖1網(wǎng)狀供應(yīng)鏈流程來表示。
圖1 網(wǎng)狀供應(yīng)鏈流程圖
3 繪制現(xiàn)狀價(jià)值流圖
3.1 現(xiàn)狀價(jià)值流圖繪制步驟
根據(jù)圖1生產(chǎn)流程，按以下步驟繪制L公司內(nèi)部的價(jià)值流圖。
(1)從物流的終點(diǎn)開始繪制。繪制價(jià)值流圖首先應(yīng)該針對(duì)某個(gè)產(chǎn)品流，從產(chǎn)品流的最末端——客戶開始繪制。從客戶處開始向上游工序逐步實(shí)現(xiàn)，至供應(yīng)商為止。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，L公司內(nèi)部的生產(chǎn)流程歸為五大功能塊：粗加工、數(shù)控加工、熱處理成型、人工裝配和功能測(cè)試工序。每個(gè)功能塊內(nèi)部組成獨(dú)立的生產(chǎn)線，其中功能測(cè)試工序是直接與客戶相聯(lián)系的工序，產(chǎn)品在最終的功能測(cè)試完成之后，就進(jìn)行包裝并根據(jù)發(fā)運(yùn)計(jì)劃發(fā)送給客戶。
(2)分析研究整個(gè)物料流中的信息流傳遞的方式。整個(gè)價(jià)值流中的信息流表示的是產(chǎn)品需求量信息的傳遞方式。L公司所有的生產(chǎn)工序都通過計(jì)劃科來制定工序內(nèi)部的生產(chǎn)排程。而該公司的采購(gòu)、生產(chǎn)、裝配、提貨等主要生產(chǎn)相關(guān)活動(dòng)的信息溝通與信息反饋存在一定程度的缺失，由于每個(gè)工序的生產(chǎn)都必須根據(jù)工作令來安排，各個(gè)工序的生產(chǎn)并不同步。需要用緩沖庫存來連接。同時(shí)，整個(gè)公司的生產(chǎn)需求又是通過生產(chǎn)訂單向公司的計(jì)劃部門下達(dá)的。訂單每個(gè)月下達(dá)一次，然后計(jì)劃科根據(jù)該月的生產(chǎn)訂單制定生產(chǎn)計(jì)劃，下達(dá)到每個(gè)工序。
(3)研究每個(gè)功能塊的詳細(xì)情況。對(duì)于某種產(chǎn)品，用CTi(Cycle Time)表示它通過某一道工序的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，而C/T表示這個(gè)功能塊中零件所需要的總加工工時(shí)。零件在某一個(gè)工位上加工時(shí)。不僅僅要考慮其標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)，還要考慮其人工工時(shí)WCTi(Worker Cycle Time)與機(jī)器工時(shí)MCTi(Machine Cycle Time)。如WCTl，MCTl分別表示第一道工序的人工工時(shí)和機(jī)器工時(shí)。對(duì)于一些工序來說。生產(chǎn)完畢一批產(chǎn)品之后，如果要切換成生產(chǎn)另外一種產(chǎn)品，必須進(jìn)行換模的工作。因此還需要記錄工序的換模時(shí)間C/O(Changeover)、廢品率RW％(Rework)等信息。
如人工裝配功能塊分為四道工序：
壓接工序：工人先將待加工工件裝上夾具，并夾緊、固定，然后啟動(dòng)機(jī)器，機(jī)器自動(dòng)進(jìn)行加工，加工結(jié)束后零件自動(dòng)彈出，掉入儲(chǔ)物籃中，WCTI=10s，MCTI=30s。
割板工序：工人先將待加工工件裝上夾具并固定。然后啟動(dòng)機(jī)器，機(jī)器運(yùn)行結(jié)束后不能自動(dòng)彈出零件，必須由工人來松開夾具，取下零件。因此，WCT2分為兩部分，裝夾零件耗時(shí)10s，卸下零件耗時(shí)lOs，WCE芻-20s，MCT2=10s。
主軸裝配工序：安裝夾具和組裝零件20s，卸下夾具5s，WCT3=25s，MCT3=105s。
面板裝配工序：該工序?yàn)橥耆斯げ僮鳎蔠CT4=100s，MCT4=O。
由此可知四道工序的總加工工時(shí)CT=300s，由于供貨商不能及時(shí)提供零件，使得產(chǎn)品在每道工序之前都必須在緩沖庫存區(qū)中等待數(shù)小時(shí)，造成產(chǎn)品交貨期長(zhǎng)達(dá)一周。
3.2 現(xiàn)狀價(jià)值流圖分析
現(xiàn)狀價(jià)值流圖(圖2)如實(shí)地記載了L公司物料流和信息流的傳遞過程、物料流增值過程與非增值過程之間的比例、物料流非增值過程。圖中三角形表示庫存，例如在數(shù)控加工過程的前面有3天的原材料庫存。圖的上部描述信息流，生產(chǎn)計(jì)劃部門根據(jù)預(yù)測(cè)訂單和每日送貨要求制定每周生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)到每一個(gè)過程。按月預(yù)測(cè)量通知供應(yīng)商廠進(jìn)行原材料生產(chǎn)，由傳真組織發(fā)貨。從現(xiàn)狀價(jià)值流圖可以看出，工廠當(dāng)前實(shí)行的生產(chǎn)方式是一種按預(yù)測(cè)進(jìn)行的“推動(dòng)”式的單件生產(chǎn)。這種“推動(dòng)”式的方式存在顯而易見的浪費(fèi)是：為保證不中斷對(duì)顧客的供應(yīng)，過程之間不得不保持較大數(shù)量的庫存；其它的浪費(fèi)還有人員負(fù)荷不滿、設(shè)備完好率低、換模時(shí)間長(zhǎng)、過多的搬運(yùn)、缺陷率高等。圖2中最下面的數(shù)字表示，物料由進(jìn)入工廠到變成產(chǎn)品的生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月，而實(shí)際用在增值加工的時(shí)間僅5小時(shí)。基于這樣的現(xiàn)狀價(jià)值流圖可以非常容易地對(duì)生產(chǎn)體系的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，找出有利于物料流增值的最佳方式，然后對(duì)生產(chǎn)體系進(jìn)行紙上的改進(jìn)，從而形成目標(biāo)價(jià)值流圖。
4 繪制未來價(jià)值流圖
4.1 未來價(jià)值流圖改造原則
在未來價(jià)值流圖的繪制過程中，同樣應(yīng)該遵循實(shí)際改善中的一些原則：
(1)按照節(jié)拍時(shí)間生產(chǎn)：首先應(yīng)根據(jù)L公司最大產(chǎn)能，算出工人平均工時(shí)，并以這個(gè)時(shí)問作為平衡點(diǎn)，對(duì)工序的工時(shí)進(jìn)行平均分配。其次根據(jù)去年的訂單需求，推算出生產(chǎn)節(jié)拍。最后根據(jù)節(jié)拍調(diào)整生產(chǎn)線的周期時(shí)間。如在高峰期，L公司的D型號(hào)產(chǎn)品每月產(chǎn)量為10臺(tái)即3天就要生產(chǎn)1臺(tái)成品，而一臺(tái)D型號(hào)產(chǎn)品又需要4件撐擋小板零件。所以，在扣除發(fā)黑工藝所需要的兩天時(shí)間后，實(shí)際在L公司內(nèi)的生產(chǎn)要求為一天八小時(shí)之內(nèi)要完成4件撐擋小板的落料、銑工和鉗工等工藝。
(2)盡量采用連續(xù)流生產(chǎn)方式：印刷機(jī)的裝配總工時(shí)長(zhǎng)，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)增值，但裝配單元(如主軸、附件裝配)可采用連續(xù)生產(chǎn)方式，這樣可便于公司安排日生產(chǎn)計(jì)劃，從而解決客戶需求多樣化與按訂單生產(chǎn)的矛盾。以一臺(tái)印刷機(jī)的生產(chǎn)周期作為一個(gè)時(shí)間段，將每個(gè)工作日按CT分成若干時(shí)間段。再按已確定的訂單寫成“看板”。裝配車間內(nèi)的每個(gè)工作人員都能見到“看板”(精益生產(chǎn)的可視控制)。此外，減少取料時(shí)間，將組裝所需材料放置附近，緊鄰裝配車間，可起暫存庫的作用：人力配備可根據(jù)訂單需求變動(dòng)，在淡季時(shí)，減少工人數(shù)量，可延長(zhǎng)生產(chǎn)周期，在旺季時(shí)，增加工人，可增加單位時(shí)間產(chǎn)量，即利用人數(shù)來平衡節(jié)拍，從而達(dá)到柔性生產(chǎn)的目的。在無法采用連續(xù)流生產(chǎn)的地方使用超市和看板來控制拉動(dòng)，如牙排定位凸輪工序間夾雜著于外協(xié)單位處進(jìn)行的二次加工或熱處理工藝．這樣適宜采用超市和看板形成拉動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)。
(3)盡量只在一道工序上接受生產(chǎn)計(jì)劃：運(yùn)用超市拉動(dòng)系統(tǒng)和連續(xù)流生產(chǎn)單元之后，生產(chǎn)計(jì)劃的下達(dá)過程就會(huì)發(fā)生變化。在現(xiàn)狀圖中，每個(gè)生產(chǎn)功能塊的生產(chǎn)執(zhí)行過程是各自為政的，每個(gè)生產(chǎn)功能塊都不知道自己的下游工序需要什么產(chǎn)品．也不知道需要產(chǎn)品的數(shù)量和種類，因此，每個(gè)功能塊的生產(chǎn)活動(dòng)都是直接受到生產(chǎn)計(jì)劃部門的指揮。接到生產(chǎn)計(jì)劃之后，再生產(chǎn)計(jì)劃中安排的產(chǎn)品，因此在生產(chǎn)體系內(nèi)部，生產(chǎn)非常容易出現(xiàn)過量生產(chǎn)、庫存堆積等情形。這些情形都是應(yīng)該在未來價(jià)值流圖中避免出現(xiàn)的。
(4)盡量應(yīng)用均衡生產(chǎn)的理念：均衡生產(chǎn)要求公司能快速換模來應(yīng)對(duì)市場(chǎng)上顧客的不同需求。因此在繪制未來價(jià)值流圖的過程中．除了實(shí)現(xiàn)讓整個(gè)生產(chǎn)體系快速增值之外，還必須保證生產(chǎn)體系有一定的柔性。均衡生產(chǎn)方式建立之后，生產(chǎn)體系生產(chǎn)的產(chǎn)品就是整個(gè)產(chǎn)品組合中的各個(gè)產(chǎn)品交替完成的。
4.2 繪制未來價(jià)值流圖的研究
根據(jù)前述的幾個(gè)原則。綜合公司生產(chǎn)體系中的具體情況，選擇不同的生產(chǎn)信息傳遞方式i(生產(chǎn)看板、超市或者生產(chǎn)計(jì)劃)和物料流動(dòng)方式(超市、FIFO管道或者緩沖庫存)，以現(xiàn)狀價(jià)值流圖為基礎(chǔ)，繪制L公司的未來目標(biāo)價(jià)值流圖。
在未來的價(jià)值流圖中，每個(gè)功能塊內(nèi)部都采用連續(xù)流生產(chǎn)方式，生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)到人工裝配工序。人工裝配工序和最后的功能測(cè)試工序之間采用FIFO管道連接，這樣功能測(cè)試崗位就不需要接收單獨(dú)的生產(chǎn)計(jì)劃了，只需要根據(jù)先進(jìn)先出的法則接收來自上道工序的產(chǎn)品就可以了。另外，人工裝配工序和前道工序之間通過超市和看板來連接，前道工序同樣也不需要接收單獨(dú)的生產(chǎn)計(jì)劃，只需要根據(jù)后道工序的生產(chǎn)看板來嚴(yán)格為超市補(bǔ)貨就可以了。
在未來價(jià)值流圖中，L公司的主要原材料庫存也以超市的形式存在，并且設(shè)置供應(yīng)商看板，當(dāng)原材料庫存中的物料被消耗掉了之后，倉(cāng)庫中會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生供應(yīng)商看板，產(chǎn)生原材料需求信息，原材料需求信息傳遞到生產(chǎn)計(jì)劃部門之后形成供應(yīng)商訂單，向供應(yīng)商訂貨。在未來價(jià)值流圖中，訂貨的周期大大縮短。
5 結(jié)束語
由現(xiàn)狀圖與未來價(jià)值圖對(duì)比可見，未來價(jià)值流圖3中各個(gè)功能塊之間已經(jīng)不再用緩沖庫存來連接。產(chǎn)品的增值加工時(shí)間仍為5小時(shí)，但產(chǎn)品的制造周期大大減少，降低到7.5天。未來價(jià)值流圖為制定實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)方式的計(jì)劃提供了基礎(chǔ)。但是真正實(shí)施還需要周密的計(jì)劃和大量的工作。價(jià)值流圖方法本身并沒有提供結(jié)構(gòu)化的方法，而僅僅提供了一些經(jīng)驗(yàn)性的指導(dǎo)原則，因此，價(jià)值流圖方法的應(yīng)用，還必須借助有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的管理人員來進(jìn)行。