6.1 電子看板

精益制造的目標是通過消除浪費，優化公司制造產品的價值鏈。優化一個公司的價值鏈，生產和采購必須消除過多的庫存。這就意味著必須建立基于客戶需求、流水線制造、準時的內部和外部的物料供應。

精益系統將支持允許JIT交付和客戶驅動的生產，支持計劃流程、銷售訂單交付流程、生產流程、外加工流程、采購流程。

是精益解決方案的業務圖。

精益系統提供電子看板，在電子看板系統里，看板狀態是被信息系統控制的，可以通過條形碼掃描打印的物理看板來更新看板狀態。

電子看板的優勢是：

·看板的狀態記錄在信息系統里，容易查看和存取。

·基于看板的張數計劃可以調整，優化實際的看板張數。

·當看板丟失時，可以預警。

·當排程時，可以決定看板不同的優先級。

·基于看板狀態更新，自動更新ERP的庫存。

在產品的價值流里，不同類型的看板可以分別控制JIT生產、交付、采購。

·生產看板，觸發成品或半成品的生產。

·取貨看板，觸發從庫存點到生產或零件使用的地方移動。

·供應商看板，觸發供應商的物料供應。

6.2 流水線生產

根據精益制造原理，產品的生產布局都是基于單元流水線、小批量、無間斷流或不能消除的緩沖的。

流水線生產的好處：

·可以大幅度地減少提前期，使制造商獲得競爭優勢。因為減少提前期可以減少成品、原料的庫存水平。即實現較低的工作成本、較少的庫存維護成本和較低的報廢庫存。

·改變靈活，流水線的設計考慮較少的換裝時間，結果是批量可以最小化，允許按客戶的需求生產。

·減小庫存水平，因為物流的設計考慮了使半成品庫存最小化。結果是庫存成本降低，避免了持有較高的過期庫存水平的風險。

·減少空間。在連續的工序之間沒有或有最小的半成品庫存。

當產品流水線生產時，它的關鍵是流水線的生產速率可以適應市場需求。實際上，員工的多技能，意味著流水線可以增加、減少員工，重新分配工作，結果是具有不同的Takt時間或不同的流水線速率。精益系統將基于生產排程定義不同的流水線平衡。流水線平衡就是使每一條線的Takt時間、工序與員工合理地分配到流水線上。

在傳統的環境下，任務型車間的布局是把相似的機器劃為一組作為一個工作中心。在制品庫存分布在不同工作中心之間，通過MRP計劃產生生產訂單。這些生產訂單是穿過一個個工作中心形成隊列計劃。排程調度員將決定每個工作中心有多少生產能力可以最有效地使用，最小化準備時間。

精益制造采用流動生產方法，流水線生產可以優化生產流程，建立小批量、無中間庫存或緩沖的生產環境，消除一切浪費。這種流動生產方法可以優化生產過程，使庫存最小化。

6.3 精益計劃流程

在精益制造環境里，計劃仍然是需要的。計劃的目標是：

·必須具有計劃長提前期的物料可用性的能力。

·必須建立供應商預測，和供應商有效地溝通。供應商可以用這個預測作為他的生產計劃。

·流水線的生產能力需要調整到預計的需求。

·看板張數需要調整到預計的需求。

是在精益環境里生產計劃的較高層次的業務流程圖。

計劃基于成品的預測，銷售預測將決定零件的需求和生產所需的能力。零件的需求基于物料清單BOM，生產所需的能力由流水線決定。

（1）長提前期物料的計劃。

對于長提前期物料的需求，采用計劃產生采購訂單或生產訂單。使用采購訂單來和供應商協調溝通，使用生產訂單來和車間管理協調溝通。

（2）供應商預測的溝通。

當供應商需要準時交付原材料和零件時，供應商需要根據預測來采購長提前期的物料，并決定滿足實現需求的生產能力。這個原材料和零件預測是基于銷售預測的，需要通過EDI或互聯網和供應商溝通。

（3）優化生產線的平衡。

優化生產線的平衡意思是流水線按節拍，以市場需求決定生產需要的產品。用相似的節拍生產產品，流水線的能力可以根據員工的數量變化調整。調整員工的數量稱為員工彈性。通過改變工作的分配與流水線的Takt時間來適合不同的生產速率。

員工的數量應該合理分配到流水線上，它基于預計的產品零件的需求。因為生產速率在同樣的流水線上因不同產品而不同，流水線的優化員工數量考慮了每個產品零件的速率和需求。優化的生產線平衡必須由需求時間來決定生產產品零件且不超出流水線的可用時間。

（4）優化看板張數。

對于看板控制的物料，預計的需求決定優化的看板張數。其計算公式：

看板張數=[需求×提前期（1+安全因子）]/看板尺寸

優化的看板張數和當前看板循環的實際看板張數比較，當不同時，計劃員應該決定是否增加或減少看板。

（5）基于替代場景生產計劃的建立。

面對未來可行的計劃，計劃員應該決定所需的物料和零件、供應商能否準時交付、是否有足夠的產能。

·當供應商不能準時交貨時，計劃員應該調查是否有替代供應商可以供所需的物料和零件。

·當沒有足夠的產能時，應考慮加班或雇用臨時員工。

當替代供應商不能提供所需的物料和零件或沒有足夠的產能時，計劃員應該調整生產計劃為一個可行的計劃。為實現可行的生產計劃，計劃員應建立替代的生產情況。計劃員最終選擇一個生產情況來制作實際計劃，基于這個計劃來采購物料和平衡生產流水線。

6.4 精益銷售訂單交付流程

（1）銷售訂單錄入。

銷售訂單處理流程，開始于接收客戶的采購訂單和采購看板。典型的客戶采購訂單通過傳真、電話、電子郵件、EDI和互聯網。當采購訂單以傳真、電話、電子郵件接收時，銷售訂單用手工錄入。當采購訂單以EDI和互聯網接收時，銷售訂單可以自動建立。當產品有規律地發貨給客戶時，可以為客戶建立一攬子銷售訂單，在一攬子訂單里，和客戶定義了銷售協議。當客戶訂單到來時，訂單就記錄在一攬子銷售訂單里。

當接收銷售訂單時，應該決定是否有可用的能力和關鍵物料，這就是訂單承諾檢查。在訂單承諾檢查時，實際的銷售訂單將與生產計劃比較。當需求較高時，如需要準時交貨，就需要人為決定生產計劃。銷售部門應該與生產部門和采購部門討論決定是否能交付。如果可以交付，就把交貨日期返回給客戶。基于流水線的能力可以增加，如增加更多的員工或加班。如果使用補充看板控制所需要零件的庫存，就有可能引進額外的補充看板或臨時看板。

對于按單生產的環境，可以直接檢查能力和關鍵物料的可用性而取代檢查生產計劃和補充看板。根據精益制造原理，成品應該基于實際客戶需求。這意味著基于銷售訂單來觸發成品生產。然而，接收一個客戶訂單并不總是可以生產的，這種情況是當標準產品的提前期客戶不能接受，制造商就應該基于預測需求生產，產品就可以用可接受的提前期從成品庫交付，而補充看板可以控制成品庫。

根據實際情況來決定是否基于客戶訂單生產或基于成品庫交貨。當產品需要從成品庫交付且客戶訂單大于預計的庫存時，需求生產被觸發。甚至是基于客戶訂單的產品，可用庫存在觸發生產之前也要檢查訂單數量。這是因為有可能以前的客戶訂單已經取消，或者它可能由于生產的特性是批量生產的。

（2）成品的發運。

當一組產品需要從同樣的交付庫位給同樣的客戶，且發運日期是一樣的，就可以建立一個發運計劃。當然并不是所有訂單的產品在協議日期里準備就緒。下面是幾個可能的情況。

·延遲時間的剩余量的交付，為交付剩余量來創建欠貨單。

·取消剩余的銷售單的交付。

·直到完整的銷售訂單完成才交付。

·如果不是所有產品準時交付，則取消完整的銷售訂單。

當一個發運計劃被建立，成品庫里的產品就需要被分揀，從儲存地點移到分揀地點。當同樣的卡車來執行多次發運時，發運應該組成一個負載。當成品移到分揀區時，發運已經被批準，形成發運文檔，如打印的提貨單和裝箱單。當產品發給客戶時，一攬子銷售訂單就有效地更新需要數量。在發運被確認后，產生ASN預先發運通知。

6.5 精益生產流程

精益生產流程。

產品和零件的生產將由看板控制，有兩種看板控制生產：按單看板和補充看板，按客戶的需求生產是基于按單看板控制的。補充看板用于控制有穩定需求的產品和零件。用補充看板或按單看板控制零件的需求是基于消耗歷史情況制定的。

（1）補充看板控制的生產。

用補充看板控制的產品和零件是當貨架的產品或零件一旦用完，就觸發生產。這就意味著當物流工指明貨位是空的時，補充看板控制的產品就觸發生產。生產是基于人為的行動被觸發的。當物流工指明庫位是空的時，庫位需要補充的信息將顯示在流水線的生產排程上。在補充看板上指明了流水線，補充的數量也被規定在看板上。看板的大小和看板張數是事先決定的。

（2）按單看板的建立。

按單看板控制的物料生產是由一個客戶訂單觸發的。當接收一個客戶訂單時自動建立按單看板，流水線的生產排程包括按單看板。

生產排程將包括按單看板的日期，它是由提前期偏置所決定的日期。生產提前期的提前期偏置基于固定的零件提前期和零件的相關數量。

基本上，按單看板的大小等于客戶訂單。但是也會遇到需求的物料有剩余庫存的情況。基于此，應該先考慮用剩余庫存，然后系統再檢查：現有量+在制看板-銷售需求-其他已承諾但還未發運的訂單。

當庫存有剩余時，按單看板的數量是需求數量和剩余庫存之差。除了剩余庫存需要考慮之外，還要考慮看板的規則，在決定數量時，最小看板數量、最大看板數量、看板數量的倍數也要考慮。

如果一個產品的零件也是用按單看板控制的，同樣需要建立零件的按單看板，將包括在零件生產的流水線的生產排程里。同樣要用零件的提前期偏置來決定生產日期。其數量是基于BOM的單位用量與產品看板數量的，同時也要考慮剩余庫存因素。

（3）看板的排程。

按單看板和補充看板都包括在流水線的生產排程里。按單看板的看板排程時間是基于提前期偏置后向排程計算的。補充看板的初始化的生產日期是基于已計算過的看板參數的提前期前向排程計算的。但是，這個生產排程的建立卻沒有考慮流水線的能力約束。排程調度員可以建立一個可行的生產排程，它是基于能力使用率的。這個能力使用率是需要的能力和可用能力之比；基于這個信息，當沒有足夠的能力可用時，排程調度員將要重排一天的看板。用這個方法，排程調度員就可以平滑生產。

除了能力問題，排程調度員還要考慮不同看板的優先級和可以改變的排程的生產日期，且不會影響客戶的交付日期。補充看板的優先級的決定是基于平均需求和實際庫存計算的覆蓋率的。最低庫存覆蓋率的補充看板應該有最高優先級。

按單看板的排程要考慮相關性，一個產品的按單看板的生產不能在它的零件完成之前開始。然而，在初始化按單看板計劃時，將包括一些閑散時間。排程調度員為這個零件可以利用這個閑散時間創建按單看板，重新排程成為一個可行的計劃。

當一個按單看板被重排一個日期，而客戶協議的交付日期不能滿足時，產生一個預警并和客戶服務部門溝通。基于這個預警，客戶服務部門通知客戶需要延遲的交付日期。

（4）執行。

當單元線需要開始生產下一個看板時，一般由單元領班決定下一個看板的生產，從當天排程的看板中選擇下一個看板。

當下一個看板的生產有可能需要改變準備時間（如設備需要改變、用到不同的物料、與前一產品的周期時間CT不同等）時，所需要的準備和所用物料定義在作業指示上。操作員和物流工改變單元線的準備以決定按照作業指示生產。作業指示是依賴于單元線的操作人數的。

當生產看板的數量已經完成時，它所用的物料和零件將被驅動為取貨看板或倒沖。這樣，庫存可以被更新，隨即產生財務記錄。完成生產的產品移到庫存點之后，由看板指明，這就是半成品庫或成品庫。當產品由補充看板控制時，看板的狀態將改變為完成。當補充看板或生產訂單完成時，隨即將執行以下行動：

·物料將被倒沖（考慮損耗率）。

·更新庫存物料。

6.6 精益外加工流程

精益外加工流程。

用外加工看板來控制外加工，需要建立與外加工商的看板環路。建立兩個庫存緩沖，一個是需要送到外加工商的物料緩沖；另一個是從外加工商接收的物料緩沖。當一個從外加工商接收的貨位的物料為空時，一個需要送到外加工商的貨位的物料就要送給加工商。

解釋了如何用看板環路來控制外加工。

建立與外加工商的協議，包括提前期、批量、價格等。基于預計的需求、提前期、批量來計算看板張數，和外加工商協商決定緩沖。除了控制緩沖之外，外加工看板也要用于創建采購訂單。基于此，從外加工商接收的物料需要入庫登記，這些采購訂單將用于匹配外加工商的發票。

6.7 精益采購流程

精益采購流程。

考慮對不同提前期的采購物料的策略，對于長提前期的物料是不能準時化采購的，這些物料還是要基于MRP計劃；對于短提前期的物料才能基于看板觸發采購。

看板觸發采購是貨位的物料一空，就需要供應商添滿。即當貨位一空，補充看板和訂單看板就觸發采購。對于看板觸發的物料，需要一個預測事先與供應商溝通，制定供應商預測，供應商才能采取必要的行動按照協議提前期交貨。供應商能夠準時交付的關鍵是預測的準確性。在與供應商的采購合同里，設定一個可接受的實際需求和預測需求容差。

（1）基于補充看板的采購。

基于補充看板的采購是由補充看板控制的，并已經和供應商建立了協議，準時供應所需的物料。在協議里，定義供應提前期、價格、批量等。基于這個協議和期間內的預計需求，批量、供應提前期、看板張數均和供應商協商決定。基于這個協議的補充看板的建立需要詳細地定義。當貨位一旦變空，觸發供應商補充這個空的貨位。采購的詳細信息，如供應商、貨位、數量等都定義在補充看板里了。補充看板可以用于和供應商溝通補充貨位，與供應商溝通一般用EDI和互聯網Web互動。

（2）基于按單看板的采購。

基于按單看板采購的物料是為客戶訂單采購的或為產品的生產需求采購的。基于客戶訂單的采購也需要和供應商建立一個長期的協議，在這個協議里，采購價格和交付時間已經協議好了。但是，對于這個按單看板控制的物料不會考慮固定的看板張數和固定的批量。

（3）接收。

補充看板的采購物料入庫到一個固定的地點，然后基于取貨看板移動到單元線，或基于外部建議交給客戶。

基于客戶訂單采購的物料，先存放在一個庫存里或直接交到單元線，或者存在一個區域用來滿足客戶需求。

（4）發票付款。

當物料入庫完成時，可以在實際發票接收之前就付款，付款可以根據自助開票的方法。可以根據物料使用后或產品下線后進行發票結算和付款，這就是采用寄存庫存管理和VMI供應商管理庫存的方式。

6.8 精益內部移動流程

基于補充看板采購的物料或已經生產的物料儲存在單元線或中心庫。物料需要從中心庫供應到單元線的線邊庫，用取貨看板控制物料的移動。當單元線的線邊庫為空時，觸發取貨看板從儲存地點移動到空的貨位進行補充。取貨看板指明領料的信息，從供應地點到需要地點。

6.9 精益業務場景

大多精益工廠的業務場景有如下幾種情況：

·產品和零件在單元流水線制造。

·成品基于客戶訂單生產。

·生產車間有秩序、清潔和安全。

·零件的生產主要用補充看板控制。

·機器的準備時間已經減少（快速模具轉換程序）。

·通過流程改善，產品的質量已經提高（六西格瑪質量程序）。

·勞動力加強。

·糾錯性維護活動的數量已經減少（TPM全面預防性維護程序）。

·許多管理部門設置在現場，標明工廠的戰略和績效（可視化管理）。

工廠有許多不同的生產單元，生產不同的產品和零件，相應有不同的單元類型和操作類型。生產單元自動化程度不同，一些單元完全手動，一些單元部分手動、部分自動，一些單元完全自動。工廠單元流水線一般的Takt時間是5～7秒。單元線一般每天換線7次。平均來說，花3～5分鐘換線。由于采用了一個快速工具轉換程序，機器生產零件的平均換線次數從1次增加到了12次。

（1）精益計劃場景。

每月市場部提供一個將要到來的四周的銷售預測。基于銷售預測，對長提前期的物料采用MRP計劃。每周運行三次MRP計劃，基于預測的MRP建立采購訂單。基于銷售預測，將有個會議平衡不同的生產線，主要決定每個單元線的員工數量。

（2）精益銷售訂單交付場景。

正常情況下，所有成品都是基于客戶訂單生產的。銷售訂單是由傳真、電話、EDI和互聯網傳送的。根據接收到的銷售訂單，裝配訂單被排程到下一周生產。實際銷售訂單和銷售預測比較，當需求高于預測時，就需要決定是否可能準時交付。銷售部門將和生產、采購部門討論決定是否可以交貨。當可以生產所需求的產品時，把交貨日期回執給客戶。根據對單元線的平衡，決定員工數量或加班。如果補充看板用于控制零件庫存，就要引進額外的補充看板。需要實時監控實際需求和預測的差異。

（3）精益生產場景。

生產訂單是由MRP基于客戶訂單產生的。如果使用了看板，就不用生產訂單。產品的20%的數量是由生產訂單控制的。對于客戶的物料，每周運行三次MRP，其他物料每周運行一次MRP。考慮到能力是否可用，要制定一個排程。一般來說，事先準備一周的排程。基于消耗的歷史情況來決定零件是由補充看板控制還是由MRP的生產訂單控制。當零件有穩定的需求時，補充看板用來控制超市庫存。如果零件沒有穩定的需求，使用生產訂單控制生產。一般來說，工廠里80%的零件用補充看板控制。現在ERP系統已經加入了精益看板模塊，可以支持看板控制生產。在看板系統里，看板參數，如對每個物料都要定義看板數量、看板張數，基于銷售預測的看板張數每月調整一次以滿足需求。看板數量一般保持穩定，除非季節需求變化需要改變看板數量。原因是看板數量是連續的，是決定看板批量的重要因素。另外，增加或刪除看板來改變看板張數比改變看板批量要容易得多。當操作員必須在不同補充看板之間選擇生產時，就需要區別不同的優先級。補充看板的優先級是基于庫存的覆蓋率的，覆蓋率是用平均需求和實際庫存計算得到的。可以區別三種不同的優先級（紅黃綠系統）。每個物料都定義優先級規則，車間的員工用這個信息決定生產。

6.10 精益角色和需求定義

根據精益解決方案的精益流程定義用戶的角色。用戶的角色有：

·計劃員；

·銷售訂單處理員；

·生產排程調度員；

·單元線領班；

·操作員；

·物料搬運員；

·質量分析員；

·產品過程工程師；

·采購員；

·倉庫管理員。

1）計劃員

計劃員負責制定整個制造計劃。基于預測和實際客戶訂單決定生產數量。然后將這個需求轉成對于長提前期物料的生產計劃單和采購計劃單，并建議看板控制物料的優化看板張數。

需要的職能：

·有能力對最終產品制定生產計劃；

·管理所需的能力和每個單元流水線的可用能力；

·管理需要采購的物料和供應商協議供應的物料；

·管理物料的優化看板張數以適應所需；

·庫存短缺預警。

2）銷售訂單處理員

銷售訂單處理員負責登記客戶的采購訂單。在錄入銷售訂單時，錄入人員需要檢查是否可以在需要的交付日期交貨。

需要的職能：

·有能力錄入銷售訂單；

·有能力檢查是否準時交付。

3）生產排程調度員

車間排程調度員有責任在滿足交付日期的前提下，平滑資源的利用。主要責任是對每天的看板排程，按天考慮能力使用是否合理，改變看板的生產時間。當建立日排程時，排程調度員必須監視交貨日期目標和資源的可用。

需要的職能：

·管理需要的能力和必需的能力；

·可調整看板到一個不同的生產日期，靈活地改變生產排程；

·有能力管理操作員；

·監控物料的短缺；

·看板延遲報警；

·監控單元線計劃維護的表現。

4）單元線領班

單元線領班是使用各種資源實際執行生產計劃的人。單元線領班執行排程和管理單元團隊，決定看板生產的順序、跟蹤進度及匯報。單元線領班的主要責任是執行生產計劃，使用給他的每個排程的可用資源。對于實際出現的偏差，調整需要的生產排程，這個偏差可能是沒有操作員、質量問題、客戶訂單取消、生產計劃改變等。

需要的職能：

·管理需要生產的看板和看板的優先級；

·管理物料短缺；

·管理生產排程的更新；

·質量預警；

·工程變更。

5）操作員

操作員實際上是執行者。

需要的職能：

·作業指示；

·注意工程改變。

6）物料搬運員

物料搬運員是移動所需的物料到流水線。

需要的職能：

·為下一個看板的生產排程決定所需的物料；

·有能力指明物料的貨位是空的；

·注意基于取貨看板需要移動的貨位。

7）質量分析員

在精益生產里，每個人都是質量分析員并有責任跟蹤和改善質量。檢驗過程就是檢查生產質量。一旦出現生產偏差就停止，需要找出問題的原因。

需要的職能：

·解決客戶的抱怨；

·作業指示；

·工程改變；

·檢驗報告。

8）產品過程工程師

產品過程工程師負責定義最終產品、半成品的制造過程。它可能是生產過程的布局或裝配指示單。產品過程工程師從產品設計開始介入。用他的過程計劃和產品工程的知識，定義生產BOM和生產工藝過程。一旦物料轉入了生產，就需要跟蹤管理設計部門下達的工程變更，實施這些變化。而且他需要從質量分析員那獲得反饋來研究質量和過程的改善。

需要的職能：

·工程改變；

·拒絕/返工分析；

·檢驗報告（采購和制造物料）；

·客戶抱怨/服務報告。

9）采購員

采購員負責建立供應商的采購物料的協議。對有規律供貨的物料，使用看板來控制采購過程。采購員與供應商溝通，確定所需物料的供應看板張數。

需要職能：

·建立電子采購看板來控制供應商的供應。

10）倉庫管理員

倉庫管理員負責從供應商那接收物料及將成品發運給客戶。

需要的職能：

·有能力決定按單接收產品；

·有能力登記接收；

·有能力決定成品可以發運給客戶；

·有能力登記發運給客戶的產品；

·有能力打印發運文檔。