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精益生产系列:既要工序不断料,又要在制库存低。怎么破?

03-17 11:04:13

在前面一系列VSM文章中,我们有阐述过在生产过程中能够流动的地方要发展连续流。将各制程、制程内的各工站进行连接,生产连续,产品一个个流动,在制程间、工站间不会有停滞,可最大程度地避免浪费的产生。可以说,连续流是效率最高的生产方式,需要努力实现。

在实现连续流的过程中,由于各种异常问题的发生、以及工序间生产节拍的差异,经常会需要在工序之间设置一定量的库存来保证后道工序的物料供应。这时就带来了一个问题:如何在工序之间建立库存,既可以保证工序不断料,又能避免备了太多的库存而产生巨大的浪费?

对于这个问题的答案,很多精益和IE人员的第一反应就是:建立工序间的库存超市,配合使用看板叫料的方式,实现后工序拉动。这确实是一个常用的办法,但却不是最优的方法。这里给大家介绍另一种方法:FIFO缓存。相对于超市拉动的方式,FIFO缓存可以在不需要库存超市和看板的情况下,将在制品数量控制在最低水平。

本文将重点讲解FIFO缓存在生产过程中的运用,以帮助读者了解FIFO缓存的意义以及掌握如何运用FIFO缓存。



FIFO的定义

FIFO 是先进先出( First In, First Out )的缩写,先进先出(FIFO)是一种维持生产和运输顺序的实践方法。即先进入加工制程或是存放地点的零件或产品,也是先被加工完毕或是被取出的零件或产品,这保证了库存的物料不会放置太久,从而减少对库存物料的质量风险。



制程间FIFO缓存的特点

生产过程中,通常在制程与制程之间、工站与工站之间设置FIFO缓存。FIFO缓存在表现形式上,可以是设计好的货架,可以是管型通道,也可以是凹槽等其他的形式,这些设置被用于放置前道制程生产好的半成品。这些被设计好的存放形式,可以防止前道制程生产过量,因为当货架、管型通道或凹槽等上面的产品存放满后,将没有位置再存放更多的产品,因此前道制程必须停止作业,当下道制程消耗了产品后,有了位置存放产品,上道制程才能继续生产。

由于货架、管型通道或凹槽,其长度、高度或容量都是设计好的,即可以定容和定量;另外,FIFO缓存保证了后道制程的连续生产,促进了连续流的形成,后道制程一直处于产品的流动状态;除此之外,FIFO的特性也非常有利于产品质量的跟踪等等。



FIFO缓存产品数量的计算

当前后制程之间不平衡时,或者不连接时,可以采用FIFO缓存。而充当FIFO缓存的货架、管型通道或凹槽,既然能够起到最大限度降低半成品数量的作用,那么FIFO缓存的产品数量就需要有对应的计算方式,以确定最大数量,从而建立标准,以免FIFO功能失效。

有了确定的标准,这样才能设计合理的FIFO缓存装置,也才能控制好最大库存,同时又能满足连续生产。那么最大库存量如何计算呢?

 

影响FIFO计算的因素很多,为了便于大家的初步理解,本文中我们用一个最简单的例子来讲解FIFO库存量的计算。如果我们仅考虑制程间的工时(CT)的差异,而不考虑换型、质量异常、运输时间等因素,那么FIFO缓存装置的最大库存量的计算方式为:



其中:“Q”是指单循环周期内的生产量;“制程重合工作时间”是指两制程同时工作的时间长。为了帮助读者理解,将通过以下案例进行说明。

案例
某企业车间,每班可以利用的有效工作时间为8小时,生产制程有前后两道制程,分别为制程A和制程B,其中前道制程A生产每件产品的时间为1小时,制程B生产每件产品的时间为0.5小时,客户每日需求为16件。那么A、B制程间的FIFO最大库存量是多少?

根据描述,我们可知:

  • Q(单循环周期内的生产量)=16件

  • 制程A的CT1= 1小时

  • 制程B的CT2=0.5小时

很明显,CT1>CT2,因此Max(CT1,CT2)=CT1=1小时。而公式中的参数“制程重合工作时间”未知,因此FIFO最大库存数将取决于企业自身的工作时间安排。在满足客户需求并保证制程A与制程B之间形成连续流的情况下,如果企业的班次安排为制程A开两班,而制程B开一班。那么,制程A和制程B的班次时间安排将影响库存量:


  • 如果制程A为早班和中班,而制程B为早班,则:制程A和制程B在早班为重合工作时间,即8小时。则FIFO通道合理的最大库存数=(16*1-8)/1=8件;

  • 如果制程A为早班和中班,而制程B为夜班,则:制程A和制程B无重合工作时间,即0小时。则FIFO通道合理的最大库存数=(16*1-0)/1=16件;

  • 如果A制程为早班和中班,而B制程只知道会安排8小时时间工作,具体时间段未知,则:FIFO通道合理的最大库存数量会介于8与16之间;


由于不同企业的工作时间安排会因产品的价值、空间、人员等因素而存在差异,具体FIFO通道合理的最大库存数就需要企业根据自身特点,具体问题具体分析。需要注意的是在工作时间安排过程中,如果出现上述第一种情形,即制程B工作时间完全与制程A重合,那么部分企业可能会选择在FIFO通道内增加制程A的一个CT内的产品数量,即8+1=9件,这样可防止在最后一小时出现制程B无半成品可用的状态。

另外,当建立了该FIFO缓存的标准之后,为了更好的管理和监控FIFO缓存库存装置,也可以通过建立可视化的控制方法,将产品位置,产品最大量和作业标准进行展示和监控,一目了然,达到先进先出,连续流动的目的。

所以,既要工序不断料,又要在制库存低?对于这个问题,你有答案了吗?

 
 版权声明:本文为优制咨询精益生产咨询师赵佳先生原创文章,转载请注明出处。

相关关键词:
什么是精益生产方式 什么是精益生产 什么叫精益生产
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