精益成本展示

精益生产在塑模行业中的运用案例
2015-4-7 11:20:11

某塑模厂简介

某昆山工厂为笔记本品牌厂商提供注塑零件代工服务。其注塑模具的生产在在整个生产系统中具有重要的地位和作用。塑模厂有800多人,在塑模厂快速发展的过程中,通过管理体系创新、制造技术创新和经营模式创新,在所从事的产品领域,取得交期、成本、质量等方竞争优势。然而面对竞争的逐步激烈,需要开发出一套完整的生产运作流程来提升企业的竞争力。

精益生产笔记本塑模改善

塑模厂主要生产以上笔记本机构件生产所用到的模具。笔记本机构件的生产,技术含量最高,管理难度最大的环节是模具制造。模具本身具有加工周期长,产品重量大,搬运不便的特点。

注塑模的制造由某的注塑模生产工厂负责。

精益生产注塑模改善

某注塑模工厂现有人力800人,按照精益生产的思想,搬运、检验、重工、返修、仓储管理等工作只会增加产品的制造成本,不增加产品的价值。只有直接参与产品生产设计的工作及直接对产品进行作业的劳动才可以转化为产品的价值,才是客户愿意付钱的劳动。然而从下图工厂的人力分布结构可以看出,有23%的人从事对产品的价值创造不增加价值的辅助性工作,而管理人员占总人数的18%,明显高于业界10%的平均水平。

精益生产注塑厂人力结构

塑模厂分为工程部、设计部、加工部、制造部四大技术职能部门—分别负责产品的设计、生产和服务等工作。其中设计部101人,拥有世界最先进的工MR模具的设计能力,目前主要负责MP4、游戏机、笔记本机构件等单双色塑胶模具及软胶模具的设计任务;工程部48人,加工部506人承担生产管理和加工制造工作;制造部130人,负责模具零件的组立合模;管理部15人,负责塑模厂的经营管理、模具质量检验及其它日常管理工作。

注塑厂组织结构

目前某塑模厂设备总量为367台,具有年产模具1200套的生产能力。主要设备和加工精度如表所示:

注塑厂设备

一般的模具均需要先经过以上各种设备的加工处理作业,然后经过精密仪器检测之后,才可组立试模,试模成功检测产品合格后才可交付客户使用,交付客户使用后塑模厂还要提供售后服务,负责后续模具的维修保养作业和工程变更作业设计修改模具的部分工作。

塑模厂生产的模具可以分为大型、中型和小型三种。大型模具指450吨(含)以上成型机使用的模具,中型模具指200吨(含)到450吨的成型机使用的模具,200吨以下成型机使用的模具为小型模具。大型模具因多用于外观件,要求加工精度高,且产品尺寸大,配件多,需求加工时间较长;小型模具结构简单,配件少,且多为生产笔记本内部小零件所用,外观要求不高,外观加工精度要求不高,但因精密装配需求,尺寸规格要求严格,因此小模具虽零件简单,但制造并不简单且制造周期不稳定。中型模具介于两者之间。大中小三种型号模具的加工时间对比如表所示:

精益生产注塑厂模具分类

由上表可以看出,注塑模的生产周期波动比较大,这是其生产流程缺少标准化的具体体现。将模具的加工制造过程可分为设计、加工、组立、试模四个阶段,其时间分布如表所示:

精益生产注塑模具开发周期改善

注塑模具的生产周期不稳定,设计、加工、组立和试模等作业的周期波动比较大,导致整个加工周期波动大,交期难以准确预估。

在模具设计阶段,缺少标准化的设计流程和设计评审方式,这样导致设计缺陷难以发现和纠正。塑模厂的代工模式决定了其不具备产品主导权,在整个便携笔记本供应链中处于利润低、竞争激烈的加工制造环节。随着竞争对手在工艺改善、成本递减、人力管控等方面的努力和改善,竞争对手逐步成长,已初步具备和塑模厂展开全面竞争的实力。在已经是红海的笔记本代工行业,不具备核心技术的代工厂之间的浴血竞争,最常用的利器就是成本、交期和品质。塑模厂在成本、交期和品质方面的竞争优势越来越不明显。系统厂商一方面在扩大自身制造产能,另一方面也在蚕食着笔记本代工这块利润微薄的蛋糕。以上多种原因给塑模厂带来极大的竞争压力,使塑模厂的管理、成本、效率等方面进行改善变得刻不容缓。

某注塑模生产流程优化与执行

塑模厂生产流程优化和执行是一个长期的持续不断改善的过程,在改造过程中,首先从基础管理开始进行“点”的改善,然后将点的改善进行标准化,从而完成基础管理的精益化。然后进行生产流程的“线”的改善,生产流程是一个动态的过程,在这个过程中需要定义清楚各个环节的功能以及上下阶过程的衔接问题,对各个流程“线”的规范化和标准化之后,需要将“线”整体联系起来,构成规范化的塑模制造系统。然后建立制度化的持续改善制度,逐步优化塑模厂的制造及制造管理体系,最后建立绩效考核系统来监控整个精益制造系统的运转状况。充分利用精益生产技术,进行塑模厂精益化改造,建立基于精益生产的模具制造管理系统。

注塑厂精益生产推动组织

塑模厂为了推动精益生产实施精益化改造,成立专门的精益生产推动办公室,办公室主任为塑模厂最高主管。其成员包含两部分,一部分是由各厂部推荐经厂长考核通过的业务骨干,另一部分是某内部的专职推动精益生产的IE工程师。其专业推动精益生产的IE工程师由两个来源,一个是塑模厂从人才市场招聘的精通精益生产的IE专业人才,另一部分是有某总部派驻过来的经过专业培训过的工E工程师及主管。

精益生产办公室主任也就是塑模厂厂长提供和协调推动精益化该在必须的人力和物力资源,并对推动干事授予一定的作业内容整合、作业流程改善与调整、绩效考核等方面的权利,以保证推动总干事由一定的权利行使职能。各车间的业务骨干成员主要是负责精益生产任务的执行。如在进行流程优化时,各单位的业务骨干需要配合编写和检讨其部门的业务流程文件。专职IE工程师提供精益生产的日常改造活动的技术辅导支持,同时承担精益生产改造子项目的项目主管,主导推动响应的改造活动。

如精益生产办公室设10S推动小组,这样就选出一个专职的IE工程师担任该项目主管。总干事为每一个精益生产改造项目指定响应的专业工程师负责推动。

生产流程优化小组检视塑模厂的整体运作流程,并制定精益化的生产流程导入计划,并管控导入的进度。导入精益化的生产流程之后,将分析并定义出流程中增值(VA)作业及非增值(NVA)作业。塑模厂将客户愿意付费的工作就定义为VA作业,反之则为NVA作业。例如,在塑模厂重复的检查作业和搬运作业为NVA作业,CNC加工、放电加工等针对零件本身进行的具体工作定义为VA作业,但这里的NVA作业定义非增值必须作业,对于四大管制系统中非增值的非必须作业直接定义为浪费,在流程优化中,删除不必要的流程和表单。全面分析运作中,采用ECRS原则及精益原则对物流、信息流及资金流的流程走向进行分析诊断。经过对整体营运全面考虑,全面导入和执行精益化的注塑模生产流程。

基础管理优化小组负责推动生产环境的改善,设备管理的改善和人员管理的改善和考核。生产环境的改善重点是推动生产车间执行10S的标准。然后通过推动红牌作战来保证10S标准得到执行。设备管理改善重点推动TPM,并通过各工段的OEE对比,给各工段时间设备管理改善的动力和压力。人员管理的改善推动重点是推动人员轮岗,培养多能工和培训改善技能,让全体员工都有改善自己工作的意识和能力。同时基础管理优化小组也负责OPE的计算和考核。

持续改善推动小组负责建立塑模厂的持续改善制度,推动相关培训,展开和协调改善资源,推动重大改善项目,审核改善报告,组织改善交流活动。并以持续推动改善建立塑模厂的精益生产改善文化。

在知识型经济社会大环境下,提供有效的培训,通过为员工“知”本积累和创新提供机会,加强员工对改善文化的认同感与就感,加强员工的稳定性,提高其创新能力。塑模厂的持续改善制度,不仅可以为员工提供展示自我能力的舞台,也为公司员工提供丰厚的奖励。目前创业潮兴起,员工创业和兼职的趋势增强,而如何将员工创业的热情集合到公司来,让员工和公司一起节流开源,增加获利。让员工在公司内部创业和公司的持续改善制度结合起来,让员工为公司做改善就可以得到和创业一样的效果是持续改善制度努力的方向。塑模厂也需要通过持续改善制度为员工提供更多的改善技能培训。

绩效考核小组负责绩效考核的日常推动工作。主要是建立各项KPI的基础数据收集窗口,制定收集原则和方法,然后计算各项KPI的实际值,并对各个单位展开绩效面谈和改善。

塑模厂的精益生产推动组织通过生产流程的优化,并建立精益化的生产流程的执行和优化机制,建立起了精益的注塑模生产系统,通过绩效考核监控系统的运作。

某塑模厂取得的推动成果

在塑模厂成功导入精益生产和精益化标准化的注塑模生产流程之后,在成本管控、生产效率提升和品质保证方面取得巨大的成绩。

在生产整个生产流程方面,由于取消了很多不增值的作业和表单,优化了生产流程,使得整个注塑模的生产周期中的关键考核指标之一增值时间比有原来的12%提升到35%。抽样统计员工的上班作业时间分布,发现和推动生产流程优化之前有大幅改善,员工的有效作业时间得到大幅提升。

精益生产注塑时间对比

从上表可以看出员工上班时间,做有效的加工产品的时间由3.9小时提升到5.6小时,提升44%。寻找工具的时间有1.2小时减少到0.3小时,减少75%,这是推动基础的5S进行定点定位的改善结果。搬运物品的时间减少不多,主要原因是因为塑模厂由于是设备为主的生产模式,设备Layout一旦布置好之后,重新规划的成本比较高,因此推动精益生产的过程中,对现场Layout未进行大幅调整的结果。经过生产流程的优化,员工上班时间的整体有效工作时间的比例提升到70%。

精益生产改善后时间对比

由塑模厂生产流程优化前后的生产周期变化,可以明显看出,注塑模的生产周期由优化前的生产周期长且周期不稳定且品质难以保证,变为改善后整体生产周期缩短,周期稳定性提高。其主要原因是减少了生产流程中不必要的作业,缩短了生产流程,同时由于各个作业环节都进行了标准化,制定了作业规范,导致加工作业的相对稳定,变异变小,使得加工周期趋于稳定和能够得到合理预估。

精益生产改善后的KPI

由精益化的生产流程导入和执行前后的KP工对比可以看出,导入后,整体KPI得分有大幅的提升,不过改善空间仍然很大,需要持续不断的推动生产流程的进一步优化,并持续不断的提升制造的执行力。整体设备有效利用率(OEE)由之前的平均不到50%的水平提升到80%,整体工厂效率(OPE)由之前的40%左右提升到70%。虽然有提升,但是设备和人员的整体效率仍分别有20%和30%的进一步改善空间。

精益生产推动实践的过程中,虽总结出一些精益生产的推动方法和原则,但由于塑模厂未来的竞争环境更加激烈,持续改善是必然的选择。