此文發表2012年第11《質量與市場》

平準化生產

要確保生產線能連續的流動而不間斷，我們必須做好下列三件事情：1) 平準化生產；2) 供應鏈管理：物料及時到位JIT；3) 沒有品質問題。

平準化生產也稱為均衡化生產，是多品種混合流水線生產的一個概念。平準就是要求生產平穩地和均衡地進行，平準化不僅要達到產量上的均衡，而且還要保證品種、工時和生產負荷的均衡。所以，建立精益生產系統的平準化需要完成下列幾個工作：

1. 定義節拍時間

節拍時間是一個周期時間，反映生產線或生產設備為了滿足客戶需求所需耗費的時間。當訂單數量增加或減少時，節拍時間應該作適當的調整，使生產節奏和客戶需求同步。節拍時間是標準化的基礎，其計算方法為：

節拍時間 = 用于生產的時間 / 客戶總需求

用于生產的時間 = 有效時間 - 計劃停機時間

有效時間 = 一班工作的時間（分鐘） - 實際中斷時間

計劃停機時間 = 計劃停止操作所消耗的時間

例1：假如白班從上午8點到下午5點，上下午工作期間各有15分鐘的休息時間，午飯休息時間有30分鐘，上午5分鐘早會，下午5分鐘機器設備自主保養時間，客戶今年的需求數是25000臺，每年工作日以250天計算。節拍時間計算：

白班工作的時間是 = 9 x 60 = 540（分鐘）

實際中斷時間 = 15 x 2 + 30 = 60（分鐘）

有效時間 = 540 – 60 = 480 （分鐘） = 28800（秒）

計劃停機時間 = 10（分鐘） = 600秒

用于生產的時間 = 28800 – 600 = 28200秒

客戶總需求 = 25000 / 250 = 100 臺/天
節拍時間 = 28200 / 100 = 282秒 （4分鐘42秒）

2. 產品ABC分類

產品-數量分析，亦稱P/Q分析法，為了分析產品和產量(產出)的關系，見圖1。從圖中可以看出，占所有產量80%以上的零件族A和B是我們關注的重點。P-Q法可用來劃分產品快速線(專有線)和通用線(亦稱慢速線或混裝線)。將少樣多量的產品放在快速線 (A和B)；將多樣少量的產品放在通用線(C)。

3. 定義生產方式：單元生產、按訂單生產（BTO）還是按庫存生產（BTS）

生產有許多的方式，包括最早的工作坊、批量生產、流水線生產和單元生產等等。我們應該要依據自己產品的特性、生產的模式、客戶的需求量和交貨期選擇一種能滿足客戶需求又能達到效益最大化的生產方式。

單元生產是精益生產中的一個模式，也是目前最有效的生產方式之一，為日本以及歐美企業所廣泛采用。這種方式在小批量而又多樣產品的生產環境下，效果比流水線還好。

BTO是生產線按訂單生產，完全以客戶或后工序為導向，生產客戶或后工序需要的產品。其優點為生產富有彈性，只生產符合客戶或后工序需要的產品，因而不會有多余的庫存。BTS 是按庫存生產，生產線預知客戶或后工序的所要的產品和數量，在實際需求發生之前就生產一定數量的庫存，以便隨時供給，并可應付突發的生產意外和客戶需求的變動。此種生產模式的優點是確保生產線能不間斷地生產，準時交貨。缺點是當產品規格變更時，往往造成呆料、以及已經投入的材料和勞動力的浪費。制造成本高、生產周期短、客戶有特殊需求的情況下，需考慮以BTO 的方式生產；反之，則較適合采用 BTS的生產模式。

圖1  產品-產量分析

4. 工序平衡

工序平衡是對生產線的全部工序進行負荷分析，通過調整工序間的負荷分配，使之達到能力平衡，最終提高生產線的整體效率。從表1可以看出，工位C為瓶頸，它決定了整個流程的節拍，據此我們可以計算出工位平衡率。工位平衡率 = 各工序純工時總和 / (人數 * 瓶頸工位作業時間) = 1110 / (5 * 290) = 76.6%。亦即有23.4%的工位平衡損失率。一般來說，工位平衡損失率不得高于10%，否則，就必須進行改善。

表1  工位平衡案例

工位平衡的改善，一般采用ECRS法：E消除不必要的動作，C合并動作，R重排作業工位，S簡化復雜動作。參見圖2。

圖2  工位平衡改善方法ECRS

5. 快速換模或換線

我們每天可能生產許多的產品和不同的機種，所以換模或換線是不可避免的。我們不希望因為換模或換線造成生產線中斷正常生產的時間太久，所以精益生產的工具中，快速換模或換線成了一項特別的技術。快速換模的四大原則是：
　　1) 區分內部作業與外部作業。
　　2) 內部作業盡可能轉換成外部作業。
　　3) 排除一切調整過程 。
　　4) 完全取消作業轉換操作 。

6. 少人化

當我們朝不間斷的連續生產規劃時，我們也要特別關注人的變數，不要因為人的突然離職或缺席而造成生產線中斷。全部的員工都是多能工當然可以避免人員的因素，但是多能工的積極面卻是“生產少人化”以因應市場多樣化與個性化的需求，使生產效益最大化。

工廠為了要做好生產少人化的工作，可透過各種提高工作效率的技術與做法，嘗試由多方面同步著手推進，引進機械化和自動化機器設備，達到“省力化”與“省人化”的效果。

少人化向來是豐田式生產體系的重要支柱之一，強調以最少的作業員工生產需要產品數量的方法。為了配合市場的快速變遷，采用較少的人數從事生產，對于人員、設備、作業方式等有關生產結構必須加以研究，才能完全符合生產少人化的實際做法，主要的部分包括下列幾項：
　  1) 一人多能工：訓練作業員能同時操作前后若干工序的相關作業，而不僅僅只會操作一部機器或一個工序的單能工，應積極使全部員工都是多能工。
　　2) 非定額編制：傳統生產作業不論產量多少，大多數工廠均采用固定編制，生產少人化則應該考慮設備操作員隸屬非固定編額，人員可依生產產量的多寡而進行增減調整。
　　3) 人機可分離：傳統自動化往往是人員必須一直在機器旁，少人化生產則盡量設法做到人員的工作與機器的運作能各自分開獨立。
　　4) 作業標準化：當產能變動和人員異動等狀況發生時，可以迅速進行生產的教育訓練，在短期內迅速順利投產。