毕业论文：精益生产在制造业中的实际应用

毕业设计[论文]任务书

姓名***班号10秋工商管理院系华中科技远程与继续教育学院同组姓名无指导教导 ***

一、课题名称

精益生产在制造业中的实际应用

二、课题内容

本文以某公司的生产组织过程为案例，主要介绍精益生产管理方法在其生产过程中各工序的实际应用，对其生产流程进行优化，并对优化效果进行了评价。通过应用JIT 准时化生产方法，在混胶、层压工序建立了以下游工序需求拉动上游工序生产的拉动式生产模式，优化生产效率的同时达到了能耗、材料损耗方面的大幅度降低和产量的飞跃式提升。通过应用SMED快速换型方法，在配料工序对传统配料流程进行了突破性再造，实现了切料配料并行化操作，极大提升了配料工作效率的同时达到了可观的经济效益。整个项目实施完毕后产生了千万元以上的经济效益，为深入研究精益生产理论并与生产实际有效结合产生巨大成果的代表。

三、课题任务要求

1．观点正确，论证充分。

2．结构合理，逻辑严密。

3．满足一定的阅读量。

四、同组设计者

无

五、主要参考文献

[1]张锡华.精益生产方式的应用[J].汽车工艺与材料，2009.3；

[2]张金娟，蒋丽华，段向云.基于精益思想的服务流程优化研究[J].物流技术2009，

总第202期；

[3]霍布斯.精益生产实践——任何规模企业实施完全宝典[M].机械出版社，2009；

[4]金应锡.丰田精益生产管理实战.人民邮电出版社[M].2011；

[5]肖智军等.精益生产方式JIT.海天出版社[M].2002。

[6]张冬匀.基于精益生产理论的生产现场改善方法的应用[J]机电工

程.2008(10):110一112；

[7]詹姆斯·沃麦克.丰田精益生产方式[M].中信出版社.2008。

指导教师签字

教研室主任签字

年月日

目录

摘要 (4)

引言 (5)

一.精益生产简介 (6)

（一）精益生产的概念界定 (6)

（二）精益生产工具介绍 (7)

1、看板管理理论简介 (7)

2、准时化生产理论简介 (7)

3、快速换型理论简介 (7)

二.研究精益生产的意义 (8)

三.S公司精益生产管理特色及存在的问题分析 (8)

（一）案例研究背景 (8)

（二）S公司精益生产管理状况及存在问题 (9)

（三）根据精益生产方式制定优化方案 (10)

1、上胶计划指导混胶生产的看板实施 (10)

2、层压计划指导配料生产的JIT实施 (13)

3、配料工序的快速换型实施 (18)

（四）实施精益优化方案后的应用效果分析 (23)

结束语 (25)

致谢 (26)

参考文献 (27)

摘要

成本管理是老生常谈的问题，也是企业千古不变的追求。在企业生产组织过程中，选择适合自身产品特性的生产流程，是企业控制成本的关键，也对企业提高生产效率、提高产品质量和市场竞争力起到关键重要的作用。精益生产赋予了成本管理全新的概念，引领丰田汽车公司屡创奇迹，成为当今世界上成本最低、品质最好、效率和效益最高的汽车制造企业。

精益生产是一种以最大限度地减少企业生产所占用的资源、降低企业管理和运营成本为主要目的的生产方式，是优化生产流程，解决企业目前生存与发展问题的最佳途径。借鉴精益生产的理念，本文以某公司的生产组织过程为案例，主要介绍精益生产管理方法在其生产过程中各工序的实际应用，对其生产流程进行优化，并对优化效果进行了评价。通过应用JIT准时化生产方法，在混胶、层压工序建立了以下游工序需求拉动上游工序生产的拉动式生产模式，优化生产效率的同时达到了能耗、材料损耗方面的大幅度降低和产量的飞跃式提升。通过应用SMED快速换型方法，在配料工序对传统配料流程进行了突破性再造，实现了切料配料并行化操作，极大提升了配料工作效率的同时达到了可观的经济效益。整个项目实施完毕后产生了千万元以上的经济效益，为深入研究精益生产理论并与生产实际有效结合产生巨大成果的代表。

关键词：成本管理；精益生产；经济效益

引言

广东某S覆铜板制造有限公司在2010年深入推行丰田精益生产模式，合理应用精益生产工具分析生产流程问题，将精益生产思想中的JIT（准时化）生产方式创新应用于覆铜板生产流程中的混胶和层压工序，又将精益生产思想中的SMED（快速换型）方法创新应用于配料工序，打破了该司自成立起沿用20多年的混胶、层压、配料生产模式进行流程再造，带来能耗、材料损耗、人工成本方面的大幅降低以及产量的巨大提升，年创经济效益千万元以上。

该司的覆铜板生产过程中，混胶工序为唯一不按照生产计划进行生产的工序：由于生产胶水的型号基本固定，每种型号胶水有其指定的反应釜，因此混胶工序的生产模式为反应釜空出则开始混制下一批次的胶水，以保证胶水的连续性供应。但实际的上胶生产计划多变，对于胶水量的需求不一，这就会导致混制好的胶水因无法及时使用而成为库存，带来质量隐患、能耗增加等运营成本的增加。

层压生产过程中，排产人员根据上游配料工序已完成的配料情况安排本工序的生产计划，即配料生产情况推动层压生产。在层压生产订单小而多，再加上产品型号、尺寸的不同，这种推动式排产方法实际无法起到安排生产计划、优化生产的作用，在生产过程中产生了大量的换型、清洁等停顿时间，带来严重的原材料浪费的同时，产量始终无法真正提升，严重还会使产品的准时交付性受到影响。

配料工序是制约层压产量的瓶颈之一，在目前的生产方式下其交付能力能与层压产量相匹配，达到产量饱和且稳定生产的状态，但如果层压大幅提产，这种平衡就势必被打破，配料工序则迫切需要提升按订单生产的准时交付能力。

2010年经济回暖，市场需求的提升要求生产大幅提产，同时公司一直提倡低碳经济，不断追求成本控制和能耗的降低，做为制造行业，希望有一种新的管理方法帮助实现产量、质量、成本三方面的共赢。精益生产中两种改善方法在混胶、层压、配料工序的应用则解决了上述生产过程中的难点，成功达到了三赢，使人工、能耗、材料损耗方面的成本降低，产量得以大幅提升，年创经济效益千万元以上。以下将详细介绍该种管理方法的实施。

一、精益生产简介

（一）精益生产的概念界定

精益生产（Lean Production，简称LP）是美国麻省理工学院数位国际汽车计划组织（IMVP）的专家对日本丰田准时化生产JIT（Just In Time）生产方式的赞誉称呼。精，即少而精，不投入多余的生产要素，只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品（或下道工序急需的产品）；益，即所有经营活动都要有益有效，具有经济效益。精益生产方式源于丰田生产方式，是由美国麻省理工学院组织世界上17个国家的专家、学者，花费5年时间，耗资500万美元，以汽车工业这一开创大批量生产方式和精益生产方式JIT的典型工业为例，经理论化后总结出来的。

精益生产方式既是一种以最大限度地减少企业生产所占用的资源和降低企业管理和运营成本为主要目标的生产方式，又是一种理念、一种文化。实施精益生产方式JIT就是决心追求完美、追求卓越，就是精益求精、尽善尽美，为实现七个零的终极目标而不断努力。它的实质是管理过程，包括人事组织管理的优化，大力精简中间管理层，进行组织扁平化改革，减少非直接生产人员；推行生产均衡化同步化，实现零库存与柔性生产；推行全生产过程（包括整个供应链）的质量保证体系，实现零不良；减少和降低任何环节上的浪费，实现零浪费；最终实现拉动式准时化生产方式。

精益生产方式生产出来的产品品种能尽量满足顾客的要求，而且通过其对各个环节中采用的杜绝一切浪费（人力、物力、时间、空间）的方法与手段满足顾客对价格的要求。精益生产方式要求消除一切浪费，追求精益求精和不断改善，去掉生产环节中一切无用的东西，每个工人及其岗位的安排原则是必须增值，撤除一切不增值的岗位；精简产品开发设计、生产、管理中一切不产生附加值的工作。其目的是以最优品质、最低成本和最高效率对市场需求作出最迅速的响应。与传统的大生产方式不同，其特色是“多品种”，“小批量”。

传统的生产方式采用“推式”控制系统，容易造成中间产品的积压，而精益生产方式采用“拉式”控制系统，能使物流和信息流有机的结合起来，避免人为的浪费。因此，

精益生产方式与传统生产方式有很大的区别，主要表现为：精益生产方式改变了品质控制手段；消灭（减少）了各种缓冲区；增加了职工的参与感和责任感；培训职工并与职工交流；仅在需要的地方采用自动化；精益组织结构。

（二）精益生产工具介绍

1、看板管理理论简介

看板是个日语名词，表示一种挂在或贴在容器上或一批零件上的标签或卡片，或流水线上各种颜色的信号灯、电视图象等。看板是可以作为交流厂内生产管理信息的手段。看板卡片包含相当多的信息并且可以反复使用。常用的看板有两种：生产看板和运送看板。

2、准时化生产理论简介

准时生产方式（Just In Time简称JIT），又称作无库存生产方式（stockless production），零库存（zero inventories），一个流（one-piece flow），是日本丰田汽车公司在20世纪60年代实行的一种生产方式，1973年以后，这种方式对丰田公司渡过第一次能源危机起到了突出的作用，后引起其它国家生产企业的重视，并逐渐在欧洲和美国的日资企业及当地企业中推行开来。

JIT生产方式的基本思想是“只在需要的时候，按需要的量，生产所需的产品”，也就是追求一种无库存，或库存达到最小的生产系统。JIT的基本思想是生产的计划和控制及库存的管理。在生产现场控制技术方面，JIT的基本原则是在正确的时间，生产正确数量的零件或产品，即准时生产。它将传统生产过程中前道工序向后道工序送货，改为后道工序根据“看板”向前道工序取货，此种通过看板实现以后道工序需求拉动前道工序生产的方法也称拉动式生产。

3、快速换型理论简介

SMED(Single Minutes Exchange of Die)是在50年代初期日本丰田汽车公司摸索的一套应对多批少量、降低库存、提高生产系统快速反映能力的有用技术。顾名思义，其目的旨在缩短作业转换的时间，而其关键点又在于划定内部作业转换和外部作业转换，并将内部作业转换尽可能地变为外部作业转换，然后尽可能地缩短内、外部作业转换时间。

二、研究精益生产的意义

起源于日本丰田汽车公司的精益生产方式己经发展成为现代企业最为先进和有效的生产方式。它的核心就是通过建立具有高度灵活性和高效性的生产系统来减少生产过程中遇到的浪费。它代表着如今制造业的发展方向，被誉为二十一世纪制造业的标准生产方式。在精益生产的经典著作《改变世界的机器》中，作者指出，“世界上严重短缺的是具有竞争力的精益生产方式的生产能力，而大量过剩的是无竞争力的大量生产方式的生产能力”。

精益生产认为任何生产过程中都存在着各种各样的浪费，企业必须从用户的角度出发，应用价值流的分析方法，分析并且去除一切不增加价值的流程，消灭浪费。推行精益生产方式是适应目前市场变化的最佳手段，它把顾客需求放在企业经营的出发点，崇尚“用户第一”的理念，将顾客利益和企业利益统一起来，从而使产品的质量、成本和服务得到不断改善，并最终提高企业的竞争力和经营业绩。

总的来说，本课题的研究的重要意义在于用精益生产的理论，发现企业现在存在的问题，结合生产经营状况，消除生产过程中一切不增值的部分，减少人力，物力，资源的浪费，改进工艺，提高设备产能，提高设备利用率，提高生产效率，降低一切可以降低的成本，并为客户，员工，社会创造更多价值，为社会做出更大的贡献！

将精益理论与企业生产系统相结合，进一步研究精益思想具体到工业生产管理中的可行性，对丰富精益生产在制造行业的应用具有理论意义。精益生产思想力图在传统生产模式基础上进行精益化流程再造、组织结构和信息系统构建，特别是将精益思想应用到企业，通过对企业引入精益生产思想。缩小与竞争对手之间的差距，提升产品制造能力和实力，具有现实的指导作用。

三、S公司精益生产管理特色及存在的问题分析

（一）、案例研究背景

S公司创建于1985年，是一家由香港电子有限公司、东莞市电子工业总公司、广东省外贸开发公司等几大股东投资建立的中外合资股份制上市企业。公司主要产品有阻燃型环氧玻纤布覆铜板、复合基材环氧覆铜板及多层板用系列半固化片。产品主要供制作

单、双面及多层线路板，广泛用于手机、汽车、通讯设备、计算机以及各种高档电子产品中。

该公司技术力量雄厚，先后开发出多种具有国际先进水平的高科技产品，是东莞市唯一一家拥有国家级企业研究开发中心的企业，产品质量始终保持国际领先水平。主导产品已获得西门子、摩托罗拉、索尼、诺基亚、三星、华为等企业的认证，形成了较大的竞争优势，产品远销美国、欧盟、马来西亚、新加坡等世界多个国家和地区。在世界制造中心转移到中国且竞争日趋激烈的情况下，销量始终保持国内第一。

公司生产主要以客户订单作为生产驱动，产品多元化，生产组织过程具有多品种小批量的生产特点。运用精益理论细化分析生产环节从混胶到外观的各个工序，发现上下游工序之间没有形成完整的“后道工序需求拉动前道工序”的生产链条，整个订单拉动生产的链条在配料－层压和混胶－上胶两点之间断开：混胶－上胶之间的断点是由于混胶生产具有盲目性，不具有计划性生产的概念；配料－层压之间的断点则是因为两工序之间为推动式生产关系，层压为后道工序，但其生产计划严重受到其前道工序配料的生产情况制约，只能在配料完成的产品中做出有限的计划调配以满足生产。

2010年经济回暖，市场需求的提升给公司提出了大幅提产的要求，生产车间需要每班生产124BOOK以上才能达到该产量目标，但分析2009年的产量情况，发现在现有生产方式下无法达到公司下达的提产目标。

2009年，叠卜产量的平均值为118.88BOOK/班，每班产量虽多集中在122BOOK到126BOOK之间，但标准差为8.86，波动较大，产量控制不稳定；且在这种产量水平下配料工序的供料已经相当紧张，提产空间不大。

（二）、S公司精益生产管理状况及存在问题

精益生产起源于汽车工业，能够很好地应用于流水作业的生产流程（如装配行业），但覆铜板的生产过程与装配生产有很大不同，不能完全照搬整套精益生产模式，而需结合生产实际进行有选择的引用和改良。

S公司全面推行精益生产，在JIT应用方面，以订单驱动，通过看板，采用拉动方式把供、产、销紧密地衔接起来，使物资储备、成本库存和在制品大为减少，提高生产效率为JIT生产的核心内容。在看板管理方面，已经拥有较为完善的企业ERP系统，在

R3系统中能够实现供、产、销的紧密衔接。但细化分析生产环节从混胶到外观的各个工序，却发现上下游工序之间没有形成完整的“后道工序需求拉动前道工序”的生产链条，整个订单拉动生产的链条在配料－层压和混胶－上胶两点之间断开：混胶－上胶之间的断点是由于混胶生产具有盲目性，不具有计划性生产的概念；配料－层压之间的断点则是因为两工序之间为推动式生产关系，层压为后道工序，但其生产计划严重受到其前道工序配料的生产情况制约，只能在配料完成的产品中做出有限的计划调配以满足生产。在快速换型方面，换型操作存在于各工序点，且各工序点都涉及大量的换型操作，快速换型的推广具有普遍意义。但由于每个工序点的生产情况不相同，对减少换型时间的需求也不相同。故确定了在全面尝试快速换型方法的同时，还需在瓶颈工序重点应用提升生产效率。

（三）、根据精益生产方式制定优化方案

基于精益生产理论和上述分析，该司确定了如下实施方案：

●在混胶与上胶工序之间建立看板管理，以上胶计划指导混胶生产；

●在配料与层压工序之间改变推动式生产模式，以层压排产指导配料生产；

●在配料实施快速换型，消除一切不必要的浪费，以满足层压的供料平衡。

1、上胶计划指导混胶生产的看板实施

（1）原混胶生产模式弊端分析：

混胶员工均根据空釜情况进行混胶操作，常有提前生产的现象，带来如下弊端：

a、临时发现原材料有问题，则已经混好的大量胶水无法处理；

b、胶水存放时间过长，存在一定的质量隐患；

c、临时更改上胶生产时计划会导致胶水多出，难以调节处理；

d、胶水在混胶釜中长期搅拌耗电量大，增加运行成本。

统计2010年1月该司生产的3种型号胶水混制完成后到使用前的间隔时间情况如下：

（2）初期实施——上胶混胶信息互通：

初期改善阶段，对生产管理人员进行理论知识的普及之后，要求混胶工序和上胶工序之间做到初步的信息互通，即混胶人员需要了解上胶的生产状况，通过信息栏看板的形式使这一要求得以实现：

看板中的当班胶水使用量由上胶管理人员根据计划计算和填写，混胶人员根据胶水的剩余数量进行生产，达到了信息互通的作用，初步建立了上胶计划拉动混胶生产的雏形。

（3）进阶改善——准确计算上胶机胶水用量

在初步实施阶段中，上胶机胶水用量由上胶管理人员根据生产情况进行估算，实际上与真实值之间存在较大差距，混胶人员对其信任度不高，无法起到实质意义上的指导作用。故再次设计了能够准确计算上胶机胶水用量的EXCEL表格，使用时由上胶人员输入生产计划的型号和数量，则能自动带出准确的胶水用量，混胶人员查询即可。

(4) 深入改善——明确混胶时间：

前两阶段的实施都是使混胶人员了解上胶的生产状况，实际何时开始混胶生产还需要混胶人员自行把握，受到混胶人员技能和责任心的制约。因此再次开发EXCEL表格，

给出具体混置一桶胶水的理论操作时间，以此指导混胶生产。

(5) 混胶JIT生产实施成效：

以上三阶段的改善完成之后，混胶建立起了根据上胶计划进行生产的模式，很大程

度上杜绝了生产过程中的种种浪费，使胶水熟化后到使用前的等待时间大大缩短，也降

低了胶水等待使用期间造成的能耗，具体情况如下：

a、胶水熟化后到使用前等待时间情况对比（单位：h）：

如图，生产的三种型号胶水延时使用时间均有大幅降低，平均改善程度为82.14％。

b、2010年1-7月混胶日均用电情况对比（单位：度/天）：

如图，自实施混胶拉动式生产之后，由于胶水闲置搅拌的时间大幅缩短，故混胶日均用电量也随之有较大幅度的减少，且仍呈下降趋势。

c、经济效益核算：

电耗节约：从改善前（1月）488度/天降至改善后351.3度/天，日均减少用电量136.7度，按一年324天、0.73元/度计，每年可产生32332.28元的效益。

2、层压计划指导配料生产的JIT实施

（1）层压拉动式生产的实施背景：

2010年经济回暖，市场需求的提升给公司提出了大幅提产的要求，生产车间需要每班生产124BOOK以上才能达到该产量目标，但分析2009年的产量情况，发现在现有生产方式下无法达到公司下达的提产目标，分析如下：

2009年，叠卜产量的平均值为118.88BOOK/班，每班产量虽多集中在122BOOK到126BOOK之间，但标准差为8.86，波动较大，产量控制不稳定；且在这种产量水平下配料工序的供料已经相当紧张，提产空间不大。

传统层压提产的方式为缩短层压程序时间和增加每BOOK层压板材块数，但考虑到保证板材质量性能和设备安全问题，这两种提产方法都不在优先考虑之列。

因叠卜开工时间是决定层压产量的瓶颈，分析叠卜停顿时间如下：

以上统计显示，叠卜77％的停机均与排产有关，故优化层压排产、减少叠卜停顿时间为提高产量的突破口。

（2） 传统层压排产方式弊端分析：

传统的层压排产采用的是推动式生产，如下：

在目前多品种、小批量、货期急形式下，这种推动式的生产模式已不能满足生产要求，它带来了如下各类负面影响：

a 、配料与层压排产不同步，计划杂乱，

客户关于铜箔的特殊要求复杂，层压只能通过不断换型和铜箔转换以满足出货期，导致铜箔转换次数多，增加铜箔损耗。 b 、配料对供料跟进不及时，为了保证层压不停机，经常无法把小订单拼板送层压，只能不断转料，导致转料次数多，影响叠卜生产效率。

c 、配料排产时考虑班组量化考评跳过小计划以提升产量，导致出货计划推到最后生产，造成生产被动，可能会影响产品出货时间；

d 、由于赶层压，拼板速度过快，达不到操作要求，影响内杂控制要求。

e 、传统排产方式使无卤板材、高TG 板材的延长固化时间分散排产，无法优化排产，导致出现无卤清洁停机多、叠卜等钢板、等模停机。

（3）层压拉动式生产的概念：

针对上述存在的各种问题，该司结合JIT准时化思想，运用精益的拉动式生产管理理念，打破该司使用20余年的传统推动式排产方式，采用拉动式生产，以层压拉动配料的生产，最大程度地满足层压的排产优化，减少转换铜箔、换料的停机时间，提升层压产量，如下：

（4

）拉动式排产流程的制定：

制定了层压标准排产流程（如下图）：层压按照一定的优先原则进行排产，拉动配

料工序的核对和切配料操作，配料工序的切配料需求拉动分厂上胶的拉料生产。将流程图标准化并张贴现场，指引员工排产。

（5）拉动式排产原则的制定：

为避免各班排产人员在排产考虑时的侧重点不一的情况，制定了统一的排产优先原则，要求层压排产时共同遵守，减少争议：

保证出货期；

延长固化时间板材的集中排产；

厚铜集中生产原则、铜箔转换；

薄板隔模生产优化层压的原则；

拼板优化；

无卤板材的清洁；

转钢板

（6）其他辅助措施：

在拉动式生产的实施过程中，还要求层压和配料执行以下措施，保证新的方式能够顺利实施且顺畅生产：

a、层压实施提前21模排产，即层压由提前一个班排产调整为提前一天排产，确保

配料有足够的缓冲时间跟进供料问题，以完全满足层压需求；

b、与计划调控室确定允许提前拉料计划的规则，明确配料人员跟进转厂料的流程，

确保供料的及时性；

c、制定配料的供料预警制度，要求保证下一班配料有料可配、预警下两班供料存

在的问题，以便下一个班组能够及时跟进。

（7）层压拉动式生产实施成效：

上述措施顺利实施之后，层压和配料之间形成了拉动式的生产模式，由层压需求拉动配料生产，释放了层压产能之前受配料限制的部分，使分厂的产量得到了大幅提升，同时铜箔材料的损耗也因排产的优化得到了减少，具体如下：

a、产量提升情况：

从上图可以看到改善后层压产量平均值为131.55个BOOK，标准差为6.52个BOOK，提升产量的同时，也减少了日均产量波动，产量控制水平较2009年有较大水平的提升。

年8月-10月）层

28.377万张板，每

本

3

(1

8.6％，打破

能够保证层压拉动式生产的顺畅。该司板材订单存在小批量、多品种的特点，通过工序价值流分析可以看到配料存在以下问题：

●片状库存多：为保证配料的正常生产，线上储备较多切好待配的片状库存，占

用垫板及库格。

●等待浪费多：配料人员接收到转厂料，需要安排切料、入库、出库、配料、入

库，流程繁琐，频繁倒料造成台车使用频率过高，经常出现人等台车、人等料的问题；

换型时间多：统计松一厂1～3月份的板材订单项数、配料板数如下左图，日均配料91板，配料每天转计划换型次数多达91次，现场跟进配料转计划换型时

间需要18min，即每天配料的转计划换型时间高达27.3小时，存在较大的浪费。

综上分析：配料工序具有换型多、改善需求迫切两大特点，在此工序重点应用快速换形进行改善，提升配料交付能力，做到100％交付层压计划。

(2)、配料工序换型分析

配料更换计划换型时间定义：上一个计划最后一张料配料完毕，至下个计划第一张合格料正常配出，品管部现场跟进此换型时间为18min。

通过对配料转换计划换型过程进行多次现场跟进及录象分析，记录目前的换型程序，并区分内部时间与外部时间，具体如下：

由以上分析可见，目前的配料换型动作有21个，换型时间高达15分钟之久，且全部为只能在停止生产时才能完成的内部时间。同时在对配料工序进行价值流分析时也发现整个工序的增值比仅仅为0.61％，需要进行改善。

(3)、配料换型初步改善——内转外