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Chapter 1
第一章

现场员工的因素

第一节 制造工时

1.工时简述

制造工时是把一台产品从无到有做出来所花费的时间。在实际工作中,根据实际生产情况,工时必须被分解为以下几项,否则无法精确计算。

增值时间(Useful Time,UT),指生产线操作人员在操作过程中,那些可真正产生价值且客户愿意为此价值付费的操作时间。例如,员工只是把螺丝拧入螺纹孔中所花费的时间就是增值时间。

设计时间(Design Time,DT),指所有增值时间加上生产设计环节中不能真正产生价值但又必要的操作时间(如取料、自检等的操作时间)。DT=UT+必要的非增值时间。例如,当员工在拧一颗螺丝时,取螺丝和螺母必然要花费时间,该时间本质上不增值,但是又不得不花费,这就是必要的非增值时间,而投入专门的取料机械手是减少非增值时间的有效办法。由此引申出一个专业术语设计效率(Design Coeff icient,KD)=UT/DT,该效率体现了生产线设计水平的高低,当UT无限接近DT时,代表生产线的最高设计水平。

运行时间(Operation Time,OT),指生产线操作人员完成一个实际操作的所有时间(包括生产中的浪费,如换系列、画报表、清洁、调整、在线培训、生产会议、返工等)。例如,当员工拧了一半螺丝,停下来到休息区喝水,然后走回工位继续操作拧完螺丝。这个拧螺丝动作从头到尾所花费的时间为完成这个操作的运行时间,OT=DT+无效浪费时间。在生产管理中,无效浪费时间越少越好,由此引申出一个专业术语生产效率(Eff iciency Coeff icient,KE)=DT/OT,该效率体现了生产线管理水平的高低。一位优秀的生产主管,必然想方设法地减少无效浪费时间。KE是生产部门必须承担的绩效考核指标。

实际时间(Time Spent,TS),指生产线操作人员和辅助生产的操作人员完成一个实际操作所花费的时间(如检验物料花费的时间、调机员花费的时间等)。例如,当员工在拧一颗螺丝时,发现扭力扳手扭矩太小,于是通知了设备人员来把扭力调节到正常范围,调节花费的时间+OT即为TS。由此,引申出一个专业术语运营效率(Support Coff icient,KS),KS=OT/TS,该效率体现了辅助部门对生产一线部门的支持水平。当KS无限接近1时,代表企业的辅助部门完全协助了生产一线部门。

工业效率(Industrial Eff iciency,IE)从宏观上显示了整个企业的运作效率,IE=UT/TS。通常,标杆企业的IE也只有40%~50%。若要使UT接近TS,则只有非标定制化的产品实现了完全无人化的操作、无人化供料、无人化组装、无人化调机、无人化检验等才有可能,现有状态几乎无法实现。然而,在装备主导型企业(人的因素足够少)则有希望可以实现,比如纺织厂、印制电路板厂等。工时瀑布图充分展示了上述时间的关系,如图1.1所示。

图1.1 工时瀑布图

注:MTM是Methods Time Measurement的缩写,译为“时间测量法”。

2.工时的准确性

工时在企业里极其重要,和人强相关,除非该企业是一家计件制企业。在数字化时代,各个智能化装备都是上下无缝对接的,时间的不准确将直接导致后续一系列配合部门的工作异常。因此工时的准确性是第一要务,准确的工时可带来准确的生产计划、准确的物料配送、准确的制造成本、准确的客户交期和准确的生产效率等,关系到各个业务环节的数据准确性。

3.工时的负责方

通常情况下,新产品在释放量产前,由研发制造工程师负责。如果企业没有配备研发制造工程师,那么由制造端的工艺工程师负责是合理的。

在新产品释放量产后,由制造端的工艺部内部的时间测量法(Methods Time Measurement,MTM)工程师负责。MTM是一个权威的存在,工时由MTM工程师发布出来后,其他部门不得怀疑,需要彻底执行。执行后,若有偏差,再行反馈。

4.工时的年度总体目标

在新品释放量产后,标杆企业会设定年度工时降低5%的指标,在该指标的指引下,工艺工程师需要常态化地推动工时改进项目。

5.工时的年度数字化评估

询问MTM工程师如何进行制造工时的测定,由相应录像分析的证据展示。录像分析的有效性包括:有工时的步骤拆分,有二维工时表单,可查询MTM工程师是否及时更新工时数据给工艺工程师。

工时的年度数字化评估涉及以下内容:

· 工时是否有逐年降低的趋势,有无把计件制改为计时制的推进项目。

· 财务人员对工时降低是否出具了企业认可的财务节约。

· 工艺工程师是否把最新的工时给到计划人员下单,计划人员是否收到工时表。

· 询问生产线的员工是否了解工时,核对作业指导书上的步骤工时,审核员查看员工操作花费的时间是否和作业指导书上的工时一致。

· 工艺工程师执行了哪些改善降低了工时,需要到生产现场实际查看,并询问操作员工该改善是否真实有效,员工是否满意。

· 是否有相应的流程显示了工时及时更新。

按照前述二维衡量方式,工时可以拆分为以下四个维度来进行评估。

(1)时间标准

1分评定:工艺部建立了产品工时并跟踪了产品交期。

2分评定:所有产品有正确的时间测量方法,已经完成了时间分析。UT、DT在工位层级已经测定。80%以上的产品创建了UD、DT,至少每年更新一次。

3分评定:UT、DT使用了MTM方法进行创建,覆盖了大于80%的产品。

4分评定:UT、DT使用了MTM方法进行创建,覆盖了100%的产品。使用MTM方法设计生产线和制程改进。

5分评定:生产效率大于90%。

(2)MTM能力

1分评定:工厂知晓MTM是一个权威业务。

2分评定:工厂有专门负责生产时间标准的人员,工厂可以聘请外部专家制定时间标准。

3分评定:至少有一名MTM专家经过国家MTM协会认证或企业内部专家的资格认证。MTM专员必须每三年重新验证一次。

4分评定:至少有两个MTM专员参加过培训,有国家MTM协会发资格证书或企业内部的资格证书,工艺&制程工程师已经完成了MTM培训,操作员工的操作培训是基于MTM分析定下的操作方法。

5分评定:工厂自行完成了MTM,工厂的MTM专家被认证为MTM内部培训师,可以培训新的MTM专员,工厂在过去5年内都有一个认证过的MTM专员。

(3)时间差异监控

1分评定:有流程规定需要常态化地监控工时。

2分评定:时间瀑布图清楚定义了制造标准时间,部装单元(产品部件装配区)有KE、部门单元有KS且正确计算。

3分评定:部装单元的KE有浪费柏拉图分析,在部装单元可以计算出KD。

4分评定:监控了标准TS和实际TS之间的差异,对差异采取了至少每月一次的改进行动。

5分评定:有例子展示标准时间的精确度大于98%。

(4)时间的改进

1分评定:工时的改善由制度驱动。

2分评定:工时的利益相关方知晓工时的减少不对自身的绩效有消极作用。

3分评定:KD、KE、KS常态化地持续改善。

4分评定:若有可能,在相似的产品和制程上,和企业里的兄弟单位工厂一起执行相同的标准,有过去12个月的工时节约趋势。

5分评定:若有可能,在相似的产品和制程上,和企业里的兄弟单位工厂一起执行相同的标准,有过去24个月的工时节约趋势。

6.如何在“制造工时”的年度数字化评估要求中找到数字化平台中的取数规则

上述内容已经明确说明了工时的年度数字化衡量方式,基于这个难度逐级递增的衡量方式,我们该如何选取关键指标进入数字化平台呢?如何避免指标太多导致不是关键指标呢?这是业务的深度解读和提升,和数字化平台关系不大,平台只能实现自动取数并计算出结果的功能。

数字化平台的跨部门业务流是部门层级的,不是工程师级别的。工程师在部门里面执行任务,所以KPI是针对部门的考核,不是工程师级别的考核。

(1)时间标准维度

时间标准强调的是工时对产品的覆盖率,因此需要在数字化平台取数工时覆盖率。工时覆盖率:以当前时刻标准产品的种类名称为牵引,在系统中查询到含有完整工时的产品类型数量除以当前标准产品在数字化平台的总计产品类型数量。

在数字化平台中需要明确完整工时的定义。一台机器的完整工时分为零件制造工时、部装工时、总装工时,完整的工时需要这三个之和。再向上一步追溯的话,需要工艺人员在维护工艺路线时,把工时数据关联上物料号。因此,当数字化平台检测到没有维护好工时,这个工时覆盖率会显示“无法计算”。

理论上,工时覆盖率要达成100%,一下子就达到了4分标准。当没有达成100%时,也可以展示为3分或者2分。平台的开发要基于最高原则向下等级分数兼容,规则是一定的,只是数量的多寡导致了百分比的波动。

我们为什么仅仅计算标准产品的工时,而不计算非标准产品的工时,是有原因的。企业对外宣称自己的产品完全为客户非标定制是无可厚非的。定制化产品的零部件大部分其实是标准的,如图1.2所示。这是市场行为,当我们回归到产品层面,会发现所谓的非标定制产品所用的零部件中99%都是常规使用的标准零部件,1%是客户定制的非标零部件。比如现在流行的,在高档耳机上刻名字。除了刻名字是私人定制的,耳机的其他部分是一个彻头彻尾的标准产品。

图1.2 定制化产品的零部件大部分其实是标准的

所以,工业产品的输入工时是由工艺部门鉴定后的标准零部件工时。为1%非标零部件花费大量时间去获得真实的时间,在工业制造领域是极其没有价值的事情。

那么这1%非标零部件时间到底由谁来负责呢?由项目经理在数字化平台里维护并负责。当然该工时的获得也可以请工艺人员帮忙。

(2)MTM能力维度

年度评估表强调的是有专门的且有资质的MTM人员。专门的工时人员的培养是极其严谨的事,因为关系到企业的制造成本。这是纯粹的技术人员培养的事情,而数字化平台无法承载太多的技术能力产生的过程,故管理好技术能力的结果就可以。因此该项在数字化平台里的取数规则不重要。若要查询,去企业的人事部门查询资质证明即可,无须在数字化软件开发一个专门的数字化管理模块,毕竟MTM人员是少量的。

(3)时间差异监控维度

需要看到目标和实际之间的差距并有相应的弥补差距的对策,这是重点。基于工时瀑布图,工时并不是工艺部门一个部门的事情,工艺部负责的是UT和DT。在这两者之外的时间需要由生产管理人员自行记录,基于差异而制定对策。对策的制定是千变万化的,数字化平台并不能判定这千变万化的对策到底减少了多少时间,还是要依赖人的判断。因此,该维度不适合线上取数,应该由专业人士进行专门判断。再次强调,数字化转型用到的数字化平台是管理提升平台,不是技术平台。

(4)时间的改进维度

年度评估表的重点是要看到工时有逐步降低的趋势,因此前述工时每年降低5%的总体目标就可以直接采用,用工时降低率这个KPI即可。如何在数字化平台中取数呢?企业可以自行选择以下方法。

1)总体工时降低率:[1-(当年1—12月的标准产品的工时之和/去年1—12月的标准产品的工时之和)]×100%,工时的覆盖率要达成100%。

2)瓶颈工时降低率:若有生产线,那么生产线的产能由瓶颈工位决定。即使总体的工时降低后,若瓶颈工位的工时没有降低,产能还是不会增加。总体工时降低率对产能增加没有贡献,数字化平台里的KPI取数规则是1-(某生产线的当年瓶颈工时/某生产线的去年瓶颈工时),若要计算所有生产线,计算平均值即可。

3)单工位部装及零部件工时降低率:是没有生产线的单元式单人制生产,取数规则是:1-(该零部件在当年度ERP里的工时/该零部件在去年ERP里的工时)。若工厂是一个智能化水平比较高的工厂,那么取数就可以直接从制造执行系统(Manufacture Execution System,MES)报工的工时来计算,更加精准。

工时是极其庞大的体系,工时覆盖率、工时的年度降低率适合在数字化平台里取数KPI,要强调并不是所有的年度数字化衡量标准都适合在数字化平台里取数。技术深度太深的,就不建议取数,人的因素需要占据主导,就如上述MTM能力。再次印证了数字化转型的真谛就是把优秀的管理思路固化到数字化平台。注意管理是重点,数字化转型中用到的平台对技术的承载是非重点。

第二节 作业指导书

1.作业指导书简述

作业指导书是员工操作的规范,为确保正确地做出产品,需要有人、机、料、法、环的信息及执行到细节的步骤。作业指导书分概要作业指导书和分解作业指导书(细化)两个层级。概要作业指导书示意图如图1.3。

图1.3 概要作业指导书示意图

分解作业指导书(细化)如图1.4所示。

图1.4 分解作业指导书(细化)

任何非标产品均由标准零部件+非标零部件构成,因此非标产品作业指导书必须由标准作业指导书+定制化产品/项目说明构成。

非标产品作业指导书随项目,由项目设计工程师提供给生产主管,生产主管分发到工位上。

GB/T 28282—2012《计算机辅助工艺设计 系统功能规范》中的计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)就是结构化(结构化就是把线下的非结构化文档,如Word文档、图片等转换为线上的结构化数据,结构化数据是计算机可以识别的语言,可用于与其他系统的集成,下文的结构化都是这个意思)工艺。

作业指导书的目的是确保制程稳健,满足规范且可控。员工可以根据作业指导书的内容制作出正确的产品而不需要再有额外的培训师协助。

践行追求细节(Down to Detail,D 2 D)的理念,每个步骤都有据可查,细化到每个步骤都有相应的规范。规范内容是做什么、为什么做、如何做、完成后的效果等。

作业指导书的每一个步骤均是后续制程失效模式(Process Failure Mode and Effects Analysis,PFMEA)的输入源,需要可视化、专业化地展示操作步骤。许多制造企业的普遍做法是制定一个概要型的、纲领性的、技术难度大的工艺规范,完全无法指导一线生产。生产线需要的是每一个步骤的操作规范都可用于指导一线操作人员。这种做法非常不合理,亟待改变。

对于管理人员而言,需要理解编写、执行、改进作业指导的重要性,作业指导书体现了企业践行“员工承诺”和“先进质量计划”。

作业指导书在行业中有优秀模板,读者可以参考作者的另外两本图书(见前言脚注),以获得详细解读。

2.数字化时代的作业指导书

作业指导书在数字化时代已经进化为产品制造的中枢,不再仅仅是给操作人员的操作说明,更是涉及了产品制造的方方面面。因此,作业指导书若不准确,后续的一系列业务都乏善可陈。

数字化工艺对于企业的数字化转型非常重要。数字化工艺就是反向拆解线下优秀作业指导书并写入数字化平台,被拆解的工艺信息可以在平台中跨部门流转,所以当企业的线下作业指导书不优秀时,就做不好数字化工艺,就会沦落为在线手工。

虽然数字化工艺非常重要,但是也要理性思考。数字化工艺是其他关键业务的技术源头示意图如图1.5所示。

图1.5 数字化工艺是其他关键业务的技术源头示意图

图1.5显示了从工艺发源地到各个业务部门的信息传递。从产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)到ERP,工艺做的主要事情是承接了设计物料生产清单,也叫产品结构或配方,输出了制造物料生产清单。

从PLM到高级计划和排程(Advanced Planning and Scheduling,APS),工艺做的主要事情是鉴定了瓶颈工位的工时,创建了约束条件,用于执行高级排程。

从PLM到仓库管理系统(Warehouse Management System,WMS),工艺做的主要事情是建立了物料在工位和仓库的连接,实现了精益生产的点对点配料。

从PLM到MES,工艺做的主要事情是推动了作业指导书实时推送到工位上,指导操作人员做出正确的产品。

从PLM到质量管理系统(Quality Management System,QMS),工艺做的主要事情是指明了工位的关键质控要求,为后续的质量监督提供了源头。

3.作业指导书的负责方

在产品释放量产前,作业指导书的负责方是研发制造工程师。在产品释放量产后,作业指导书的负责方是工艺工程师。

4.作业指导书的年度总体目标

对产品制造做出了不仅限于生产部门的正确指导。没有因作业指导书的不良导致的不良费用转嫁到工艺部。

5.作业指导书的年度数字化评估

按照PDCA(Plan=计划、Do=执行、Check=检查、Action=改进)环循的要求,任何一项事务必须要有检查的环节,因此年度审核必不可少。需要审核员走访现场,在不受刻意引导下,可以参考作业指导书做出一个正确产品。被审核对象是工艺经理、主管、工程师、生产主管和随机挑选的操作人员。审核需要关注有没有因为作业指导书的问题导致的效率丧失、设备不良率、退货、报废、返工等不良。员工参与是否充分,不能听从操作人员不假思索地说出操作没有问题。需要根据作业指导书,观察操作人员是否正常操作,所谓听其言观其行。

将质量警示写入作业指导书审核范围,因为质量警示本质上是3N(No accepting,No manufacturing,No transferring,不接收、不制造、不传递不合格品)作业指导书。质量警示用于在某段时间内提示、警告作业人员或者相关部门的人员注意避免一些问题,需要该问题的图片和详细的描述,描述清楚怎样避免发生这种问题。质量警示是一种处理问题的临时措施,适用于比较紧急的情况——正式的控制文档未能马上发布,如作业指导书、工序检查表等还没有发布,或者仍在寻找根本原因和防止再发生的措施。因为这些工作都需要比较长的时间才能够完成,但是生产一线需要继续作业,所以就需要该临时的、清晰的指导文件。

(1)概要作业指导书评定

1分评定:概要作业指导书悬挂在工位上,安全、健康、环境风险、质量要点均有效显示。每两月更新一次。

2分评定:概要作业指导书按大类步骤描述以保证操作步骤易于追踪,包含了质量方面的关键点。每月更新一次。

3分评定:概要作业指导书可视化且易于理解。全工厂均采用标准化的格式,比如符号、标识等。每半月更新一次。

4分评定:概要作业指导书100%可视化,按大类步骤展示,放置在员工面前,查看文件无须翻页、无须身体扭转(包含质量警示文件)。

5分评定:所有的概要作业指导书内容均全部可视化,即使用了数字化的作业指导书。

(2)分解作业指导书评定

1分评定:有培训记录证明操作员工接受了分解作业指导书培训。每两月更新一次。

2分评定:按步骤将作业指导书分解到每个步骤和要求,格式和内容构成是标准化的,每个操作人员必须遵从分解作业指导书操作。每月更新一次。

3分评定:分解作业指导书包含操作的所有细节,比如工作步骤、步骤工时、关键点、可视化、符号和符号的解释。每半月更新一次。

4分评定:分解作业指导书放置于操作人员易于阅读的位置且设计成可轻松使用的。设备的分解作业指导书80%以上是标准格式的。

5分评定:分解作业指导书持续改善,操作人员非常满意,使用了数字化的作业指导书。

(3)员工参与评定

1分评定:有培训记录证明操作人员参加了概要作业指导书培训。

2分评定:概要作业指导书由标准化格式和内容构成,操作人员易于遵从。质量警示张贴在风险区。

3分评定:概要作业指导书的格式和位置反映了人机工程学的要求,并且易于查看和阅读。有标准的方法用于对操作人员进行作业指导书培训。

4分评定:操作人员参与了作业指导书的制定。

5分评定:有证据显示作业指导书的改善带来了质量和效率上的提升。有证据显示操作人员参与了作业指导书的更新,有流程告知其如何参与。

(4)质量评定

1分评定:概要作业指导书张贴在工位上,含质量警示、偏差、关键制程参数、报废和返工流程等。

2分评定:操作人员知晓发生问题时必须遵守问题汇报流程,以确保获得的帮助是可靠和及时的。质量警示必须有截止日期,张贴后不超过30日。

3分评定:标准的质量警示张贴在风险工位上,没有张贴失效的质量警示。在制程更新时,有流程保证更新作业指导书。

4分评定:有任何的制程审核、制程失效模式分析、控制计划、关键质量点、客户投诉等8D(Eight Disciplines Problem Solving,8个方面的问题分析)报告等的执行,作业指导书必须要更新。

5分评定:在生产线上常态化地播放历史问题记录,有效地减少了质量风险、重复问题、客户缺陷。

6.如何在“作业指导书”的年度数字化评估要求中找到数字化平台中的取数规则

基于作业指导书的年度评估,数字化平台的KPI如下:

1)年度评估模型要求日常需要看到文件更新,那么在数字化平台可以设定作业指导书的及时更新率。

2)年度评估模型要求分解作业指导书展示了所有的操作步骤、所有的关键要点等,那么在数字化平台可以设定作业指导书完整度衡量。

3)年度评估模型要求员工要很容易看着作业指导书操作,那么在数字化平台可以设定作业指导书的有效指导率。

4)年度评估模型要求操作人员要注意关键点,质量巡检员要检查关键点,可以设定有效监督率。

5)技能波动率在作业指导书年度评估模型中未提及,但是员工稳定的技能就是基于作业指导书的熟练掌握,否则技能水平自然是下降的,所以在数字化平台中可以设定技能波动率。

6)前述的作业指导书年度评估模型要求操作人员参加作业指导书编制,那么在数字化平台可以设定及时协同率。

这六大指标在数字化平台里到底应如何计算呢?每家企业都有自身的特色,可以参考以下方式,找到适合自身企业的计算方法。

1)作业指导书及时更新率:某产品有多份作业指导书,即使只有一份在半月内更新一次,也符合要求,即某产品即使只有一份作业指导书更新,就等于某产品的作业指导书按时更新完成,作业指导书及时更新率=已经更新的产品总数/总产品数量×100%,在系统中抓取数据。

2)作业指导书完整度:基于CAPP的规则,软件自动判断输入的结构化类型是否完整或者表格是否完整,少参数即该份作业指导书不完整,作业指导书完整度=完整的作业指导书的数量/总计作业指导书数量×100%。

3)有效指导率:基于已经在系统中根据工位难度设定的工位复训周期,系统自动抓取复训后的培训记录,有效指导率=当前时刻已经完成的复训数量/当前时刻所有的复训数量×100%。

4)有效监督率:在开机运行时,自动化设备抓取作业指导书的关键点,有效监督率=关键点已经被自动检查的数量/总的设备自动检查的数量×100%;在QMS中导入所有的作业指导书上规定的人工检查的关键点,在生产线运行时,从系统中设定的巡检表格抓取是否有巡检员把信息输入系统,计算公式为输入系统里的关键点之和/所有人工检查的关键点之和。

5)技能波动率:基于作业指导书的培训,对操作人员的技能等级进行了上下波动,前提是操作人员资质的产生过程已经在系统中建好。在一段时间内,以周为单位,看到技能波动小于20%,请预先参考第三章第二节,以技能分数的波动来衡量,技能波动率:1-(当周技能分数/上周技能分数)×100%。波动率分单个员工技能波动率和所有员工技能波动率。单个员工技能波动率是实际技能分数围绕设定的技能上下波动,所有员工技能波动率是单个员工技能波动率的求和平均值。

6)及时协同率:在发布结构化工艺时,系统强控要提交工艺人员对操作人员的培训记录,否则不予发布,及时协同率=当前时刻数字化平台抓取到已经提交了培训记录的结构化工艺的数量/(待发布+已发布的结构化工艺数量之和)×100%。

以上关于作业指导书在数字化平台的KPI取数,有多个维度,企业需要基于自身的情况判断需要从哪个维度去加强,不能照搬以上6个维度。通常情况下,KPI的指标不要超过3个,原则上还要是跨部门的KPI才有意义,自身部门的KPI线下管理也是正常的手段。

第三节 高效的生产和质量追踪

1.高效的生产和质量追踪简述

高效的生产和质量追踪专注于以下3个方面:

1)生产快速有效性的追踪。生产快速有效性是指根据计划要求,时刻追踪生产过程,以便按时生产出合格的产品。

2)生产质量不良的快速处理是指一旦在生产线发现零部件不良、测试不良、功能不良等,如何迅速给出短期围堵措施而不至于整条生产线停线。

3)生产不良的快速处理是指除去质量不良,生产不良主要集中在安全、设备、缺料、拥堵、缺工、过量生产、窝工、过度搬运、加工浪费、库存爆仓、动作异常等,这些异常需要快速处理。

2.高效的生产和质量追踪的数字化方式

当数字化转型上升到国家层面,以举国之力来推动数字化转型时,高效的生产和质量追踪的方式将借助数字化的辅助手段,更快地减少信息传递的延迟。例如,由于安灯系统的存在,一旦产生了制造问题,现场员工只要按一下不良按钮,工程师立即会收到相关信息,第一时间赶赴现场处理。背后有安灯系统在默默计时,推动高效处理问题。若没有按时处理完成,安灯系统还对问题进行升级。若生产现场的员工暂时离开岗位时,需要扫描MES二维码,在返回岗位时需要再次扫描了开工二维码。这期间的时间损失就可以被记录下来,供生产主管考虑如何提升生产效率。

3.高效的生产和质量追踪的负责方

生产部和质量部是第一责任人,至于分解下来的任务,企业各个相关部门需要全力配合。在数字化时代,利用高效的数字化平台是有效的方式。

4.高效的生产和质量追踪的年度总体目标

生产效率稳步上升,由哪些子效率来保证?下面逐一解释。

生产快速有效性的追踪的衡量:按时交付(On Time Delivery,OTD)、生产效率、设备综合效率(Overall Equipment Effectiveness,OEE)。

OTD是指以1条生产线或1台机器为单位,衡量每班开始时所定义的目标的实现情况的一个指标。生产主管需要每日提交生产日报表(见表1.1),作为每天成果的总结,为进一步改善建立基础数据。生产主管需要提交详细的红绿时间分析,相应的非增值的代码要准确,以便检视理论产能和实际产能之间的误差并给予相应的对策。每日产出率(On Time Delivery Rate,OTDR)=实际产量/计划产量×100%是衡量的指标。

表1.1 生产日报表

KE是指在生产线级别衡量设计时间和实际操作时间之间的差距的指标。每个工位和整条生产线的效率均需要准确记录,每个工位的效率均需要张贴出来以解决效率不平衡,进而扩大到追求整条生产线的平衡率。

OEE是指在机器层面衡量机器的增值时间和计划生产时间之间的差距的指标。OEE由设备部门负责完成。理论上,生产线的瓶颈是设备而不是人员组装工位,故设备效率的高低及准确性决定最终生产效率的高低,除非生产线均为手动操作。

生产质量不良快速处理的衡量:缺陷需要由生产线巡检(In Process Quality Control,IPQC)记录在案,制造不良率(Manufacture Defect Rate,MDR)、制造质量不良(Manufacture Quality Defect,MQD)、工程设计不良率(Engineering Defect Rate,EDR)是考核项,需要有常态化的柏拉图来追踪改善的趋势。

对生产不良的快速处理的衡量主要依靠日常高效管理,安灯系统是主要的衡量方式。

1)每个员工均需要有主人翁意识,贯彻“我的工作,由我保证”。当发生不良时,员工知晓如何第一时间反馈问题。

2)有反馈机制,员工第一时间知道在哪里反馈、如何反馈。

3)每日早会,而不是一开始就开工。在早会上,生产主管宣布今日产量、昨日生产问题如何解决。早会需要“短平快”,时间一般不超过5min。

4)在早会上,围绕关乎生产的计划、质量、技术、设备、工艺、采购等问题,每个责任部门的责任人需要负责专门的事务并承诺完成日期,要记录问题的及时完成率,用于月度绩效考核。

5)有生产不良清单的记录,每个员工工位有简单易用的记录设备。若有MES系统,输入MES。并非是自动化程度高的生产线才配置MES,手动装配线一样可以配置MES,操作人员在执行前后扫描,一样可以确认相关信息,只是没有MES抓取设备信息而已。

6)安灯系统是快速处理问题的有效措施。某安灯系统的运作流程如图1.6所示。

图1.6 某安灯系统的运作流程

5.高效的生产和质量追踪的年度数字化评估

企业无论是离散制造业还是流程制造业,还是二者兼有,高效生产和质量追踪是每时每刻都要做的事情。有些企业表面上一直在倡导极限制造,实际执行下来都是人海战术,看起来也是每时每刻都在做,实际上这种方式在年度评估里是通不过的。

评定分3个维度:生产追踪、质量不良的处理、制造不良的处理。

(1)生产追踪评定

1分评定:当班开始时,已经定下当班的产量目标,已经传达到生产单元或部门。新的质量警示和客户问题已经讨论清楚。

2分评定:定义了每小时的产量目标。基于产品的运行时间,每个产品的生产周期都需要追踪。任何员工都可以轻易地理解追踪状态。

3分评定:利用标准的红绿视觉效果,对增值/非增值生产时间进行可视化跟踪。

4分评定:70%以上的红色时间有合理的理由,操作人员在班会上解释清楚。

5分评定:有非增值降低和效率上的持续改进,如工业效率、设备净利用率的提升。

(2)质量不良的处理评定

1分评定:有清楚定义的缺陷类型,以便操作人员准确反馈质量不良;在不到一周的时间内处理完报废和返工的零部件。

2分评定:缺陷、报废、返工在操作单元和辅助部门级别进行持续跟踪,并按小时(或按合理的事件周期)进行记录;每天对报废和返工过程进行处理。

3分评定:绘制完成制程质量的柏拉图,当班的质量对策需要执行;报废和返工花费的成本计算清楚。

4分评定:纠正措施必须防止报废或返工的再次发生;报废和返工在当班结束时处理完毕。报废和返工花费的成本需要下降。

5分评定:纠正措施完成后不会再次发生,每班处理若干次报废和返工。

(3)制造不良的处理评定

1分评定:操作人员每班追踪机械问题、缺料、能源失误等制造不良。

2分评定:每小时或以合理的周期追踪制造不良。

3分评定:基于追踪结果,对当班制造不良制定并执行改进对策。

4分评定:改进对策必须根据项目计划按时执行完毕。再发放的防止对策必须确认有效。

5分评定:有例子证明再次发生的同类型制造不良大幅度减少或消除。

6.如何在“高效的生产和质量追踪”的年度数字化评估要求中找到数字化平台中的取数规则

(1)生产追踪维度

从总体的评分等级中可以看出,生产追踪维度无外乎产出率和效率。产出率在数字化时代比较好计算,这是粗犷式管理企业用的最直接的办法,背后仅仅用计件制来支撑即可,当然计时制下也可以计算产出率。

1)产出率:某产品当前一段时间内的实际产成品数量/当前一段时间内的计划生产数量×100%。企业只要有ERP就会在制订计划的时候定下了目标,至于实际做多少,需要企业在入产成品库时扫描产品条码入库。这样就记录了实际数量。产出率可以由数字化平台计算出来,比较简单。人也可以计算,只是要避免做了一个表面上的数字化平台,即在网页上留了一个输入实际数量和计划数量的栏位,以在线手工输入的方式来计算产出率。

2)效率:真正的效率必须基于工时来计算。效率再细分一层,又可以分解为生产效率、设备利用率、设备净利用率等。在数字化平台里,有人操作的生产效率必须基于在工艺路线中已经维护了准确的设计工时,而运营工时必须由生产线来提供,那么就必须在系统里输入了不良代码,每个不良代码对应的时间损失必须由生产主管记录并输入平台。输入时间损失的方式是人工输入,除非是无人工厂。人工输入要求生产主管时刻关注生产现场的方方面面、不得离岗,对生产主管要求较高。在数字化项目实施期间,若不良代码的名称就叫“时间损失”,这一个代码T01=时间损失,那么这个数字化项目是极其粗犷的,应该有各种结构化的分类。这种分类在数字化平台上线前就要鉴定清楚,鉴定的原则是基于配合部门的分工和员工自身的业务分解。把时间损失集中在一起的做法是不负责任的,相应的生产部门的负责人需要在数字化项目期间受到警告。

关于设备的效率,在数字化项目期间,平台抓取设备的时间非常重要,不能用在线手工的方式输入设备时间,需要评估现有的老设备是否需要升级成自动计算运行时间,并可以通过接口传输到平台里。并不是所有的设备都要在数字化项目期间改造成智能提取并传输时间,应该基于产品零部件的关键等级所对应的制造设备来决定。该零部件是关键的,那么对应的制造设备就需要数字化改造,或者在结构化工艺里就直接选择现有的智能设备来生产。前提是零部件的关键等级在研发端就已经设定清楚了,并且在平台中创建物料的那一刻就设定完成了。

设备效率分为设备利用率和设备净利用率,计算方式可以自行决定,本书不再赘述。

(2)质量不良的处理维度

从总体的评分等级中可以看出不良品的快速处理非常重要,而且需要有处理结果。

我们基于工业逻辑来演绎不良品的处理过程。生产线当班会产生各种不良品,每天需要在现场会议对不良品进行责任鉴定,鉴定完成后,会有不良品导致的费用损失。费用损失由工业工程(Industrial Engineering,IE,非前述的工业效率)部门计算出来,该损失要转嫁到相对应的部门。

数字化平台中的规则可以抓取年度不良转嫁费用的总体趋势,每月的不良转嫁部门排行榜,部门承受的不良转嫁费用的月度年度趋势。这在数字化平台中很容易建立并展示出来,部门级别的不良转嫁费用降低目标可以自行在平台里设定,比如设定部门不良转嫁费用的年度降低率要大于20%,部门不良转嫁费用的年度降低率=[1-(今年度的总体不良转嫁费用/去年度的总体不良转嫁费用)]×100%。

当然,基于企业的实际情况,还有其他方法可以在平台里设定规则。

(3)制造不良的处理维度

从总体评分等级中可以看出配套的制造资源异常,需要有记录、有处理结果,不能再次发生同类问题。

基于工业逻辑在数字化平台里面的KPI取数规则:操作人员在自己的工位上记录制造资源的不良,记录之后,问题反馈给生产主管,生产主管需要立即联系配合部门来处理,配合部门需要第一时间赶赴生产现场处理。有短期对策保证生产能够暂时运行起来,也有长期对策保证同类问题不再出现,问题处理完成后要通知生产主管完成一个闭环。

如何在数字化平台里取数呢?要设定制造资源异常的及时处理率,制造资源异常的及时处理率=(当前时刻在安灯系统里面已经彻底完成的数量/当前时刻总计异常的数量)×100%,该数量不管是否逾期。彻底完成是指生产主管已经在安灯系统里面点击了长期对策,而不是短期对策。

针对逾期处理的异常,要专门计算逾期率,逾期率=当前时刻在安灯系统里逾期的数量/当前时刻总计异常的数量×100%。

所以安灯系统在数字化时代是一个高效处理生产资源异常的好办法,当企业在推行安灯系统时,需要想清楚未来到底要在安灯系统里怎么取数KPI。KPI不要多,原则上不超过3个。因为再怎么上数字化平台,仍然需要人做线下管理,数字化平台只是人的得力助手。读者要谨记这个原则,除非是无人工厂。

以上三节内容是关于生产现场的和人强相关的业务数字化KPI取数如何达成的,其中的取数思路给读者一个引导方向,因为每家企业快速处理现场问题的方法不同,希望广大数字化从业者在思考数字化本质的时候能够坚持常识,不要把异常、极端当普遍,要抓重点,把优秀的管理思路固化到数字化平台。 uxrG1JLQyAksOlRlpU+fAPGsnUNIiIv/+I/OGQD/JwSmCJlwutYBPM5tSeVQzT9R

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