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文|帆軟數據研究院 任敏

隨著「工業4.0」、IoT物聯網、AI人工智慧時代的到來,粗放式的製造生產模式的弊端被越來越多的暴露出來,往日炙手可熱的世界工廠已被「夕陽產業」這個詞所替代,管理無疑是最大的問題,其中數字化管理也是最容易被人忽視的,本文基於精實生產理論,給大家介紹下如何構建統一的數據決策分析體系。

一、何為精實生產(精益生產)?

「如果TPS的信息量是100,那麼最早的LP的信息量大約是30,這是信息抽象帶來的損失」,從這句話里我們可以發現精實生產LP(Lean Production)理論最早起源於豐田生產方式TPS(Toyota Production System)。

TPS最早由大野耐一提出並推廣應用,LP的概念最早是在《改變世界的機器》書中提出,後來通過不斷實踐完善,LP已趨於成熟,現在被廣泛應用於多品種、小批量型生產企業。Lean Production在臺灣譯為精實生產、大陸譯為精益生產。

1.精實生產理論體系

精實生產理論體系中包含了準時生產、自動化、單元生產方式與多能工、快速換模SMED、現場管理、資料視覺化管理等部分,智慧製造的實現也參考了其中的自動化、快速換模、資料視覺化管理等模塊。

精實生產理論體系

2.精實屋

實現精實生產理論體系的方法就是搭建企業自己的精實屋,精實屋包含目標層、準則層、方法層和運作環境共四層。運作環境是精實屋的地基,包括人、機、料、法、環等方面,方法層是構建精實屋的磚瓦,準則層是精實屋的承重梁,方法層圍繞四大承重梁層層搭建,構成了精實屋的主體,目標層是精實屋的屋頂,通過降低成本和現金流最大化來實現最終的利潤最大化。

精實屋

3.精實生產的核心思想

上述精實屋不一定適用所有企業,比如流程型製造或者以計劃型生產為主的製造企業,但是我們可以圍繞精實生產理論的核心思想,取其精華,形成適用於自己企業的精實生產方式。

消除一切浪費是精實生產的核心思想,TPS的創始人大野耐一曾說過「減少一成的浪費就等於增加一倍的銷售額」,在10%固定利潤的前提下,要想將利潤提升一倍,要麼將基數(即銷售額)增加一倍,要麼從90%的成本中縮減10%的成本。銷售額增加一倍會在市場飽和的情況下導致產能過剩和庫存積壓,對企業長期發展不利。

成本結構中存在大部分的增值活動,是生產產品過程中必不可少的環節,而我們減少10%成本的前提就是識別非增值活動,包括馬上可以消除的浪費和改變條件可以消除的浪費。

精實生產的核心思想

二、基於精實生產的決策分析平台架構搭建步驟

1.打通雙向數據鏈路

在整個供應鏈環節中融合精實生產理論思想,以客戶個性化需求為導向的訂單型生產模式逐步取代大批量推式生產模式、以零庫存為目標的原料採購管理、以柔性生產為主的個性化製造方式、以消除搬運等候浪費為目的的智慧物流系統,構建橫向集成的數字化平台。

將上述所有環節的數據採集分為四個層級,分別為感測器級、自動化控制級、製造執行系統級、企業資源級,構建縱向集成的數字化運營體系。

雙向數據鏈路

2.IT實現架構

通過搭建開放共享的數字化平台,實現全過程的數位化管理,以「54321」協同管理模式提升供應鏈運營質量和效率,以數位化技術促進管理的全方位創新和提升。

打通各個業務系統間的數據壁壘,通過ETL工具進行數據的抽取、清洗、轉化等操作,搭建ODS層(查詢即時性較高的業務數據,轉移業務系統查詢壓力)和DW層(面向分析主題的歷史匯總數據倉庫)。

精實生產IT實現架構

三、基於精實生產的數據分析模型

1.數據分析三要素

數據分析三要素包含指標、維度、分析方法,針對精實生產分析報表按照三要素梳理出分析結構,不僅對我們後期的報表製作有很大幫助,還可加深我們對業務邏輯的理解。

報表構建三要素

2.數據分析金字塔模型

採用金字塔模型搭建企業數據分析平台,按使用對象需求層級可分為企業級領導戰略駕駛艙、各業務模塊經營管理分析、基層業務人員數據查詢。結構清晰且職責明確,在設計指標和報表時就會事半功倍,避免同一指標既要給領導看又要給業務人員看且他們需要的展現樣式不同導致的矛盾

數據分析金字塔模型
數位轉型探索之路——基於精實生產管理的數據決策分析體系

3.基於精實生產的數據分析模型

精實生產關注計劃、設備、質量等,通過分析產能和計劃,調節生產節拍,做到在客戶需求時間點完成讓客戶滿意的多少數量的產品,符合準時生產的思想;通過對設備的監控,做到設備最大利用率,避免閑置,對生產異常通過設備報警來實現,減少問題處理的等待時間,體現精實生產中避免浪費的思想;通過報表儀表板對產線直通率、不良品的實時監控,體現了精實生產中的資料視覺化管理模塊。

基於精實生產的數據分析模型

針對廠長級領導製作QCD戰情室,反饋生產三要素質量、成本、交期相關信息;針對車間主任製作車間管理戰情室,便於實時管理產線人員、開線情況、7S、生產情況等;針對班組間製作班組競技場,創造良性競爭體系,

數位轉型探索之路——基於精實生產管理的數據決策分析體系

四、基於精實生產的數據分析應用案例

接下來,用FineReport報表實施的精實生產專案中的一個典型案例做進一步的講解。

帆軟的報表產品FineReport 提供並支援多屏資料視覺化應用方案,包括大屏展示、台式或筆記本、平板電腦、手機行動應用、數據行動提醒。



企業背景

浙江中興精密工業集團有限公司授權承擔集團管理功能(下稱“中興精密”)。中興精密是一家有限多元化發展的集團公司。產業跨消費類電子部品、汽車部品、光學部品等零部件事業、裝備事業、環境環保事業和資訊科技及諮詢等領域。

精益生產體系建設規劃

中興精密在深入研究精益生產管理理念之後,結合上述的思路,搭建了自己的精益生產管理平臺,建設包括生產相關的計劃排程、裝置管理、出入庫、條碼系統、質量追溯、電子看板以及資料分析等功能,平臺框架如下圖所示。

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精益生產體系離不開管理決策,而決策離不開資料的支撐,所以中興精密引入了帆軟產品搭建了一套資料分析平臺,將涉及到的產、供、銷、人、財、物等資料進行整合處理,建立自己的指標體系和分析體系。

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精益生產體系的建設成果舉例

1. 視覺化管理

中興精密踐行精益生產體系中的現場管理和視覺化管理,結合帆軟的報表工具將其應用在工位視覺化、裝置狀態視覺化、供料視覺化、現場管理視覺化、生產狀態視覺化等方面,極大的提高了生產管理水平。

1) 現場管理視覺化:採用電視屏,結合資料分析工具,將生產進度、異常情況、開線情況等資訊展示出來,廠長、車間主任巡視時對車間情況一目瞭然,便於進行工作指導與交流。每條產線的拉頭一個電視屏,用於展現該產線目前的產能、人員編制、質量情況、訂單資訊等,便於各班組長進行產線管理。 

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2) 生產狀態視覺化:將各產線機臺的目標產量和實際產量以及達成率、工時情況用電子看板的形式展現,對生產進度實時監控,產能不足時可及時反饋並進行調整。

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3) 供料視覺化:將物料的需求量、當前供應量、剩餘供應量用電子看板的形式展現,便於物料組發料和生產領料,另外透過計算出物料使用剩餘時間,設定預警線,可以避免產線缺料影響生產進度以及避免線上物料堆積導致損壞。 

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4) 工位視覺化:對關鍵崗位和瓶頸崗位進行一對一的工位安排,記錄其個人資訊、工作狀態、工時、產能、良品數與不良品數等,提高質量管理水平以及對 IE進行工序最佳化提供了資料支撐。

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5) 裝置狀態視覺化:將所有機臺進行編號,監控其執行狀態、工單號、產品型別、工單數量等,有利於裝置執行計劃的調整。

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2. 資料決策分析

1) 生產運營:駕駛艙將生產領導關注的幾個主要指標用圖表的形式清晰的展現出來,體現了自下而上的資料透明原則,實時監控提高了資訊處理的及時性。 

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對接 MES 系統取數,結合人工補錄資料進行綜合分析,對產品不良原因分類、裝置異常分類進行佔比統計,找出其中的主要原因,利用二八原則解決問題,提高生產質量。

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2) 庫存分析:監控每天的出庫金額,便於根據剩餘庫存制定生產計劃和銷售計劃。 

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分別對原材料、半成品、成品庫齡進行分析,找出超期庫存並找到對應責任部門或責任人進行改善,最佳化庫存結構,提高庫存週轉率。

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設定安全庫存警戒線,避免出現產供銷不平衡的現象,對於低於警戒線的值進行自動推送報警,做到及時反饋處理。

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3) 裝置分析:對於各機臺的執行狀態、工單資訊、負責員工進行實時監控,便於裝置執行計劃與生產計劃之間的協調管理。

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對裝置故障進行分析,便於針對性的制定裝置保養維護計劃,節約定期保養帶來的成本浪費以及避免遺漏問題。

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五、總結

精實生產的理論是有局限性的,針對不同類型的企業有不同的應用方式,其核心思想——消除一切浪費,卻是適用於所有企業的,包括非生產製造型企業。推廣施行精實生產理論的重點在於如何識別企業中的非增值活動並找到將其消除的方法。

六、更多精益生產案例

福州京東方:資料驅動精益生產,一個專案收益超3600萬

中車貴陽:資料決策分析助推公司精益管理提升

海航技術:創新驅動價值,阿米巴精益經營提升企業驅動力

森鷹窗業:車間視覺化大屏看板輔助精益管理

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