JIT生产方式的核心思想之一,就是要尽量使工序间在制品的库存接近于零。因此,前工序的加工一结束。就应该能够立即转到下一工序中去。也就是说,生产同步化是实现JIT生产的一个基本原则。它与历来的各个作业工序之间相互独立,各工序的作业人员在加工出来的产品积累到一定数量以后一次运送到下工序的做法完全不同,是使装配和机加工的生产几乎同步进行,使产品实行单件生产、单件流动的一种方法。为了实现这一点,JIT生产方式在设备布置和作业人员的配置上采取了一种全新的方法。
一、设备布置
机械工厂通常的设备布置方法,是采用机群式布置,即把同一类型的机床设备布置在一起,如按车床组、铣床组等分区进行布置。在这种布置方式下,工序与工序之间没有什么联结,各个工位所加工出来的产品堆积在机床旁,容易产生生产过剩现象,并且使工序间的生产联系和管理工作复杂化。此外,从JIT生产的角度来看,后工序所需要的产品在前工序其它产品的批量加工尚未结束之前就不可能开始,必定造成等待,以至使生产周期拉长。所以,在JIT生产方式下,设备不是按机床类型来布置,而是根据加工工件的工序顺序来布置,即形成相互衔接的生产线。
采取这种设备布置时很重要的一点是注意工序间的平衡,否则同样会出现某些工序在制品堆积、某些工序等待的问题。这些问题可以通过开发小型简易设备、缩短作业更换时间、使集中工序分散化等方法来解决。
从作业人员的角度来考虑的话,由于实行一人多机、多工序操作,布置设备时还应该考虑到使作业人员的步行时间合理。此外,还应注意场地利用的合理性。
二、缩短作业更换时间
生产同步化的理想状态使工件在各工序间一件一件生产、一件一件往下工序传递,直至总装配线,即单件生产单件运送。这在装配线以及机加工工序是比较容易实现的,但在铸造、锻造、冲压等工序,就不得不以批量进行。为了实现全部生产过程的JIT化,需要根据这些工序的特点,使批量尽量缩小。但这样一来,作业更换就会变得很频繁。因此,在这些工序中,作业更换时间的缩短就成了实现生产同步化的关键问题。
作业更换时间由三个部分组成:
1、 内部时间--必须停机才能进行的作业更换时间;
2、 外部时间--即使不停机也可进行的作业更换时间,如模具、工夹具的准备、整理时间;
3、 调整时间--作业更换完毕后为保证质量所进行的调整、检查等所需的时间。
作业更换时间的缩短可以主要依靠改善作业方法、改善工夹具、提高作业人员的作业更换速度以及开发小型、简易设备等方法。有以下具体做法可供参考:模具、工夹具的准备工作预先全部完成,在内部时间内,只集中进行只有停机时才能进行的工作;把需要使用的工具和材料按照使用顺序预先准备妥当,使更换作业简单化;制定标准的作业更换表,按照标准的作业更换方法反复训练作业人员,以逐步加快作业速度,等等。在丰田汽车公司,仅通过这样的方法,在过去的几十年间把作业更换时间缩短到了原来的十分之一到十五分之一左右。
作业更换时间的缩短所带来的生产批量的缩小,不仅可以使工序间的在制品库存量减少,使生产周期缩短,而且对降低资金占用率,节省保管空间,降低成本,减少次品都有很大的作用。如上所述,达到这样的目的并不一定必须引进最先进的高性能设备或花费其它大量的资金,而只要在作业现场动脑筋想办法,下功夫即可实现。而且,这些具体做法也并 不是JIT生产方式的首创,而是历来的生产管理学早就总结过的一些方法。所以,要使生产线具有能够实现JIT生产的高度柔性,并不一定主要取决于类似于FMS那样的高性能设备,而首先应致力于作业水平的改善。这也是JIT生产方式的重要基本思想之一。
三、生产节拍的制定
同步化生产中的另一个重要概念是生产节拍(tact time)。所谓生产节拍,是指生产一个产品所需要的时间,即
这里一天的所需生产数量是根据生产计划决定的,而生产计划是基于市场预测和订货情况而制定出来的,所以每天的生产数量不是一定的,而是变动的。以往在生产管理中有一种观念,即由于机器设备的造价越高,成本折旧费用也越高,所以为了避免损失,应尽量使设备的开工率接近100%,即想方设法使生产量去适应生产能力。而在JIT生产方式中,则认为如果为了提高机器利用率而生产现在并不需要的产品的话,这些过剩产品所带来的损失更大。所以,重要的是“只生产必要的产品”,而决不能因为有高速设备和为了提高设备利用率就生产现在并不需要的产品。归根结底,机器设备的利用率应以必要的生产量为基准,即恰恰与上述的传统观念相反,应使生产能力适应生产量的要求。为此,生产节拍不是固定不变的,而总是随着生产量的变化而变化的。在装配流水线上,生产节拍是与传送带的速度相一致的,所以可以很容易地随着生产量的改变而改变。在机械加工工序,则主要通过作业人员所看管的设备台数或操作的工序数来改变生产节拍。一般来说,由于设备能力、作业人数及作业能力的限制,生产节拍的变动范围在±(10%~20%),而且需要从生产能力的弹性以及有效利用两方面来适应这种变动。这种变动的控制,通过“看板”就可以实现。