多工序并行怎么看瓶颈:产能比较要在同一时间尺度上
车间天天在赶,各工序看起来都满,但整体产出上不去。本文给出瓶颈识别的三个信号、产能折算口径与转移瓶颈的处理顺序。
来源:zerocod.cn · 100 人内企业数字化问答
每个工序都说自己忙,出货还是慢
一家做机加件的工厂有六道主要工序,每道工序负责人汇报时都说自己产能吃紧。
计划排产时发现,无论怎么调整顺序,总有一两个订单卡住,交期不断后延。
管理层要求各工序加开夜班,结果总产出只上升了一点点,而加班成本显著增加。
原因在于并非所有工序都是瓶颈。给非瓶颈工序增加产能,只会增加在制品堆积,不会提高出货量。
瓶颈是一个有限资源,它的产出决定整个系统的产出。识别瓶颈比盲目加产能重要得多。
而识别的难点在于各工序的产能口径不一致,有的按件、有的按工时、有的按设备台数,无法直接比较。
结论先行:把产能折算到同一时间尺度再比较
比较产能前要统一口径。推荐统一折算为「每小时可产出多少合格件」,再结合可用工时得到日产能。
计算时要扣除换型、保养、休息与不良损失,用有效产能而不是理论产能。
瓶颈通常不是单项产能最低的工序,而是负荷与产能比值最高的工序。两者含义不同。
瓶颈识别的三个信号
三个信号同时出现的位置,基本可以确定为瓶颈。
| 信号 | 现场表现 | 数据表现 |
|---|---|---|
| 前后工序在制品堆积 | 该工序前待加工件明显多于其他位置 | 在制品分布不均 |
| 该工序持续满负荷 | 设备与人员利用率接近上限 | 利用率显著高于其他工序 |
| 下游经常等料 | 后道工序出现间歇性停工 | 下游停机记录频繁 |
产能折算与瓶颈确认流程
把各工序产能折算为每小时合格件数,明确所用设备、人数与班次假设。
扣除换型、保养、不良与计划停机,得到实际可用于产出的时间。
用计划负荷除以有效产能,比值最高的工序即为当前瓶颈。
到现场看三个信号是否与计算结果一致。不一致时先核查数据口径。
改善动作针对瓶颈,非瓶颈工序保持与瓶颈同步即可,避免过度生产。
瓶颈改善的四个方向
第一个方向是减少瓶颈的无效占用。让瓶颈不因缺料、待检、待修而停工,是收益最快的一步。
具体做法包括:瓶颈工序前设少量缓冲、优先安排瓶颈所需物料、瓶颈设备保养安排在非生产时段。
第二个方向是把部分工作从瓶颈转移出去。例如把简单的加工内容拆分到同类设备上完成。
第三个方向是提高瓶颈的有效产出。改善节拍、减少换型时间、提升良率都能直接增加产出。
第四个方向才是增加瓶颈的产能,例如增加设备或班次。这是投入最大的一步,应放在后面。
顺序很重要。前三个方向通常投入很小,而第四个方向投入大且见效慢。很多工厂直接从第四个方向入手,性价比最低。
瓶颈会转移
瓶颈改善之后,原本的瓶颈产能提升,新的瓶颈会出现在其他工序。这是正常现象,也是持续改善的节奏。
因此产能提升是一个循环过程:识别瓶颈、改善瓶颈、重新识别,如此往复。
需要注意的是,改善瓶颈之后如果不同步调整排产,可能造成非瓶颈工序在制品积压增加。
排产应当以瓶颈的节奏为准。让瓶颈持续繁忙,其他工序按瓶颈需求供料,这是最有效的排产原则。
实践中可用一个简单规则:瓶颈工序不允许停工等料,非瓶颈工序不允许过量生产。
这条规则执行到位后,在制品总量通常会明显下降,而产出不降。
四个常见误区
| 误区 | 后果 | 更稳妥做法 |
|---|---|---|
| 各工序都加产能 | 成本上升产出不变 | 只改善瓶颈,其余同步 |
| 用理论产能比较 | 结论偏离实际 | 用扣除损失后的有效产能 |
| 找产能最低的工序 | 可能不是瓶颈 | 找负荷产能比最高的工序 |
| 非瓶颈过量生产 | 在制品堆积,掩盖问题 | 非瓶颈按瓶颈需求供料 |
瓶颈前后的在制品怎么控制
瓶颈的产出决定整体产出,因此瓶颈前后的在制品数量需要单独控制。
瓶颈前需要少量缓冲,目的是保证瓶颈不因缺料而停工。缓冲量按上游工序的波动与换型频率估算,通常够维持数小时产出即可。
瓶颈前缓冲过多反而有害。堆积的物料会掩盖上游的问题,也让现场难以判断进度,同时占用资金与场地。
瓶颈后不需要缓冲,因为瓶颈是产出最慢的环节,后续工序的产能都更充裕,堆积只会增加等待。
控制方法很简单:给瓶颈前设一个最大在制品数量,超过时上游停止生产。这是一个不需要系统也能执行的规则。
把这条规则与瓶颈设备利用率一起观察,通常能同时看到产出上升和在制品下降。
改善效果的验证方式
瓶颈改善之后,需要用数据确认效果,否则容易把正常波动当成改善成果。
建议在改善前后各取两周数据比较,观察出货量与在制品总量两个指标,同时记录瓶颈利用率。
如果出货量上升而在制品总量没有明显增加,说明改善是有效的,系统效率真正提升。
如果出货量没变而在制品增加,说明改善动作作用在了非瓶颈环节,需要重新识别瓶颈。
验证结果要写下来并归档,作为下一轮识别的基线。持续改善依赖的是可比较的历史数据。
常见问题
| 问题 | 回答 |
|---|---|
| 订单种类多怎么算产能? | 按主要产品族分别折算,或用代表产品的折算系数简化处理。 |
| 瓶颈每天都在变怎么办? | 说明各工序产能接近。此时按产品族分别识别,不要用单一瓶颈思路。 |
| 加班算不算增加产能? | 算,但加班效率通常低于正常班次,折算时要打折扣。 |
| 瓶颈在厂外怎么办? | 外协环节同样可能是瓶颈。把外协周期纳入产能折算,否则会误判。 |
| 在制品缓冲设多少? | 按瓶颈换型与停工频率估算,通常够维持数小时即可,不宜过大。 |
| 改善瓶颈后怎么办? | 重新识别新瓶颈,进入下一轮循环,不要让改善停下。 |
| 怎么让车间接受只改一处? | 用数据说明改善前后产出变化,比讲道理更有效。 |
| 设备共用多条线怎么办? | 共用设备往往是隐性瓶颈,应按总负荷计算而不是按单条线计算。 |
| 瓶颈良率低怎么处理? | 优先改善瓶颈良率,因为瓶颈上的每一次报废都直接损失产出。 |
| 要不要做产能看板? | 有用。把负荷产能比按工序展示,识别过程会快很多。 |
| 怎么衡量改善效果? | 看出货量与在制品总量。出货上升而在制品下降是最理想的结果。 |
| 多久能见效? | 识别过程通常一到两周,瓶颈改善见效一般在一个月内。 |
参考投入与周期
以下为瓶颈识别与改善的参考区间,用于内部立项建立预期,不是合同报价。
| 范围 | 参考投入 | 参考周期 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 产能折算表 + 瓶颈识别(表格) | 0.2 到 0.8 万 | 1 到 2 周 | 改善方向明确 |
| 加瓶颈保护与缓冲设置 | 1 到 3 万 | 2 到 5 周 | 瓶颈不停工,产出上升 |
| 加节拍与换型改善 | 3 到 10 万 | 6 到 12 周 | 瓶颈有效产能提升 |
| 加设备或班次投入 | 10 万以上 | 3 到 6 个月 | 产能结构性提升 |
下一步可以做什么
第一步是把主要工序的产能折算到同一口径,算出负荷产能比。这一步通常就能看出方向。
第二步是到现场核对三个信号,确认计算结果与实际情况一致。
第三步是列出瓶颈的三项停工原因,先解决最容易消除的那一项。
需要产能折算表或瓶颈识别清单模板,可联系 cooper@micount.cn 或 18016313342(微信同号)。