从工作车间的混乱到精益秩序

杰夫·格莱希很沮丧。那是2007年，格莱希回到G&G制造公司(The G&G manufacturing Company，由他的祖父库尔特·格莱希(Kurt Gleich)创办的一家工作工厂)两年后，他做了所有他认为应该做的事情，以实施精益生产原则。一个改善计划正在顺利进行，安装团队已经到位，以改善主轴正常运行时间，5S和其他精益计划已经帮助识别和减少浪费。尽管如此，这家店在开始精益之旅时就已经实现了效率的提高，但在继续提高效率方面却遇到了障碍。格莱希回忆说:“我们好像向前走了一步，却又后退了一步。”

要想走出衰退，需要对精益制造的本质以及它如何应用于车间而不是生产环境(丰田就是一个经典的例子)有两个关键的见解。首先，绝大多数被普遍接受的精益实践都是为了优化流程而设计的——也就是说，产品是如何通过制造操作进行路由的。第二点，也是最关键的一点，是认识到在一个高混合、低批量的操作中，最有效的流线方式是将工作组织到过程家庭中，而不是将其分开。

有了这些概念和帮助确定工作路线模式的软件分析工具，G&G实现了生产率和交货时间的提高，分别达到了25%和50%。当然，实施格莱希先生所说的“灵活的流动细胞”和其他与精益理念相关的策略说起来容易做起来难。同样地，上面描述的见解也不是他头脑中自发产生的。下面将简要介绍G&G的精益思想的演变，它所面临的挑战，以及推动其转变为如何将精益应用于工作车间环境的典范模型的软件。

千里的旅程…

正如俗话所说，从一小步开始，G&G自1998年首次尝试精益实施以来已经走过了很长的一段路。那一年，一位顶级客户向格莱希的父亲库尔特·格莱希二世(Kurt Gleich II)介绍了詹姆斯·t·沃马克(James T. Womack)和丹尼尔·t·琼斯(Daniel T. Jones)合著的《精益思考》(Lean Thinking)一书。库尔特·格莱希当时是公司的老板和总裁。从本质上说，这是一种“要么瘦身，要么不瘦身”的要求。“爸爸把书放在我腿上，说:‘我需要你看看这个，然后想办法把这件事做完!’”’”格莱希回忆道。

读完这本书后，格莱希整理了一些培训材料，开始了这家店的精益之旅。G&G公司不再按类型将机器和其他设备划分开来，而是采用了第一个单元布局。这家商店实现了一些好处，但最终，它对精益的承诺动摇了。新的单元被组织起来，以尽可能高效地完成特定的工作，但缺乏适应需求和商店产品组合不可避免的变化所需的灵活性。如果合同没有续订，细胞就会变得无用并解体。

工作商店区别

与蜂窝生产的这些初步努力说明了难以将“单尺寸适合的”方法应用于精益实践。像G＆G这样的高混合物，低批量操作并不是究竟在第二次世界大战后开发出着着名生产系统的丰田工程师，以简化汽车的生产。相反，丰田生产系统（TPS）形成了今天的大部分精益思想的基础，旨在朝大型装配厂造成专用于相对有限数量的零件或部件家庭的高生产工厂。相比之下，典型的工作店试图成为“所有人的一切，”格里希先生说。

对于G＆G而言，G＆G有所符合各种各样的行业，其中各种行业均为俄亥俄州辛辛那提30,000平方英尺的设施各种部分尺寸和形状。这里加工的材料包括钢和不锈钢;更硬的合金，如钛和inconel;和铜，青铜和塑料，名称几个。除了一系列轧机，车床，加工中心和螺丝机外，车间还是用于二次过程的设备，如磨削，研磨和珩磨。该公司生产大约1,000个不同的零件，批量尺寸范围从数百到数千次超过120多个普通客户。

追求这种动态的职能混合呈现出许多精益实施的障碍，这将是完全拓展到大型装配型操作。许多零件份额相对较少的加工资源。设计变更是常见的，需求波动，合同可以从年到年度变化。交货日期，批量尺寸，设备要求和循环时间也很高。由于这些和其他因素，基于Kanban视觉辅助工具的专用细胞，“拉动”生产和为连续流动设计的其他实践根本不会轻易翻译到这种环境。

因此，难怪那么多的工作场所在尝试精简的过程中举步维艰。这并不是说精益的核心理念——通过废除所有不能为客户增加价值的过程或实践来提高效率——不适用于工作车间。相反，问题在于缺乏明确定义的方法来在高混合、低量的操作中实现这一理念。

映射工作店DNA

俄亥俄州州立大学综合系统工程系副教授Shahrukh伊朗博士一直试图改变这一点。他的工作店精益研究中最近的一个项目是开发生产流程分析和简化工具包（PFast）。Pfast是一个软件程序库，旨在评估和简化材料流动，以帮助制造商开发零件家庭和机器分组。

在作业车间中，就流程链的处理方式而言，似乎没有哪两个部分是相同的。然而，最终，所有人都要经过数量相对有限的工作站。PFAST帮助识别这些路由中的常见模式。结合有关工作频率、数量和收入的数据，这些模式有助于制造商设计有效的店铺布局，促进最佳流程和最重要的工作的优先级。

Gleich先生赢得了这个软件工具，以帮助G＆G克服精益旅程中的一个关键障碍。然而，如果他没有对商店需要这样的工具，他从未见过伊拉尼博士或发现PRAST。也就是说，当煮到它的本质时，精益就是全部关于流动。如果一家工作店是生物体，部分路由将是其DNA - 如何运作的遗传蓝图。解决这一基本级别的行动是不断改变商店的必要化妆，并充分利用精益。如果没有优化路由，商店就可以迄今为止，替代效率促进策略，可用作。

达到顿悟

当然，格莱希先生来到这一实现艰难的方式。当他于2007年11月在OSU在OSU的年度工作店尼斯会议上遇到伊拉尼博士时，该商店纷纷追求依靠和关闭大约十年。在90年代的细胞布局失败之后，2005年在2005年开始，当时Gleich先生在作为DOT-COM企业家工作后，Gleich先生返回家人的企业，努力再次努力。

一年后，该公司聘请了顾问明确合作伙伴，协助实施一个全面的知己制度。它首次开始跟踪和审查对制造和了解变化的影响至关重要的指标。设置减少计划和5S组织进一步促进了效率。起初，所有这一切都要支付了大约一段时间。“我的授权是10年的2.”我们需要弥补10年的努力，努力保持相关性，“Gleich先生说明。在此期间，生产率提高了20％，转速时间40％，废料并返工减半。

然而，到了2007年秋天，这家商店基本上已经进入了停滞期。在这些显著的初始收益之后，生产率仅小幅提高了约2%。如上所述，一切都回到了心流状态。跟踪指标和流线型流程对于缓解不一致和瓶颈没有什么帮助，这些不一致和瓶颈是由于车间机器上的工作负载(每台机器负责不同的工作)往往随需求而变化。

格莱希回忆说，他当时盯着日程表，想一定有一些简单的、共同的要素在所有车间的工作基础上，这将为更高效的零件路线提供基础。他突然意识到，也许事情并没有那么复杂和不可预测。事实上，整个操作可以归结为大约8个核心工艺流程，涉及铣削、车削等各种顺序。与其将数千个不同的工作组织成数千个零件家族，不如根据相对较少的加工工序来组织工作，不是更有效率吗?

格莱希先生是这么认为的。但是，即使把大约100个零件的生产路线输入到Excel电子表格中——至少可以说，这是一项耗时的工作——他仍难以确定在车间里组织机器的最佳方法。虽然他已经更好地理解了每台机器上不同的工作负载，以及零件如何在机器之间流动，但在这么多不同的路线中找出相似之处似乎是一项无法完成的任务。

解密产品组合

这是2007年8月，在Gleich先生参加了Osu职位店的依会，他将在为期三天的活动中达到伊鲁尼博士的Osu工作店精益会议。之后，Gleich先生相信他是在他对过程家庭的想法上的正确赛道。“博士伊朗的演示文稿在我的脑海中结晶了一切，我们真的击败了它。“

这种关系带来了回报。到2008年2月，Irani博士已经多次访问G&G，评估手术并举办精益研讨会。到了春天，车间已经实施了PFAST，并开始将机器组织成混合流单元，以确保不同部件的高效路由。PFAST帮助对最重要的工作进行优先排序，将这些部件划分为工艺系列，并输出一系列报告，帮助开发有效的车间布局。第一步是输入必要的数据，包括每个零件的数量，路由顺序，年生产数量和年收入。

在涉及大量不同的工作的G等G＆G的情况下，Pfast分析了优先级最重要的工作的代表性样本，而不是整个混合。为了帮助选择这样的样本，软件段通过称为PQ $分析的过程组合混合，其中“P”代表该部分，“Q”代表年产量和“$”代表年度收入。每个部分都在其适当的位置上显示在散点图上，数量沿X轴绘制，并且沿Y的收入绘制到四个象限中，显示哪些部件是高量/高收入的零件， 等等。每个分组都有一个不同的布局和制造策略。

然后，PFAST使用一系列算法来比较样本中每个部分的路由序列。软件将共享类似路由的部件分组到潜在的流程族中，这些流程族可以通过在蜂窝配置中将某些机器或工作站放在一起来更有效地生产。PFAST从分析中得出的报告表明，一家商店最好采用传统蜂窝布局还是混合蜂窝布局(详见下文)。如果潜在的单元之间存在显著的重叠，并且这种重叠涉及到必须在它们之间共享的昂贵机器，那么混合单元可能是最好的选择。这是典型的情况下，高混合，低量的工作商店，就像它是G&G。

专注于价值

尽管如此，G＆G的一些工作确实以足够的频率发生，以在传统的U形细胞中产生生产。例如，一个这样的细胞，如第63页所示，专用于用于轨道工业的锻造硅酸盐铁部件。这样的零件，通常涉及每年35周或更多的生产时间，被归类为“跑步者”。

然而，在G&G很少有跑步者。而另一端的工作，即所谓的“陌生人”，其特点是需求不稳定、不可预测，不适合广泛提高效率的努力。工厂工作的支柱和精益工作的主要焦点是“重复工”，这些工作的需求有一定的规律性，但没有足够的周期性来证明专门的细胞是合理的。

因此，借助PQ $分析，中继器使大多数部分样本G＆G组成。商店的混合细胞围绕着样品中最常见的部分路线组织，标准化了生产这些工作的过程。G＆G强调改善中继器的过程的事实说明了一个关键点：为Pfast分析选择的样本应由代表商店最高值的部分组成。任何布局更改都应符合简化产生最大利润的零件的生产。“有时，精益实践可以迫使你在所有错误的东西中完成所有正确的事情，”格利希先生说。“这不仅仅是为了精益，它是关于运营企业并为市场提供引人注目的报价。”

在表面上，仅在总产品组合的一部分上的基础设施布局可能似乎是逆情的。对所有部件的路线没有比较导致整体更有效的布局？这种逻辑未能考虑的是，高价值工作的选定样本通常代表总产量和总收入的不成比例。肯定是G＆G的情况。此外，未包含在样品中的产品可能对其更高优先级表兄弟具有相似或相同的路由。

一种不同的细胞

G＆G努力流动流动的最终结果是实施混合蜂窝布局。这种布置结合了过程布局的灵活性，其中类似类型的机器被分组在一起，具有低吞吐量和专用蜂窝布局的过程水平。该思想是通过将共用机器类型保持彼此接近的共用机器类型来实现由PFFAY中鉴定的部分系列的优点。G＆G的操作包含六个这些柔性单元，每个单元都设置为由Pfast识别的单独的过程系列。

其中一个用于G&G高价值、中型和大型车削和铣削工作的电池可能是最好的例子。这种细胞和其他更常见、更专注的细胞之间最明显的区别是，这种细胞的形状不像“u”。相反，它由两条平行线的机器组成，每条机器包含相同的设备(总的来说，单元包含两个相对的vmc和两个相对的车床，而工艺家族共享一个HMC)。不同于在大多数专用单元中被捆绑在一起，机器之间的间隔足够大，使得零件可以在不同的点进出。

这种设计背后的逻辑是为了避免大多数单元格共同设置“内”和“外”点。这使得具有相似(但不一定相同)生产路线的各种部件能够实现流线型生产。例如，一个零件可能从车床流向铣床，而另一个零件可能从铣床流向车床。如果其中一台机器被占用了，那么这个部分就可以在单元另一侧的同一台机器上进行处理。让工作可以在任何点进入电池，在需要的时候从一边或另一边流动，并通过通道，有助于确保各种部件的及时、高效生产，只有一个共同点:生产它们的过程。

另一个例子显示在62页的图片，它描述了一个小转弯和轧机工作单元。这个单元由两端的两个棒材车床组成，中间有一台铣床和一台卡盘车床。类似于上面描述的“镜像”单元，工作可以从任意一侧进入和退出，并且可以根据需要创建各种迷你单元。拥有多个相同类型的机器有助于确保如果一台机器被占用，其他选项也是可用的。格莱希先生说:“无论是车削还是铣削，我们都设置了在该区域的每台机器之间以最小的停工时间流动零件。”

智能地引用

根据零件路线的相似性，围绕工艺族组织混合单元，可以根据不同的工作，将交货时间提高40%至50%，生产率提高20%至25%。然而，G&G的精简重组也带来了更多的无形利益。一个主要的例子是，商店有更大的保证，它可以像生产长期工作一样有效地生产新工作。

这是因为G＆G的杂交电池足够灵活，以产生各种部件，这通过已经实现了当前和过去的工作已经实现的益处。考虑到这些单元所基于这些细胞周围的有限数量的加工操作，任何新工作都可能适合现有的过程系列。考虑到这一点，公司致力于教授其销售部队如何根据其实施的精益系统来评估潜在的工作。除了帮助制定适当的报价外，这可以让电池饲喂有可能是客户的正确成本和G＆G的合适利润率，即使在某些过程家庭的工作需求下降。

当然，这也确保了商店坚持工作，感觉它可以在竞争优势中产生竞争优势，同时仍然提供了追求各种各样的工作组合的灵活性。“我们发现更多的工作我们可以成功地生产这些细胞，更好，”Gleich先生说。“知道自己！擅长“否”引用并拒绝不适合的工作是重要的 - 它让我们集中在我们最擅长的事情上。“