神龙汽车：成批轮番生产的看板管理-精益管理大师-3A精益管理顾问-3A精益管理咨询
来源：陈捷，企业管理杂志
日期：2017年10月27日
神龙汽车有限公司武汉总厂的看板管理生产方式源于日本丰田汽车公司的准时生产制，通过多年实践，它已成为神龙公司现场管理的八大特色之一。本文就神龙公司冲压分厂成批轮番生产的看板管理的发展和技术内容等作一总体剖析。
冲压分厂前期的生产管理模式
在国内，成批轮番生产多品种零部件性质的汽车行业或机加工行业，一般都采用编制作业计划的方式来安排生产，神龙汽车有限公司冲压分厂前期也沿袭了这种生产管理模式，通过向上道工序下达生产计划，推动下道工序的生产，称为传统的“推动式”生产。
1.冲压分厂前期的生产管理模式程序
从计划室获取公司月周期计划；从零件仓库获取月底全部零件库存；根据月周期计划、零件库存和最低库存（安全库存）计算出下月生产全部品种零件数量，产生下月零件品种生产计划；根据零件品种计划产生每条冲压线按日分配的日历进程作业计划。
2.成批轮番生产多品种的特点
一是品种的多样性。任何一个厂家不可能只生产单一的品种，特别是一些大型企业，生产的产品通常有几十种甚至上百种；二是成批生产。由于设备、人员有限，如果某个品种仅生产一件后就换工装，将非常吃力，而且是不经济的。所以只有根据实际情况按一个合理的批量生产，才能给企业带来效益。三是轮番生产。在冲压分厂，由于设备贵重，厂房位置有限，不可能购置大量的压机，而在每一台压机上生产单一的品种，往往是多个品种在同一压机上轮番重复生产。
3.传统的编制作业计划生产管理模式暴露的问题
从编制生产计划的难度来看：作业计划层层分解，操作程序复杂；品种增加、冲压线增多时，品种生产计划和日历进程作业计划可多达几十页，繁琐复杂，而且重复性高；编制每条冲压线作业计划时必须考虑各方面因素（如按库存大小安排上线顺序，穿插各种工装调试、各种零件调试生产等）；即便是编制作业计划时考虑得再周全，但各种生产制约条件随时都可能突然变化，迫使生产者不得不经常调整计划，生产调度人员陷入“抓短线”“压短线”的困境；一旦计划调整后，常因未及时将信息下达给生产线或传递给相关的辅助部门，导致生产准备错误和中断。总之，采用编制生产线作业计划操作起来特别麻烦，浪费了大量的人力、物力，却往往不能得到满意的结果。
从经济效益方面来看：编制作业计划没有从经济效益来考虑合理的批量和安全库存，盲目采用大批量减轻生产线负荷，用过于安全的最低库存来保证下游生产的安全性，而实际上往往导致过量生产。过量生产造成了大量的在制品库存积压，挤占了生产空间和库有空间，增加了搬运和管理难度，仓库堆放损坏和锈蚀概率增大，过早消耗了原材料和能源，大量投入工位器具从市场的适应能力来看：编制上游作业计划推动下游的生产，忽视了市场对产品的需求，一旦产品更改或市场需求发生变化时，就会造成大量的在制品报废，给企业带来直接经济损失。
正是由于传统生产管理模式存在以上缺陷，那种盲目追求产量而忽视市场（用户）所采用的计划调控式的生产管理模式越来越不适应企业的发展。如何建立起以市场为中心，以市场的需求来调整、平衡全部的生产过程就显得尤为必要了。
看板管理的整体结构
1.技术原理
采用“准时生产制”原理。其定义是在必要的时候生产必要数量的必要产品，内容包括整个生产过程控制中的人员组织、经营理念、生产组织、物流控制、现场管理、质量控制、成本管理、库存管理等等，核心是降低成本，最终目标是提高企业效益，增强企业竞争力。
必要的时候是指启动生产的合理时机，一方面不因提前生产而提前消耗原材料、能源等使资本固化；另一方面也不能滞后生产，导致供应中断，使用户停产。必要的数量是指考虑整个生产过程，能使成本最低的一个批量数量，即经济批量。在整个生产中有许多因素决定着成本，批量的大小对有的因素使成本减少，而对有的因素使成本增加，因此得综合考虑这些因素，找出最佳的批量大小。必要的产品即用户需求的产品，用户需要的产品才生产，否则，不盲目生产。
2.总体思路
总体思路是以“准时生产制”原理为依据，结合神龙汽车公司冲压分厂自身的特点，解决实现这一原理的具体手段，主要从以下几个方面来考虑：
首先，要确定供应商（冲压分厂）启动生产的合理时机。既不能提前生产又不能滞后生产，就必须了解用户（焊装分厂）的需求和消耗情况，根据焊装分厂的需求和消耗来安排冲压分厂的排产，所以需要找出一个能反映焊装分厂需求和消耗的信息载体，在冲压分厂和焊装分厂之间传递需求和消耗信息，从而保证时机合理得以实现。
其次，要合理确定成批轮番生产的批次批量。考虑整个生产过程控制中的诸多因素，它们有的随着批量的变化使成本增加，有的使成本减少，只有综合考虑批量的变化和这些因素的变化给成本带来的综合影响，将它们作为自变量，将成本作为因变量建立函数，并绘制成函数图，就容易找出使成本最低的批量值了，即经济批量值。
当然，通过前面提到的信息载体还可以找出焊装分厂有需求的产品，即生产必要的产品。当有信息反馈说明某产品正在使用时，就生产这些产品，否则不予生产。
3.技术方案
有了以上总体思路，神龙汽车开始着手具体的技术方案。
(1)建立信息载体。用一张长方形卡片作为信息载体。由于冲压分厂生产出来的零件使用通用和专用容器装载，在这些容器上设置一卡片夹，将装满零件的容器上的卡片夹里跟随一张卡片，此卡片跟随装满零件的容器入库并上线到焊装分厂，当焊装分厂用完一个容器的零件后，将卡片返回到冲压分厂，冲压分厂可根据返回的卡片得知焊装分厂的消耗情况。由于这种卡片在供应商与用户之间传递供应和消耗信息，所以将它命名为供货看板卡片。供货卡片还可以起着标识零件的作用，所以它上面打印了一些有关零件的基本信息，如：零件号、零件名称、冲压线、容器装载数量、库存位置、焊装消耗点等，以便在供储中方便工人操作。
(2)确定经济批量。由于受生产条件的制约，合理地确定成批轮番生产的批量很重要，这个合理的批量就是经济批量。这里有两种理想状态：一是在制品库存为零，即焊装消耗一件冲压生产一件，这样在制品本身、仓库面积和工位器具等资金占用和资金投入所带来的成本增量非常少，但对冲压分厂来说，过于频繁地更换模具、工装等而浪费人力、物力和工时所带来的成本增量将非常大；二是在制品库存无穷大，这样换模、换工装等成本增量减少了，但在制品资金占用和资金投入所带来的成本增量将非常大。综合考虑这两个极端，建立以零件资金占用、增加库存的资金投入（包括工位器具、存储面积等）、批量等因子为自变量，成本为因变量的保管成本函数；建立以更换模具、工装等带来的人力、物力投入、停机工时损失、批量更换带来的报废、批量等因子为自变量，成本为因变量的工装调整成本函数。最后将两个函数取值绘制成如上页图1所示的批量成本函数图，可见当保管成本等于工装调整成本时，整个生产过程成本最小，此时对应的批量值是最经济的。经济批量是建立在年利用最小成本基础之上的，因此经济批量也可以用以下数学模型计算：总费用=工装调整费+保管费
工装调整费主要包括:调整工装工时费用、调整工装能源损耗、调整工装设备损耗、调整工装原材料损耗等；保管费主要包括:保管人工费、仓储场地租金(或投入资金)、工位器具投入、零件防护和损耗等。
(3)确定启动生产最合理的时机。前面提到的长方形供货卡片从焊装分厂返回到冲压分厂，那么它以怎样的方式来让冲压分厂了解焊装消耗信息呢？神龙汽车建立了批量积累目视板，放在冲压线线头，将返回的供货卡片挂在上面（一个钉子上挂一张卡片，由下至上积累），当供货卡片积累到批量线（在批量积累板上划一条批量线，即经济批量线）时，冲压分厂就启动生产，补充一个批量的零件，卡片到达经济批量线就是冲压分厂启动生产的合理时机。
(4)建立三角形生产指令信息卡片。冲压分厂启动某种零件的生产时并不等于就能马上生产这种零件，因为此时有可能毛坯（板料）未准备好，还得下料；也有可能容器还不够一个批量的容器数，还得核实容器足够后才能生产。如何核实容器和发出下料指令呢？神龙汽车分别建立了三角形的下料生产指令卡片和容器核实指令卡片，并将其挂在批量积累板的与供货卡片对应位置的顶部，当批量启动时，冲压线根据板料库存提出板料需求后，将这两种卡片分别拿到开卷线下料和空容器存储区核实容器。开卷线下料指令卡片到开卷线之前，还得将其拿到原材料仓库去核实卷料是否足够一个批量。为了传递从冲压线到开卷线、原材料库、空容器存储区之间的信息，在卡片上打印了除零件名称、零件号等基本信息外，还将下料指令卡片分为两面，一面供冲压线填写板料需求、启动批量的时间，并将其命名为冲压排序看板；一面供原材料库和开卷线填写生产数量，并将其命名为原材料排序看板。在核实容器指令卡片上打印实际容器数和核实时间，并将其命名为容器排序看板。
(5)建立四块目视板。从焊装返回的长方形供货看板卡片挂在批量积累目视板上，上面提到的三角形生产指令看板卡片挂在何处呢？分别在冲压线线头、卷料库、开卷线线头、空容器存储区建立了四块目视板：冲压排序板、原材料排序板、开卷线排序板和容器排序板，分别将传递过来的带有生产信息的生产指令看板卡片挂在上面。之所以叫排序板，是因为核实和下料都有一个先后顺序（即排队理论）。原材料排序看板和冲压排序看板流到卷料库，将其挂到原材料排序板上，卷料库核实卷料足够后将其挂到开卷线排序板上，开卷线根据排队理论安排生产，生产完一个品种后，将卡片挂到同一块目视板上部的板料库存区（事先将开卷线排序板分成了两部分，卡片到了板料库存区说明板料已经准备好）；容器排序看板流到空容器存储区，将其挂到容器排序板上，有关人员按排队理论核实容器，如果足够使用，将卡片返回到冲压线线头的冲压排序板上；冲压线也根据排对理论安排冲压线生产。
(6)建立模具看板卡片和设备看板卡片。模具和设备是否可用是冲压线生产的必备条件，也是相关部门需要了解的信息，因此建立模具看板卡片和设备看板卡片，将其纳入目视板上是必要的。在模具维修站设立一块模具维修目视板，当模具在维修站维修时，维修人员将模具看板卡片从冲压线拿过来挂在上面（模具可用时模具看板卡片在冲压积累板或冲压排序板上）。设备看板卡片的位置状态表明设备是否可用信息，设备可用时，将其与三角形看板卡片在冲压排序板上重合，设备不可用时，则不与任何卡片重合。
(7)建立安全库存函数。如前所述，冲压启动生产时，说明上一个经济批量已被消耗完，而这一个批量还不能马上生产出来，此时焊装分厂还在消耗之中，如预先没有准备好一些零件，焊装就从此时开始停产。因此，冲压分厂有必要提前建立一部分库存，即安全库存。
神龙汽车用Tg代表焊装分厂消耗完上一个批量的最后一箱零件至冲压分厂生产出第一箱零件送往焊装分厂线边的总时间，它包括五个环节，如图2所示。t:补给指令传递前的等待时间（即批量的最后一张供货看板卡片返回前的等待时间）；d:补给指令传递持续时间（即供货看板卡片返回到批量积累板的持续时间）；T1:生产信息传递时间（即生产指令看板卡片从冲压线到卷料库和开卷线之间循环时间）；T2:生产等待时间（即冲压线按排队理论进行排队生产时的等待时间）；T3：生产准备及转运总时间（即模具等的安装调试时间、第一箱零件的生产时间、第一箱零件入库时间、第一箱零件送往焊装分厂线边的时间）。
(8)建立物流工艺卡。建立物流工艺卡的主要作用是：根据生产节拍和产量计算工时；根据容器装载数量和经济批量、安全库存计算供货看板卡片发行数量，供货看板卡片发行数量=（经济批量+安全库存）/容器装载量。
(9)建立看板运行规则。以上已经把所有的冲压看板管理系统的硬件建立好了，那么又该如何来操作它们呢？
焊装物流叉车司机将焊装线边空容器返回冲压零件仓库并取货，同时将空容器上的供货看板卡片返回冲压零件仓库；冲压物流叉车司机在零件入库后将供货看板卡片从冲压零件仓库带回到冲压线线头的批量积累板，并将其挂在上面。当供货看板卡片在批量积累板上积累到经济批量线时，冲压线工段长启动此零件的生产，即将批量启动时间和板料需求填写在三角形冲压排序看板卡片（反面为原材料排序看板卡片）上面，并将其与三角形容器排序看板卡片一起放在冲压排序板下面的三角发出盒中。
冲压物流技术员每两小时巡视一次看板，将三角发出盒中的三角看板卡片挂到冲压零件仓库的容器排序板上。零件仓库保管员核实容器足够后填写上核实时间和核实数量，再将三角看板卡片放在容器排序板下面的三角发出盒中。
物流技术员在巡视时将三角发出盒中的三角看板卡片从容器排序板取走。分别将容器排序看板卡片、生产排序看板卡片挂到冲压排序板和原材料排序板上。将容器排序看板卡片挂到冲压排序板上时，若模具看板卡片在冲压积累板或冲压排序板上时（说明模具可用），就将其与之跟随（原理图上无模具看板卡片）。
卷料库保管员核实卷料足够后将生产排序看板卡片挂到开卷线排序板上。开卷线按排队理论和卡片上填写的板料需求安排生产，并在生产完的那个零件的原材料排序看板卡片上填写实际生产数量，最后将其挂到开卷线排序板上方的板料库存区。
冲压线在快生产完上一个零件时，按冲压排序板上容器排序看板卡片的顺序，到开卷线的板料库存区取回下一个零件的生产排序看板卡片，并将其与容器排序看板卡片和模具看板卡片重合；同时做好下一个零件的生产准备。设备看板卡片由冲压线工段长操作，生产时，将其与生产零件对应的三角看板卡片重合，不生产时将其挂在旁边的空钉子上。
冲压线生产某零件时，线尾装箱工从冲压批量积累板上取走一个经济批量的供货看板卡片，并在每个装满零件的容器的看板夹中放一张供货看板卡片，冲压物流叉车司机将其入冲压零件仓库。当生产完某种零件后（一个经济批量的供货看板卡片被消耗完），冲压线工段长计算出下一个批量的板料需求，将其填写在冲压排序看板卡片上，并将所有三角看板卡片和模具看板卡片还原到冲压积累板的顶部，进行下一个批量的供货看板片的准备。
