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背景∶
眾所周知,，電子制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)在加劇，因此,，企業(yè)不得不考慮如何提升自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),。中國(guó)的制造業(yè)人均生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家，為美國(guó)的1/25,，日本的1/26,。以手工形式組織的生產(chǎn)方式必須向以高柔性的設(shè)備自動(dòng)化為代表的生產(chǎn)方式的變革，才能增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力,，同時(shí)也增強(qiáng)了國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力,。
本文基于我公司所從事的非大量制造的設(shè)備開(kāi)發(fā)事業(yè)而做的指導(dǎo)性論文，主要是針對(duì)我公司的設(shè)備開(kāi)發(fā)人員年紀(jì)輕經(jīng)驗(yàn)不足,，尤其是不了解電子制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)等現(xiàn)實(shí)情況而進(jìn)行的思想性系統(tǒng)性的論述,，未必適用于其他公司或產(chǎn)業(yè),。
通常精益生產(chǎn)用于產(chǎn)品生產(chǎn)，而我使用這一理論指導(dǎo)工場(chǎng)內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)發(fā),。我本人正應(yīng)用這些在生產(chǎn),、開(kāi)發(fā)中總結(jié)出的理論，領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)日益壯大的設(shè)備開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì),。如果能成為大家在開(kāi)發(fā)設(shè)備時(shí)的一種既定的理念,，那將是一件很欣慰的事。
什么是Lean?
Lean就是我們大家都聽(tīng)說(shuō)過(guò)的精益生產(chǎn),。其本來(lái)名字叫作豐田生產(chǎn)方式,，即TPS(TOYOTA Production System)。起源于日本豐田汽車公司,，在上個(gè)世紀(jì)70年代的石油危機(jī)中展現(xiàn)出成本競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),，并于80年代后，開(kāi)始盛行于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家各產(chǎn)業(yè),。
人類社會(huì)化大生產(chǎn)經(jīng)歷了3個(gè)主要時(shí)代,，第一個(gè)是19世紀(jì)以前的以手工生產(chǎn)為主的單件手工生產(chǎn)方式；第二個(gè)是以福特汽車工業(yè)生產(chǎn)為代表的集約式大批量生產(chǎn)方式,；第三個(gè)是現(xiàn)在正在經(jīng)歷著的多品種小批量生產(chǎn)方式,。生產(chǎn)方式的變革是由市場(chǎng)特點(diǎn)決定的。
所謂“豐田式生產(chǎn)方式”,，就是最能適用于當(dāng)今世界個(gè)性化消費(fèi),，多品種小批量的市場(chǎng)特點(diǎn)，而發(fā)展起來(lái)的生產(chǎn)方式,。其以市場(chǎng)主義為宗旨,，消除各種浪費(fèi)降低成本為目標(biāo)，以精簡(jiǎn)為手段,，精益求精,，不斷改善的高柔性生產(chǎn)方式。
Lean的基本理念及在工場(chǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)中的體現(xiàn)∶
1．Lean的基本目標(biāo)∶消除七種浪費(fèi)
1)過(guò)量生產(chǎn)(度)
2)生產(chǎn)線或工位等待(節(jié)拍)
3)制造出不良品(品質(zhì))
4)零件,、產(chǎn)品搬運(yùn)(物流)
5)庫(kù)存多(現(xiàn)金)
6)作業(yè)動(dòng)作(IE動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原理)
7)工藝流程(不必要的工藝,、不必要的精度等)
2．體現(xiàn)在工場(chǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)中的特征
1)過(guò)量生產(chǎn)?設(shè)備開(kāi)發(fā)式樣的浪費(fèi)
①設(shè)備柔性不好。不成單元化,，不易隨意組合成新式樣,。從而造成每種設(shè)備只能對(duì)應(yīng)一種或少量產(chǎn)品的生產(chǎn)。要想擴(kuò)大產(chǎn)品生產(chǎn)就只能增加設(shè)備的數(shù)量,，造成投資浪費(fèi),。
防止過(guò)量生產(chǎn)的方法，一是設(shè)計(jì)時(shí)要計(jì)算設(shè)備節(jié)拍與生產(chǎn)線節(jié)拍吻合，成整數(shù)倍,。二是標(biāo)準(zhǔn)化,，base要標(biāo)準(zhǔn)，換產(chǎn)時(shí)只需要重新設(shè)計(jì)治具,。例,，我部門設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)式檢查機(jī)，設(shè)計(jì)的最小生產(chǎn)節(jié)拍為生產(chǎn)線節(jié)拍的2倍,，也就是說(shuō),，一臺(tái)設(shè)備連接兩條生產(chǎn)線或更多；而檢查治具部則設(shè)計(jì)成容易更換的式樣,。使檢查效率提高了近800％,。
②設(shè)備大小不適中。比如生產(chǎn)很小的電子產(chǎn)品印刷板,，卻用了2－3米長(zhǎng)的大波峰焊接機(jī),，這樣設(shè)備使用的結(jié)果往往是工件與工件之間有很大的距離,，造成設(shè)備的空運(yùn)轉(zhuǎn)或等待,。應(yīng)該設(shè)計(jì)小型可靈活移動(dòng)的設(shè)備，節(jié)約成本,。
2)等待的浪費(fèi)?這里說(shuō)的節(jié)拍的浪費(fèi)并不是指設(shè)備節(jié)拍的浪費(fèi),，而是指設(shè)備開(kāi)發(fā)中，各個(gè)環(huán)節(jié)配合的浪費(fèi),。
比如企畫(huà)階段,，設(shè)計(jì)方案時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)的工程師沒(méi)用及時(shí)的參與到方案設(shè)計(jì)中,，從而造成方案設(shè)計(jì)的延期,；再如，具體設(shè)計(jì)時(shí),，電氣工程師與機(jī)械設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)進(jìn)度不匹配,；又如，設(shè)備已經(jīng)調(diào)試完畢,，可是不能及時(shí)投入到生產(chǎn)線內(nèi),，等等，這些都造成了相關(guān)開(kāi)發(fā)人員的等待,，造成資源浪費(fèi),。防止等待浪費(fèi)的方法，就是要采用項(xiàng)目管理方法(另外論述),。
3)制造不良品的浪費(fèi)?設(shè)計(jì)制作的浪費(fèi),。
①設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有誤，尺寸、精度,、配合等不正確,，造成的返工，修理等,。
②加工錯(cuò)誤,。
③在生產(chǎn)線上制造出了不良品等。
防止制造不良品的浪費(fèi)就是要進(jìn)行設(shè)計(jì)FMEA和設(shè)計(jì)評(píng)審,，多方位吸取意見(jiàn)和吸取有經(jīng)驗(yàn)者的經(jīng)驗(yàn),。
4)搬運(yùn)的浪費(fèi)?設(shè)備制作過(guò)程的浪費(fèi)
①外購(gòu)零件、部件調(diào)達(dá)不及時(shí),，周期長(zhǎng),；
②裝配場(chǎng)所與加工場(chǎng)所距離遠(yuǎn)；
③有需要外協(xié)公司加工制作的零件,；
④零件購(gòu)入舍近求遠(yuǎn)等,。
減少搬運(yùn)的浪費(fèi)，就是要克服上述問(wèn)題,，零件盡可能的自加工,，加工場(chǎng)所與裝配和使用場(chǎng)所盡可能的在同一場(chǎng)所；信息管理很重要,，零件購(gòu)入,、實(shí)驗(yàn)等盡可能的在近處進(jìn)行。
另外,、設(shè)備如果不能自由移動(dòng),，則是體現(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程中的搬運(yùn)浪費(fèi)。也要注意避免,。
5)庫(kù)存的浪費(fèi)?材料,、零件等預(yù)先購(gòu)買
對(duì)于設(shè)備大量制作時(shí)，一定會(huì)要先期購(gòu)買一些材料,、零配件的,，造成庫(kù)存。庫(kù)存本身占用了公司的現(xiàn)金,，影響了現(xiàn)金流,，要堅(jiān)決消除。作為解決方法,，一定要遵循就近選擇的原則,，并與供應(yīng)商建立短交貨期的協(xié)約。另外,，要建立供應(yīng)商管理系統(tǒng),，大小沒(méi)關(guān)系，幫助你清楚的管理供應(yīng)商，也就是管理你的庫(kù)存,。
6)作業(yè)的浪費(fèi)?設(shè)計(jì),、制作階段，使用了不恰當(dāng)?shù)姆椒?/span>
①未利用設(shè)計(jì)軟件制作標(biāo)準(zhǔn)化庫(kù),；
②團(tuán)隊(duì)成員使用了不統(tǒng)一的設(shè)計(jì)軟件,，作成無(wú)法很好的銜接；
③設(shè)計(jì)者單憑自己的意念去設(shè)計(jì),，沒(méi)有形成一個(gè)很好的團(tuán)隊(duì)交流平臺(tái),；
④該計(jì)算校核的結(jié)構(gòu)沒(méi)有認(rèn)真去做；
⑤未使用合適的工具進(jìn)行裝配,，如應(yīng)該用臺(tái)鉆打孔的地方,，使用手鉆打孔，造成孔的偏斜,；
⑥不需要加工的部分進(jìn)行了加工,；
⑦未使用應(yīng)當(dāng)使用的工具進(jìn)行檢查造成的返工，等等,。
針對(duì)于這些浪費(fèi),，必須進(jìn)行作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，也要進(jìn)行必要的教育培訓(xùn),。利用師傅帶徒弟的方法是很有效的,，但是也必須將作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化,。
7)工藝流程的浪費(fèi)?設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的多余的設(shè)計(jì)要求等
①使用了多余的材料,；
②使用了不必要的材料及零件；
③過(guò)度加工或處理,；
④使用了不符合要求的材料或零件,；
⑤結(jié)構(gòu)不合理等。
必須進(jìn)行教育培訓(xùn),，讓設(shè)計(jì)師進(jìn)行實(shí)際的加工,、裝配等工作是非常必要的；同時(shí),，有經(jīng)驗(yàn)者的指導(dǎo)也是非常重要的,。
綜上所述，每一種浪費(fèi)都會(huì)增加設(shè)備的開(kāi)發(fā)成本,，而設(shè)備開(kāi)發(fā)成本增加,，意味著折舊到產(chǎn)品上的單位成本就增加，從而減弱產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),。因此,，設(shè)備開(kāi)發(fā)過(guò)程中一定要減少浪費(fèi)。
2．Lean的視角、方法手段及對(duì)設(shè)備開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)作用∶
1)以客戶為中心,，客戶至上主義∶
現(xiàn)代的市場(chǎng)規(guī)律為,， 利潤(rùn)＝售價(jià)－成本
即，一般產(chǎn)品的售價(jià)是根據(jù)市場(chǎng)等因素事先決定的,，因此工場(chǎng)的利潤(rùn)完全取決于產(chǎn)品成本,，公司若想取得利潤(rùn)最大化，惟一的途徑就是實(shí)現(xiàn)成本最低化?，F(xiàn)代的設(shè)計(jì)理念為∶成本是設(shè)計(jì)出來(lái)的,。因此，設(shè)計(jì)師是成本控制最重要的人,。
對(duì)于面向自己公司的工場(chǎng)而進(jìn)行的設(shè)備開(kāi)發(fā)過(guò)程,，工場(chǎng)的使用者便是我們的客戶，我們無(wú)疑要以最低的售價(jià),，最低的成本來(lái)滿足工場(chǎng)各方面的需要,。這就需要設(shè)備開(kāi)發(fā)時(shí)絕對(duì)要“以人為本，現(xiàn)場(chǎng)主義”,。
2)以人為本,，現(xiàn)場(chǎng)主義
從現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)品制造方法出發(fā)，多角度考慮,，開(kāi)發(fā)設(shè)備,。
現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)者角度∶少花錢，多品種對(duì)應(yīng),，高柔性設(shè)備,。
現(xiàn)場(chǎng)的管理者角度∶設(shè)備不易損壞，產(chǎn)能高,，效率高,。
現(xiàn)場(chǎng)的操作者角度∶作業(yè)性好，易操作,，安全,。
現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備維修者角度∶不易損壞，即使損壞,，也能輕易找到原因,，并容易修理。
現(xiàn)場(chǎng)的品質(zhì)管理者角度∶不制造不良品,，信賴性,、穩(wěn)定性高。
3)以精簡(jiǎn)為手段,。精簡(jiǎn)不等于偷工減料,，而是要找尋最適合自己的,。我們通常會(huì)遇到這樣的情況，某臺(tái)設(shè)備的有些機(jī)構(gòu)及機(jī)能對(duì)于我們的產(chǎn)品生產(chǎn)來(lái)說(shuō),，可能永遠(yuǎn)也用不到,。雖然這是一臺(tái)很好的設(shè)備，但是它并不完全適合我們,，或者說(shuō)那些不適合我們的東西實(shí)際上就是浪費(fèi),。TCL在推出他的大屏幕液晶電視機(jī)的時(shí)候，就采用了這樣的指導(dǎo)思想,，去除了對(duì)于中國(guó)人不需要的全制式頻道機(jī)能等功能,，削減那些多余的成本，而集中精力和財(cái)力進(jìn)行大屏幕液晶的研發(fā),，從而開(kāi)發(fā)出適合中國(guó)需要的低成本產(chǎn)品,。
在我們的開(kāi)發(fā)中，也做過(guò)類似的事,。我們生產(chǎn)的一種產(chǎn)品要進(jìn)行接口的插拔次數(shù)實(shí)驗(yàn),，從外面購(gòu)買設(shè)備的話，需要5－6萬(wàn)元RMB,，但是那樣的設(shè)備對(duì)于我們來(lái)說(shuō),，有一些機(jī)能是不需要的，比如壓力值測(cè)定等,，而這部分的成本是很高的,。因此，我們決定自己開(kāi)發(fā)測(cè)試機(jī),，只需要滿足我們的要求即可,。結(jié)果，我們的開(kāi)發(fā)成本還不及購(gòu)買的20%,。
在進(jìn)行精簡(jiǎn)設(shè)計(jì),，成本設(shè)計(jì)時(shí)，可使用QFD&HOQ質(zhì)量屋等工具進(jìn)行均衡設(shè)計(jì),，既滿足要求，又實(shí)現(xiàn)0缺陷,。(具體工具的使用方法,，本論文不敘述)
4)問(wèn)題機(jī)會(huì)論∶5W & 永無(wú)止境的改善
5W，是一種打破沙鍋問(wèn)到底的一種尋找問(wèn)題根源的方法,。一般情況下,，任何問(wèn)題在連續(xù)被追問(wèn)5次后，根源都會(huì)水落石出的,。比如說(shuō),，一臺(tái)小型鉚接機(jī)在工作中出現(xiàn)了鉚接位置不準(zhǔn)卻的現(xiàn)象,，我們就要問(wèn)∶為什么鉚接頭會(huì)發(fā)生位置偏移?因?yàn)殂T接頭的一個(gè)螺絲掉了。為什么螺絲會(huì)掉呢,？因?yàn)樗蓜?dòng)了,，沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。為什么沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn),？因?yàn)槊刻斓狞c(diǎn)檢沒(méi)有按要求認(rèn)真的做,。那為什么不按要求做？．．． 另外,，為什么螺絲會(huì)松動(dòng)呢,？因?yàn)闆](méi)有防松墊圈．．．
Lean思想認(rèn)為，問(wèn)題是改善的機(jī)會(huì),，也正是進(jìn)步的機(jī)會(huì),。因此設(shè)備開(kāi)發(fā)過(guò)程中，也應(yīng)采取這樣的方法,，來(lái)提高開(kāi)發(fā)技術(shù),，尤其是對(duì)于還欠缺經(jīng)驗(yàn)的年輕設(shè)計(jì)師。
由Lean來(lái)看生產(chǎn)設(shè)備八大損失及設(shè)備開(kāi)發(fā)時(shí)的對(duì)應(yīng)預(yù)防措施
由Lean思想,，我們來(lái)審視設(shè)備的損失,，及可采取的措施
1.故障?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部可視化,，故障說(shuō)明書(shū)及糾正措施表,，易故障部要便于維修。如,，使用導(dǎo)向校等,。
2.切換、換模?Base通用化,，單元化,，交換部位標(biāo)準(zhǔn)化，治具易拆裝,。
3.調(diào)試?設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)要考慮消除粗調(diào)作業(yè),，使用定位、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等,。微調(diào)要數(shù)字化,。
4.生產(chǎn)節(jié)拍延長(zhǎng)?設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮設(shè)備節(jié)拍的柔韌性，在生產(chǎn)節(jié)拍減慢的情況下,，一臺(tái)設(shè)備可連接多條線,；或者增加設(shè)備結(jié)構(gòu)的柔韌性，增加其他機(jī)構(gòu),，完成完成更多的作業(yè),。
5.空運(yùn)轉(zhuǎn),、等待?一機(jī)多線
6.大修?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化，模塊化,，小型化,，便于檢修，用定期保養(yǎng)取代大修,。
7.制造不良品,、廢品?關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸鏈要少，設(shè)備剛性,、穩(wěn)定性要充分計(jì)算校核,，結(jié)構(gòu)要通過(guò)專家或有經(jīng)驗(yàn)者的集體評(píng)審。要注意調(diào)整機(jī)構(gòu)的精度,。
8.高價(jià)(低性價(jià)比),，折舊費(fèi)增加?低價(jià)策略。就近原則,?？紤]零件及機(jī)設(shè)備壽命的前提下，使用便宜的零件,、材料,，多余的功能砍掉。
生產(chǎn)設(shè)備的這些損失是在設(shè)備開(kāi)發(fā)階段就必須要進(jìn)行預(yù)先測(cè)量,，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)策,。
由Lean思想指導(dǎo)設(shè)備開(kāi)發(fā)(設(shè)備開(kāi)發(fā)的著眼點(diǎn))
1． Lean的兩個(gè)支柱
1) 準(zhǔn)時(shí)化(Just in time)?拉式生產(chǎn)方式、一個(gè)流生產(chǎn),、看板管理,、平準(zhǔn)化．．．
2) 自働化(兩層含義∶設(shè)備自動(dòng)運(yùn)行、出現(xiàn)問(wèn)題設(shè)備人員自動(dòng)停止) ?生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)停止,。
結(jié)果∶少人化,、高質(zhì)量、低成本,、高柔性,、短交貨期、0庫(kù)存,。
2． 精益生產(chǎn)中,，設(shè)備開(kāi)發(fā)的著眼點(diǎn)
1) 產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，即,，使不同產(chǎn)品采用同樣的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，便于提高設(shè)備的適用性,，即提高設(shè)備的通用性,，柔性,。這是有效進(jìn)行自動(dòng)化的前提和保障。
2) 自動(dòng)化,、少人化不等于無(wú)人化,，全自動(dòng)化生產(chǎn)線柔韌性不高，成本高,，盡量避免,。盡最大可能的消除手動(dòng)作業(yè)，人工作業(yè)出現(xiàn)的不良幾率高,，因而伴隨著檢查人員的數(shù)量也增加,。
因此，作業(yè)復(fù)雜程度不高,，索然無(wú)味的作業(yè),，安全性不好的作業(yè)，一定要先機(jī)器化,，不制造不良品,。在此基礎(chǔ)上，檢查人員的數(shù)量可以大副減少到最小限度,，而后對(duì)必要的檢查進(jìn)行自動(dòng)化,。
要注意∶設(shè)備要具有一旦生產(chǎn)出現(xiàn)異常的時(shí)候能自動(dòng)停止的功能。
3) 對(duì)于實(shí)行魚(yú)丸式生產(chǎn)的產(chǎn)品,，產(chǎn)品線上會(huì)產(chǎn)生大量的在制品,，需要進(jìn)行設(shè)備改造實(shí)現(xiàn)一個(gè)流(或者被要求的最小流)生產(chǎn)，降低在制品庫(kù)存,。
4) 對(duì)于較小而復(fù)雜程度不高產(chǎn)品,，如小型按鈕開(kāi)關(guān)等，人工作業(yè)較困難,，效率很低,，必須要自動(dòng)化。
等等,。
總之,，設(shè)備開(kāi)發(fā)的著眼定還是少人化、高質(zhì)量,、高效率,、高柔性、0庫(kù)存,。
精益設(shè)備開(kāi)發(fā)的原則 (詳細(xì)請(qǐng)參考《“經(jīng)濟(jì)適用設(shè)備”的開(kāi)發(fā)原則》)
1,、 便宜，沒(méi)有多余的結(jié)構(gòu),，多余的功能增加多余的結(jié)構(gòu)
2,、 故障率低,，故障現(xiàn)象易見(jiàn)易排除
3、 入線,，出入口同高,，橫向距離短，符合動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原理
4,、 柔性好,，單元化，換產(chǎn)容易,，可自由移動(dòng)
5,、 信賴性高，效率高
6,、 操作容易,，安全，作業(yè)性好
7,、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,，維修拆解容易
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