周启慧
身份证号:4201151993011300** 湖北 武汉 430000
摘要: 针对PC构件厂生产线存在的产能未达预期生产能力、生产流程混乱、人员利用率低和生产线平衡率低等问题，提出基于价值流图析技术的精益优化方法。根据PC构件厂生产现状绘制出预制外墙的现状价值流图，分析当前生产流程中存在的主要问题。通过精益生产方法对现有生产流程进行改进，并绘制出未来价值流图。通过改进工艺程序、优化生产线布局、提高人员组织效率等措施缩短产品交货周期，减少库存，提高人员利用率、增值时间比和生产线平衡率。
[关键词]PC构件厂；价值流图析；精益生产；生产流程
1引 言
价值流图析技术在国内的流程式生产线中应用效果较好，但在复杂建筑产品的生产线中应用较少。以PC构件厂生产线为研究对象，收集现场数据，绘制现状价值流图，找到流程中存在的问题，以客户的需求为目标，制定优化方案，绘制未来价值流图，实现对整个生产过程的优化和改善。价值流图绘制流程如图1所示。
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图1 价值流图绘制流程
2 PC构件厂生产现状分析
2.1生产现状
F工厂是国内产品链齐备的预制混凝土构件装备制造企业。工厂设厂长1人，下设4个管理部门（生产部门、技术质检部门、设备物资部、安全管理部门），F工厂工作人员共计约67人。目前F工厂生产车间是一座三跨单层结构厂房，规划尺寸为长180m，宽72m（三跨车间由西向东依次宽27m、21m、24m），建筑面积12960m2,地面硬化采用C20混凝土，厚度不低于200mm。
通常情况下，F工厂组织生产的模式是按订单生产。生产的典型PC构件产品包括：预制外墙板、内墙板和叠合楼板。其中，预制外墙PC构件涉及到的原材料最多，生产工序长，加工工艺最为复杂，在生产过程中存在的问题也最为典型，故选定预制外墙产品作为研究对象。工序流程图能够对预制外墙生产流程有一个全面的概括并能够较为清晰的表示出该流程各工序之间的关系，便于从总体上找出生产流程上存在的问题及关键环节。将预制外墙的工艺程序分为生产加工程序和检查程序，共计23次。其中,生产加工程序共计18次，检查程序共计5次。
2.2绘制现状价值流图
通过对F工厂预制外墙生产线的现场调研，收集生产现场数据，得到预制外墙的装配工艺流程、人员配置、作业时间、每班可用时间、生产班次、每天需求台数、生产节拍时间等主要参数。
平衡的生产线能够对市场需求的变化做出快速反应，为客户提供优良、便捷的服务。要衡量生产线上各工序的平衡状态，必须设定一个定量值来表示，即生产线平衡率。 生产线平衡率的计算公式：
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（1）
式中R为生产线平衡率，单位：%；Ti为第i个工位作业时间，单位：分钟；CT为生产线节拍时间，单位：分钟；N为工位数，单位：个。
根据现状生产流程数据统计表中的数据，计算出改进前的预制外墙生产线的平衡率，
整个生产线中有23个工艺程序，生产线节拍时间为60min以及工序作业时间总和176min，将数据带入公式（1），改进前预制外墙生产线平衡率R1为：
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根据预制外墙的价值流动过程，运用价值流图的特殊符号，并结合现状数据，绘制预制外墙生产流程的价值流图，如图2所示。图中生产特征参数包括周期时间（CT）、班次（shift）、人员利用率（Ut）和作业人数（OP）。库存用?表示，库存天数=现有库存量/日客户需求。
图2预制外墙的现行价值流图
2.3现状价值流图分析
分析现状价值流途中的具体数据，计算出预制外墙生产现状价值流的增值时间AT1（既实际操作时间）、非增值时间UT（既除了加工时间以外的所有时间）以及增值时间比i（增值时间和总周期时间的百分比）的计算，计算结果如下：
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从上述计算的增值时间比来看，在整个生产过程中增值时间比率相对较低。表现在边模及钢筋笼安装到预埋件安装之间，预埋件安装和布料振捣之间的构件数量停留过多，结合上述存在的问题，对整个生产过程进行了进一步跟踪分析，将这些影响因素分为设备、工艺、组织三个方面。
3 .绘制未来价值流图
根据以上改善方案和设计理念，绘制出F工厂未来状态预制外墙生产的价值流图。未来状态价值流图是以精益思想为指导，为企业未来的运作模式指明方向，指导企业生产流程的持续改进[[]]。未来价值流图并不是改善活动的终点，未来价值流图仅仅是在当前内外部环境和技术条件下，企业生产流程在短期内可以达到的理想状态，随着企业内外部环境变更和技术、认知水平的提高，原来的目标又变得不理想了，未来状态价值流图就变成现状价值流图，如图3所示。
图3 未来价值流图
4.改进效果分析
分析未来价值流图中的具体数据，计算出预制外墙的未来价值流图的增值时间AT2、非增值时间UT2和增值比i2，具体计算如下:
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经过对改进前后进行对比和分析可知，预制外墙的生产状况较之前有非常显著的改进。
通过预制外墙生产线流程的优化，基本实现了个工位间的作业平衡，生产线平衡率由12.75%提升到21.13%，改善率达到65.73% ；通过准时化供货，交货周期由10.42天降为6.23天，缩短了40.21%；通过标准化作业，人员由26人下降为22人；增值时间比也在原来的基础上提升了37.6%。总体而言，本次改进活动取得了预期的目标。
5.结 语
本文结合现状价值流图和精益生产的思想，通过对PC构件厂生产现状进行深入分析和现场数据测定，绘制出了生产过程现状价值流图并提出相应的改进策略，设计出一个以客户为导向的未来价值流图。优化方案实施后，取得了显著的成效。
（1）通过平衡生产线，提高了生产线平衡率；
（2）通过优化车间布局，改进原材料配送周期，缩短了交货周期，增大了增时间比；
（3）通过调整工艺流程的搭接顺序，减少了工人数量，降低了在制品库存。
在今后的研究中将进一步秉承持续改进的思想应用于更为复杂的PC构件生产线的优化，以应对行业发展的需求。
参考文献:
[1] 荆全忠,杨晶. 基于价值流图的抽油杆生产线平衡优化研究[J]. 工业工程与管理,2014,19(05):18-23.