大型制造业背景下的生产物流系统设计毕业论文.doc

毕业论文大型制造业背景下的生产物流系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要面对传统物流观念下企业生产物流出现的问题，笔者提出了精益生产的思想。将精益生产的思想贯穿在大型企业的整个运营中，采用JIT的生产模式、看板式的生产线管理方法、成组技术、并行生产等一系列的措施对传统物流思想下的企业生产物流进行改造设计。精益生产思想的核心在于减少企业一切不必要的浪费，提高企业价值流的高效性。在精益思想的指导要求下，利用IDEFO图形建模方法对企业的生产物流系统进行建模分析，同时运用系统仿真技术对已经建立的模型实行仿真运行。最后利用Witness仿真软件对现实情况下的一个大型机械制造业生产物流系统下的仓储系统进行了抽象模拟。通过反复的模拟仿真找到了问题的症结所在，在对仿真结果进行仔细分析讨论后得到了解决问题的方案。关键词：生产物流系统，精益生产思想，系统仿真技术，IDEFO建模方法AbstractIn the face of the traditional logistics concept, production and logistics problems, the author proposes the idea of lean production. The idea of lean production throughout the entire operations of large enterprises, the use of JIT production model, the Kanban production line management, group technology, parallel production of a series of measures to transform the production and logistics in the traditional logistics thinkingdesign. The core of the idea of lean production is to reduce all unnecessary waste of the enterprise, improve the efficiency of the enterprise value stream. IDEFO graphical modeling approach under the guidance of Lean Thinking, Modeling and Analysis of the production logistics system, while the use of the system simulation model has been established to implement the simulation run. Witness simulation software, storage systems under realistic conditions of a large-scale machinery manufacturing logistics system is an abstract simulation. The crux of the problem found by repeated simulation, the simulation results were carefully analyzed and discussed solutions to the problem.Key words: Production logistics system，Lean production ideas ，System simulation technology，IDEFO modeling method目 录前 言11绪论21.1课题研究的时代背景21.2课题研究的综合现状21.2.1国内对课题研究的现状21.2.2国外对课题研究的现状31.3课题研究的总体目标和现实意义31.3.1课题研究的总体目标31.3.2课题研究的现实意义31.4课题研究的主要内容42制造业大背景下生产物流系统的整体分析52.1制造业生产物流系统概况52.2制造业生产物流系统存在的问题及对策62.3精益生产的原理和方法92.3.1精益生产的内容92.3.2精益生产物流系统的技术分析103制造业大背景下生产物流系统仿真模型的建立143.1制造业背景下生产物流系建模的方法143.2制造业背景下生产物流系功能模型的建立163.2.1建立模型的目的及意义163.2.2制造业背景下生产物流系统功能模型的建立164系统仿真技术194.1系统仿真概述194.2离散事件系统仿真204.3仿真软件介绍225基于witness仿真软件的优化案例研究245.1 witness仿真建模的一般步骤245.2对生产物流系统的描述255.3生产物流系统仿真模型的建立过程265.4仿真模型的运行及数据的分析37结 论40致 谢41参考文献42附 录A 程序全文43前 言现在，随着生产技术的不断进步，市场需求从之前的单一化不断地向多样化改变，全球的企业都非常重视被称为“企业第三利润源泉”的物流系统，企业对物流的重视有了前所未有的转变。生产物流系统作为企业整个物流系统的核心部分，已经成为各大型企业不断提高核心竞争力的关键。在全球各大型企业纷纷对生产物流系统如此青睐的背景下，笔者根据自己对企业生产物流的理解以及构筑的物流知识结构，对大型制造业背景下企业生产物流系统规划设计的课题进行了深入的研究，并提出了自己的想法。面对传统物流观念下企业生产物流出现的问题，如生产过程中半成品堵塞、物流线路不畅通、设施设备规划不合理等问题，笔者提出了精益生产的思想，将精益生产的思想贯穿在大型企业的整个运营中，采用JIT的生产模式、看板式的生产线管理方法、成组技术、并行生产等一系列的措施对传统物流思想下的企业生产物流进行改造设计，将传统的串联流水线生产方式改造为丰田公司的“U型生产线”，同时采用“两箱补货”系统，不仅减少了不必要的人员设置，减少了企业的无效价值流，降低的企业的浪费情况，降低了成本，而且提高了企业生产运行的效率，提高了企业的服务质量，能够及时地满足市场需求，加强了企业的市场快速响应能力。精益生产思想的核心在于减少企业一切不必要的浪费，提高企业价值流的高效性。在精益思想的指导要求下，利用IDEFO图形建模方法对企业的生产物流系统进行建模分析，通过对生产物流系统中的运输系统、仓储系统、废弃物处理系统、信息系统、物流控制系统的分析设计，找到其中存在的问题并进行对症下药，解决企业生产物流系统的顽疾，同时运用系统仿真技术对已经建立的模型实行仿真运行。笔者利用Witness仿真软件对现实情况下的一个大型机械制造业生产物流系统下的仓储系统进行了抽象模拟。在精益思想的指导下，运用IDEFO图形建模方法对该仓储系统进行了形象化地仿真模拟，通过反复地仿真模拟分析仓储系统存在的问题症结，不断地进行改善，并且对运行结果进行认真分析讨论，最终得到了解决问题的方案。整篇文章在精益生产思想的指导下，采用了IDEFO图形结构建模方法、系统仿真技术对大型制造业背景下生产物流系统进行了分析设计，完善了企业的生产物流系统，最终通过Witness仿真软件得到了仿真模拟的程序设计。此文章谨为企业生产物流系统的分析设计提供了笔者的一些思路和想法，希望对企业有一定的帮助，生产物流系统对于企业核心竞争力建立具有至关重要的作用。1绪论1.1课题研究的时代背景21世纪，在激烈的全球化市场竞争中，制造业物流已经形成多元化网络所必需的“全球”物流，对物流领域安全、准确、快速、低价、优质的追求已经成为制造业企业需要认真研究的一个迫在眉睫的课题，尤其是生产物流系统的布局设计已经成为一个关键性的问题。随着科学技术的飞速发展和社会的不断进步，制造业企业已意识到第一利润源（降低原材料消耗）和第二利润源（降低或劳动消耗，提高劳动生产效率）的利润空间在急剧下降，然而通过第三利润源（降低物流费用）取得利润的潜力则越来越大。在这个快速高效的时代，要在愈发残酷的竞争中取得优势，现在企业不但要生产正确的产品、采取合理的营销策略以及强大的资金后盾支持，而且要强化“品牌经营”战略，其核心在于服务的迅捷性、产品的及时性、信息的及时性和决策反馈的及时性，力求提高客户满意程度，这些都必须以企业的生产物流系统作为强有力的后盾。以制造业企业为例，有关调查研究的数据显示，生产物流对企业的影响是公认的，90%以上的人认为较重要，其中42%的人认为很重要，仅有9.2%认为不重要。由此可以看出，生产物流系统已经成为企业构筑核心竞争力的关键。1.2课题研究的综合现状1.2.1国内对课题研究的现状生产物流系统是企业生产过程中的一个重要组成成分，是联接生产制造中许多环节的重要纽带。物流设施规划布置对企业生产物流系统规划设计有重要的作用，不同形式的设施布局，在施工成本上可能相差不多，但对生产运营情况会有很大的影响效果。良好的物流设施布置可以给企业节约物料搬运成本，缩短产品生产周期，使企业流动资金加快转动。所以，良好的企业设施布置是提高生产系统效应的重要源泉与方法，是提高企业生产物流系统功能、实现现代化精益管理和先进生产方法的重要基础。国内生产物流设施布置规划的方法大部分以传统的模仿性规划为主，布置规划工程人员根据企业生产产品的类型、方式，通过调查研究国内外同行业的情况，自主进行规划设计，最近运筹学与管理科学工作者都十分重视对这一课题的研究，它通常被人们成为优化问题，即在满足一些约束的条件的情况下，通过对某些指标的优化设计得到整体的最优化方案。黄文奇等利用拟物法与最陡下降法相联系的原理，在一定的约束条件下，对在周界圆中的矩形图元布置进行了研究；许立创新性地提出了物量矩的概念，将优化算法在优化车间设备布局的问题得到了应用；肖美华提出了一种在模拟退火法与遗传算法基础上进行延伸的优化方法用来解决设施布置问题1。1.2.2国外对课题研究的现状规划布局问题是复杂的组合优化问题，无法得出最优解，其数值解也不易得到。从20世纪70年代开始，国外的一些学者研究带有功能约束的布置问题求解，Pereira在人工智能的基础上对平面矩阵之间的规划布局进行了研究；Scheithauern深入研究了布局问题的模型；Udy 、Kim利用优化算法原理来求解设计布局规划问题。系统仿真是一项十分有效的用于系统分析和研究的先进技术，它在生产物流系统规划设计中已经被广泛应用。在对企业生产物流系统进行仿真模拟时，国外学者大多采用Petri网建立网络模型进行仿真，其基本思想在于用库所集P代表系统中实体与活动的状态，用变迁集T代表系统中的事件。A·Sawhneyn在邮件处理中心应用了Petri网技术，分析和优化整个处理中心的工作流程，提高了邮件处理的速度，提高了工作效率。还有一些学者将面向对象的建模和仿真方法应用到了生产物流系统仿真中。Kelleret提出了建立柔性制造系统面向对象仿真模型一般框架，给面向对象的方法给予一般化、标准化的特征。Anglanin基于UML建模语言和ARENA过程仿真语言，利用面向对象的技术建立了柔性制造系统的仿真模型开发环境UMSIS，从而将概念模型转化为实际模型；Wolfgang将面向对象的概念引入到离散事件系统的建模与仿真，并给出了一个系统实现框架BetaSIM2。1.3课题研究的总体目标和现实意义1.3.1课题研究的总体目标随着生产力的不断进步，努力发展制造业先进生产技术，在精益思想指导下，将生产物流系统与企业生产加工系统紧密结合在一起，使它们相互配合、合作，紧密相连，形成高效、快速的企业制造系统，可以为企业创造更大的效益，为社会创造更多的财富。然而，仔细考察现实情况下的许多研究方案，大部分著述都是研究社会物流的案例，却忽视了对企业生产物流系统的研究，仅有的一些企业生产物流的规划理论也并没有完全应用到实际的生产物流上去。本课题提出的目的就在于深化对大型制造业背景下生产物流系统的实际研究，运用仿真手段来优化企业的生产物流，降低浪费，节约成本，这也是精益生产的要求。1.3.2课题研究的现实意义随着社会经济的发展，各企业之间尤其是制造业企业间的竞争更加残酷。在生产制造业开始的时候，人们主要在研究加工机械的效率、加工工艺的改进方法、新材料的使用等方面，力求降低企业的成本，提高整体的生产效率。随着生产力的不断发展，生产制造业的自动化水平不断提高，柔性化水平也与之相适应的得到改善，生产规模继续扩充，专业分工愈来愈明显。产品和服务的质量、生产成本和交货期已成为企业的核心竞争力，所以，提高产品质量和降低产品成本是企业在竞争中取胜的关键环节。然而随着生产过程的自动化与越柔性化，物流落后的矛盾就凸显了出来，物流系统的低效率越来越适应不了生产制造系统的高效率。据国外统计，机械加工工厂的物料，在生产周期中用于加工的时间只占5左右，而处于储存、搬运或生产线上等待的时间约占95左右，在总成本中，用于物料搬运的占2050，而良好的物流系统可以使物料搬运费用至少减少1030。由此可见，生产物流的合理化对提高生产系统的总效益和企业利润具有重要作用。因此，制造业生产物流系统的改善与优化具有重要的现实意义和广阔的应用前景。1.4课题研究的主要内容由于笔者的知识结构还不是非常全面，对物流的认识也不是很透彻，故笔者结合本人的有限知识结构，加之借鉴别人对生产物流系统的理解完成了此课题的研究，本课题的研究内容包括以下几个方面：笔者分析了国内外许多学者、机构对制造业生产物流系统的理论研究和实际应用案例，许多大型企业在生产物流系统上不断取得突破点，给企业注入了新的活力，使企业置之死地而后生，如国外的丰田、戴尔，国内的一汽等。从物流系统要素入手对大型制造业背景下的生产物流系统进行了整体的分析，根据分析的结论，以精益生产思想最为指导对生产物流系统进行了布置设计，分析了精益生产的核心思想以及技术手段。 系统建模的方法对于实际问题的研究有很重要的帮助，本课题通过对大型制造业生产物流系统进行整体建模分析，找到其中的问题症结，然后寻求相应的解决方案。最后文章应用仿真技术对制造业的生产物流系统进行仿真模拟，利用witness仿真软件对生产物流进行仿真分析，更加直观的寻找生产物流系统所存在的问题，进而寻求解决问题的方法。2制造业大背景下生产物流系统的整体分析2.1制造业生产物流系统概况生产物流是指原材料、燃料、外购件从投入生产开始，经过下料、预处理、发料，利用特定的运输工具将物料运送到各加工与存储单位，这样物料从一个生产位置（车间、工位或仓库）流入另一个生产位置，遵循既定的工艺流程要求进行加工、储存，自始至终体现了物料实物形态的流转变化，从而构成了制造企业内部物流活动的全过程。下面是企业生产物流的流程，如图2.1所示，配件库原材料库工具库车间1车间n半成品库半成品库总装车间成品库图2.1企业生产物流流程图 Fig.2.1 enterprise production logistics flow chart生产物流系统区别于其他物流系统最大的特点在于它十分紧密地联系着企业的生产制造。物流系统连接着生产制造过程的各个环节，又是生产过程维持继续的基础。落后的生产物流对企业生产的高速发展起到抑制作用，随着企业生产制造系统不断扩大规模、生产的柔性化与自动化水平不断提高，这要求企业生产物流也要适时地发展，使之与现代生产制造系统相吻合。生产物流的具体特点如下：（1）生产物流是企业生产工艺密不可分的一部分。物流过程与生产工艺过程是紧密相连的，它们之间体现了强烈的一体化的特点。（2）生产物流具有非常显著的“成本中心"的作用。在企业的生产活动中，物流对企业资源的消耗与占用是巨大的，所以，有一种观点是生产物流应该是一个成本观念。（3） 生产物流在企业生产活动中具有明显的节奏性。在企业生产流程的不同阶段，产品从原材料投入到最后完成成品入库存储，要保证各产品有节奏或均衡地进行，要求在相同的时间间隔内生产数量大致相同的产品，均衡地完成生产任务。（4）生产物流是在精益思想指导下的精益物流。由于只面对特定对象，并且一定时间内规模固定不变，这就可以实行准确、精密的计划，可以运用资源管理系统等有效的手段，实现物流的精益化管理。2.2制造业生产物流系统存在的问题及对策目前，我国制造企业的生产物流仍处于过渡阶段，普遍存在一些问题，还有许多地方有待改进，大大制约了企业的发展，有些问题甚至成为了企业发展的瓶颈，下面一一分析其中的问题：（1）企业对物流重视程度不够企业对物流的重要性认识不够全面和深刻我国的制造业还处于高速发展时期，影响制造业盈利的因素很多，如原材料价格、能源价格、劳动力成本、供应商管理、新产品开发、产品质量控制、市场准入、产品销售、售后服务等，似乎哪一个都比物流重要，更不用说是生产物流系统了。（2）装配型生产物流中，“连环效应”明显 装配型生产类型中所生产的产品是由各种零部件组合而成，各零部件加工流程相互独立，互不影响，并行生产。而所谓的“连环效应”是指如果其中任意零件如果没有按时完工，必将影响相关组件的完工，继而影响到部件的完工，在此相互连环影响中，产成品的生产计划被完全打破，大量零部件的流动停滞。（3）缓冲区内库存过多，物料流动“淤而不畅” 在产品的工艺流程中，各个工艺流程是紧密连接的，它们之间有良好的节奏性。但是，目前我国许多生产制造企业内部出现了这样的现象：上下两个工序节拍不合，在上道工序完成的半制品进入到下道工序时，必须在缓冲区内等待较长时间，造成在制品库存增大。另一种相反现象也大量存在：由于上道工序人机配合、人员配备等各种原因，下道工序在加工过程中物料流动断断续续，时紧时松。截然相反的两种现象导致了缓冲区内库存过多，物料“淤而不畅”，或是生产能力没有得到充分利用，最终都导致了产成品生产效率低下。（4）人工操作过程中的物品破损率较高 在生产企业内部不同工艺阶段有大量的装卸、搬运、包装等物流活动，虽然可以使用机械设备，但还是离不开人的操作。而人工操作过程往往是整个生产物流过程发生时间延误和物品破损的阶段。其主要原因总结为：由于高强度和高重复度的工作性质，员工在操作过程中难免会产生心理和生理上的双重疲劳，从而引起操作不当，致使物品损坏率提高。（5）重视物流运作结果，而忽视生产物流过程 目前我国大多数的生产制造企业管理特点如下：生产结束后对数据的采集及分析非常的重视，为了了解与控制工艺过程进行整体或局部流程，很多生产制造企业把整个生产过程分成若干阶段，分别对每阶段运行状况进行监控，深入了解各阶段的技术标准信息、经济指标、质量指标等，但其最终结果却只能控制整体或局部的物流操作结果，而忽视了对各工艺流程的实时监控。（6）物流创新不足，缺乏专业的物流人才与发达国家物流业比较，我国的制造业物流发展相当缓慢，我国许多制造业物流的运作模式与技术都是照搬发达国家的，自己创新的较少，对于很多自己的问题还解决不了，这需要制造业和物流业一起进行物流运作模式与技术的创新，实行制造业与物流业的联动，提升制造业物流能力和水平，在逐渐激烈的国际竞争中取得优势。缺乏物流模式与技术的创新，关键还是缺乏专业的物流人才，现在具备物流管理知识和技术人才严重缺乏，远不能满足企业物流现代化的需要。针对上述总结提出的问题，笔者根据自己的所构建的知识结构，联想到了解决问题的思路，通过在制造企业应用精益生产的思想，采用拉式生产方式解决物料流动不畅的问题，减少企业不必要的浪费，提高企业的效益，具体措施如下：（1）加强制造企业对物流特别是生产物流系统的重视程度，推动制造业与物流业联动发展，促进产业转型升级推动制造业物流特别是生产物流的专业化发展，研究制定鼓励大型制造企业集团剥离、整合内部物流的政策，促进企业转型升级，提升产业核心竞争能力。引导制造业与物流业立足产业链合作，抱团取暖，共渡难关，共同发展。（2）利用作业时间参数及时差减弱“连环效应”带来的影响作业时间参数包含4种，它们分别是作业最早开始时间（TES）、作业最早结束时间(TEF)、作业最迟开始时间(TLS)、作业最迟结束时间(TLF)。为了减弱“连环效应”，管理者们在制定中短期生产计划之时，应尽可能利用历史数据估算零部件的各个作业时间，在此基础上，精确计算各作业的时间参数与时差，控制好每项作业的开始与结束时间，合理调配人力、物力，使资源配置更加优化，使相关零部件不再因相互等待而出现连环的流动停滞现象。（3）采用“看板式”的方法，以拉式生产方式解决缓冲区内物料堵塞的问题看板是一种先进的管理方法，它能通过够调节和控制，在必要时间生产出必要产品。一套简单实用的看板运作方法如下：进行简单有效的看板运行；尽可能降低看板的数量；为了方便随时增减和满足产量需求，应尽可能减少看板的容量；将生产看板和取货看板合并在一起，只设一种生产看板；看板卡和看板容器一体化，减少看板管理工作；尽可能采用两箱系统补充低值易耗品；用减小夹具和固定位置法设置工序间看板并严格执行；生产看板的料箱内不允许有不合格品；灵活处理数量不足、需求变化等看板运作过程中的问题3。（4）采用现代化的物流设备，提高物流效率，减少人工操作出现的错误率快速、高效、自动化的物流设备是现代企业生产物流现代化的物质基础。企业现代化生产物流设备包括：自动化立体仓库：立库是现代化企业物流的一个标志，它改平面堆放为立体、空间堆放，这样的好处是不仅利于物料的周转，有利于自动化的管理，同时节约了库房面积，提高了仓库的利用率；自动导引运输车(AGV)：AGV能够快速、准确地实现物料的运输，有效地提高了生产物流的运输效率。企业利用AGV使运输路径变得柔性化，便于计算机管理与调度。（5）对生产物流过程进行实时监控与预先防范 生产物流过程中出现的问题不能只依靠企业人员在事后进行调查分析，寻找原因，而是应该对企业的生产物流过程进行实时的监控、预警，在问题出现之前将其解决，避免不必要的资源浪费。企业应安排特定的执勤人员对生产物流的整个过程进行实时管理控制，要求在问题出现的第一时间对其进行良好的处理，尽量将损失降到最低，同时应该注意避免类似问题的再次发生。进行防范措施的方法之一就是依靠生产线上一线工人的生产经验以及管理监测人员的管理经验，在生产开始之前，对可能出现的情况进行预测，并且找到合理的应对方案，降低损失；或者是通过试验的方法找到问题的症结，及时对找出的问题进行挽救，采取相应的补救措施。（6）加强物流人才的培养人才是企业在激烈残酷的竞争中取得胜利的法宝、利器。我国制造企业对物流人才的需求是巨大的，但是真正具备良好专业素养的高素质人才少之又少，尤其是现代制造业中的高级管理人才，这就形成了我国物流人才的巨大缺口。企业需要的高级物流人才不仅要精通物流管理技术，而且要熟悉生产工艺流程，有生产工艺设备及需求的知识和信息，掌握企业内部供应链流程、企业前向的制造供应链流程、企业后向的销售供应链流程，需要对企业的生产经营活动有整体性的把握，掌握企业的发展方向。2.3精益生产的原理和方法2.3.1精益生产的内容随着顾客消费需求多样化的发展，制造企业传统粗放型的生产方式已经远远不能满足市场的需求，对于市场的快速变化已经来不及做出相应的反应，如果制造企业不及时调整思路，积极改革，很可能面临被淘汰的局面。精益生产的思想正好顺应了时代的发展，能够使制造企业具有快速的市场响应能力，及时满足消费者多样的消费需求，给消费者提供优质的服务。精益生产的主要内容包括：（1）适时生产(Just In Time，JIT)适时生产是精益生产的核心，它在任何学派提出的精益生产理论中都出现过；在早期汽车生产过程中，由于增加新品种给原来流水生产线带来很大的改变，所以生产率急剧下降，对生产线进行精益改造后，使流水线得到新的生产平衡而保持了高生产率。我们从流水线改造的研究入手，用时空转换和平行生产的理论来解释在企业流水生产中的高速度地生产率，经过采用自动化改造措施后，用适时生产调整和保持流水生产的平衡。（2）成组技术(Group Technology，GT)我们在对企业精益生产分析研究时发现成组技术会十分明显得提高企业的生产效益，它存在两个理论依据，分别如下： 成组升格理论，即通过成组集中后企业会采用升一级的设备和方法进行生产，因而有效地提高了企业的生产效率。在80年代，企业管理人员单纯考虑技术的改造，这给企业的生产带来了一定的效率，但是效率提高的空间是有限的，而且在重组过程中调机器设备和人员组织都会带来一些麻烦，所以企业改造了几年后没什么大的效果。然而，企业在利用精益思想作为指导后，开始了对成组单元的进一步改造，现在的改造的效果要大大超过以前的效果，不仅仅是百分数增长，而是成倍地增长，原因很简单，以前的成组单元经过成改造后仍是采用原来的工艺方法和设备，物流线路虽然理顺了，但仍是宏观的，具体生产线上却没有进一步提高，更没有去进行JIT的平衡生产。企业实施成组技术之后就要考虑精益生产改造，此时改造升级的条件就有所改变了，需要按新的审核条件去考察所采用的设施设备、技术方法，以及组成后的新流水线，当然，改造后的流水线有别于大量生产时的刚性生产线，应该是能根据不同的生产情况进行快速调整的高生产率、高柔性的生产线。不管怎么进行改造，我们的目标仍是要提高设施设备的生产效率，提高企业的整体效益，提高企业的服务质量，而成组技术的应用为这一切提供了可靠的基础。“升格”还会遇到一种情况：一种是在原来大量生产的基础上，当增加产品品种后企业的生产率会下降，但当利用精益改造后可以使生产效率重新升上去，这一种是在“扩容”下的“升格”；另一种真正意义上的“升格”是指改造之前是批量生产，企业应用成组集中技术之后，生产的柔性化大大提高，向柔性化大量生产方向靠。虽然两者的做法不尽相同但是就性质而言，意义是一样的。 “留同变异”是成组技术在企业生产物流工作中提高效率的方法理论。在企业最初的物流系统设计中要遵循留大同变小异的方法，这样才会使企业取得最大的效益。成组技术中的留同变异也有两种做法，分别是：填补法与变参数法，前一种方法可以进一步发展成为拼装法。无论使用什么方法改造，变异是不可能单独存在的，必须有一个原准件，这个原准件的设计是用创成法设计出来的。（3）并行工程(Concurrent Engineering，CE)并行工程是精益生产的设计工作中主要执行的任务之一。企业传统的做法是从产品的设计、工艺安排到生产安排都是串行的，即等待一个过程做完之后再进行下一个过程的继续，这样容易造成加工周期增长，尤其是如果考虑到对问题的反馈时，这样需要修改设计的周期就更加长了。并行工程不但在进度计划安排上做出了改变，产生平行设计作业的可能，而且在技术上也采用了所谓设计为工艺装配的措施。这样使设计人员在前面设计时就可以考虑后续设计时产生的问题，及时地采取措施避免出现反馈重设计，质量也得到了保证。贯彻并行工程可以使设计质量和进度取得双提高。（4）全面质量管理(Total Quality Management，TQM)精益生产是一种可以大大提高效率的方法，但绝不是以牺牲质量为代价的，“质量第一”还在摆在眼前的首要任务。人们对质量的理解已经不单单是检验而是转移到质量的控制上了，预先进行分析，采取保证措施，防止问题产生于生产前。2.3.2精益生产物流系统的技术分析（1）精益生产物流分析工具价值流价值链概念的提出曾给企业提供了一种全新的理论分析方法，而且被认为是确认关键的经营过程之旅的第一步。但是，价值链的观点显得很粗糙，而且比较繁杂。詹姆斯迈天在生存之路计算机技术引发的全新经营革命一书中提出了比“价值链”简单得多的概念价值流。价值流的最终目标是为顾客或最终用户提供结果及良好的用户体验，而价值链的观点实际上是把计算费用和差价作为竞争比较的基础5。价值流是指在企业将具有高价值的产品与服务提供给最终顾客过程中所涉及的一切活动。比如一个企业订单的履行就是一个价值流，订单是该价值流的输入，而输出的是顾客所需要的产品或服务。价值流动是指企业进行正常的生产经营活动所进行的一切有价值活动的总称，因此，企业是一组价值流的集合。如上所述，价值流是企业经营生产中创造价值的一切活动的过程。转换和流动是企业价值流活动中两个十分重要的因素。而分析这两个因素的基础是以时间、成本、价值为特征的物流和信息流，这些基本单元从三个关键的流向上表现的淋漓尽致：从基础概念的构思、产品的设计、工艺流程到最终投入市场的产品流；从订单开始到制定详细生产计划到送货线路的全过程信息流；从原材料输入到制成成品输出，送到用户的物流。因此，正确认识价值流必须从供应链的整体出发，应该放在整个产品的全生命周期中，对特定产品从设计到生产到销售的全部活动，搞清每一步骤和环节，并对他们进行描述和分析。价值流图是一种可视化的图形工具，它可以帮助人们更加形象的了解企业的物流系统。价值流图表现了一个制造企业如何进行生产经营活动并解释了为何进行这样的经营活动的动态过程。在企业生产活动中，对企业产品或服务的产出没有贡献的过程称为不增值的过程。因此，要分析企业不增值的过程或活动，必须分析每一个过程或活动对输出的贡献性。价值流图可以清晰地给出企业增值或不增值的活动或过程。（2）看板拉动实现一个流看板是企业一种有效的管理手段，它能够调节和控制企业的产品在必要时间、必要的地点、以必要的数量生产。企业看板生产的主要精髓是：产品的生产按照内部用户原则，以用户的需求作为生产的根本基础。看板能有效地定量地控制WIP的数量，依据简单化、目视化原则在各生产工序流程间设置拉动控制点，在不同车间之间采用拉动式生产看板控制，使得零件只在需要的时间按需要的数量被生产。根据企业生产产品特性和生产条件的不同，看板生产的方法也就大不相同，但它们的操作原理是相同的。笔者认为一套简单实用的看板运作方法如下：进行简单有效的看板运行；尽可能降低看板的数量；为了方便随时增减和满足产量需求，应尽可能减少看板的容量；将生产看板和取货看板合并在一起，只设一种生产看板；看板卡和看板容器一体化，减少看板管理工作；尽可能采用两箱系统补充低值易耗品；用减小夹具和固定位置法设置工序间看板并严格执行；生产看板的料箱内不允许有不合格品；灵活处理数量不足、需求变化等看板运作过程中的问题。工序间看板(in Process Kanban)的方法是指在企业生产的上下工序间设定WIP数量和位置，这样可以严格的控制生产过程中WIP的数量。工序间看板的措施：首先要对全公司的目视颜色管理方案进行统一设计，在制流转品用蓝色表示、成品用绿色表示、废品或待返工品用红色表示；在上下工序间合适的位置使用蓝色胶纸标识看板区域，看板区域的形状以零件夹具尺寸分割为未标注为标准，做合适数量的长方形，一个小长方形刚好放入一个零件，即该处零件只能按看板形状放入，而且不能超过限制数量(即Kanban的定量要求)；如果该看板区域己放满零件，则前一道工序必须停止加工并主动帮助后工序排除问题6。企业在生产现场管理采取了一种有效的物料补充方法即两箱系统。两箱系统的实施方法：将装有相同物料的两个物料箱非别放在生产流水线和企业仓库内，在物料箱上填上相同的物料信息和数量，如果生产线上的物料使用完毕后，生产人员可以用空箱去库房取来已经装好的另一个物料箱。仓库管理人员根据实际的消耗情况对企业的库存进行每周或每天的核实，这样可以取消大量的清点活动、登记等不增值活动，提高仓库管理人员的工作效率，减少了工作时间，降低了企业成本。两箱系统的方法适用于一些小型零部件、小五金件、辅助料等低值易耗品。设置生产看板的作用在于保证各车间之间生产信息的及时传递、传递生产命令、控制WIP和实现拉动式生产。企业管理人员需要以一段时间的订单数据为基础计算平均每日产量需求，根据历史统计数据分析结果，先将安全时间设为一日，将看板容器容量设为200个，以后根据企业生产运行情况再调整看板数量。看板数量计算公式： （2.1）式中Ks看板数量，单位：个Qt每日产出需求，单位：个Tt上游工序生产周期，单位：个Ts安全时间，单位：个Qt看板容器容量，单位：个Yy成品率生产触发点计算公式： （2.2）式中Tt生产触发点，单位：个Qt每日产出需求，单位：个Qc看板容器容量，单位：个（3）U型布置的加工生产线丰田公司改变了传统的设施设备规划布置方式，采用了U型布局方式。这种布置是根据企业零部件工艺的要求，将生产过程中所需要的机器设备串连在一起，布置成U型生产单元，并在此基础上，将几个U型生产单元结联系在一起，连接成一个整合的生产线，如图2.2入口出口2341567图2.2丰田公司U型生产线 Fig.2.2 Toyota U production lineU型布置的特点：设施设备布局紧密有序，方便了生产过程中在制品工件之间的传输，减少了在制品工件的运输时间和降低了运输成本，有助于实现在制品的单件生产、单件运送；鉴于U型生产线的产品出口和入口都在同一位置上，这样“拉动式”的准时化生产能够在生产单元的各个工序流程中实现；由于采用看板式生产方式，生产单元内的在制品数量稳