精益数字化实践-安灯系统让企业更精益

2025-01-14 07:29   上海  

一、什么是精益

    精益生产(Lean Production)是一种以减少生产过程中的浪费为核心,通过优化生产流程,提高生产效率和质量的生产管理模式。它强调以客户需求为导向,通过持续改进和流程优化,实现高质量、低成本、快速响应的生产目标。精益生产不仅是一种生产方式,更是一种企业文化和经营管理哲学的体现。

     精益转型是指企业在保持核心业务稳定的基础上,通过引入精益管理理念和方法,对企业的生产、运营、管理等各个环节进行持续优化和改进,从而实现企业整体效率和竞争力的提升,将精益的理念和方法运用在工作中的方方面面,提升企业经营管理绩效,从而达到持续长期成功的目的,提升企业核心竞争力。

二、精益思想的核心原则

  精益生产的五个核心原则:

  1. 价值(Value)原则:顾客定义价值,只有为顾客创造价值的活动才是有意义的,站在客户的角度审视我们的工作。

  2. 2.     价值流(Value Stream)原则:通过识别并优化价值流,哪些是增值活动--VA,哪些是非增值活动--NVA,尽量消除不增值的浪费。

  3. 3.     流动(Flow)原则:持续不断地优化生产流程,让增值活动流动起来,而不是停止或等待。

  4. 4.     拉动(Pull)原则:根据市场/客户需求拉动生产,仅生产有客户需求的产品,避免过量生产。当工序间不能连续流动的时候,使用看板拉动来实现前后道工序的连续生产。

  5. 尽善尽美(Perfection)原则:不断寻求改进的机会,追求卓越,持续改善

三、什么是精益数字化

  • 定义:精益数字化是以精益思想为基础,通过算法、模型、精益工具对数字化支撑的生产经营活动进行全价值链优化,以实现缩短交货期、降低成本、提高效率、提升质量、助推人才育成的新型管理技术模式。

  • 核心思想:精益数字化强调“精”与“益”的结合,即追求生产活动的精良、精准、精美,同时实现企业的利益、效益最大化。它融合了精益生产的理念与数字化技术的优势,旨在通过数字化手段实现精益管理的目标。


四、什么是安灯系统

安灯系统(Andon系统)是一种起源于日本丰田汽车公司的信息管理工具,主要用于实现车间现场异常快速反应的管理系统。以下是对安灯系统的详细解释:

1、定义与起源

  • 命名与别称:

英文名:Andon system

中文名:安灯系统。

英文别名:Andon

中文别名有:暗灯、安东、亮灯、按灯。

Andon为日语的音译,意思为“灯”、“灯笼”。

  • 定义:安灯系统是一种通过分布于车间各处的灯光和声音报警系统,收集生产线上有关设备和质量等信息的信息管理工具

  • 起源:安灯系统最早起源于日本丰田汽车公司,起源于日本丰田汽车公司,主要用于实现车间现场的目视管理。在一个安灯系统中每个设备或工作站都装配有呼叫灯,如果生产过程中发现问题,操作员(或设备自己)会将灯打开引起注意,使得生产过程中的问题得到及时处理,避免生产过程的中断或减少它们重复发生的可能性,实现“立即暂停制度”,即时解决质量问题,避免更多的损失和浪费发生。
  • 发展:安灯系统伴随丰田精益生产的同步发展,经历了4个阶段的发展

2、功能与特点

  • 目视化管理:安灯系统通过灯光和声音报警,使生产过程中的问题得到即时反馈,实现目视化管理,提高生产线的透明度和可控性。

  • 信息传递:安灯系统能够快速传递生产线上的问题信息,通知相关人员及时处理,减少生产中断和损失。

  • 数据分析:安灯系统可以记录和分析生产过程中的问题数据,为生产管理和持续改进提供数据支持

  • 高度定制化:安灯系统可以根据不同企业的实际需求进行高度定制化设计,如涉及到内部的异常处置方法和流程不一样,软件的功能也是定制化的,还有硬件的定制化,如指示灯的颜色、数量、报警方式等,硬件部分上海安灯已经实现了全部标准化,能够适应99%以上的配置需求。

3、应用场景

  • 制造业:安灯系统广泛应用于汽车制造、电子制造等制造业领域,用于实时监控生产线的状态和处理异常情况。

  • 物流业:在物流业中,安灯系统可以用于监控货物的运输状态和处理运输过程中的异常情况。

  • 其他行业:安灯系统还可以应用于医疗行业、餐饮业等其他行业,用于实时监控和管理各种生产或服务过程。

4、系统组成

  • 主机:主要完成安灯系统信号收发和数据信息显示。

  • 终端:完成工位状态输入和确认,也可以是传感器数据采集设备。

  • 灯塔:通过多层信号警示灯显示对应工位当前状态

腕表:通过手腕戴的手表的通知,实时感知腕表的振动和声音报警

  • 看板:通过单色、双色、LED屏及LCD屏显示文字信息,显示各种安灯系统数据信息。

  • 其他辅助设备:如广播系统、寻呼系统、移动信息终端等,用于实现报警信息的同步播报、人员呼叫和远距离接收安灯事件信息等功能。

综上所述,安灯系统是一种高效、智能的异常快速处置信息管理工具,在制造业和其他行业中发挥着重要作用,随着数字化和智能化技术的不断发展,安灯系统的功能和性能将得到进一步提升和优化。

五、基于精益数字化的安灯系统

1、定义:基于精益数字化的安灯系统是一个基于JIT(Just in time)和自働化的异常快速处理工具,旨在通过数字化技术提升突发异常的效率和准确性,从而进一步推动企业的精益生产和数字化建设,更快更多消先进除生产过程的各种浪费行为,提升生产效率,降本增效,促进数字化转型。


以下是基于精益数字化的安灯系统建设的关键步骤:

2、需求分析

     明确目标确定安灯系统需要解决的具体问题,主要涉及到人、机、料、法、环等常见异常类型,这些异常的处理流程是什么,由谁来触发,谁来处理,怎么处理,预案是什么?也要兼顾提高生产线的响应速度、减少生产中断,不给操作工添加麻烦等。

      现状评估分析当前生产线的运行状况,包括生产流程、设备状态、人员配置等,特别要强调的是,大多的工厂的处置流程是不完整的,在上安灯系统之前是考虑不周的,比如当某个异常出现时,在什么情况上应该通知到谁,怎么通知合适,怎么完成一个闭环管理等。

3、系统设计

 模块划分:安灯系统通常由数据采集、系统控制、系统输出和现场网络四个模块组成。每个模块都需要根据实际需求进行详细设计。

 硬件选型:选择适合的硬件设备,如无线呼叫按钮盒、报警灯、显示屏等。这些设备需要满足生产线的特定需求,并具备足够的耐用性和稳定性。

采集模块

通知模块

软件开发:根据异常处理的工作流程,设计开发安灯系统的软件部分,包括数据采集程序、控制逻辑、用户界面等。软件设计应注重易用性、稳定性和可扩展性。

4、系统集成

 数据接口:确保安灯系统能够与企业的其他数字化系统(如MES、ERP、PLM、WMS、APS等)无缝对接,实现数据的实时共享和交换

网络架构:设计合理的网络架构,确保安灯系统能够在生产现场稳定运行,并支持远程监控和管理。网络设备一般要考虑到电脑、服务器、工作站的联网,也要充分到安灯采集器、腕表、报警灯的集中控制器的联网。在民营企业,安灯网络一般和IT及OT网络是可以共用的,在外资企业,一般需要重建安灯局域网络,避免与现有的办公网络直接联通。

 安全策略:制定严格的安全策略,保护安灯系统的数据安全和网络安全,防止恶意攻击和数据泄露。对于使用安灯数据级别比较高的企业,还会建设异地备份中心、定期数据同步,灾难恢复演练,如果是选择云服务,可以选择合适的技术和工具,提高系统的可靠性和可用性

5、实施与部署

安装调试:在生产线现场安装安灯系统的硬件设备,硬件包括两部分,一部分是硬安灯的设备,还有一部分是软安灯的平板、手持机等设备,进行软件调试和测试,确保系统能够正常运行。

员工培训:对生产线员工进行安灯系统的使用培训,确保他们能够熟练操作并充分利用系统的功能。由于安灯系统是个小系统,却涉及到整个公司的所有的部门,所以员工的培训不仅生产部门,还包括各个主要部门员工的培训。

试运行:在正式投入运行之前,进行一段时间的试运行,以便发现和解决潜在的问题。对于定制化的安灯系统,遵循需求、调研、开发、测试、试运行的流程,其中试运行的周期取决系统的大小和客户的认可程度。

7、持续优化

 数据分析:利用安灯系统收集的数据进行深度分析,发现生产过程中的瓶颈和问题,并提出改进措施,统计分析常用的数据包括MTTR,MTBF,以及多种维度的分析,如空间(工厂、车间、产线、工位),时间(日、周、月、年),频次(时长、次数、触发时长、响应时长),事件(人、机、料、法、环),柏拉图等。

系统升级:根据实际需求和技术发展,定期对安灯系统进行升级和优化,以提高系统的性能和功能。

反馈机制:建立有效的反馈机制,鼓励员工提出对安灯系统的改进建议,并及时响应和处理这些建议。精益数字化实践的过程是个循序渐进的过程,任何的实物的落地一定是螺旋式上升,波浪式前进,项目负责人要及时吸收各个使用部门的各种意见,做好下一次迭代升级的准备工作。

8、安灯数字化的精益管理基因

      随着精益管理和数字化转型的快速发展进程,安灯系统现在成为新建工厂必备的工具软件,老工厂升级改造的首选系统。一方面是企业的管理者的认知思维的提升,另一方面也是安灯系统的低投入高回报的价值决定的,这离不开安灯系统的精益管理基因

自働化:精益自働化强调在生产过程中融入人的智慧,实现自动停止异常的机制。安灯系统是实现精益自働化的重要工具,安灯系统能够在出现问题时及时发出信号,触发生产线的暂停,可以通过自动、半自动以及人工的方式,实现系统科学的停机机制。

JIT准时化:精益 JIT 准时化追求在必要的时间生产必要数量的必要产品。安灯系统能够实时监控生产流程,在生产环节出现异常情况时(如设备故障、物料短缺等)发出信号。这种信号反馈机制与 JIT 准时化紧密相连,是保障 JIT 顺利实施的重要环节。因为一旦生产节奏被打乱,安灯系统可以及时告知相关人员,从而让生产进度能尽快恢复正常,确保准时交付。

拉动式生产:

       需求传递:精益拉动式生产是由下游需求拉动上游生产安灯系统作为信息传递工具,当下游工序需求发生改变(如紧急订单插入、需求减少)时,可及时发出信号,使上游工序快速响应,就像纽带一样连接上下游的需求信息。
      生产节奏协调拉动式生产要求各工序节拍一致。安灯系统能够实时监控各工序状态,一旦某个工序出现异常(如设备故障、人员短缺)影响生产节奏,系统发出警报,帮助协调各工序按节奏生产。
        质量反馈机制在拉动式生产中,质量问题会阻碍生产流程。安灯系统能在工序发现质量问题的第一时间反馈,让问题得到及时处理,防止不良品流入下一道工序。

 TPM辅助式工具:

1、在设备维护方面,TPM 致力于提升设备综合效率,安灯系统可实时监测设备状态。设备一有异常,如故障、性能下降,安灯就发出信号,为 TPM 的预防性维护提供信息。

2、故障响应上,TPM 要求快速恢复设备运行,安灯系统能在故障时立即警报,精准定位故障设备和类型,让维修人员快速响应,助力 TPM 应急维修

3、人员协作角度,TPM 需要全员参与,安灯系统是信息交流平台。操作人员发现异常报警,维修人员接收并反馈维修进度,管理人员也能了解情况,各方协作完成设备维护,从而更好地保障设备稳定运行,实现 TPM 的目标。

停机机制:精益生产中的停机机制是一种用于快速发现和解决生产过程中问题的策略。它强调当生产过程出现质量、设备故障或其他异常情况时,立即停止生产,以避免生产出更多的不合格产品,同时促使问题能够被及时发现和解决,安灯系统是实现停机机制的良好工具。

现场区域控制:精益生产中的现场区域控制是指对生产现场的各个工作区域(包括车间、仓库、物料暂存区等)进行系统的规划、组织、管理和监督,以确保工作区域的高效利用、物流顺畅、质量稳定以及人员安全。安灯系统可以通过异常管理的区域组织划分,来实现精益生产的有效区域控制力。

精益领导力:精益领导力是一种管理理念,强调领导者在推动精益生产和持续改善过程中的关键作用。精益领导者借助安灯系统来及时发现问题,安灯系统还体现了精益领导力中对员工的授权,精益领导者鼓励员工在发现问题时积极触发安灯,让员工有权力停止生产线,可以利用安灯系统记录的问题数据来推动持续改善,还可以通过安灯系统营造一种透明、开放的沟通文化。

目视化管理:通过安灯系统的声光报警和显示屏功能,实现生产过程的目视化管理,提高生产线的透明度和可控性

异常处理:利用安灯系统快速响应生产线上的异常情况,并通知相关人员及时处理,以减少生产中断和损失。

 持续改进:结合精益生产理念,利用安灯系统收集的数据进行持续改进,不断优化生产流程和提高生产效率。

        综上所述,基于精益数字化的安灯系统建设需要从需求分析、系统设计、系统集成、实施与部署、持续优化以及精益化应用等多个方面进行综合考虑和实施。通过这一过程,企业可以建立一个高效、智能、可持续的安灯系统,打造企业级异常快速响应工作流,大幅减少等待浪费时间,拉动8大浪费的有效解决,为精益生产和数字化转型提供有力支持。

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