价值流分析与改善

价值流分析与改善(VSM)咨询
天行健不仅见证精益生产在中国的传播，
更为众多企业实施精益改善与构建精益运营系统，持续为企业贡献价值。

大纲：
一、价值流定义
二、价值流意义
三、价值流使用场合
四、价值流图基本框架
五、价值流符号介绍
六、与价值流相关的KPI介绍
价值流的思想起源于丰田公司，但在开始运用时并没有名称，之后丰田公司以“物与信息流图(Material and Information Flow Diagram)”称呼它，并在实践中采用边干边总结的方法流程来发展。

1991年，《改变世界的机器》一书开启了研究及反思丰田之风气后，1996年，几位原作者，Womach等人又编撰了《精益思想》(Lean Thinking)一书，轮廓性地阐述了精益生产的五大模块，把精益生产推向了一个新的高度。

但对于其中价值流的具体操作方法见于1998年麦克·鲁斯(Mike Rother)和约翰·舒克(John Shook)撰写的《Learning to See》，在这本书里作者总结了价值流及其应用方法，并在随后的推介中得到了制造业特别是汽车行业的一致认同和好评。

但其时的价值流图析，也存在局限性，就是对象较多地局限在一个工厂内，我们知道，几乎所有产品都不能在一个工厂内完成，其价值流一般都要经过若干个工厂、供应商，甚至这些工厂在不同的国家。

仅对一个工厂进行价值流图析虽然可以消除这个过程中的浪费，但要完全消除浪费，就要对整个价值流进行分析。

一、价值流定义
价值流就是一个产品通过其生产工程的全部活动(包括增值及非增值价值的活动)。

其中对于一个产品来说，有两个流程特别重要:
1、从原材料到交付客户手中的生产流程。

2、从概念到投产的设计流程。

如一个产品的流动，应该是至少不少于郎咸平先生所谓的“6+1”，包括顾客要求收集、分析、概念设计、产品设计、工程开发管理、生产制造管理、供应商及订单管理、生产交付、
销售(含渠道及终端)、客户服务等，将历经很多制程工序，需要许多公司工厂甚至要跨越许多国家和地区。

在狭义的VSM中，我们主要讨论工厂内的价值流，即精益生产相关联的产品中从顾客需求到产品交付的生产流，它也是现阶段我们努力实施精益生产的主要领域。

二、价值流意义
1、发现浪费及问题的工具。

它从宏观角度，从input-output的流程上审视业务及制程，可以让你轻易看到浪费源(隐蔽的工厂:过多的库存、重工、时间浪费、搬运、检测等)，从而为企业进行持续的、系统化的改进提供科学依据。

2、通用语言。

价值流可以作为流程、制程改善的通用语言，使得不同部门间容易沟通。

3、确定及区别改善重点的优先次序的工具，避免“只挑容易的”来改进，使改善的投人回收比最大。

4、价值流技术是编制改善计划及实施计划的基础。

三、价值流使用场合
六西格玛理论中，有一个重要工具-FMEA，在进行初试分析的时候需要用到它，以指引改善方向;当已进行一些改进后，再进行FMEA分析，以确认改进是否达到效果。

所以FMEA是六西格玛质量改进过程中的一项串联总体改善方向、阶段及总体总结的重要工具。

价值流分析在精益生产中的作用，就如同FMEA一样，起着总体改善方向指引、阶段及总体成效总结的串联作用。

四、价值流图基本框架
A区域是客户区域，需要了解客户需求量、交货频次、运输方式等。

B区域是供应商区域，需要了解供应商供货方式、交货频次、运输方法等。

C区域是信息流区域，需要了解信息从客户到企业生产计划部门，从市场计划部门到供应商和内部各厂之间的电子/手工信息传送方式、控制点控制方式、交货需求等信息。

D区域是作业流物流区域，需要了解原物料从供应商开始，经历企业内部各主要生产环节直到做成成品交货的作业流、物流流动的全部步骤，物流停止区域—各仓库的分布。

E区域是数据及时间框，它是记录上述A, B, D各区域的相关重要KPI数据，并对于整个生产物流、信息流的运作效率、平衡性、浪费藏匿点作出评价，便于在此基础上作改善。

五、价值流符号介绍
六、与价值流相关的KPI介绍
1、Takt Time
有许多IE对Takt Time, Cycle Time, Lead Time, Neck Time, Standard Time这些名词较为混淆，在下面我们将对其详细讲解。

Takt Time，又叫节拍时间。

Takt是一个德语词汇，表示像音乐节拍器那样准确的间隔时间，它本来是20世纪30年代德国飞机制造工业中使用的一个生产管理术语，意指把
飞机移动到下一个生产位置的时间间隔，所以又常常被叫做产距时间。

这个概念于20世纪50年代开始在丰田公司被广泛应用，并于60年代晚期推广到丰田公司所有的供应商。

Takt Time基本特点是直接面对客户需求，是由客户决定而不是内部自然产生的。

其基本公式:
Takt Time=计划工作时间/客户需求
可用的生产时间除以顾客需求量，计划工作时间是排除停机、临时休息、换模等无效时间的净时间。

例如一个机械厂每天运转480分钟，顾客每天的需求为240件产品，那么节拍时间就是两分钟。

类似的，如果顾客每个月需要两件产品，那么节拍时间就是两周。

使用节拍时间的月的在于把生产与需求相匹配。

它提供了精益生产系统的“心跳节奏”。

Takt Time是一个非常重要的概念。

目的是平衡每个制程以便达到连续流动。

因为客户需求变动所以我们需要有不同的T/T，一个精益企业/制程应该有能力对客户需求变化作出反应。

一个精益的制程有能力灵活地应对顾客需求而不是建立库存以补偿客户需求波动。

丰田公司通常每个月评审一次节拍时间，每10天进行一次调整检查。

2、Machine Time和Cycle Time
机器时间(Machine Time, M/T):机器生产一个周期时间(但调机、换刀等非增值时间不计在内)。

周期时间((Cycle Time,C/T):指作业者一个人进行标准作业时，标准状态下完成一个动作循环的时间。

周期时间一般不考虑机器时间与人作业时间和是多少，而是直接取产品的生产周期。

比如表2.12所示作业:
在这里，机器时间40s，人动作时间5s，合计周期时间45s。

看表2.13情况:
在这里，机器时间40s，人动作时间20s，合计周期时间还是45s。

看表2.14情况:
在这里，机器时间40s，人动作时间65s，合计周期时间是65s。

所以说，周期时间观察对象是产品周期，但不仅仅涵盖设备周期时间。

在精益生产中，周期时间和机器时间是可变的，根据客户需求根据不同的T/T而变化的，这是周期时间和以后讲的标准时间的差异之处。

3、L/T: Lead Time是前置时间，广义上指从客户下订单到交货取回货款之间的时间，狭义上讲就是半成品在制程内的流转时间。

L/T基本上由两部分时间组成，即L/T=加工时间+停滞时间。

在分析生产实际时可以将其细分为以下三部分，即L/T=制程内加工时间+制程间搬运时间+制程间等待(库存)时间。

它的公式是:L/T= WIP数量xT/T(利特尔法则Little's Law)。

如何计算L/T:
(1)制程内W/P对应L/T=WIP数量(制程内所有WIP数量)xT/T(本制程T/T)
(2)制程间WIP对应L/T=WIP数量(制程间所有WIP数量)xT/T(下制程T/T)
①L/T时间短的优点。

1)预测准确，资源准备有序。

L/T短的最大特点是不需要做太久的市场预测，这就避免了L/T过长带来的预测紊乱，使得企业在做市场安排时井井有条，不会浪费资源。

可以想象，当预测不准时，出于安全考虑一般会多准备资源，如设备、人力、场地、原材料、零部件、辅料等资源，那就无形中浪费了许多资源。

2)交货时间短。

像服装公司ZARA，它从概念到上市只有两周不到，而国内一般工厂需要3个月。

在这个案例中交货期长的话就容易失掉客户，交货期越短越容易响应客户的需求，赢得客户。

3)库存少，库存费用低。

L/T时间短，从采购到出货时间短，中间品和库存也会低，库存费用相应也会低。

据初步估算，实施精益的企业其库存可以比原先降低80%以上。

4)在制品少，中间费用低。

L/T短的前提是生产的连续性和流动性。

这就要求生产各制程、各工站的平衡性要好，同时还有生产批量的规模变小，线平衡好，生产批量小那么结果就能大幅度压缩在制品，保持最小的W/P和中间费用。

5)工程变更时损失小。

工程变更ECN，当然还有设计变更DCN在制造过程中是正常的，会频频出现的。

那么在L/T时间短、库存及在制品都小的情况下，制造系统可以将工程变更产生的仓库“积压品”降至最低，而至损失最小。

②生产批量对于L/T的影响。

生产批量对于L/T的大小有着直接的影响。

批量大则L/T长。

一个制程3个工站A,B,C各自周期为1分钟。

如果批量为100，那么从现在开始计时，100分钟后这批半成品才从A制程出来，同理300分钟后才从C制程出来为成品。

即便客户只需要1个产品，也需要等300分钟。

如果批量为1件，同理，3分钟后客户就可以拿到第1个产品。

效果有很大不同。

最后拿到第100个也是要等到300分钟但只要客户不是以100为单位成批要货，那么小批量在L/T上的优异表现是毋庸置疑的。

③缩短L/T时间的方法。

要缩短等待时间无非三种途径:
1)让各制程生产同期化，制程间等待时间最短;
2)搬运时间缩短;
3)加工时间缩短。

④WIP (Work in Process，在制品)。

WIP是个很重要的概念。

宏观上说，WIP 是从原材料投入生产到成品入库为止，处于生产过程各工艺阶段尚未完成的各种制品的总称，不含素材及成品。

微观上说，生产线上所有没有变成成品的半成品都是WIP，包括等待中的、加工中的。

我们可以这样认为，工厂突然停电，一切活动停下来后，所有存在的半成品都是WIP，因为它占用了资金和资源，与增值与否没关系。

⑤ΣLT。

总前置时间任(ΣLT):是制造过程中所有制程的L/T的总和。

对于制造过程而言，也就等于MCT (Manufacturing Cycle Time)，指从原材料到最终成品交货的全部制造时间的总和，就是将产品交付期加上将产品运输到客户的时间。

包括处理订单的延误、将订单输入生产系统的时间，或由于顾客订单超过生产能力而导致的等待时间等。

简而言之，就是顾客要为产品等待的总时间。

⑥VAT。

增值时间((Value Added Time, VAT):在生产的过程中，能实际为顾客增加价值的加工时间。

这类加工包括四类，即第一类是改变产品物理特性而增加产品价值的作业;第二类是改变产品化学特性而增加产品价值的作业;第三类是对零件进行组装而增加
产品价值的作业;第四类是对产品进行包装而增加产品价值的作业。

下面用一个案例解析一下L/T, VAT, NVAT, W/H, Cycle Time。

的关系。

在左边制程中，周期时间是30秒，而增值时间只有10秒，那么另外的20秒就只好闲着，就变成了非增值时间。

后面仓库的库存是50pcs，那么这里的非增值时间就是
30x50=1500秒，如果计算整个制程的L/T，就要作业过程和库存制程相加，那么就是1500+30即1530了。

关于VAT的一个重要问题:
在多任务站中，3个工站的Cycle Time分别是10, 12, 15秒，节拍时间是15秒，那么如何计算VAT?
正确答案:VAT应该是10+12+15=37秒而不是45秒。

解析:两个时间即45和37中间的8秒就是等待时间，这样浪费问题就暴露出来了。

一定要记住，L/T是个实际测量值而不是理论计算值，是个output而不是一个input。

好比我们在吃饭，从点餐完毕到上菜的时间就是L/T，没有必要去计算饭店内部各环节的时间，例如下单到厨房、备菜、切菜、烧菜、等待上菜等，如果那样是舍本逐末，注定事倍功半或者无功而返。