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                        六西格瑪的汽車零部件生產系統優化

                        添加時間:2018/11/17 來源:長春工業大學 作者:魏曉燕
                        因其模擬環境與生產環境有所不同,為避免差距明顯影響結果,采用分別對改善前、后裝配線進行仿真,對比分析兩次仿真效果,以此來保證方案和驗證過程的合理有效,避免因盲目實施改進方案帶來的損失。
                        以下為本篇論文正文:

                        摘要

                          近些年,隨著我國經濟的迅速發展,人民生活水平有了很大的提高,汽車成為日常代步工具,汽車需求量急劇攀升。為汽車零部件行業的發展提供了龐大的市場基礎和良好的市場環境,同時也吸引著大量外資企業注入,汽車零部件企業間競爭加劇。如何提高企業競爭力,成為了我國汽車零部件企業生存和發展的關鍵,企業除了加強技術研發之外,對于生產管理模式的優化同樣重要,因此生產管理模式成為了眾多學者的研究焦點。

                          本文以 A 公司為例,對精益六西格瑪管理模式的實施進行了研究。首先對國內外精益六西格瑪相關理論現狀進行了研究,詳細闡述了精益生產和六西格瑪兩種管理方法的核心內容和工具,根據兩種管理方法的整合研究現狀,介紹了精益六西格瑪管理理論及其實施流程。

                          其次,對 A 公司現狀進行了研究,分析了 A 公司作為汽車零部件重點企業率先踐行精益六西格瑪管理的必要性。根據 A 公司當前生產系統管理現狀,分析了實施精益六西格瑪的可行性。

                          再次,按照精益六西格瑪 DMAIC 流程在 A 公司實施精益六西格瑪改善。分析客戶聲音和需求,確定出優先實施精益六西格瑪的項目內容:針對離合器蓋總成裝配線,以提高生產效率、降低廢品率為目標進行改善;綜合利用價值流分析、流程分析、生產線平衡分析和失效模式分析等方法,找出導致生產效率低、廢品率高的根本原因;應用程序分析、作業分析、快速換模、混合拉動系統等精益生產工具對生產系統進行優化,制定出了適合 A 公司的改進方案。

                          最后,利用 Flexsim 軟件分別對改善前后的離合器蓋總成裝配線進行了仿真,對比分析仿真結果,生產效率明顯提高,降低了不良品產生的可能性。期待本文能夠為汽車零部件企業實施精益六西格瑪提供借鑒和參考。

                          關鍵詞:精益六西格瑪汽車零部件 DMAIC 生產線平衡 Flexsim 仿真

                        Abstract

                          With the rapid development of our national economy, the standards of living have been improved greatly in recent years. The automobile becomes the people indispensable riding instead of walking tool.The increasing demand for automobiles provides a substantial market and a favorable market environment for automobile parts industry.At the same time, it also attracts a large number of foreign-funded enterprises, and the competition among automobile parts enterprises becomes fierce.How to improve the competitiveness of enterprises has become the key problem which could affect the subsistence and development ofautomobile parts enterprises.In addition to strengthening technology research, the optimization of production management mode is equally important.Therefore, the production management model has become the focus of many scholars.

                          This paper takes A company as an example to study the implementation of Lean Six Sigma. Firstly, this thesis reviewed researches on related issues done by experts and scholars home and abroad,introduces the nucleus and contentsof Lean Production and Six Sigma. According to current research on Lean Production and Six Sigma, the connotation and implementation process of Lean Six Sigma are pointed out.

                          Secondly,the present development situation ofautomobile parts industry and A Company are analyzed by some data, anddiscusses the necessity of applying Lean Six Sigma to A Company.It identifies the necessity of implementingLean Six Sigmabased on the current situation of production system management in A Company.

                          Thirdly,the whole project is administrated by Lean Six Sigma DMAIC procedures.Analysis of customer voice and requirements, determine the content of Lean Six Sigma project to improvetheproduction efficiency and reduce scrap rateof clutch cover assembly line. By using the methods of Value Stream Analysis, Process Analysis,Line Balanceand Failure Mode and Effects Analysis to find out the root cause of improvement.Optimize the production system with Lean Production tools such asProgram Analysis,Operation Analysis,SMED, mixed pull system and so on.

                          Finally,Flexsim software was used to simulate the clutch cover assembly line before and after improvement.The simulation results show that the production efficiency is improved obviously.The possibility of bad products is reduced. This proves that the improvement program is effective. It is expected that this paper will provide reference and reference for the implementation of Lean Six Sigma for automobile parts enterprises.

                          Key words: Lean Six Sigma Automobile parts DMAICLine balancing Flexsim simulation

                          在過去的十幾年間,受全球政治、經濟形勢等因素的影響,眾多行業的市場重心由歐美轉向亞洲,汽車工業的發展也不例外,我國汽車市場成為全球汽車企業關注的焦點。為了實現汽車強國的戰略目標,我國相繼出臺了一系列政策,扶持汽車行業的發展。在國家政策和良好經濟形勢的帶動下,我國汽車工業的行業規模不斷擴大,發展態勢良好。汽車零部件行業位于汽車工業價值鏈的中游,是銜接上下游產業的重要環節,發展速度穩步攀升。

                          在汽車零部件行業高速發展的同時,汽車零部件企業也面臨著多方面的挑戰。

                         。1)競爭日趨激烈。國內巨大的整車市場和開放的投資環境吸引了許多國外汽車零部件巨頭的目光,加上國內中小型汽車零部件企業的興起,使得行業競爭呈現白熱化狀態。

                         。2)客戶需求日益多樣化。汽車產業用戶群體龐大,顧客對產品的需求各不相同,為了適應客戶,整車行業車型不斷升級更新,對零部件的要求也隨之變化,快速響應客戶需求成為關鍵。

                         。3)質量要求高。產品質量是整車企業選擇配套商時考慮的主要因素,且質量標準愈加嚴格。

                         。4)成本壓力。隨著原材料成本和勞動力成本的不斷上漲,產品利潤率變低,企業經營困難。當前,汽車零部件企業面臨成本、質量和效率的重重考驗。

                          為擺脫當前困局、提高企業競爭力,在外部環境優勢不明顯的情況下,我國汽車零部件制造商試圖從內部生產管理系統中尋找突破點,引入先進的管理理念改革管理模式。許多汽車零部件企業開始實施推廣精益生產和六西格管理方法,在短時間內取得了不錯的效果,但是易出現反復的情況,生產系統不能及時的隨市場需求的變化而變化,改善效果長期保持的難度較大。

                          因此,學者和企業將目光轉移到精益六西格瑪管理模式上來,一種綜合了上述兩種管理方法各自優勢的先進管理模式。二十世紀九十年代,國外有近一半的制造企業采用精益六西格瑪管理方法,并取得了不凡的成就。實踐證明,精益六西格瑪通過綜合使用各種改進工具,達到改善業務流程、減少浪費和變異、提高產品質量、降低企業運營成本的目的,幫助汽車零部件企業快速響應客戶多樣化需求,提升顧客滿意度,贏得行業競爭力。由此可見,有必要進行精益六西格瑪在汽車零部件企業的應用研究。

                         。1)本文以汽車零部件企業為例,在充分分析了我國汽車零部件行業現狀和 A公司現狀的基礎上,從 A 公司自身條件出發,實施精益六西格瑪改進。研究中細化了精益六西格的實施進程和詳細的工具應用,以期為 A 公司后續的改進項目提供參考,期望能對 A 公司順利度過產業結構調整期有著重要理論意義。

                         。2)本文在制定精益六西格瑪改善方案后,采用 Flexsim 仿真軟件模擬優化。

                          因其模擬環境與生產環境有所不同,為避免差距明顯影響結果,采用分別對改善前、后裝配線進行仿真,對比分析兩次仿真效果,以此來保證方案和驗證過程的合理有效,避免因盲目實施改進方案帶來的損失。愿本論文的研究成果同時也能為其他企業實施精益六西格瑪管理提供借鑒和參考。精益生產和六西格瑪管理是目前較常用的流程改進和質量管理方法,自提出以來一直受到廣泛的關注。隨著精益生產和六西格瑪管理的推廣和應用,兩者整合后的管理方法,逐漸成為研究的重點。

                          國外對精益六西格瑪的研究較早,在理論研究的同時,眾多知名企業也在實踐中實施精益六西格瑪,已經積累了大量研究與應用成果,主要包括:

                          Michael L.George(2002)提出在有效結合精益生產、六西格瑪的速度和質量優勢的基礎上,通過六西格瑪流程的實施,縮短生產周期、保證準時交貨率,以實現股東的最大價值[1]。Pojasek R B(2003)認為兩者的結合應從系統的角度出發,對于不同企業,根據各自企業文化不同,在使用時六西格瑪和精益生產方式和工具所占比重不同[2]。

                          David Drickhamer(2004)認為可以先使用精益生產來消除簡單的變異,再使用六西格瑪 DMAIC 流程改進復雜的變異[3]。在此觀點中,精益六西格瑪的實施流程不能將兩種方法有效融合,應用時將精益生產和六西格瑪分離開來,具有一定的局限性。Edward D.Arnheiter 和 JohnMaleyef(2005)認為精益生產和六西格瑪管理都與全面質量管理(TQM)有聯系,是用于質量和流程的改進方法,可以有效整合到一起[4]。在總結兩種管理方法的不同之處和相同之處后,從共同點出發,進行有效整合。

                          六西格瑪的汽車零部件生產系統仿真演示:

                        離合器蓋總成裝配線布局圖
                        離合器蓋總成裝配線布局圖

                        OP2 剔除異常值
                        OP2 剔除異常值

                        極大似然估計概率圖
                        極大似然估計概率圖

                        Source參數設置
                        Source參數設置

                        檢測安裝高度及分離指跳動工序參數設置
                        檢測安裝高度及分離指跳動工序參數設置

                        性能檢測工序不合格品處理流程參數設置
                        性能檢測工序不合格品處理流程參數設置

                        不合格品處理流程參數設置
                        不合格品處理流程參數設置

                        目錄

                          摘要
                          Abstract
                          第 1 章緒論
                            1.1 研究背景和意義
                              1.1.1 研究背景
                              1.1.2 研究意義
                            1.2 國內外研究現狀
                              1.2.1 國外研究現狀
                              1.2.2 國內研究現狀
                            1.3 論文的研究內容和技術路線
                              1.3.1 論文的研究內容
                              1.3.2 技術路線
                            1.4 本章小結
                          第 2 章精益六西格瑪體系
                            2.1 精益生產
                              2.1.1 精益生產的起源與發展
                              2.1.2 精益生產的特點
                              2.1.3 精益生產的工具
                            2.2 六西格瑪管理理論
                              2.2.1 六西格瑪的起源與發展
                              2.2.2 六西格瑪的內涵
                              2.2.3 六西格瑪的實施流程
                            2.3 精益六西格瑪理論
                              2.3.1 精益六西格瑪的內涵
                              2.3.2 精益六西格瑪的實施流程
                            2.4 本章小結
                          第 3 章 A 公司精益六西格瑪改善研究
                            3.1 A 公司現狀分析
                              3.1.1 A 公司簡介
                              3.1.2 A 公司經營現狀
                              3.1.3 A 公司精益六西格瑪實施基礎
                            3.2 定義階段(D
                              3.2.1 確定顧客關鍵需求
                              3.2.2 確定項目范圍
                              3.2.3 確定項目目標
                            3.3 測量階段(M
                              3.3.1 測量工序工時
                              3.3.2 現狀價值流圖
                              3.3.3 工序廢品率統計
                            3.4 分析階段(A
                              3.4.1 產品工藝流程分析
                              3.4.2 生產線平衡分析
                              3.4.3 影響廢品率的原因分析
                            3.5 改進階段(I
                              3.5.1 工藝流程優化
                              3.5.2 生產線平衡優化
                              3.5.3 快速換模
                              3.5.4 員工多技能培訓
                              3.5.5 規范性文件的制定與推廣
                              3.5.6 防呆措施
                              3.5.7 混合拉動系統
                            3.6 控制階段(C
                            3.7 本章小結
                          第 4 章基于 Flexsim 的生產系統仿真
                            4.1 Flexsim 軟件介紹
                            4.2 改善前生產系統仿真
                              4.2.1 改善前生產系統仿真模型設計
                              4.2.2 模型可靠性驗證
                              4.2.3 仿真運行結果分析
                            4.3 改善后生產系統仿真
                              4.3.1 改善后生產系統仿真模型設計
                              4.3.2 仿真運行結果分析
                            4.4 改善前后生產系統仿真結果對比與分析
                            4.5 本章小結
                          第 5 章總結與展望
                            5.1 全文總結
                            5.2 研究展望
                          致謝
                          參考文獻
                          附錄

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