【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 科技動(dòng)態(tài)】在計(jì)劃和實(shí)施加工方案時(shí)，制造商通常會(huì)將重點(diǎn)放在內(nèi)部加工的操作要素上，而忽略加工的終目的：確?？蛻魸M意。
 

　　在很大程度上，客戶滿意度是以盡可能縮短從客戶下訂單到成品交付的時(shí)間為基礎(chǔ)的。在過去，制造商通過加工成千上萬個(gè)相同的零件并準(zhǔn)備大量庫存以便可以立即發(fā)貨，來大限度地縮短交付時(shí)間。這種種類少、產(chǎn)量高(LMHV)的生產(chǎn)方案使制造商能夠在整個(gè)逐步進(jìn)行的加工過程中，及時(shí)滿足客戶的需求并避免出現(xiàn)意外的生產(chǎn)錯(cuò)誤和中斷。
 

　　然而，今天的市場(chǎng)需求卻截然不同。越來越多的客戶訂購為特定需求定制的小批量產(chǎn)品。因此，制造商很少進(jìn)行大量生產(chǎn)。成組的重復(fù)組件不是大批量生產(chǎn)的，而是幾百個(gè)、幾十個(gè)甚至單個(gè)地生產(chǎn)的。這些種類多、產(chǎn)量低(HMLV)的生產(chǎn)方案沒有為持續(xù)的過程開發(fā)或意外中斷留出余地。制造商必須確保整個(gè)加工過程完全可靠。即時(shí)速度、一致性和可預(yù)測(cè)性至關(guān)重要。
 

　　許多制造商將重點(diǎn)放在提率上，追求以低成本實(shí)現(xiàn)大產(chǎn)量。實(shí)際上卻忽略了更重要的事情– 滿足客戶要求的關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)，尤其是客戶對(duì)按時(shí)交付的要求。
 

 

　　QRM
 

　　“快速響應(yīng)制造(QRM)”的概念是在HMLV時(shí)代早期提出的，該概念強(qiáng)調(diào)了時(shí)間在制造過程中的關(guān)鍵作用。QRM策略以及零浪費(fèi)和過程優(yōu)化工作提供了這樣一個(gè)藍(lán)圖：制造商得以盡可能縮短交付周期從而大限度提高客戶滿意度。
 

　　上世紀(jì)90年代，威斯康星大學(xué)麥迪遜分校(University ofWisconsin-Madison)的工業(yè)工程教授 Rajan Suri認(rèn)識(shí)到制造業(yè)市場(chǎng)即將發(fā)生的變化，尤其是HMLV生產(chǎn)趨勢(shì)。1993年，他成立了快速響應(yīng)制造中心。該中心的宗旨是在大學(xué)和制造公司之間建立合作伙伴關(guān)系，以開發(fā)和實(shí)施縮短交付周期的方法。除了精益、六西格瑪和類似的過程改進(jìn)計(jì)劃外，QRM策略也常被使用。
 

　　傳統(tǒng)方法
 

　　在傳統(tǒng)加工環(huán)境中，生產(chǎn)經(jīng)理首先考慮的是機(jī)器利用率。如果一臺(tái)機(jī)器不運(yùn)轉(zhuǎn)，它就沒有效率，它就是在花錢而不是在賺錢。機(jī)器必須不停運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)大量庫存。庫存零件可以緩沖波動(dòng)的客戶需求。
 

　　但是，在HMLV制造中，投入生產(chǎn)往往不是為了庫存，而是為了生產(chǎn)客戶要求的小批量定制零件。不存在緩沖庫存。
 

　　碰上急件時(shí)情況會(huì)更加復(fù)雜，有時(shí)候面臨一些緊急情況或是重要客戶的特殊要求不得不緊急處理一些訂單。如果工廠的所有機(jī)器都在運(yùn)轉(zhuǎn)，那么為了優(yōu)先處理急件，必然會(huì)耽誤其他工作。被耽誤的其他生產(chǎn)繼而又變成了急件，交付周期延長(zhǎng)，生產(chǎn)過程被打亂。
 

　　另一個(gè)問題是制造人員傾向于按照內(nèi)部考核指標(biāo)辦事，例如實(shí)現(xiàn)100%按時(shí)交付。往往不會(huì)根據(jù)優(yōu)的生產(chǎn)效率制定計(jì)劃。例如，車間人員可能知道完成某項(xiàng)工作只需要一天時(shí)間，但會(huì)分配兩天時(shí)間以應(yīng)對(duì)可能的急件或其他延遲所造成的生產(chǎn)中斷。
 

　　生產(chǎn)計(jì)劃員增加了一個(gè)時(shí)間緩沖，以避免因未及時(shí)交付而被管理層訓(xùn)斥的情況發(fā)生。但是，如果類似的行為在整個(gè)車間都很常見，兩周的交付周期可能會(huì)延長(zhǎng)到七周。車間內(nèi)部的按時(shí)交付績(jī)效可能為98%，因此生產(chǎn)人員對(duì)滿足內(nèi)部目標(biāo)很滿意，但需要在兩周內(nèi)收到產(chǎn)品的客戶一點(diǎn)兒也不滿意。
 

　　傳統(tǒng)制造環(huán)境有著系統(tǒng)局限性(見圖2)。左圖是一條交通量少的高速公路，象征著資源未充分利用，如果用于制造業(yè)，則表示每個(gè)成品工件的生產(chǎn)成本較高。右圖是一條過度使用的高速公路，車輛擁堵不前，這代表了出現(xiàn)錯(cuò)誤或意外工作爭(zhēng)奪生產(chǎn)高速公路上的空間時(shí)導(dǎo)致的混亂和延長(zhǎng)的交付周期。中間的圖片展示的是一種平衡且經(jīng)濟(jì)的資源輸出和利用方法。
 

 

　　HMLV生產(chǎn)路線圖
 

　　在 HMLV生產(chǎn)環(huán)境中，生產(chǎn)不同工件的零件產(chǎn)量和一致質(zhì)量是關(guān)鍵因素。目標(biāo)是提供單件批次的零件成本與百萬件批次的零件成本相同的定制產(chǎn)品，并確保立即交付。
 

　　從一開始就生產(chǎn)零件取決于無故障和可靠的加工過程的建立。目前盛行將新的生產(chǎn)技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)作為加工問題的解決方案。然而，速度、一致性和靈活性曾經(jīng)是、現(xiàn)在仍然是建立在運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)上的，也是建立在受過良好教育、擁有積極心態(tài)和動(dòng)力的制造人員的基礎(chǔ)上的。(參見附注)。
 

　　在討論數(shù)字化和優(yōu)化之前，有必要全面了解車間運(yùn)營(yíng)情況，確定浪費(fèi)時(shí)間和資源的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并制定盡量減少浪費(fèi)的方法。在這基礎(chǔ)上再考慮工藝質(zhì)量或可靠性。
 

　　零浪費(fèi)車間
 

　　縮短交付周期需要消除制造過程中的浪費(fèi)。零浪費(fèi)車間不會(huì)過度生產(chǎn)零件，而是充分利用工件材料，并消除半成品零件的額外移動(dòng)。加工過程中的浪費(fèi)和耗時(shí)的活動(dòng)包括產(chǎn)生毛刺、不良表面質(zhì)量、長(zhǎng)切屑、振動(dòng)和產(chǎn)生不合格零件的加工誤差。不良零件必須返工或拒收并再制，這都會(huì)增加生產(chǎn)過程中的等待時(shí)間。
 

 

　　即使生產(chǎn)的零件質(zhì)量高于客戶的要求，也意味著浪費(fèi)時(shí)間和金錢。車間必須認(rèn)識(shí)到，工件質(zhì)量應(yīng)在滿足客戶規(guī)格和功能要求的情況下盡可能得低。
 

　　如果某個(gè)零件的公差為5微米，那么實(shí)現(xiàn)3微米的公差就是在浪費(fèi)。要實(shí)現(xiàn)更緊密的公差，就需要使用質(zhì)量更高的刀具和更加精密的加工過程，但客戶不會(huì)為他們要求之外的這些更高質(zhì)量慷慨解囊。因此這項(xiàng)工作對(duì)于車間來說就是一筆賠錢買賣。
 

　　遵守限制條件
 

　　建立平衡加工過程的階段是選擇負(fù)荷能力能夠滿足或超過金屬切削加工中存在的機(jī)械、熱、化學(xué)和摩擦負(fù)荷的刀具。
 

 

　　第二階段涉及選擇切削工況，識(shí)別現(xiàn)實(shí)條件對(duì)加工工藝的限制。理論上，刀具的能力范圍非常廣泛，但車間的特定現(xiàn)實(shí)情況限制了有效參數(shù)的應(yīng)用范圍。
 

　　例如，刀具的切削能力取決于所使用的機(jī)床的功率。工件材料的加工特性可能會(huì)限制切削速度或進(jìn)給率，而復(fù)雜或脆弱的工件配置可能會(huì)容易引起振動(dòng)。盡管大量切削工況組合在理論上可行，但放在車間現(xiàn)實(shí)條件下適用參數(shù)較為有限。
 

　　應(yīng)用生產(chǎn)限制條件之外的切削工況將會(huì)產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，包括成本增加和生產(chǎn)率降低。加工過程中遇到的大部分問題都源于不遵守現(xiàn)實(shí)情況對(duì)切削工藝的限制。當(dāng)切削工況在現(xiàn)實(shí)限制條件范圍內(nèi)時(shí)，從技術(shù)層面上來說，加工就是安全的。
 

　　然而，并不是每個(gè)技術(shù)安全的切削工況組合都會(huì)產(chǎn)生相同的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)切削工況改變時(shí)，加工成本也會(huì)隨之變化。更激進(jìn)但技術(shù)上仍安全的切削工況會(huì)加速成品工件的產(chǎn)出。但在達(dá)到某一點(diǎn)后，產(chǎn)出便會(huì)減緩，因?yàn)榧みM(jìn)的切削參數(shù)還會(huì)導(dǎo)致刀具壽命縮短，并且多次換刀會(huì)花費(fèi)更多的時(shí)間。
 

　　因此，實(shí)現(xiàn)平衡加工過程的第三階段涉及確定在給定條件下的切削工況的佳組合。需要建立一個(gè)工作域，工作域內(nèi)為可以提供所需生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性水平的組合。采用該組合進(jìn)行生產(chǎn)，通常需要進(jìn)行一些故障排除以解決特定問題，以及需要持續(xù)的過程分析和優(yōu)化。
 

　　通用刀具
 

　　雖然高性能的專用刀具可以提高產(chǎn)出速度，但在加工條件限制下，通用性更廣的刀具可能是更優(yōu)選擇。在加工特定零件時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)率和成本效益的大化，從一種工件配置變?yōu)榱硪环N工件配置可能需要完全清空機(jī)床轉(zhuǎn)臺(tái)并更換所有刀具。在HMLV生產(chǎn)模式下，小批量的不同零件頻繁更換，轉(zhuǎn)換時(shí)間會(huì)消耗使用大生產(chǎn)率刀具帶來的整體生產(chǎn)率提高。
 

　　在刀具性能達(dá)到大限度的情況下，一些操作員會(huì)減小切削參數(shù)，以防刀具故障和中斷。另一方面，盡管通用刀具采用不太激進(jìn)的參數(shù)，但仍比以生產(chǎn)率為中心的刀具更適合于廣泛的切削工況。采用通用刀具加工各種不同的工件時(shí)，實(shí)際加工可能會(huì)稍慢一些或更貴一些，但安裝時(shí)間、報(bào)廢和交付周期的減少彌補(bǔ)了這些差異。
 

　　結(jié)論
 

　　客戶滿意度是所有業(yè)務(wù)關(guān)系的目標(biāo)。在制造業(yè)，客戶滿意度的一個(gè)關(guān)鍵因素是按時(shí)交付加工的零件。HMLV生產(chǎn)方案給制造商帶來了壓力，要求他們優(yōu)化加工以縮短交付周期和加快交付速度。運(yùn)用“快速響應(yīng)制造”概念以及零浪費(fèi)和優(yōu)化計(jì)劃，使制造商能夠?qū)崿F(xiàn)滿足客戶對(duì)按時(shí)交付的要求所需的速度和可靠性，同時(shí)確保制造利潤(rùn)率。
 

　　人才和智能機(jī)器
 

　　HMLV生產(chǎn)方案具有復(fù)雜多變的特性，這似乎成為應(yīng)用新制造技術(shù)的條件，包括通過智能機(jī)器和數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)的內(nèi)部數(shù)字化、通過集成供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)的外部數(shù)字化，以及通過與客戶的基于Web的連接來匹配供求關(guān)系。新技術(shù)浪潮顯然大限度地降低了人工投入在制造業(yè)務(wù)中的價(jià)值。
 

　　但相反，HMLV生產(chǎn)方案中快速變化的要素增加了人工投入的重要性。復(fù)雜的加工需要傳統(tǒng)工藝形式，包括創(chuàng)新性和靈活性，以快速適應(yīng)不斷變化的零件、工件材料和切削工況。
 

　　重要的是，制造人員必須擁有積極的理念和動(dòng)力，才能應(yīng)對(duì)和解決HMLV生產(chǎn)帶來的各種新挑戰(zhàn)。
 

　　獲得這種理念需要持續(xù)的內(nèi)部培訓(xùn)，向車間人員證明提高生產(chǎn)率不一定需要高額費(fèi)用和高科技。需要使車間人員認(rèn)識(shí)到滿足客戶需求的重要性。可以反復(fù)運(yùn)用并且擴(kuò)充在改進(jìn)個(gè)別加工或一系列加工時(shí)獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以應(yīng)用于整個(gè)車間的類似情況。
 

　　山高技術(shù)培訓(xùn)課程(STEP)等系統(tǒng)的培訓(xùn)可以幫助車間人員快速掌握生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，成熟實(shí)用的課程內(nèi)容有助于生產(chǎn)人員熟悉新的刀具系統(tǒng)和技術(shù)。
 

 

　　將過程分析和改進(jìn)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與有組織的培訓(xùn)計(jì)劃相結(jié)合，是建立問題解決和過程改進(jìn)文化的關(guān)鍵，這將為持續(xù)的制造成功提供支持。需要補(bǔ)充的是，培訓(xùn)是交互式信息資源，例如山高 My Pages數(shù)字門戶，可以為用戶采購刀具提供便捷服務(wù)，提供刀具應(yīng)用指導(dǎo)、工藝優(yōu)化及工程輔助。
 

　　為了大限度地發(fā)揮HMLV加工的優(yōu)勢(shì)，管理層必須擺脫傳統(tǒng)的大批量加工的系統(tǒng)性限制。需要培養(yǎng)員工正確的生產(chǎn)理念，從而在產(chǎn)出與靈活性之間建立平衡，始終確?？蛻敉耆珴M意。
 

　　(原標(biāo)題：多品種、小批量生產(chǎn)模式下如何滿足客戶需求？)