基于价值流图的生产流程优化研究

董鹏+熊欢彦+韦东

【摘要】本文选取AIP公司轮胎生产线作为案例，运用精益思想和工业工程方法，对生产流程进行了分析，并通过绘制未来价值流图作为重点改善方向，从而实现生产线的再设计。通过价值流图的前后对比发现：企业产能、设备利用率及生产周期改善显著，在提高产品质量的同时有效地降低了生产成本。实践证明，价值流图分析技术是提高企业生产效率的有效方法，是企业实施精益生产的有力工具，值得企业借鉴与推广。

【关键词】价值流 价值流图 精益生产 流程优化

一、引言

进入21世纪以来，客户的个性化需求不断增大，使企业产品更新换代的节奏日益加快，产品技术更新周期持续压缩，传统生产方式正向精细化、绿色化、个性化、离散化和复杂化的方向快速发展。这种趋势对制造型企业的生存发展提出了更高的要求。为探索新的生产方式，国际上许多优秀的制造型企业已逐渐开始采用价值流图分析方法，将生产管理的重点转向整合供应链、优化生产流程、改善生产工艺等方式，理顺产品设计、提前订货、制造过程等，为客户提供满意的产品与优质服务。本文以AIP公司的轮胎生产线为例，绘制现状价值流图分析轮胎在加工过程中存在的问题，并在流程控制中引入连续流和看板拉动系统，建立 “未来状态”的价值流模型，以此制定相应的改善方案，达到压缩生产成本、提高经济效益的目标。

二、价值流与价值流图的界定、分类与绘制步骤

（一）价值流界定

价值流是指从客户下单到出货并赋予其价值的全过程活动。价值流分析是以满足用户的需求作为动力，实现各个系统所投入的资源与产出的价值最优化，以此作为目标，发现并消除浪费。价值流渗透于公司整个业务流程体系当中，具有隐蔽性、连续性、相关性、层次性、周期性及重复性等特点。因此，需要通过监控企业价值流的相关数据指标以寻找改善的突破口，制定最优的实施方案。在价值流的运用中，作为负责统筹全局的“价值流团队”，应从关键点及增值角度对所有设计、生产过程及交付的必要步骤进行有效鉴别。首先，把企业所有业务流程活动划分为四类组合：增值——必要型、增值——非必要型、非增值——必要型、非增值——非必要型；其次，在提高客户满意度的前提下，以“最少资源投入获取最大成效”为方向，根据不同组合做出相应改善，如图（1）所示。

（二）价值流图分析法概述

价值流图是再现生产全过程的路径图，即了解客户需求特定符号，描述从订单到原材料供应商的物流和信息流等。分析每道生产工序的输入与输出状态，使工序间的物流、信息流和价值流变为可视化的流向图。既是定量工具又是现场布局图，能够化繁为简，准确地描述价值流全过程中各项活动间的逻辑关系，清晰地显露出价值流中存在的问题，从而找出具体的改善方案，达到消除浪费和减少非增值活动。从管理角度而言，中高层应侧重于系统优化与流程梳理，基层则侧重于消除工序中的浪费，对运作过程进行实时的监控。具体如下：

（1）绘制现状价值流图，描述各环节信息。现状价值流图将整个生产运作过程中的各环节进行梳理，然后通过绘图方式形象、简单、有效地将每个环节进行展示，利用图表化、量化描述企业运作过程中的实物流和信息流，对制造过程中的生产周期、停工待料时间、转线耗时、在制品库存、原材料流动及异常信息等数据进行描摹和记录，使操作者掌握其中增值核心过程和非增值形成的原因，为解决浪费根源提供重要的改善依据。

（2）分析现状价值流图的流程，挖掘、剖析非增值活动，并绘制未来价值流图。现状价值流图清晰地展示了企业内部的各种现状，而未来价值流图则是基于当前的技术水平和认知水平，在一定时间内有望达到较为理想的目标蓝图，运用对生产过程改善的IE（Industrial Engineering）方法，对制造过程进行系统性优化。通过整合资源，结合标准化流程与新思路、新方法，绘制出“未来状态”的蓝图作为改善路标，从而显示价值流的改善方向、目标及结果。具体步骤为：获取流程知识，识别和界定主要的浪费；选择价值流分析工具，分析生产制造过程中的价值流；确定主要改善点、制定改善方法；进行检查并提出绩效评价。结合现状价值流图和未来价值流图，管理者能够基本独立地识别和判定浪费的根源，为消除浪费活动和持续改善提供核心思路。

（3）分析评估并完善未来价值流图。未来价值流图的主要特点表现为系统化、连续流动性、标准化作业和持续改善四大方面。运用绘图法为企业重新设计制造流程和服务价值提供了清晰的思路，暴露出非必要不增值活动和必要不增值活动，从而制定可行性方案，消除非必要非增值活动，减少必要但非增值活动，以达到降低整体运营成本、提高对客户需求的反应灵敏程度、增强企业综合竞争力的目的。此外，现状价值流图和未来价值流图是相互关联的两大图形，现状价值流图是未来价值流图的基础和改善的起点，而未来价值流图则是现状价值流图改善的目标，同时合理的“未来价值流图”也将会成为未来的“现状价值流图”。

（三）价值流的分类

企业价值流活动分为主要价值流和辅助价值流活动。主要价值流活动涉及产品制造、销售、交付和售后服务等活动；辅助价值流活动则涉及外购投入、技术支持、人力资源保障、信息处理等各种提供支持的活动。在这两类价值流活动中，分别有直接活动、间接活动和质量保证等几种类型，构成如下表所示。

（四）价值流图的绘制endprint

（1）确定产品系列和工艺流程。首先对产品进行P/ Q（Product/Quantity）分析，明确绘制产品系列的型号及种类；其次要着重绘制产品系列的生产步骤，确定关键工作中心或工序，暂时撇开其它方面的小问题；最后要以产品的工艺流程为导向进行分析，使繁冗的生产活动变得清晰，逻辑关系变得更加明朗。

（2）明确实物流与信息流路线。首先根据实际物流路线进行初步实查，对整个流程和各环节的流动顺序有初步的认识；然后再回顾针对某一产品的生产过程进行详细信息的采集，并亲自跟踪传递方式，确保每个相关环节当前状态数据的真实性。价值流的改善重点在于流动过程的优化，故应对实物流和信息流予以高度重视，“价值流团队”在实施改善过程中应予以认真分析。

（3）掌握价值流流向。从客户最先输入的环节开始了解分析，保证核心价值流的输出最终受益者是客户。从抽取某一特定订单着手，从下游终端客户逆向追溯到上游最终供应商，扩展到整个工厂直至整个供应链，对每个过程进行深入考察。这样可以帮助企业清楚地了解客户需求，扣住整个系统的价值流“动脉”。

（4）现场记录与数据采集。采集人员必须要亲自到现场记录和绘图，确保数据反映企业运行的真实现状。具体步骤如下：绘制组织内部的基本生产过程，将连续进行的过程列入同类框内；明确实物流信息的传递方式和路径，记录原材料的采购和交付情况，掌握生产物料计划到各工序的传递信息，以及了解生产计划下达方式、产品与服务的实现过程；收集并记录每个生产过程的数据，如确认物料流向、频率，物料存放、停顿和移动地点，批量大小、运输方式、操作者数量及班次、生产节拍、报废率、质量状况、物料转移运输时间、周期时间、加工时间、等待时间、切换时间、有效工作时间和设备利用率等数据；将库存数量按照客户需求节拍转化为时间数据，计算出整个运作过程的生产周期和增值率等。

（5）完成数据采集与专人绘图。价值流图应由团队参与采集价值流的数据，专人汇总把握全局，完成整个价值流图的绘制工作。在车间了解现状时用铅笔手工绘制草图，然后再对草图进行修改和整理。由“价值流团队”检查核实价值流图，以保证没有任何活动或物料的遗漏。整个工厂的价值流图一旦绘制完毕，就可以延伸到各环节中，甚至延伸到工厂外的流程环节，即对价值流图分析进行扩展应用。最后讨论并绘制未来价值流图。

（6）制定改善价值流现状的实施计划。在未来价值流图中首先要明确实物流、信息流中的所有非增值活动，然后应用“ECRS（Eliminate、Combine、Rearrange、Simplify）四大原则”或“5Why”等分析每一个活动改善的可行性并制定实施计划。包括计划的具体实施步骤、可测量的目标、进程评估的检查点、负责人、开始时间和完成时间。在此过程中，用甘特图体现计划实施进度，可利用的资源及资金等决定计划实施因素，完成后根据未来价值流图进行再次评估，进一步优化改善。

三、AIP公司价值流图导入准备与指导思想

（一）价值流导入准备

（1）组建专业团队，提供组织保障。在项目开展过程中，AIP公司做了充分的规划，建立起跨部门、多岗位参与的项目推动小组，对项目工作进行分解，并对项目参与者进行合理分工，确保项目成员权责分明。

（2）确立共同目标，开展专业培训。由于参与部门众多，必须保证团队成员按照项目设定的思路、流程和方法开展工作。为此，IE代表及工程技术中心负责人精心挑选培训素材，详细制定系统的培训计划，对项目参与人员进行专业技术和IE知识等培训，确保各小组成员能够掌握现状价值流及未来价值流图技术并熟练运用。同时，项目组还对采购、生产计划、销售人员进行生产计划管理、精益生产等方面的培训，进而统一思想，规范应用工具和方法，减少推动过程中的阻力。

（3）价值流图分析。利用价值流图实现系统性的改善，必须了解以下方面问题：车间各个工序及物料如何为生产提供服务？产品需求的节拍时间多长，产品可否直接走向发运？产品的总有效工时是多少，瓶颈工序在哪里？产品是否能根据顾客需求进行拉动生产，是否能使用连续流动生产？哪个过程决定整体节奏？生产线是否均衡？使用看板管理能减少多少工作量？哪些方面值得进行改善，如设备利用率、降低库存、快速切换等。

（二）价值流图绘制指导思想

（1）服务体系重组。明确以营销为龙头，从客户需求与差异化的角度重新构思。并借此推动战略梳理与微调，按质量、价格、交期、服务要求不同，区隔营销系统。

（2）以生产为中心，按照订单作业流程，绘制出价值流现状和未来图。在价值流图中要体现出信息输入、输出及处理等业务功能。根据绘制出的未来价值流图来优化设计生产流程与现场：首先应用并行工程原理将串联改为并联操作以缩短生产流程周期；其次运用时间管理理论中网络图的关键路径分析原理，确定消耗时间最长的流程关键路径，并设法转移或将其工作拆分到非关键路径的工序上，以缩短流程；再次运用路径优化的相关理论，使流程关键路径上所有流程的距离总和最小，以减少整个流程所用时间；最后尽量使各工序的生产节拍一致，以减少因库存积压而引起的等待时间。

（3）明确部门职责。针对增值过程，围绕“客户服务、物料采购周期、生产车间”三大现场，明确各部门职责。如增值的现场部门，如客服部、生产部、物流部、技术部、PMC部；现场服务部门，如品管部、设备部；综合保证部门，如人资部、采购部、信息部。

（4）通过聚焦价值流动，引导内部管理形成合力。AIP公司以价值流图为基础，明确内部精益管理的推进方向，以“提高过程稳定化、系统化、制度化，加快产品与信息流动”为长期目标。各部门根据价值流图，收集历史数据，对现状进行数据调查和分析，找出影响本部门价值流环节的主要因素，确定本部门年度主要改善项目，最后制定相应的工作计划。

（三）绘制现状价值流图endprint