精益生产在电镀企业中的应用

王超*，陈琪辉，陈孝龙

（宁波华龙电子股份有限公司，浙江 宁波 315121）

精益生产在电镀企业中的应用

王超*，陈琪辉，陈孝龙

（宁波华龙电子股份有限公司，浙江 宁波 315121）

介绍了精益生产的基本概念、构成要素和五大原则，分析了推行精益电镀加工的必要性和难度，给出了实施建议。

电镀；精益生产；质量管理

Abstract:The meaning, basic elements and five principles of lean production were introduced.The necessity and difficulty of lean production in electroplating were analyzed.Some suggestions were presented for the implementation of lean production in electroplating plants.

Keywords:electroplating; lean production; quality management

First-author’s address:Ningbo Hualong Electronics, Co., Ltd., Ningbo 315121, China

电镀是制造链中的基础一环，由于电化学加工所特有的技术优势，目前还无法被完全取代。电镀企业集中分布在机器制造、轻工、电子、航空航天、仪器仪表等工业领域。

电镀企业规模普遍较小，管理水平低，绝大部分仍沿袭粗放型经营管理模式，适应市场变化能力差。除部分合资企业和出口企业外，大部分企业没有健全的工业管理体系。近年来，由于自身经济实力有限，民众环保意识加强，国家政策调整等因素，加上长期普遍存在的技术与管理水平低，能耗与物耗高等问题，电镀企业(特别是占总数 90%以上的中小型电镀企业)处境艰难，基本上处于微利或亏损经营状态[1]。同时由于电镀加工技术以及生产管理水平落后，质量水平不高且不稳定，生产成本居高不下，对机械、汽车、电子等下游行业也造成了不利影响，削弱了这些企业的产品在全球市场的竞争力。

电镀企业的生产技术管理水平直接影响到其计划管理、成本管理、设备管理、劳动力管理等诸多方面。生产管理过程中存在的电镀产品质量不稳定，生产系统效率低，高档产品订单做不出来，交货拖延，库存占用大量流动资金等不良现象已成为阻碍电镀企业生存和发展的关键因素。电镀企业要想发展，就必须做好企业基础性管理工作。

电镀加工是一类复杂、专业、综合的系统生产，无论是专业电镀加工单位，还是综合电镀加工企业，其生产特点是多镀种、多工序、多品种、多因素。上述四“多”，加上加工周期有长有短，批量有大有小，以及承接加工计划性不强等原因，决定了电镀生产的复杂性，管理的难度较大。

大量实践表明，精益生产在“多品种”和“小批量”生产领域具有明显优势，可满足客户多样化、个性化的需求。精益生产通过对系统结构、人员组织、运行方式、市场供求等方面的变革，可使生产系统较快适应用户需求的变化，减少生产过程中的浪费，降低生产成本，最终使生产系统各方面达到最优。因此精益生产是改善传统电镀企业管理的一种可选方案，值得推广应用。

1 精益生产的理论体系

1.1 精益生产的定义

1985年，国际汽车组织(IMVP)中来自美国麻省理工学院的多名专家学者对西方传统的大量生产方式与日本丰田公司的准时化(Just-in-Time，简称 JIT)生产方式进行了深入的比较研究，最后由 James P.Womack、Daniel T.Jones和Daniel Roos共同撰写了《改变世界的机器》(The Machine That Changed the World )一书，将丰田公司的生产方式加以总结和扩展，定名为精益生产(Lean Production，简称LP)[2]。

精益生产的根本理念是“必要的产品只在必要的时间生产必要的数量”，即所有的经营活动都要具有经济性。精益生产是一种以最少的投入获得最大产出，不断为顾客创造价值的生产方式，它的目标是低成本、高效率、高质量地进行生产，最大限度地使顾客满意。同时，精益生产也是一种文化，推行实施精益生产就是追求完美和精益求精的过程，最终达到企业的目标，实现企业利润的最大化。管理中的具体目标则是通过消除浪费来降低运营成本。

1.2 精益生产的两大支柱

如图1所示，精益生产将“JIT”和“自动化”作为彻底消除浪费的两大支柱，这两者也是精益生产方式的基本原理和思想，即通过“JIT”实现生产的“准时化”，而通过“自动化”确保质量方面的要求。

图1 精益生产屋Figure 1 House of lean production

1.3 精益生产的构成要素

精益生产方式发展到今天，基本上已经形成了完整的理论体系。精益生产的核心就是准时化生产，整个精益生产体系顺畅运行的基础，是全员参与和持续改进。更深层次来看，企业的文化和人员的教育培养是所有这一切的源泉。精益生产的架构如图2所示。

图2 精益生产架构图Figure 2 Structure chart of lean production

从图2可以看出，“精益生产方式”内核的构成要素很多。各要素之间存在密不可分的连带关系，相辅相成。那么，如何在这样复杂的架构中抓住核心要素，促使其他要素的不断改善？

在此，以电镀企业为例，重点介绍一下构成“精益生产方式”主流的JIT生产的几大核心要素。

1.3.1 看板系统

要实现电镀前后工序、相关生产线以及协作部门之间信息交流的可靠性和一致性，追求最少电镀库存或在制品的目标，可以采用目视化看板系统管理。看板系统是“精益生产方式”实现JIT生产的最关键要素。

通过看板系统，可以达到以下3个目的：

(1) 实现电镀加工与原料、药水供货之间信息传达渠道的一致化，避免因情报误传而产生缺货或剩货。

(2) 根据客户(后工序)需求量(电镀产量)来调整看板的发放数，防止不必要的在制品或库存。

(3) 实物与信息一体化，便于目视管理，并通过对不必要物流的有效控制，确保定量定位实物管理的有效性。

看板管理是交流厂内生产管理信息的手段。看板卡片包含相当多的信息，并且可以反复使用。常用的看板有两种：生产看板和运送看板。图3−5给出了一些看板的实际照片。

图3 电镀模具看板Figure 3 Dashboards relevant to electroplating molds

图4 电镀专用皮带安全库存看板Figure 4 Dashboards relevant to safety stock of belts for electroplating

图5 电镀特殊工艺提醒看板Figure 5 Dashboard that calls attention to a special electroplating process

1.3.2 生产均衡化

为了遵循“后工序取走多少，前工序电镀多少”的原则，所有工序都必须拥有确保按时按量进行电镀的设备和人力。然而，如果后工序取走物品的时间和数量总是浮动比较大的话，前工序自然会出现因电镀能力不平衡所造成的浪费现象，也有可能出现为满足后工序要求而在有余力时进行过剩电镀加工的现象。这自然违背了“按后工序取走量进行补充电镀加工”的原则。照此继续向前工序连带反应下去，将会导致恶性循环。因此，从最终电镀线开始，实现电镀生产的均衡化，确保所有相关作业的负荷平衡，是实现JIT生产最基本的前提。

通过电镀生产均衡化，同时也能达到以下目的：(1)防止电镀作业停滞现象发生；(2)缩小电镀加工产量的变化范围；(3)电镀生产计划的变更容易，现场应对计划变更的能力也较强。

1.3.3 小批生产

实现生产均衡化的关键是生产批的最小化，即最终达到一件一批。在传统的生产方式中，总是力求通过增加批量来减少分摊到单位产品里的生产准备切换时间。然而，JIT生产要求快速应对多变的市场环境，一批产品生产提前期(Lead Time)越短，应对市场变化的能力就会越强。因此，JIT生产方式非常关注一批产品生产提前期的缩短。在此，以一镀锌车间为例说明。

某镀锌厂接到一批次的镀锌加工订单。经核算，需要分20次方能镀完，每次上挂时间为20 min，从前处理到后处理完出成品需要120 min。那么，电镀完该订单总的作业时间为：(20 min + 120 min)× 20 =2 800 min，即生产提前期约为46.67 h。如果该订单不是很急，而中途又有加急订单需要电镀，不妨将该订单分批次电镀，中间插入加急订单，那么该订单分批次电镀完的总时间加起来仍为46.67 h。所以，在不增加任何负荷的情况下分批次循环生产，大大提高了应对市场需求的能力。这就是为什么JIT生产追求小批化，关注电镀生产提前期，关注电镀生产准备切换时间的主要原因。

1.3.4 设备布置和多能工制度

JIT生产又一个重要的关键是：随着需求量的变化，作业人员可调整。在精益生产方式中有省力化、省人化、少人化的概念。省力化是指原来由人来做的作业用机器来代替的过程，这只是减少了体力，人数并没有减少。省人化是指通过调整设备与人之间的合理配合(如通过一人看管多条电镀线)来减少人员数，但是浪费的动作并没有彻底消除。而在少人化概念中，除了单纯的人员减少外，更多的是根据需求变动来调整人员数，即非定员制。因此，JIT生产关注的是少人化，从而避免由需求的浮动带来的人力上的浪费，提高劳动生产率。

实现少人化需要具备以下3个条件：(1)有利于调整人力的设备布置形式；(2)培养多能工；(3)不断优化“标准作业”。

在JIT生产中，有利于少人化的设备布置形式主要有U字型设备布置。而为了充分发挥U字型布置形式的优势，必须要求作业人员能够从事多种作业，并通过不断的改善活动来优化“标准作业”，从而有效应对市场需求的不断变化。如环形电镀线，上料和下料技能同时培训，这样上料员、下料员一班制，实现了少人化，提高了劳动效率。

1.3.5 全面生产维护(TPM)

TPM是以全员参与的方式，创建设计优良的设备系统，提高现有设备的利用率，实现安全性和高质量，防止故障发生，从而使企业降低成本和全面提高生产效率。

1.3.6 5S管理

“5S”代表了日语中整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)、清洁(Seiketsu)和素养(Shitsuke)这5个词(它们的罗马音首字母都是S)。5S是创建和保持组织化、整洁和高效工作场地的过程和方法，以此来促进员工养成良好习惯，最终通过人将其转化成产品的优良品质。

从以上构成要素中可以看出精益生产的两大目标：(1)经济性，即消除浪费，降低成本；(2)适应性，即柔性生产，提高竞争力。

1.4 精益生产的五大原则

作为一种比较完善的生产方式，精益生产已经被世界上成千上万的制造业公司所采用。这些公司尽管属于不同的行业，产品性质千差万别，但其指导性的原则基本一致，即价值原则、价值流原则、流动原则、需求拉动原则和尽善尽美原则，如图6所示。

1.4.1 “价值”原则

价值原则就是根据客户需求重新定义价值。换言之，必须以客户的需求定义产品的价值，在产品电镀之初，就以客户需求(如镀层厚度、外观、耐盐雾时间、高温性能等)为中心，并在其后的所有电镀加工、服务活动中遵循客户需求导向的原则，确保客户将满意使用、顺利回款，产品才具有价值。

图6 精益生产五原则Figure 6 Five principles of lean production

1.4.2 “价值流”原则

“价值流”原则就是按照价值流，重新组织全部电镀加工经营活动。根据客户需求定义了产品的价值仅是实施精益的第一步，明确了目标而已。真正要实现精益，还需要在电镀过程中避免浪费，使电镀生产成本最小化。

任何一件待镀产品都是从前处理开始，再经过电镀和后处理，使其能够具备某种功能，供客户使用。整个过程根据是否增值可以分为如下3种活动：

(1) 增值的活动——要保留。

(2) 不增值但不可避免的活动——要减少。

(3) 不增值并可以避免的活动(也就是浪费)——要彻底消除。

价值流分析就是将全部电镀过程加以归纳分析，确定这些过程分别属于以上哪一类，再分别采取措施，从而降低电镀生产成本，实现利润最大化。

精益生产将电镀过程中的浪费归纳为以下几种：(1)电镀次品的浪费；(2)电镀返工的浪费；(3)搬运、拉料的浪费；(4)上料、下料等待的浪费；(5)电镀过多的浪费；(6)物耗、能耗的浪费；(7)加药的浪费；(8)电镀库存的浪费；(9)忽视员工创造力的浪费。

正确认识浪费是精益生产其他活动的基础。

1.4.3 “流动”原则

流动原则就是要使价值流动起来。在确定了哪些电镀过程为增值活动之后，如何使这些过程尽快实现，就是管理者考虑的重点了。电镀过程的目标就是利润。从财务的角度讲，投入的资金周转得越快，资金的利用率就越高。整个电镀过程都是靠投入的资金在支撑，无论是电镀成品，生产线上的在镀品，还是人员的各种活动，因此快速有序的流动是获取利润的加速器。此外，流动会使体系中的问题更容易被发现。对于一条电镀生产线，只有在其运转时才能清楚地发现是否存在设备问题、质量问题或人员问题。

1.4.4 “需求拉动”原则

需求拉动原则就是让客户的需求将价值流拉动起来。精益生产认为，整个电镀过程都源于客户需求的拉动，生产过程中任何上一工序的活动也都是被下一工序的需求拉动而形成的。没有下一工序的需求，上一工序的作业就失去了意义，就可能造成浪费。这就是丰田公司强调的“你的下一工序就是你的客户，而你同时又是上一工序的客户”。这么一来，整个电镀生产过程形成一个需求链，其源头就是最终客户的需求，实现客户需求拉动着整个体系的运营。

1.4.5 “尽善尽美”原则

这一原则就是通过不断完善和持续改进，达到尽善尽美。由于客户的需求在不断变化，客户永远有更高更新的需求，而且行业竞争越来越激烈，环保和利润的压力也越来越大，因此电镀企业需要创新与改进。精益生产认为已经存在的一定不是最完美的，一定有可以改进的地方。不仅要对产品、生产线等硬件进行改进，而且更要对程序、流程、制度进行改进。在更高的层次上讲，还需要不断提高员工的技能和观念意识。

2 推行精益电镀加工的必要性

目前，我国的电镀厂或者电镀车间普遍存在以下问题：

(1) 车间管理不到位。在一些电镀企业的生产车间里，各种电镀材料随意摆放，生产废料没有及时清运。

(2) 设备摆放不规范。设备布局随意，致使设备工作效率低，生产通道不畅，安全隐患严重[3]。

(3) 既懂技术又懂管理的人才严重缺乏。在电镀厂里，真正能掌握现代科学管理技术的人才不多，人才流动性大，很多从事电镀的人员，包括老板、技术员、工人，很多小学都没有毕业，不少电镀师傅都是从其师傅那里学到电镀方面的技术、知识，再传给自己的徒弟，中间没有理论基础知识传播。

根据当前电镀生产状况，从电镀的特点和管理要求出发，综合地建立起一种合理、有效的组织形式，才能保证产品质量、生产效率、成本控制等各方面的有序和有效的科学管理。而在制造业中经过多年的实践，精益生产已经被美国、日本等发达国家的企业所接受和运用，并形成了全球性制造的发展方向和模式。精益生产一般只需要在现有电镀设备的基础上进行优化组合，通常不需要追加新的、大的投资。鉴于我国当前中小企业普遍面临资金紧缺的情况，精益生产是一种比较理想的生产方式[4]。

精益电镀加工集准时电镀加工制和柔性电镀加工的优点于一体，从基材的电镀之初就把电镀质量问题考虑进去，确保每一种基材按照相应的标准去电镀加工，追求零缺陷、零返工、低库存，确保上级与下级之间相互沟通无隔阂，做到全厂上下一条心。这一切都体现了降低电镀成本，提高产品竞争力的要求。表1列出了传统批量电镀加工与精益电镀加工两种不同方式的对比。

表1 传统批量电镀加工与精益电镀加工方式的对比Table 1 Comparison between traditional batch production and lean production for electroplating

由表1可以看出，精益电镀加工显示了比传统批量电镀加工更为优秀的特点，更符合当前电镀行业的发展形势。与批量电镀加工方式相比，精益电镀加工方式的优越性主要表现在以下几个方面：(1)降低人力花费50%，甚至更多；(2)减少次品，降低返工率；(3)压缩电镀加工空间；(4)提升设备利用率；(5)降低库存；(6)提高产品质量；(7)降低电镀成本。

3 电镀企业推行精益生产的困难

尽管精益生产具有巨大的优势和旺盛的生命力，但是无数的事实证明，推行精益生产并非易事，持续推行精益生产更是困难重重，何况是运行多年并已经习惯自身粗放管理的电镀企业。对于管理层，要改变一些过去的管理模式并更新理念；对于基层员工，要改变熟悉的操作模式，在心理上和行为上肯定存在抵触。员工有抵触几乎是所有推行精益生产思想的公司都会遇到的问题。

电镀企业推行精益生产的困难具体表现如下：

(1) 管理层不想改变传统的管理，怕推行精益生产后损失自己的利益。

(2) 员工不想尝试新的做法，不想被过多的规章制度约。

(3) 粗放式的管理方法和习惯很难改变。

(4) 完成几个表面项目就停滞不前。

(5) 推行精益生产后没有达到预期效果，结果半途而废。

很多企业推行精益生产的经验表明，要顺利推行精益生产，电镀企业必须满足2个基础条件：一是领导带头，二是全员参与。

4 电镀企业如何实施精益生产

不同电镀企业的内、外部环境有差异，实施精益生产的方法肯定有所不同。要顺利推行精益生产，不仅要做到领导带头、全员参与，而且需基于精益生产的5项原则。

图7 电镀企业实施精益生产路径图Figure 7 Roadmap for implementation of lean production in an electroplating plant

如图7所示，从开始起步阶段到阶段7，共分为8个阶段，实施时应按先后顺序。特别是对于中小型电镀企业而言，在改善时应遵循“先易后难，先小后大”的原则，即投入简单易行的先上，能依托现有条件而无需投入或少投入的先上。由于人员素质的差异，改善应该是一个缓慢、长期和渐进的过程，每一步都要给员工留出适应和获得回报的时间，以使改善步伐尽可能扎实。这样的精益路径图一般能够指导电镀企业从大框架上搭建起精益大厦，使电镀企业比较有序、有目标，在过程监控之下走上精益之路，避免了盲目和无序。

5 结语

在本身的规模和能力都有限的情况下，电镀企业要想发展，就必须做好基础性管理工作，在生产过程中灌输精益生产的思想。然而每家企业的文化和基本情况千差万别，如何帮助他们导入精益生产是值得探索的课题。

[1]胡德忠.我国电镀生产现况与发展途径[C]// 宁波电镀协会.2005国际(宁波)电镀清洁生产先进技术论坛论文集.宁波: 宁波出版社, 2005: 9-11.

[2]沃麦克, 琼斯, 鲁斯.改变世界的机器[M].沈希瑾, 李京生, 周亿俭, 等译.北京: 商务印书馆, 1999.

[3]扬立军, 曹春善.精益思想与精益生产[J].经营与管理, 2003 (1): 30-31.

[4]王为.精益生产在中小企业的应用研究[J].经济师, 2009 (4): 231-232.

[ 编辑：温靖邦 ]

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Lean production in electroplating plants

WANG Chao*, CHEN Qi-hui, CHEN Xiao-long

TQ150.6; TQ150.8

B

1004 - 227X (2017) 17 - 0936 - 08

2017-04-03

2017-08-19

王超（1989-），男，湖北黄冈人，学士，工程师，从事电镀添加剂的研究以及电子高速电镀技术与管理工作。

作者联系方式：(E-mail) wangc2008@126.com。

10.19289/j.1004-227x.2017.17.008