【精益学堂】告别传送带，二十一世纪的cell化生产
精弘益导读：
迄今为止，几乎在所有的装配工厂都使用了传送带，甚至机加的自动化生产线，也使用传送带将设备连成直线形流水线。传送带如此重要，简直成了生产活动不可欠缺的工具。
但是时代变化日新月异，生产方式也处于变化之中，应对多品种小批量的市场要有新的思路。这时有些企业局限于传送带的框框内无法跳出，苦苦思索而不得要领。本来是非常方便的搬送工具，却成了禁锢观念的枷锁。但现在是下定决心舍弃传送带的时候，将禁锢你的枷锁拆掉，进行“一个流”CELL生产的革新，让你认识到二十一世纪的生产活动应该如何进行。
一、创建“一个流”CELL生产的第二步是工艺设计改造
其核心就是设计建立没有传送带的生产工艺系统，“一个流”CELL生产的最大特征也是在于采用不使用传送带的流水线。
（但也有一些特别的传送带，例如：为了移动大型工件而使用的传送带、为了保证一定的节拍作为定时器组加入到生产线内部的传送带，以及为了实现I/O一致使用的返回传送带。）
二、CELL流水线有如下几个种类，下面对它们进行详细叙述。
（1）U字形流水线——装配、机械加工车间
1
适合于装配和加工的传统型精益生产线。因为形状类似英文字母的“U”而得名。
这种流水线在工厂的实践已有几十年的历史了，在世界先进企业的广泛应用暂且不说，现在这种布局配置甚至已经拓展到了设计、销售、管理等负责信息流动的生产间接部门。这种流水线将来会被各种各样的工作现场所采用，是适应范围极广的生产方式。图5－1是进行U形生产线改革的顺序说明。
2
1 废除传送带
无论如何要将目前正在使用的传送带舍弃。同时也将由传送带形成的固有观念一起舍去。
2. 流水线化
按照工艺的流程顺序摆放作业台、机械设备等。这时作业台、机械设备进行脚轮（给设备装上轮子）改造，效果会更好。
3. U字形配置
流水线形成之后将其从中间折弯。这样工件的投入口（INPUT）和取出口（OUTPUT）就并列到一起了，形成I/O一致，去除了步行浪费。这时的作业面位于作业者可以方便地进行互助作业的U字内侧。此外，在作业移动方向上，考虑到生产效率，采用了和顺时针相反的逆向旋转。
3
4. 集中与压缩
U字形生产线初步形成后，必须对其形状进行调整。首先将机械工作台等相互靠紧，该步骤称为“集中”；之后，对各个工程自身的长度和作业方法进行改善。将工作台缩小，将物料摆放立体化，进一步将生产线紧凑到一起，这一步叫“压缩”。
5. 画出流水线的操作线
完成U字形生产线配置之后，为了确定人员运动路线，将地板用白色胶带将流水区域沿着机械和工作台的边缘按工序顺序粘贴。
6. 消除弯腰作业
流水区域线画好之后，消除不符合动作经济原则的弯腰作业，并检查有无什么物品伸到白线之内。一般，都会发现机械手柄、控制盘电源线等超出了白线，这种情况势必会使作业者在作业中弯腰和前后摆动，严重影响作业熟练度的提高。
7. 物流线路的目视化改善
检查工件、物品的流动线路。使用一条拉线即可以使物品的运动线路表面化。首先，从最初的工程开始，按顺序用胶带将拉线临时固定在作业点上，拉线一直引到最后的工程，物品运动线路就清晰地显现出来了。
8. 消除物料的上下移动
从U字形流水线的旁边观察引出的拉线，如果拉线的走向高低不平，需要将工作点进行水平调整；然后，从上侧观察拉线，观察拉线是否左右摆动，如果有这种情况，对作业点进行调整，使其成为直线。在大方向的改革完成之后，这种细小的改善能使作业变得更加轻松，将熟练程度进一步提高。
4
9. 看板作战
通过布局，完成生产线的U字形改造后，需要做的就是看板了。看板分为流水线看板和工程看板两种。流水线看板位于流水线中央，大并且引人注目。名字由大家共同决定，给流水线起个别称也可以。此外，工程看板按照标准贴于各个工序之上。内容有：工程No.、工程名称、作业内容、作业时间、工程周期时间等。特别是工程No.，应该大而醒目。这样U字形生产线的布局配置就完成了。但这只是完成了单个流动的框架结构，从现在开始才能实行多个CELL并行作业的改善。
（2）二字型生产线——组装和机加现场
适合于装配和加工工程的生产线，因为类似汉字的“二”字，所以得名。
在进行了一次U型生产线的改善后，大家会对“一个流”CELL生产产生深刻印象，此时会有更加新奇的想法产生，也就是二字形生产线，其原因是它既可以达到U形线的效果又布局简单，同时二字型生产线具有更强的多品种优势，同时也需要比U型生产线更高的操作技能及生产技术支持。从布局上讲二字形生产线只需要将U形生产线布成二形即可，原来生产线的内容一点都没有改变，这样的生产线叫“二字型似的生产线”。
那么二字型生产线有什么独特特点呢？在图5－2表示了其特点和外形。
5
① 多条生产线同时布局
U形生产线多数只对应一种产品，但是二字生产线是可同时对应几种产品形成多品种同步生产线。
② 离散型布局
流水皮带生产线的特点人多工序细，但人员间协助作业差，因此作业员象海中的孤岛链一样只考虑自己岛上的工作。但二形生产线与U形生产线一样，能达到真正意义上的人员集中并协同作战的目的。
6
③ 单一产品的最短生产线
由于在二字生产线生产多种产品容易形成生产线变长的倾向。如果生产线长就会出现场地的浪费，步行的浪费。因此二字形生产线改善的重点在工序合并，人员多能化，创造单一产品最短生产线上。
④ 二字型布局
以最短的两条生产线布局成二字形，关键是I∕O一致，即两条生产线的出入口方向相反布局。
⑤ 多能工培养
在U型生产线当中需要的多能工技术，在二字生产线中同样需要，并且要求员工同时加工多种产品的技能，因此人员的多能化水平要求更高。
⑥ 完全均衡化
复数U字生产线中一个人很自如地完成整个过程的操作，人员按照复数节拍进行看管造成作业无法标准化，从而形成多种机器看管方法。所以很难避免各生产线的中间库存和批量生产。但是在二字型生产线中作业者经过一个周期加工一个复数产品后才能结束作业，这样不知不觉地形成完全均衡化。
可见二字型生产线的特性是符合于时代变化的生产线，对每项技术﹑技能都具有进步性的制造方法。二字型生产线的布局改革顺序除了复数制品生产线以外，和U字型生产线完全相同。
7
（3）向日葵和手风琴型自动化生产线
葵花形流水线：自动化生产线重新进行布局配置，因为机械设备的摆放看起来就像向日葵花瓣一样，所以得名。
风琴形流水线：将自动化生产线打散后重新进行布局配置的生产线，机械的配置像手风琴的风箱一样，所以得名。
以设备为中心的自动化生产线布局一般都是直线布局，工序间用传送带来连接。自动化生产线一般都采用同样的形式。但是在多品种小批量的当今时代，自动化生产线的设计和开发必须彻底消除生产周期浪费，同时要使生产线具有灵活应对市场变化的功能。自动化生产线的柔性化是技术人员面对的最大课题，所以在二十一世纪的今天很难想象哪家企业还要引进全自动单一品种的自动化流水线了。实际上“一个流”CELL生产的自动化是低成本简易自动化，形式如图5－3所示消除浪费的自动化。
8
人员集中是取消浪费的前提，首先把原来固定的传送带全部拆除。之后以I/O一致的原则为基准，重新组合设备。把产品元件返回原位的装置叫做返回输送机，做到这步之后是组装和机械加工的布局改革。下面介绍典型的自动化生产线中的两种生产线——向日葵和手风琴生产线的特点。
① 向日葵生产线
向日葵生产线是把机械加工的U型生产线的思维应用到自动化生产的典型例子，形状仿佛向日葵，因此称为向日葵生产线。这个生产线的特性与U
型生产线完全相同，
9
特别是作业者从左开始旋转，按照I/O一致的原则，本工序的出口必须是下一工序的入口，因此返回输送机必须放在左边。
② 手风琴生产线
所谓手风琴生产线是机械加工的二字型生产线的思想应用在自动化生产线上。形成二字型生产线的同时，把多种产品同时（同步）制造，设备按二字型排列，看起来形状像手风琴形状，所以叫做“手风琴生产线”或“齿条生产线”。它的特点和二字生产线几乎相同，也是以I/O一致的原则为基准布局的。
这样的向日葵生产线和手风琴生产线，在一般的工厂是很难看到的，这是最新思想和技术结合起来的柔性化的、劳务成本降到最低限度的日本式理想生产线生产方式。总之还是属于自动化生产线。
三、工艺设计（U型布局的改善）重点
在实际生产过程中，不仅只有加工作业，而且还有加工工序间的搬运问题和停滞问题。理论上生产加工过程中只有加工没有其他工序过程最好，但实际上不是那么简单的，尽量减少搬运的工艺流程设计叫做工艺或生产系统设计。设计与改善的重点是减少搬运和停滞，减少过程库存和生产周期。在单元生产工艺设计中，工艺流水化、一个流、加工周期等是生产线布局设计的重点考虑对象，实践操作中多采用U型布局来进行生产。
“一个流”CELL生产线的工艺设计内容因为生产线形态和加工组装机械的不同，其结果差异很大。
下面具体举例说明工艺设计当中的注意点。图5－4 是电子产品的组装生产线，在改善前是使用传送带在长的生产线上A/B两种产品混流生产的，传送带上面半成品库存浪费严重，效率低下。在单元生产线的工艺设计中，须注意以下几点来进行设计。
10
图5－5是汽车部件加工生产线的案例。在单元化生产之前设备是分散布局，工序内有大量的中间库存品，部品和设备之间没有确定的数量关系，而且存在品质上的问题。还有人员配置上，把人员配置到每台设备上其工作效率提高不上去。
11
四、人员集中的布局设计
工厂在进行批量生产时很难觉察到问题，如果将其变为一个流生产，马上就会发现现场的大量浪费，其中最主要的问题是批量生产的设备布局是横向功能展开的，这种布局最大的缺陷就是只能批量生产，并且各作业单位成了孤立的岛屿，难以让产品在这些孤立的岛屿中流动起来，各个作业单位都以自己的节拍进行作业，这样不但无法实现产品流动，连相互帮助也没有，这样的现场成了加工过量浪费、库存浪费、搬运浪费、等待浪费、不良品浪费等诸多浪费现象的发源地。要想将这些浪费去除，首先要将这种四处分散的人员集合起来，这就是“人员集合”。这里谈一下如何通过布局将人员集合起来。
如图5－6所示，将工作车间布局中机械设备的间隔缩短，如使其围成圆形，就可以
将人员轻松地集合起来。然后通过工作集合变为多设备同步操作，即可实现省人化。
12
但即使将人员集合起来，在工作车间型布局的状态下，有些东西无论如何也无法办到，那就是流动。并且以产品流动为前提的人员集合，只能通过流动车间型布局即“一个流”CELL化生产流水线才能办到。
13
【精益学堂】告别传送带，二十一世纪的cell化生产
精弘益导读：
迄今为止，几乎在所有的装配工厂都使用了传送带，甚至机加的自动化生产线，也使用传送带将设备连成直线形流水线。传送带如此重要，简直成了生产活动不可欠缺的工具。
但是时代变化日新月异，生产方式也处于变化之中，应对多品种小批量的市场要有新的思路。这时有些企业局限于传送带的框框内无法跳出，苦苦思索而不得要领。本来是非常方便的搬送工具，却成了禁锢观念的枷锁。但现在是下定决心舍弃传送带的时候，将禁锢你的枷锁拆掉，进行“一个流”CELL生产的革新，让你认识到二十一世纪的生产活动应该如何进行。
一、创建“一个流”CELL生产的第二步是工艺设计改造
其核心就是设计建立没有传送带的生产工艺系统，“一个流”CELL生产的最大特征也是在于采用不使用传送带的流水线。
（但也有一些特别的传送带，例如：为了移动大型工件而使用的传送带、为了保证一定的节拍作为定时器组加入到生产线内部的传送带，以及为了实现I/O一致使用的返回传送带。）
二、CELL流水线有如下几个种类，下面对它们进行详细叙述。
（1）U字形流水线——装配、机械加工车间
1
适合于装配和加工的传统型精益生产线。因为形状类似英文字母的“U”而得名。
这种流水线在工厂的实践已有几十年的历史了，在世界先进企业的广泛应用暂且不说，现在这种布局配置甚至已经拓展到了设计、销售、管理等负责信息流动的生产间接部门。这种流水线将来会被各种各样的工作现场所采用，是适应范围极广的生产方式。图5－1是进行U形生产线改革的顺序说明。
2
1 废除传送带
无论如何要将目前正在使用的传送带舍弃。同时也将由传送带形成的固有观念一起舍去。
2. 流水线化
按照工艺的流程顺序摆放作业台、机械设备等。这时作业台、机械设备进行脚轮（给设备装上轮子）改造，效果会更好。
3. U字形配置
流水线形成之后将其从中间折弯。这样工件的投入口（INPUT）和取出口（OUTPUT）就并列到一起了，形成I/O一致，去除了步行浪费。这时的作业面位于作业者可以方便地进行互助作业的U字内侧。此外，在作业移动方向上，考虑到生产效率，采用了和顺时针相反的逆向旋转。
3
4. 集中与压缩
U字形生产线初步形成后，必须对其形状进行调整。首先将机械工作台等相互靠紧，该步骤称为“集中”；之后，对各个工程自身的长度和作业方法进行改善。将工作台缩小，将物料摆放立体化，进一步将生产线紧凑到一起，这一步叫“压缩”。
5. 画出流水线的操作线
完成U字形生产线配置之后，为了确定人员运动路线，将地板用白色胶带将流水区域沿着机械和工作台的边缘按工序顺序粘贴。
6. 消除弯腰作业
流水区域线画好之后，消除不符合动作经济原则的弯腰作业，并检查有无什么物品伸到白线之内。一般，都会发现机械手柄、控制盘电源线等超出了白线，这种情况势必会使作业者在作业中弯腰和前后摆动，严重影响作业熟练度的提高。
7. 物流线路的目视化改善
检查工件、物品的流动线路。使用一条拉线即可以使物品的运动线路表面化。首先，从最初的工程开始，按顺序用胶带将拉线临时固定在作业点上，拉线一直引到最后的工程，物品运动线路就清晰地显现出来了。
8. 消除物料的上下移动
从U字形流水线的旁边观察引出的拉线，如果拉线的走向高低不平，需要将工作点进行水平调整；然后，从上侧观察拉线，观察拉线是否左右摆动，如果有这种情况，对作业点进行调整，使其成为直线。在大方向的改革完成之后，这种细小的改善能使作业变得更加轻松，将熟练程度进一步提高。
4
9. 看板作战
通过布局，完成生产线的U字形改造后，需要做的就是看板了。看板分为流水线看板和工程看板两种。流水线看板位于流水线中央，大并且引人注目。名字由大家共同决定，给流水线起个别称也可以。此外，工程看板按照标准贴于各个工序之上。内容有：工程No.、工程名称、作业内容、作业时间、工程周期时间等。特别是工程No.，应该大而醒目。这样U字形生产线的布局配置就完成了。但这只是完成了单个流动的框架结构，从现在开始才能实行多个CELL并行作业的改善。
（2）二字型生产线——组装和机加现场
适合于装配和加工工程的生产线，因为类似汉字的“二”字，所以得名。
在进行了一次U型生产线的改善后，大家会对“一个流”CELL生产产生深刻印象，此时会有更加新奇的想法产生，也就是二字形生产线，其原因是它既可以达到U形线的效果又布局简单，同时二字型生产线具有更强的多品种优势，同时也需要比U型生产线更高的操作技能及生产技术支持。从布局上讲二字形生产线只需要将U形生产线布成二形即可，原来生产线的内容一点都没有改变，这样的生产线叫“二字型似的生产线”。
那么二字型生产线有什么独特特点呢？在图5－2表示了其特点和外形。
5
① 多条生产线同时布局
U形生产线多数只对应一种产品，但是二字生产线是可同时对应几种产品形成多品种同步生产线。
② 离散型布局
流水皮带生产线的特点人多工序细，但人员间协助作业差，因此作业员象海中的孤岛链一样只考虑自己岛上的工作。但二形生产线与U形生产线一样，能达到真正意义上的人员集中并协同作战的目的。
6
③ 单一产品的最短生产线
由于在二字生产线生产多种产品容易形成生产线变长的倾向。如果生产线长就会出现场地的浪费，步行的浪费。因此二字形生产线改善的重点在工序合并，人员多能化，创造单一产品最短生产线上。
④ 二字型布局
以最短的两条生产线布局成二字形，关键是I∕O一致，即两条生产线的出入口方向相反布局。
⑤ 多能工培养
在U型生产线当中需要的多能工技术，在二字生产线中同样需要，并且要求员工同时加工多种产品的技能，因此人员的多能化水平要求更高。
⑥ 完全均衡化
复数U字生产线中一个人很自如地完成整个过程的操作，人员按照复数节拍进行看管造成作业无法标准化，从而形成多种机器看管方法。所以很难避免各生产线的中间库存和批量生产。但是在二字型生产线中作业者经过一个周期加工一个复数产品后才能结束作业，这样不知不觉地形成完全均衡化。
可见二字型生产线的特性是符合于时代变化的生产线，对每项技术﹑技能都具有进步性的制造方法。二字型生产线的布局改革顺序除了复数制品生产线以外，和U字型生产线完全相同。
7
（3）向日葵和手风琴型自动化生产线
葵花形流水线：自动化生产线重新进行布局配置，因为机械设备的摆放看起来就像向日葵花瓣一样，所以得名。
风琴形流水线：将自动化生产线打散后重新进行布局配置的生产线，机械的配置像手风琴的风箱一样，所以得名。
以设备为中心的自动化生产线布局一般都是直线布局，工序间用传送带来连接。自动化生产线一般都采用同样的形式。但是在多品种小批量的当今时代，自动化生产线的设计和开发必须彻底消除生产周期浪费，同时要使生产线具有灵活应对市场变化的功能。自动化生产线的柔性化是技术人员面对的最大课题，所以在二十一世纪的今天很难想象哪家企业还要引进全自动单一品种的自动化流水线了。实际上“一个流”CELL生产的自动化是低成本简易自动化，形式如图5－3所示消除浪费的自动化。
8
人员集中是取消浪费的前提，首先把原来固定的传送带全部拆除。之后以I/O一致的原则为基准，重新组合设备。把产品元件返回原位的装置叫做返回输送机，做到这步之后是组装和机械加工的布局改革。下面介绍典型的自动化生产线中的两种生产线——向日葵和手风琴生产线的特点。
① 向日葵生产线
向日葵生产线是把机械加工的U型生产线的思维应用到自动化生产的典型例子，形状仿佛向日葵，因此称为向日葵生产线。这个生产线的特性与U
型生产线完全相同，
9
特别是作业者从左开始旋转，按照I/O一致的原则，本工序的出口必须是下一工序的入口，因此返回输送机必须放在左边。
② 手风琴生产线
所谓手风琴生产线是机械加工的二字型生产线的思想应用在自动化生产线上。形成二字型生产线的同时，把多种产品同时（同步）制造，设备按二字型排列，看起来形状像手风琴形状，所以叫做“手风琴生产线”或“齿条生产线”。它的特点和二字生产线几乎相同，也是以I/O一致的原则为基准布局的。
这样的向日葵生产线和手风琴生产线，在一般的工厂是很难看到的，这是最新思想和技术结合起来的柔性化的、劳务成本降到最低限度的日本式理想生产线生产方式。总之还是属于自动化生产线。
三、工艺设计（U型布局的改善）重点
在实际生产过程中，不仅只有加工作业，而且还有加工工序间的搬运问题和停滞问题。理论上生产加工过程中只有加工没有其他工序过程最好，但实际上不是那么简单的，尽量减少搬运的工艺流程设计叫做工艺或生产系统设计。设计与改善的重点是减少搬运和停滞，减少过程库存和生产周期。在单元生产工艺设计中，工艺流水化、一个流、加工周期等是生产线布局设计的重点考虑对象，实践操作中多采用U型布局来进行生产。
“一个流”CELL生产线的工艺设计内容因为生产线形态和加工组装机械的不同，其结果差异很大。
下面具体举例说明工艺设计当中的注意点。图5－4 是电子产品的组装生产线，在改善前是使用传送带在长的生产线上A/B两种产品混流生产的，传送带上面半成品库存浪费严重，效率低下。在单元生产线的工艺设计中，须注意以下几点来进行设计。
10
图5－5是汽车部件加工生产线的案例。在单元化生产之前设备是分散布局，工序内有大量的中间库存品，部品和设备之间没有确定的数量关系，而且存在品质上的问题。还有人员配置上，把人员配置到每台设备上其工作效率提高不上去。
11
四、人员集中的布局设计
工厂在进行批量生产时很难觉察到问题，如果将其变为一个流生产，马上就会发现现场的大量浪费，其中最主要的问题是批量生产的设备布局是横向功能展开的，这种布局最大的缺陷就是只能批量生产，并且各作业单位成了孤立的岛屿，难以让产品在这些孤立的岛屿中流动起来，各个作业单位都以自己的节拍进行作业，这样不但无法实现产品流动，连相互帮助也没有，这样的现场成了加工过量浪费、库存浪费、搬运浪费、等待浪费、不良品浪费等诸多浪费现象的发源地。要想将这些浪费去除，首先要将这种四处分散的人员集合起来，这就是“人员集合”。这里谈一下如何通过布局将人员集合起来。
如图5－6所示，将工作车间布局中机械设备的间隔缩短，如使其围成圆形，就可以
将人员轻松地集合起来。然后通过工作集合变为多设备同步操作，即可实现省人化。
12
但即使将人员集合起来，在工作车间型布局的状态下，有些东西无论如何也无法办到，那就是流动。并且以产品流动为前提的人员集合，只能通过流动车间型布局即“一个流”CELL化生产流水线才能办到。
13