TPS生产拉动系统之节拍计划

在TPS拉动系统生产中，生产节拍起着控制生产工序的加工时间，消除设备利用率低、生产线严重阻塞等现象的作用。生产线节拍平衡是TPS拉动系统的关键，因为流线化生产中任何一个问题都会在整个生产线和供应链上放大，从某种意义来说，将比传统大量生产方式造成更大程度上的浪费。

在TPS拉动系统中，生产节拍是TPS拉动系统的关键理念。生产节拍，简称节拍，又称线速，它是控制生产速度的指标。明确生产节拍，就可以指挥整个工厂的各个生产工序，保证各个工序按统一的速度生产加工出零件、半成品、成品，从而达到生产的平衡与同步化。生产节拍不是一个能够测量出来的数据，而是一个通过计算得来的数据，它以“秒”作单位，即“秒／件”，其含义是顾客每隔多少秒有一个产品的需求。节拍时间也不等同于周期时间，周期时间是指完成一项工作的循环时问，周期时间可能小于、大于或等于节拍时间。

生产节拍的作用：理想的生产节拍就是生产与需求的同步，即从采购、生产到出货各个阶段的任何一个环节都要与市场需求合拍。在TPS拉动系统中，生产节拍的任务是平衡生产中的各种资源运动的速度与量、识别与消除生产中的瓶颈问题。如果某些作业消耗的时间比实际所需生产节拍长，那么就正在形成瓶颈，如果某些作业消耗的时间比实际所需生产节拍短，那么将无法充分利用企业资源。传统生产管理观念认为机器设备的造价越高，成本折旧费也就越高，所以为了避免损失，应尽量使设备不要停止运行，即想方设法使生产量去适应这个生产能力；而TPS拉动系统却恰恰与之相反，精益理念认为提高机器利用率，采用生产现在并不需要的产品的方法十分不可取，因为这些过剩产品所带来的损失更大，所以重要的是“只生产必要数量的必需产品”，而绝不能因为有高速设备和为了提高设备利用率就生产现在并不需要的产品及数量。这样一来，每天的生产速度即生产节拍就不是固定不变的，而总是随着外部需求和内部生产要素的变化而变化。
            
图1是一个生产节拍为65秒的生产线，从中可以看出在TPS拉动系统中，生产节拍扮演着控制和拉动生产进程的角色。该生产线的生产节拍为65秒，也就是说顾客每65秒需要一个产品，这就决定了整个生产线的线速，即生产这个产品的每一道工序都要以65秒／件的速度生产，从而确保下道工序的正常加工，因为在需求驱动生产线中下道工序的需求即顾客需求。在这个过程中，65秒的生产节拍则为平衡化拉动式TPS拉动系统线的驱动力。当生产节拍确定以后，具体是如何调节制造生产线的进度呢?一般来讲，在组装流水线上可通过调整传送带的速度进行控制，可以很容易地随着生产量的改变而改在机械加工工序上，则主要通过作业人员所看管的设备台数或操作的工序数来调节；在实施“一个流”的组装生产线上，可以通过调整作业员人数来改变。

生产节拍的计算
生产节拍不是测量出来的数据，而是通过公式计算出来的：生产节拍=有效生产时间／ 顾客需求上式中有两个可变量即有效生产时间和顾客需求，由公式可知生产节拍是由有效生产时间和顾客需求之比而计算得出，计算的关键就是确定的有效生产时间和顾客需求这两个变量的值必须在同一个时间跨度之内。也就是说生产节拍是一个确定的期间内有效生产时间之和与顾客需求之和相除所得。由于顾客需求具有不稳定性即需求是波动的，那么将如何寻求一个稳定的需求周期作为计算生产节拍的时间跨度呢?

工序 1 工序 2 工序 3 工序 4
65 秒 65 秒 65 秒

举例说明：如果把计算生产节拍的需求周期确定为一天，
第一天的顾客需求为80，
第二天的顾客需求为200，
第三天的顾客需求为170，
因此不能确定一个固定的顾客需求如果把需求周期定为2天，
第一个两天的顾客需求为280，
第二个两天的顾客需求为250，
第三个两天的顾客需求为370，
也不能确定一个固定的顾客需求；如果把需求周期定为3天，
第一个三天的顾客需求为450，
第二个三天的顾客需求也为450，
在三天的需求周期内就能确定一个相对稳定的顾客需求即450。
确定计算生产节拍的需求周期后，下一步就要确定在这个周期内可用的有效生产时间。有效生产时间的计算须考虑三个因素：运作模式(每天几班工作)、计划内停T、计划外停工。有效生产时间的计算公式如下：有效生产时间=需求周期×运作模式(每天几班工作)一计划内停工一计划外停工也就是说有效时间的计算要考虑生产中一切影响生产流程的停工因素，包括计划在内的和计划之外的。一般来讲，生产中计划内停工主要有计划内工人休息时间、机器维护时间、换模时间、产量变更以及其他必需的生产变更．生产中计划外停工主要有模具问题、工装问题、材料问题、质量不合格、机器故障、工人岗位变更以及人为失误等因素引起的停下。

四、实例分析A 企业是一家汽车零配件制造商，该企业生产线运作模式为每天3班，每班工作8小时，计划内的工人每班工作中有两次休息时间，每次0．5小时，每班下班前有0．15小时的机器维护时 ，无其他计划内停工；经过一段时间对计划外停工时间的统计，该企业生产线每班计划外停工时间平均为0．3小时；经过对顾客需求进行分析，相对稳定的顾客需求周期为3天，在这个需求周期内顾客稳定的需求总量为450件。第一步，依据有效生产时间的计算公式(有效生产时间=需求周期×运作模式一计划内停工～计划外停工)计算3天的需求周期内的总有效生产时间。详细计算过程如下：

① 需求周期：5天
② 运作模式：3班／天，每班8小时。
③ 计划内停工：每班休息时间O．5小时／班、每班机器维护时间O．1 5小时／班。则：计划内
停工=5天×3班／天×O．5小时／班+5天× 3班／ 天×O．1 5小时／ 班= 5．85小时
④ 每班计划外停工：0．5小时。则：计划外停工=5天×3班／天×0.5小时／班= 2．7小时
⑤ 有效生产时间=需求周期×运作模式一计划内停工一计划外停工= 5天×3班／ 天×8小时／班
一5．85小时一2．7小时= 6 5．45小时× 56O0秒／小时= 228420第二步，依据生产节拍计算公式(生产节拍=有效生产时间／ 顾客需求)计算三天的需求周期内生产线的生产节拍。
生产节拍=有效生产时间／ 顾客需求=22842O秒／ 450件= 507.6秒／件

经上面的TPS系统的计算可知，A企业生产线的生产节拍为508秒／件，也就是说该企业要实现生产线物流在宏观和微观上的绝对连续、均衡，最大限度的降低生产浪费，尽可能的消除生产中一切不增值活动，实现TPS拉动系统，必须把生产线线速控制在508秒／件。另外值得注意的是，在实际应用中计算生产节拍时，根据制造企业各自的生产条件和实际情况，计算有效生产时间时应详细全面的考虑一切可能出现的计划外停工因素，因为计划内停工如每班工人休息时间、换模时间等都是可预见并且是可以量化的，而计划外停工则属于正常生产巾的突发事件而很难预见和量化。但仍然具有规律性和特点，这个就需要根据经验在TPS系统中设置计划外的停工时间。

精确的计算节拍时间，并制定节拍计划是TPS拉动系统的关键  ！