看不見的傳送帶--單元生產！

單元生產（cell production）是精益生產的一個模塊。它是當代最新、最有效的生產線設置方式之一，為日本以及歐美企業所廣泛採用。這種方式使得小批多種生產殘酷環境下的生產線幾乎比流水線效果還好，因此被譽為「看不見的傳送帶」。

迄今為止，幾乎在所有的裝配工廠都使用了傳送帶，甚至機加的自動化生產線，也使用傳送帶將設備連成直線形流水線。傳送帶如此重要，簡直成了生產活動不可欠缺的工具。

但是時代變化日新月異，生產方式也處於變化之中，應對多品種小批量的市場要有新的思路。這時有些企業局限於傳送帶的框框內無法跳出，苦苦思索而不得要領。本來是非常方便的搬送工具，卻成了禁錮觀念的枷鎖。但現在是下定決心捨棄傳送帶的時候，將禁錮你的枷鎖拆掉，進行「一個流」CELL生產的革新，讓你認識到二十一世紀的生產活動應該如何進行。

一、創建「一個流」CELL生產的第二步是工藝設計改造

其核心就是設計建立沒有傳送帶的生產工藝系統，「一個流」CELL生產的最大特徵也是在於採用不使用傳送帶的流水線。

（但也有一些特別的傳送帶，例如：為了移動大型工件而使用的傳送帶、為了保證一定的節拍作為定時器組加入到生產線內部的傳送帶，以及為了實現I/O一致使用的返回傳送帶。）

二、CELL流水線有如下幾個種類

下面對它們進行詳細敘述

（1）U字形流水線——裝配、機械加工車間

適合於裝配和加工的傳統型精益生產線。因為形狀類似英文字母的「U」而得名。

這種流水線在工廠的實踐已有幾十年的歷史了，在世界先進企業的廣泛應用暫且不說，現在這種布局配置甚至已經拓展到了設計、銷售、管理等負責信息流動的生產間接部門。這種流水線將來會被各種各樣的工作現場所採用，是適應範圍極廣的生產方式。圖5－1是進行U形生產線改革的順序說明。

1 廢除傳送帶無論如何要將目前正在使用的傳送帶捨棄。同時也將由傳送帶形成的固有觀念一起捨去。

2. 流水線化按照工藝的流程順序擺放作業台、機械設備等。這時作業台、機械設備進行腳輪（給設備裝上輪子）改造，效果會更好。

3. U字形配置流水線形成之後將其從中間折彎。這樣工件的投入口（INPUT）和取出口（OUTPUT）就並列到一起了，形成I/O一致，去除了步行浪費。這時的作業面位於作業者可以方便地進行互助作業的U字內側。此外，在作業移動方向上，考慮到生產效率，採用了和順時針相反的逆向旋轉。

4. 集中與壓縮U字形生產線初步形成後，必須對其形狀進行調整。首先將機械工作台等相互靠緊，該步驟稱為「集中」；之後，對各個工程自身的長度和作業方法進行改善。將工作台縮小，將物料擺放立體化，進一步將生產線緊湊到一起，這一步叫「壓縮」。

5. 畫出流水線的操作線完成U字形生產線配置之後，為了確定人員運動路線，將地板用白色膠帶將流水區域沿著機械和工作台的邊緣按工序順序粘貼。

6. 消除彎腰作業流水區域線畫好之後，消除不符合動作經濟原則的彎腰作業，並檢查有無什麼物品伸到白線之內。一般，都會發現機械手柄、控制盤電源線等超出了白線，這種情況勢必會使作業者在作業中彎腰和前後擺動，嚴重影響作業熟練度的提高。

7. 物流線路的目視化改善檢查工件、物品的流動線路。使用一條拉線即可以使物品的運動線路表面化。首先，從最初的工程開始，按順序用膠帶將拉線臨時固定在作業點上，拉線一直引到最後的工程，物品運動線路就清晰地顯現出來了。

8. 消除物料的上下移動從U字形流水線的旁邊觀察引出的拉線，如果拉線的走向高低不平，需要將工作點進行水平調整；然後，從上側觀察拉線，觀察拉線是否左右擺動，如果有這種情況，對作業點進行調整，使其成為直線。在大方向的改革完成之後，這種細小的改善能使作業變得更加輕鬆，將熟練程度進一步提高。

9. 看板作戰通過布局，完成生產線的U字形改造後，需要做的就是看板了。看板分為流水線看板和工程看板兩種。流水線看板位於流水線中央，大並且引人注目。名字由大家共同決定，給流水線起個別稱也可以。此外，工程看板按照標準貼於各個工序之上。內容有：工程No.、工程名稱、作業內容、作業時間、工程周期時間等。特別是工程No.，應該大而醒目。這樣U字形生產線的布局配置就完成了。但這只是完成了單個流動的框架結構，從現在開始才能實行多個CELL並行作業的改善。

（2）二字型生產線——組裝和機加現場

適合於裝配和加工工程的生產線，因為類似漢字的「二」字，所以得名。在進行了一次U型生產線的改善後，大家會對「一個流」CELL生產產生深刻印象，此時會有更加新奇的想法產生，也就是二字形生產線，其原因是它既可以達到U形線的效果又布局簡單，同時二字型生產線具有更強的多品種優勢，同時也需要比U型生產線更高的操作技能及生產技術支持。從布局上講二字形生產線只需要將U形生產線布成二形即可，原來生產線的內容一點都沒有改變，這樣的生產線叫「二字型似的生產線」。

那麼二字型生產線有什麼獨特特點呢？在圖5－2表示了其特點和外形。

① 多條生產線同時布局U形生產線多數只對應一種產品，但是二字生產線是可同時對應幾種產品形成多品種同步生產線。

② 離散型布局流水皮帶生產線的特點人多工序細，但人員間協助作業差，因此作業員象海中的孤島鏈一樣只考慮自己島上的工作。但二形生產線與U形生產線一樣，能達到真正意義上的人員集中並協同作戰的目的。

③ 單一產品的最短生產線由於在二字生產線生產多種產品容易形成生產線變長的傾向。如果生產線長就會出現場地的浪費，步行的浪費。因此二字形生產線改善的重點在工序合併，人員多能化，創造單一產品最短生產線上。

④ 二字型布局以最短的兩條生產線布局成二字形，關鍵是I∕O一致，即兩條生產線的出入口方向相反布局。

⑤ 多能工培養在U型生產線當中需要的多能工技術，在二字生產線中同樣需要，並且要求員工同時加工多種產品的技能，因此人員的多能化水平要求更高。

⑥ 完全均衡化複數U字生產線中一個人很自如地完成整個過程的操作，人員按照複數節拍進行看管造成作業無法標準化，從而形成多種機器看管方法。所以很難避免各生產線的中間庫存和批量生產。但是在二字型生產線中作業者經過一個周期加工一個複數產品後才能結束作業，這樣不知不覺地形成完全均衡化。

可見二字型生產線的特性是符合於時代變化的生產線，對每項技術﹑技能都具有進步性的製造方法。二字型生產線的布局改革順序除了複數製品生產線以外，和U字型生產線完全相同。

（3）向日葵和手風琴型自動化生產線

葵花形流水線：自動化生產線重新進行布局配置，因為機械設備的擺放看起來就像向日葵花瓣一樣，所以得名。

風琴形流水線：將自動化生產線打散後重新進行布局配置的生產線，機械的配置像手風琴的風箱一樣，所以得名。

以設備為中心的自動化生產線布局一般都是直線布局，工序間用傳送帶來連接。自動化生產線一般都採用同樣的形式。但是在多品種小批量的當今時代，自動化生產線的設計和開發必須徹底消除生產周期浪費，同時要使生產線具有靈活應對市場變化的功能。自動化生產線的柔性化是技術人員面對的最大課題，所以在二十一世紀的今天很難想像哪家企業還要引進全自動單一品種的自動化流水線了。實際上「一個流」CELL生產的自動化是低成本簡易自動化，形式如圖5－3所示消除浪費的自動化。

人員集中是取消浪費的前提，首先把原來固定的傳送帶全部拆除。之後以I/O一致的原則為基準，重新組合設備。把產品元件返回原位的裝置叫做返回輸送機，做到這步之後是組裝和機械加工的布局改革。下面介紹典型的自動化生產線中的兩種生產線——向日葵和手風琴生產線的特點。

① 向日葵生產線向日葵生產線是把機械加工的U型生產線的思維應用到自動化生產的典型例子，形狀彷彿向日葵，因此稱為向日葵生產線。這個生產線的特性與U型生產線完全相同，特別是作業者從左開始旋轉，按照I/O一致的原則，本工序的出口必須是下一工序的入口，因此返回輸送機必須放在左邊。

② 手風琴生產線所謂手風琴生產線是機械加工的二字型生產線的思想應用在自動化生產線上。形成二字型生產線的同時，把多種產品同時（同步）製造，設備按二字型排列，看起來形狀像手風琴形狀，所以叫做「手風琴生產線」或「齒條生產線」。它的特點和二字生產線幾乎相同，也是以I/O一致的原則為基準布局的。

這樣的向日葵生產線和手風琴生產線，在一般的工廠是很難看到的，這是最新思想和技術結合起來的柔性化的、勞務成本降到最低限度的日本式理想生產線生產方式。總之還是屬於自動化生產線。

三、工藝設計（U型布局的改善）重點

在實際生產過程中，不僅只有加工作業，而且還有加工工序間的搬運問題和停滯問題。理論上生產加工過程中只有加工沒有其他工序過程最好，但實際上不是那麼簡單的，盡量減少搬運的工藝流程設計叫做工藝或生產系統設計。設計與改善的重點是減少搬運和停滯，減少過程庫存和生產周期。在單元生產工藝設計中，工藝流水化、一個流、加工周期等是生產線布局設計的重點考慮對象，實踐操作中多採用U型布局來進行生產。

「一個流」CELL生產線的工藝設計內容因為生產線形態和加工組裝機械的不同，其結果差異很大。

下面具體舉例說明工藝設計當中的注意點。圖5－4 是電子產品的組裝生產線，在改善前是使用傳送帶在長的生產線上A/B兩種產品混流生產的，傳送帶上面半成品庫存浪費嚴重，效率低下。在單元生產線的工藝設計中，須注意以下幾點來進行設計。

圖5－5是汽車部件加工生產線的案例。在單元化生產之前設備是分散布局，工序內有大量的中間庫存品，部品和設備之間沒有確定的數量關係，而且存在品質上的問題。還有人員配置上，把人員配置到每台設備上其工作效率提高不上去。

四、人員集中的布局設計

工廠在進行批量生產時很難覺察到問題，如果將其變為一個流生產，馬上就會發現現場的大量浪費，其中最主要的問題是批量生產的設備布局是橫向功能展開的，這種布局最大的缺陷就是只能批量生產，並且各作業單位成了孤立的島嶼，難以讓產品在這些孤立的島嶼中流動起來，各個作業單位都以自己的節拍進行作業，這樣不但無法實現產品流動，連相互幫助也沒有，這樣的現場成了加工過量浪費、庫存浪費、搬運浪費、等待浪費、不良品浪費等諸多浪費現象的發源地。要想將這些浪費去除，首先要將這種四處分散的人員集合起來，這就是「人員集合」。這裡談一下如何通過布局將人員集合起來。

如圖5－6所示，將工作車間布局中機械設備的間隔縮短，如使其圍成圓形，就可以將人員輕鬆地集合起來。然後通過工作集合變為多設備同步操作，即可實現省人化。但即使將人員集合起來，在工作車間型布局的狀態下，有些東西無論如何也無法辦到，那就是流動。並且以產品流動為前提的人員集合，只能通過流動車間型布局即「一個流」CELL化生產流水線才能辦到。

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