如何进行瓶颈分析

这是关于瓶颈的综合指南，其中包括一些关于它们是什么、如何识别它们、分析瓶颈的好处以及您可以使用的一些策略的信息。此外，我们还提供了一个真实案例研究，说明制造商如何识别其车间的瓶颈。

什么是制造瓶颈？

瓶颈是一种约束，即上游分批或生产线上的工作到达速度快于整个生产线可以处理的速度。拥塞就像瓶子或漏斗的瓶颈，通过增加处理和降低下游设备的设备利用率，导致效率低下并推高成本。

生产瓶颈示例

生产中的瓶颈几乎在任何时候都可能发生。它们可以与通信、流程、资源或技术相关。一些生产瓶颈的例子包括：

通讯

团队或部门之间的沟通至关重要。当这些沟通是口头或书面的时，它们可能会导致瓶颈。这种类型的瓶颈可能与操作员休息或丢失剪贴板一样简单。这可以通过部署自动化机器数据收集解决方案来解决。

手动收集生产数据耗时且容易出错，导致沟通和洞察力差。

进程

流程瓶颈是任务驱动的约束，其中对生产机器的请求数量超过了设备的吞吐能力。一个例子是一个钻床站，它接收来自多台上游机器的请求，每台机器都需要不同的孔尺寸和深度。更换工具和设置深度所花费的时间使下游组件挨饿。

资源

有时资源会导致瓶颈。一个例子是专门技能组合的可用工时。如果需要一名技术人员在两台或三台专用设备之间分配时间，则不同部件的流动可能会造成资源瓶颈，每个部件的可用工时少于可用工时。

技术

孤立的原始设备制造商 (OEM) 机器中的零散软件系统通常会出现技术瓶颈。如果这些系统没有互操作性，那么在每个生产步骤进行设置编程所需的时间就会造成瓶颈。如果可编程数控机床在手动设置的钻床之前处于生产流中，则技术不匹配，禁止通信并中断工作流程。

在车间集成系统、机器和人员可以减少技术孤岛造成的瓶颈。

为什么要进行瓶颈分析

为了提高效率和整体设备效率 (OEE)，使用瓶颈分析有助于消除或减轻生产滞留。可以对上述任何约束类型进行瓶颈分析，帮助识别瓶颈位置、类别、根本原因和影响。通过该分析，管理人员可以实施旨在消除未来瓶颈的流程改进。

分析瓶颈的好处

瓶颈分析有几个关键的好处。一方面，它有助于消除浪费。任何减慢或停止生产的限制都会以劳动力、材料损失或产能损失的形式产生浪费。实际的瓶颈分析将有助于消除这种浪费。

第二个好处是管理人员的知识增加。通过了解瓶颈的原因，管理人员不仅可以纠正现有的瓶颈，还可以帮助设计未来的生产线或扩大生产。

如何进行瓶颈分析

瓶颈分析需要查看整个生产过程。虽然需要生产线中每台设备的数据和性能，但瓶颈经常出现在过渡、分段、通信或设置阶段。

除了查看整个生产过程之外，分析还需要包括劳动力、培训和技能组合等人员问题。它可能还需要审查供应链以解决任何重大限制。当然，还必须包括可衡量的性能，例如机器速度、设备使用年限和能力以及容量分析。

进行容量分析需要大量的数据收集才能有效。这意味着收集生产数据、对其进行整理、标准化和分析趋势，并找出出现瓶颈的区域。

瓶颈分析工具和策略

有许多成熟的策略可用于识别和解决车间瓶颈。我们在下面记录了其中的几个：

DMAIC

DMAIC 代表定义、测量、分析、改进和控制。这是一个六西格码流程改进工具，一旦瓶颈得到解决，它就允许持续的反馈循环来改进流程。

约束理论

理想的瓶颈分析，约束理论帮助团队确定最大的限制因素，以实现最佳结果。一旦确定了限制因素，就会对其进行调整和改进，直到消除限制。

根本原因分析

每个约束都有一个根本原因。通过深入挖掘发现根本原因，可以实现系统性改进，消除“创可贴”解决方案。它侧重于约束的方式和原因方面。

鱼骨图

鱼骨图接近瓶颈的因果关系。问题出在鱼的“头”上，原因在于鱼的脊椎。这是一个有效的工具，可帮助团队在迭代解决方案时将问题可视化。

鱼骨图，也称为石川图，显示了导致问题的因素。 [图片来源]

计划-执行-检查-行动

PDCA 是一种持续改进工具，它从周期性的角度进行改进。该循环可以无限重复，以进一步改进系统。

5S 架构

通过处理物理空间，通常可以发现和解决约束。 5S 框架——大多数人都听说过精益背景下 5S 框架的分类、设置、闪耀、标准化和维持组件。在进行瓶颈分析时，它是一款实用且易于可视化的工具。

价值流图

另一个精益工具，价值流映射捕获流程的信息和材料。对于进行瓶颈分析的团队来说，它也是高度可视化的，旨在通过仅包含增加价值的优化步骤来消除限制。

节拍时间

任何瓶颈分析都将包括对节拍时间、生产产品所需时间以及可用材料、劳动力和设备的测量。优化的节拍时间将作为基准，有助于确定产能和劳动力限制。

瓶颈分析案例研究

Avalign Technologies 是一家在美国设有工厂的医疗设备制造商，在跟踪 OEE 和机器停机时间方面遇到了困难，导致车间出现问题，包括机器性能不佳、标准操作程序不明确和生产瓶颈。

在这个由 AWS 主持的独家视频案例研究中，OEE 总监 Matt Townsend 讨论了在 Avaalign 的四个设施中部署 MachineMetrics 的影响。

了解对车间绩效的即时可见性如何使 OEE 提高 25-30%，更有效地利用劳动力，增加数百万美元的产能（无需额外设备），并通过减少瓶颈提高吞吐量。

MachineMetrics 正在帮助 Avalign 实现提供一流医疗设备的目标，让他们完全控制机器和操作数据，从而在市场上建立强大的竞争优势。