不論代工廠或系統廠,運用看板管理生產現場已是現代製造業的常態。依賴看板系統搭配精心設計的生產方式管控製造現場,是先前豐田生產系統(TPS)的重要核心。因應不同的生產模式,看板型態也對應變化,生產看板管理在企業裡扮演著極其重要的角色。

JIT即時生產與數位化看板管理系統示意圖

生產看板管理是什麼?與JIT有什麼關係?

生產看板管理的模式是指在同一個站點或前後站點之間的訊息傳輸與物流傳遞,後站必須透過看板與前站溝通,藉由看板這個載體完成。例如確定生產計劃後,生產指令會通知各生產區域,同時往倉庫與採購等部門傳送相關訊息, these 動作與訊息傳輸皆藉由看板完成。

JIT(Just In Time)即時生產模式是一套減少生產成本的管理系統,旨在維持最合適的原料與成品庫存,在要求時間內產出所需數量的成品。相較於傳統生產方式,JIT更適合小規模與多樣化的市場,能有效提高產品競爭力。

在減少浪費、降低庫存與節省時間的作業下,需要即時反應生產狀況的管理系統輔佐。生產看板管理系統與JIT的關係,簡單來說,JIT的即時生產系統需要看板這個工具來實踐JIT管理與產線優化。

看板對企業的常見用途

隨著JIT系統誕生的看板管理系統,經過長時間的設計發展與改良,在生產現場的各個面向都佔有重要地位。生產現場的看板用途主要包括以下幾點:

生產與運送工作指示

這是看板的基本功能。根據生產計畫所制定的訂料與生產指示傳送到總線,所有站點生產皆根據看板提供的訊息進行。看板內會記錄生產與運送量、時間、目的地等訊息,透過看板落實適時適量生產。

避免過度生產與運送

根據看板數量決定作業數量。若看板數量減少,產能也隨之減少。看板只會顯示必要的數量,藉此要求作業人員只生產顯示數量,避免過度產出。

作為目視管理的介面

對管理人員而言,透過看板管理即可掌握生產進度、生產狀況、庫存狀態及人員管理,對現場生產優先順序能清楚掌握並管控整體生產流程。

輔助改善線上作業

由於是輔助JIT即時生產概念而生,看板顯示的數量減少即表示在製品的庫存量降低,透過這種方式減少庫存,能達到降低生產成本的效果,也強化了即時生產的作用。

工廠現場實體看板管理與物料配送目視化管理

看板管理的2大系統

看板的管理模式主要分為兩大系統:製造執行系統(MES)與設備運行管理系統(MDC)。

製造執行系統(MES)

製造執行系統針對汽車業等車間製造管理的多變環境,提供系統化管理。MES是運用於車間生產的即時訊息系統,在訊息傳遞正確的情況下,能掌控生產流程,建構作業流程最佳化。

設備運行管理系統(MDC)

設備運行管理系統針對設備在生產流程中的數據蒐集,顯示當前設備狀態並利用OEE報表分析各式設備效率,運用直觀、條列式的即時狀態監控看板,傳達實際設備運作狀況,落實設備的可視化管理。

兩者之間的最大差異,在於製造流程作業與設備狀況兩個不同層面的管理。MES是製造執行系統,作為企業計劃管理與生產控制層級之間的溝通橋樑,落實整個生產系統最佳化;MDC則用於監控現場設備運行狀態,掌握即時高效的現場設備管理。

看板的生產流程

看板是實踐JIT管理的生產模式,藉由拉動式生產,透過看板傳遞訊息,由最後一個站點一步步往前站拉動。例如:第三站點產品入口向第二站點產品出口傳送需要零件訊息,第二站點產品入口向第一站點產品出口傳送需要零件訊息,第一站點產品入口向倉庫領取零配件,讓後站藉由看板領取。透過看板組織整個生產流程,形成拉動式循環,並以即時生產達到不堆貨,實現JIT的營運模式。

生產線上透過拉動式看板實現JIT即時生產流程

看板的五大使用原則

在看板管理系統中,為了確保JIT即時生產的高效運作,必須嚴格遵守以下五大基本原則:

原則一:改變原先的流程與方法

後方站點在必要的時候,才向前方站點領取必要數量的零配件,不多領取組裝數量的物件,需要多少領取多少。

原則二:保持生產時間平衡

生產系統為一條完整的輸送帶系統,以達到生產時間平衡:前方站點只生產足夠數量的零件,剛好補足後方站點領取的數量。

原則三:不良品不往後方站點送

由於後方站點根據前站所製造的數量進行生產,在沒有庫存的情況下,一旦發現不良品就必須停止生產,並將不良品送回前方站點。

原則四:看板的使用數目應儘量減少

看板上的數量代表零件的最大庫存量,應逐步減少數量以達到即時生產的目標。

原則五:使用看板應對小幅度需求變動

由於生產時依照看板取下數量進行,若因市場需求或緊急狀況如工程設計變更(ECN)而導致計畫變更,看板模式也必須因應狀況調整。

看板的類型

看板是在必要時間內、照必要製造數量發出生產指令的資訊媒介,而這種媒介形式也因生產狀態與不同區域而有不同形式。工廠內的看板類型主要分為三類:傳送看板、生產看板與臨時看板。

傳送看板

傳送看板主要分為工序間看板與外協看板兩種:

  • 工序間看板:為工廠內後方站點至前方站點領取所需零件時使用的看板。

  • 外協看板:提供給外部協作廠商使用的看板。訂貨看板須記載進貨單位、名稱、時間與數量等訊息,作業方式與工序間看板類似,只是將前站點的角色替換為外部供應商,透過外協看板由後方站點往前推送到供應商。

生產看板

生產看板主要分為工序內看板與信號看板兩種:

  • 工序內看板:指某站點進行加工時使用的看板。適用於裝配線與生產多種產品且不需更換作業時間(或作業更換時間趨近於零)的作業,例如機加工作業。

  • 信號看板:在需要進行批量生產的狀態下使用的看板,例如樹脂成形作業等。批量作業的產品在達到一定基準數量時會送至正常生產流程,並依照看板指示開始生產。此外,倉庫出庫零件運送到生產流程中,也利用信號看板進行指示配送。

臨時看板

顧名思義,臨時看板為臨時作業使用的看板,例如設備維修、臨時任務、加班生產等。其主要任務在於完成非計畫內的生產或設備維護,彈性較大。

製造業工廠車間實體看板卡片分類與生產指示管理

各類看板的使用方式

在JIT模式的概念下,不同的看板都依循即時生產的原則運作。以下為各類看板的使用方式與操作注意事項:

工序內看板

看板必須隨實物與產品一起移動。當後方站點領取時需拿下工序內看板,並掛上領取用的工序間看板,依照看板被拿下的順序與看板顯示數量生產。若拿到的看板數量為零,則停止生產,避免延誤與過量生產。

信號看板

主要掛在批量產出的產品上。若產品數量降到基準值,便拿下信號看板送回生產流程,依照看板指示生產。若信號看板未被拿下,表示數量充足,不需生產。

工序間看板

掛在從前站領到的零件箱上。當零件被使用後,取下看板放置於作業場域的看板回收箱內。工序間看板在回收箱中表示該站點零件已被使用、需要補充。現場管理人員會定時回收看板,集中並分送至相對應的前站點以領取需要補充的零件。

外協看板

作業模式與工序間看板相同。回收後區分供應商,待供應商送貨時將看板交還,作為下次生產的指示。進貨則依據看板數量,以做到依據JIT進行循環。

看板的常見標誌與形式

一般看板會說明的必要資訊為:運送數量、時間、目的地、放置位置、搬運工具等。除了用於作業的方形看板外,也有許多代替看板的目視化形式,能提供作業人員更直觀的資訊:

空周轉箱

周轉箱內本身放置固定數量的產品。使用時將裝有產品的周轉箱拿走並補上空箱,提醒前站人員開始生產以補足周轉箱。

地面空格標示

使用黃黑警示膠帶標示空格範圍,並將產品放置在格內。一旦格子中的產品被取走,便開始生產以補足空格。

訊號標誌

由於生產流程不一定在同一個車間或產線上,因此常使用訊號燈傳遞訊息。當燈號亮起時,前站人員會迅速將產品送至後站,並開始生產新產品。

自動化產線電子看板與工單進度即時可視化

E化看板對現在產線各職能的影響

現今看板已邁向數位化,從原先站與站之間傳遞數據,延伸為整體作業現場的數據蒐集。如何將即時且透明的看板數據提供給現場管理者,以便針對工廠實際狀況做出決策,是數位化時代重要課題。

工廠最高管理者

身為現場的最高管理者,其看板聚焦於呈現最核心的數據,例如設備與人力的營運效率,並針對不良原因進行統計與呈報。

工段課長

作為工廠的中階管理者,期望看板能呈現各產線的設備保養狀態、生產不良率的掌控,以活用現有資源並提升產線效率。

班長與線長

藉由看板管理密切注意線上各站點的停頓點,排除導致生產流線不穩定的因素,以維持現場產線的作業效率為優先目標。

當人、機、料等資料從現場到管理都能透明可視,便能輕鬆對接現今的多載具狀態,隨時監控異常狀態、掌握生產現場狀況。對於製造業而言,提升管理能力即是掌握了改善的關鍵。

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結論

JIT的即時生產管理模式在準時生產的核心理念下,搭配生產看板管理模式,能徹底貫徹精準控制產能、減少產線閒置等浪費。JIT預期規劃產能與流程,透過看板掌握精準的產線效率與產能,兩者相輔相成。在不浪費的前提下,這是邁向精實生產的重要關鍵,也是未來企業面對外界彈性變化的重要生產應對模式。

常見問題

引進生產看板管理時,常面臨看板保護或操作不當的問題。為了避免生產作業出現停等或資訊不通透,以下是使用生產看板管理時常見的問題與挑戰:

導入實體看板管理時,常見的人為疏失有哪些?

現場作業最常遇到的疏失包括:看板意外遺失、實際交貨紀錄與看板登記不一致、看板掛錯站點或歸屬錯誤,以及忘記卸下或忘記回收看板,這些疏失都會導致資訊出現時間差。

交貨看板在實際配送與物料交接時,有哪些常發生的異常?

常見的交貨看板異常包含:貨物送達時沒有隨附交貨看板、看板上記載的數量與實物不相符,或是人員因習慣傳統配送模式而直接口頭交接,未能確實活用看板傳遞資訊。

實體看板與顯示器在工廠現場長期使用,常遇到哪些維護管理挑戰?

最常見的挑戰是看板或顯示器缺乏良好防護,因日曬、粉塵或雨淋導致字體褪色模糊、難以辨識;另外,若沒有固定的分類保管區域,也極易因為管理不清而無法有效掌握看板的使用數量與去向。

MRP系統與JIT系統有什麼差別?

MRP(Material Requirement Planning)物料需求計畫,根據美國生產與庫存控制協會定義,是依據主要生產計劃(MPS)、物料清單(BOM)、庫存紀錄、已訂與未交訂單等資料,計算後得到物料的需求。系統會同步提出新訂單的建議補充,並修正已開出訂單,將實際客戶訂單量與預測相結合以掌握客戶需要與需求量。

其作業依據主要生產計畫(MPS)、物料清單(BOM)與相關庫存文件構成。物料需求計畫屬於「推式體系」,根據預估的客戶訂單安排生產計畫,推動計畫以引導物料進入生產。優點在於能先行預測物料數量提早採購,若遇上客戶緊急加單等突發狀況時,不會阻礙生產計劃;但相對容易造成庫存堆積與資金周轉問題,這也是現有大部分企業在大量生產時採用的模式。

JIT即時生產系統則是「拉式系統」,根據客戶實際需求數量擬定生產與物料計畫,由最後一個站點往前推動,以最末端的需求進行備料。其以不製造多餘庫存為主要原則,讓實際庫存降到最低,徹底執行零浪費的即時生產,能維持企業的高資金水位,並讓生產系統更有效率。缺點是沒有多餘庫存,若遇到臨時追加產量,將無法立即生產。