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钢铁企业基于高效制造的精益化创新与实践

首钢日报 A03版经济管理  首钢股份 2025年05月26日

实施背景

是高质量发展,引领钢铁强国的必然需求。从时代背景来看,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。钢铁企业通过加强自主创新能力、建立并完善高效制造体系,从根本上改进钢铁业效率,逐步向实现高效率、高质量、低能耗、低污染的发展目标出发。

是竞争全要素,破解经营困局的客观需求。从行业背景来看,行业形势持续恶化,钢铁企业将长期面临复杂、严峻的经营态势。集团公司对钢铁业提出了坚持高效制造的工作要求。在提高生产效率、缩短生产周期、提高设备产能利用率方面持续攻关,是首钢股份打造极低成本竞争力,破解经营困局的客观需求。

是承接新使命,打造新优势的内在需要。生产过程稳定可控是实现“低成本生产高附加值产品”的前提,首钢股份相继引入价值流程图管理、OEE管理、SMED、人机联合作业等精益管理工具,形成了一整套提高生产效率、打通瓶颈工序的精益管理模式。

内涵和主要做法

项目以缩短产品制造周期、提高订单兑现率、降低成本为目标,围绕现场浪费点、瓶颈产线、生产界面效率、管理机制搭建,形成了高效制造精益化管控模型,为首钢股份破解经营困局持续提供动能。

理念创新:引入价值创造概念,改善制造过程中的“三流”,即连续流、均衡流、同步流,实现制造周期“降低”的“三流一降”理念。

方法创新:采用“点、线、面、体”阶段递进式推进,由局部效率优化转变到宏观效率优化。“点、线、面、体”的每一个阶段都实现了数字化,在制造效率提升的同时也提升了工作效率。

模式创新:形成全员参与、过程评价、成果激励、智慧共享四大管理机制,激发员工智慧,保障高效制造精益化“体”制持续运行。

主要做法如下:

聚焦现场效率浪费“点”,提高基层操作效率。针对现场发现的局部浪费点进行精益生产八大浪费分类,识别效率浪费“点”,精准采用快速切换、人机联合作业等精益工具,追求人与设备作业的“同步流”。

应用SMED(快速切换)工具,降低切换损失。设备、工艺、产品切换中都存在动作(流程)、搬运的浪费。使用SMED工具,创新性地将作业区分为内、外部作业,强调内部作业外置化、内外部作业再优化、作业步骤标准化的精益化管理。确定四个核心,促进职工快速掌握。一是区分“内部作业”和“外部作业”。二是减少“内部作业”,要求尽可能把内部作业转变为外部作业,这是SMED法的核心。三是优化内外部作业时间。四是对形成的操作要点以规程或正式文件的形式进行标准化,确保改善成果持续发挥作用。总结实施八步法,为高效复制推广奠定基础。结合PDCA的闭环管理思路,梳理形成八步法,确保实施改善项目扎实有效。目前,已经在热轧2160层流辊道更换等13个区域推广应用。

应用M—Mchart(人机联合作业),提高设备与人交互作业的“同步流”。人机联合作业是钢铁生产流程中的常态,存在设备与人、人与人作业不匹配的等待浪费。通过确定分析对象、绘制时间线、梳理顺序、计算统计数据、开展改善“五步法”精准施策,有效解决了各操作者协作中的不合理、不均衡和浪费等问题。持续实施了23项人机联合作业分析,其中智新二十辊轧机钢卷切换单次时长从2018年的1112秒降低到901秒,单次减少211秒。

建立简洁、高效(快报、快审、快奖)的快速改善和合理化建议提报信息化平台,促进人人参与改善。一是鼓励提报快速改善,并按照评价的等级给予相应的积分(可兑换实物)。二是针对生产技术、经营管理等方面有一定难度的问题,按照进步性、效益性、可行性、时效性的原则对项目进行审核,并给予300元到10000元的经济奖励。

应用OEE管理工具,提高瓶颈产“线”设备综合效率。用价值时间将设备停机、设备性能、产品质量进行关联,从各自创造价值时间的维度发现并改善问题,全面提高产线设备生产效率,消除生产工序瓶颈。

挖掘价值时间,全面提高产线设备生产效率。OEE(Overall Equipment Effectiveness)是指设备综合效率,聚焦价值时间概念而不是传统的设备作业率。选择21条制约生产效率的瓶颈产线推进OEE管理。结合OEE值计算方法,从价值时间和稼动率两个方面全面改善提升OEE值。以时间为核心,挖掘价值并提高效率,组织从优化时间管理、减少非生产性时间、提高员工效率等多个方面入手全面提升设备综合效率,并将各种有效方式进行标准化管理。聚焦三大损失,识别并改善浪费。建立OEE报表体系,形成设备综合效率精益化基础。通过时间维度和稼动率维度提升OEE值的具体实践证明,将设备OEE管理表单化并形成报表体系,是形成设备综合效率精益化的基础和抓手。

建立识别问题、分析问题管理机制。通过建立OEE报表体系,记录并识别问题,借助5Why、人机联合工具分析问题并查找出末梢原因,使用8D报告、焦点课题等方式实施改善,最终达到提高OEE指标、产线增产提效的目的。

应用绩效施工图,跟踪问题过程管控。以OEE管理三大损失为出发点,建立OEE绩效施工图,任务层层分解。每项问题有目标、有措施、有责任人、有整改日期、有进度反馈,确保各项措施真正落地、产生实效。

建立信息化系统,实现海量数据实时采集。利用FineBI工具将OEE三大损失计算数据进行信息化,实现关键数据实时采集,能够及时、直观、准确地掌握生产情况,为生产经营管理提供了科学依据。

聚焦全流程界“面”效率、推进价值流管理。价值流是指从原材料转变成为产成品,并给整个过程赋予价值的全部活动。应用价值流管理是从宏观层面诊断生产过程在信息流和物流方面的问题,减少钢铁企业(连续性生产)各产线、区域在生产协调和配合上存在的不增值活动,实现生产的“连续流”,达到缩短制造周期的目的。

绘制价值流程图,识别不增值流程。结合制造过程,围绕信息流、物料流,按照炼钢、热轧、冷轧(硅钢)分工序以时间为轴,将SO7产品在各工序的制造周期进行分解,绘制出现状价值流图,让各工序了解各自当前的制造时间。

识别并打通瓶颈工序,实现产线均衡生产。借助价值流管理绘制的价值流图,通过分析物料在各工序和产线流转、等待的时间判断出生产流程中的瓶颈工序,瓶颈工序决定了整个流程的产能和生产效率。

识别生产过程中的不增值流程,消除浪费。通过价值流程图梳理各生产节点的生产流程,识别出现场管理中库存浪费、搬运浪费、加工浪费等问题,通过建立有效的机制发动全员快速进行改善,消除看得见的浪费。

搭建数字化平台,实现产品制造周期的可视化。结合全流程物料周期数据的完善与信息化系统完善,建立了全流程产品周期分析驾驶舱。将分散在各个系统中的数据集成并在同一个界面展示,消除了工序间数据查找与可视化展示的壁垒,为生产组织提供了快捷、准确的决策判断依据。

建立四大管理机制,保障全员改善“体”制持续运行。通过“点、线、面”的递进式推进方法,在效率改善、价值创造等方面攻关过程中,形成项目分级管理、过程评价、成果激励、智慧共享四大机制,保障全员改善体制持续运行。

细化精益项目管理,激发全员参与持续改善的意愿。一是以效率为核心,形成从发现问题、导出问题、实施改善,效果验证的PDCA闭环管理模式。二是对精益改善项目进行五个层级的细化分类,让各层级人员都能根据自己的岗位和能力进行持续改善,实现全员参与项目改善。

搭建全方位的过程评价机制,实现改善全过程管控。一是逐步开展,采取“成熟一个,验收一个,巩固一个”的方式进行组织,以达到先进带后进、共同提高的目的。二是通过日常精准辅导、指标巡查、定期交流分享等方式,对改善项目、区域生产经营情况进行过程管控。三是将高效制造精益化实践内容纳入公司级季度评价方案进行评价。四是通过年度评优激发“比学赶帮超”的酵母持续发酵。

建立及时激励机制,激发职工主动参与热情。在内网搭建创新平台,为基层职工提供问题提报、成果展示的便捷通道,搭建基层职工与专业管理之间针对问题改善的有效沟通桥梁。

搭建能力展示平台,让职工“被看见”。一是组织开展交流学习分享等活动,为职工提供能力展示的平台。二是通过在公司内网开设专栏等方式,将精益管理工作成果进行展示。三是通过组织多种形式精益技能培训、全员各层级改善活动、搭建成果共享平台等方式,培养出“精技艺、懂精益、会工具、善经营”的精益人才,进一步推动精益管理体系发展。

实践效果

经济效益显著提升。通过高效制造的精益化实践,发现经营问题5536项,形成微创新40487个,创效2300万元。

产线效率大幅提高。实施JIT准时化生产模式,实现OEE三大损失数据相关性、趋势的自动分析。实现产线设备OEE指标的自动输出。主要产线OEE值较2019年提升6.2个百分点。

产品生命周期逐步缩短。通过价值流工具的推进,2023年全流程产品生命周期完成154小时,比去年降低14小时,降幅8.3%。

订单兑现率得以提升。2023年股份整单兑现率完成92.07%,超年计划0.57个百分点;股份整体兑现率完成96.15%,超年计划0.45个百分点;汽车板整单兑现率完成93.34%,超年计划0.34个百分点。

培育精益文化。“点、线、面、体”递进式推进提高了职工的精益意识,激发了职工参与精益工作的热情,职工参与率达到95%,逐步形成了“人人经营、事事精益”的精益文化。(本文获得第二十六届首钢管理创新成果二等奖,本版刊发时有删节)