在前面一系列VSM文章中，我們有闡述過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中能夠流動(dòng)的地方要發(fā)展連續(xù)流。將各制程、制程內(nèi)的各工站進(jìn)行連接，生產(chǎn)連續(xù)，產(chǎn)品一個(gè)個(gè)流動(dòng)，在制程間、工站間不會(huì)有停滯，可最大程度地避免浪費(fèi)的產(chǎn)生。可以說(shuō)，連續(xù)流是效率最高的生產(chǎn)方式，需要努力實(shí)現(xiàn)。
在實(shí)現(xiàn)連續(xù)流的過(guò)程中，由于各種異常問(wèn)題的發(fā)生、以及工序間生產(chǎn)節(jié)拍的差異，經(jīng)常會(huì)需要在工序之間設(shè)置一定量的庫(kù)存來(lái)保證后道工序的物料供應(yīng)。這時(shí)就帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題：如何在工序之間建立庫(kù)存，既可以保證工序不斷料，又能避免備了太多的庫(kù)存而產(chǎn)生巨大的浪費(fèi)？
對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的答案，很多精益和IE人員的第一反應(yīng)就是：建立工序間的庫(kù)存超市，配合使用看板叫料的方式，實(shí)現(xiàn)后工序拉動(dòng)。這確實(shí)是一個(gè)常用的辦法，但卻不是最優(yōu)的方法。這里給大家介紹另一種方法：FIFO緩存。相對(duì)于超市拉動(dòng)的方式，F(xiàn)IFO緩存可以在不需要庫(kù)存超市和看板的情況下，將在制品數(shù)量控制在最低水平。
本文將重點(diǎn)講解FIFO緩存在生產(chǎn)過(guò)程中的運(yùn)用，以幫助讀者了解FIFO緩存的意義以及掌握如何運(yùn)用FIFO緩存。
FIFO的定義
FIFO 是先進(jìn)先出（ First In, First Out ）的縮寫，先進(jìn)先出(FIFO)是一種維持生產(chǎn)和運(yùn)輸順序的實(shí)踐方法。即先進(jìn)入加工制程或是存放地點(diǎn)的零件或產(chǎn)品，也是先被加工完畢或是被取出的零件或產(chǎn)品，這保證了庫(kù)存的物料不會(huì)放置太久，從而減少對(duì)庫(kù)存物料的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
制程間FIFO緩存的特點(diǎn)
生產(chǎn)過(guò)程中，通常在制程與制程之間、工站與工站之間設(shè)置FIFO緩存。FIFO緩存在表現(xiàn)形式上，可以是設(shè)計(jì)好的貨架，可以是管型通道，也可以是凹槽等其他的形式，這些設(shè)置被用于放置前道制程生產(chǎn)好的半成品。這些被設(shè)計(jì)好的存放形式，可以防止前道制程生產(chǎn)過(guò)量，因?yàn)楫?dāng)貨架、管型通道或凹槽等上面的產(chǎn)品存放滿后，將沒有位置再存放更多的產(chǎn)品，因此前道制程必須停止作業(yè)，當(dāng)下道制程消耗了產(chǎn)品后，有了位置存放產(chǎn)品，上道制程才能繼續(xù)生產(chǎn)。
由于貨架、管型通道或凹槽，其長(zhǎng)度、高度或容量都是設(shè)計(jì)好的，即可以定容和定量；另外，F(xiàn)IFO緩存保證了后道制程的連續(xù)生產(chǎn)，促進(jìn)了連續(xù)流的形成，后道制程一直處于產(chǎn)品的流動(dòng)狀態(tài)；除此之外，F(xiàn)IFO的特性也非常有利于產(chǎn)品質(zhì)量的跟蹤等等。
FIFO緩存產(chǎn)品數(shù)量的計(jì)算
當(dāng)前后制程之間不平衡時(shí)，或者不連接時(shí)，可以采用FIFO緩存。而充當(dāng)FIFO緩存的貨架、管型通道或凹槽，既然能夠起到最大限度降低半成品數(shù)量的作用，那么FIFO緩存的產(chǎn)品數(shù)量就需要有對(duì)應(yīng)的計(jì)算方式，以確定最大數(shù)量，從而建立標(biāo)準(zhǔn)，以免FIFO功能失效。
有了確定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能設(shè)計(jì)合理的FIFO緩存裝置，也才能控制好最大庫(kù)存，同時(shí)又能滿足連續(xù)生產(chǎn)。那么最大庫(kù)存量如何計(jì)算呢？
影響FIFO計(jì)算的因素很多，為了便于大家的初步理解，本文中我們用一個(gè)最簡(jiǎn)單的例子來(lái)講解FIFO庫(kù)存量的計(jì)算。如果我們僅考慮制程間的工時(shí)（CT）的差異，而不考慮換型、質(zhì)量異常、運(yùn)輸時(shí)間等因素，那么FIFO緩存裝置的最大庫(kù)存量的計(jì)算方式為：
其中：“Q”是指單循環(huán)周期內(nèi)的生產(chǎn)量；“制程重合工作時(shí)間”是指兩制程同時(shí)工作的時(shí)間長(zhǎng)。為了幫助讀者理解，將通過(guò)以下案例進(jìn)行說(shuō)明。
案例：
某企業(yè)車間，每班可以利用的有效工作時(shí)間為8小時(shí)，生產(chǎn)制程有前后兩道制程，分別為制程A和制程B，其中前道制程A生產(chǎn)每件產(chǎn)品的時(shí)間為1小時(shí)，制程B生產(chǎn)每件產(chǎn)品的時(shí)間為0.5小時(shí)，客戶每日需求為16件。那么A、B制程間的FIFO最大庫(kù)存量是多少？
根據(jù)描述，我們可知：
- Q(單循環(huán)周期內(nèi)的生產(chǎn)量)=16件
- 制程A的CT1= 1小時(shí)
- 制程B的CT2=0.5小時(shí)
很明顯，CT1＞CT2，因此Max(CT1，CT2)=CT1=1小時(shí)。而公式中的參數(shù)“制程重合工作時(shí)間”未知，因此FIFO最大庫(kù)存數(shù)將取決于企業(yè)自身的工作時(shí)間安排。在滿足客戶需求并保證制程A與制程B之間形成連續(xù)流的情況下，如果企業(yè)的班次安排為制程A開兩班，而制程B開一班。那么，制程A和制程B的班次時(shí)間安排將影響庫(kù)存量：
- 如果制程A為早班和中班，而制程B為早班，則：制程A和制程B在早班為重合工作時(shí)間，即8小時(shí)。則FIFO通道合理的最大庫(kù)存數(shù)=（16*1-8）/1=8件；
- 如果制程A為早班和中班，而制程B為夜班，則：制程A和制程B無(wú)重合工作時(shí)間，即0小時(shí)。則FIFO通道合理的最大庫(kù)存數(shù)=（16*1-0）/1=16件；
- 如果A制程為早班和中班，而B制程只知道會(huì)安排8小時(shí)時(shí)間工作，具體時(shí)間段未知，則：FIFO通道合理的最大庫(kù)存數(shù)量會(huì)介于8與16之間；
由于不同企業(yè)的工作時(shí)間安排會(huì)因產(chǎn)品的價(jià)值、空間、人員等因素而存在差異，具體FIFO通道合理的最大庫(kù)存數(shù)就需要企業(yè)根據(jù)自身特點(diǎn)，具體問(wèn)題具體分析。需要注意的是在工作時(shí)間安排過(guò)程中，如果出現(xiàn)上述第一種情形，即制程B工作時(shí)間完全與制程A重合，那么部分企業(yè)可能會(huì)選擇在FIFO通道內(nèi)增加制程A的一個(gè)CT內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)量，即8+1=9件，這樣可防止在最后一小時(shí)出現(xiàn)制程B無(wú)半成品可用的狀態(tài)。
另外，當(dāng)建立了該FIFO緩存的標(biāo)準(zhǔn)之后，為了更好的管理和監(jiān)控FIFO緩存庫(kù)存裝置，也可以通過(guò)建立可視化的控制方法，將產(chǎn)品位置，產(chǎn)品最大量和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行展示和監(jiān)控，一目了然，達(dá)到先進(jìn)先出，連續(xù)流動(dòng)的目的。
所以，既要工序不斷料，又要在制庫(kù)存低？對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，你有答案了嗎？
版權(quán)聲明：本文為優(yōu)制咨詢精益生產(chǎn)咨詢師趙佳先生原創(chuàng)文章，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
