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精益生产学习(二)

原创 Linux操作系统 作者:hpj168 时间:2019-05-04 11:18:04 0 删除 编辑

丰田公司精益生产

二战以后,丰田汽车公司的丰田和大野考察了福特汽车公司轿车厂。当时,这个厂日产7000辆轿车,比丰田公司一年的产量还多。但丰田却没有想到仅简单地照搬福特的生产模式,他认为“那里的生产体制还有些改进的可能”。回到日本后,丰田和大野进行了一系列的探索和实验,根据日本国情(社会和文化背景、严格的上下级关系、团队工作精神),建立了一整套新的生产管理体制,采用精益生产方式组织生产和管理,使丰田汽车的质量、产量和效益都跃上一个新台阶,变成世界汽车之王。与此同时,其他的汽车公司和别的行业也纷纷采用这种组织管理方式,使日本经济得到飞速发展。


与技艺性生产和大批量生产不同,精益生产组合了前两者的优点,避免了技艺性生产的高费用和大批量生产的高刚性。为此目的,精益生产采用的是由多能工人组成的工作小组和柔性很高的自动化设备。
  与大批量生产不同,精益生产的一切都是“精简”的:与大批大量生产相比,只需要一半的劳动强度、一半的制造空间、一半的工具投资、一半的产品开发时间、库存的大量减少、废品大量的减少和品种大量的增加。两者的最大区别在于它们的最终目标上:大量生产强调“足够”好的质量,因此总是存在着缺陷;而精益生产则追求完美性(不断降低价格、零缺陷、零库存和无限多的品种)。
  一、丰田公司的精益生产
  1. 精益生产的出现
  由丰田和大野创造的精益生产技术可以通过一个实例来说明。在大批大量生产方式下,制造汽车覆盖件的冲压模的更换是个很大的问题。由于精度要求极高,模具的更换即昂贵且费时,需要极高技术的工人来完成。为了解决这个问题,西方汽车制造商采用一组冲压机来生产同一种零件,于是,他们可以实现几个月甚至几年不更换模具。对于50年代的丰田公司,这种办法却行不通,他们没有足够的资金来购买好几百台冲压机用于汽车覆盖件的生产,他们必须用少数的几条生产线生产所有汽车的冲压件。于是,大野发明了一种快速更换模具新技术(SMED法──Single Minute of Dies),这种技术使更换一副模具的时间从1天减少到3分钟,也不需要专门的模具更换工。随后,大野发现了一个令人惊讶的事实──小批量生产的成本比大批量生产更低。造成这种事实有两种原因:第一个原因是小批量生产不需要大批量生产那样大的库存(当然包括设备和人员);第二个原因是在装配前,只有少量的零件被生产,发现错误可以立即更正。而在大批量生产中,零件总是被提前很多时间大批量地制造好,零件的错误只有到最后装配时才会发现,造成大量的报废或返修。根据后一个原因,大野得出一个结论,产品的库存时间应控制在两个小时以内(JIT生产和零库存的起源)。而为了实现这个目标,必须有高度熟练的和高度责任感的工人组成的工作小组。但是,如果工人不能及时发现问题并随时解决,整个工厂的运行就会变得一团糟。
  2. 改变劳资关系,同舟共济
  
  在40年代末期,由于整个经济形势不佳,丰田公司面临巨大的经营困难,公司的经营者提出解雇1/4的工人,但是收到工人和工会的强烈反对。后来,公司与工会达成协议:1/4的工人被解雇,公司的总管者丰田辞职,作为对公司经营失败的惩罚;其余的工人则得到双倍的保证,一个是终身雇用,另一个是工资随在公司的工作年限同步增长而不与工种挂钩。
  
  换言之,工人成为公司的一员,享受公司的一切福利。对工人来说,四十年工龄的工资远比20年工资为多。但如果他转到另一家公司去工作,则他的工龄从零算起,比20年工龄的工人还要少得多(因为其他日本公司也同时开始实行这种制度)。在这种情况下,工人将自己的利益与公司的利益联系在一起,有主人翁的感觉,迫使他们毕生为公司拼命工作。他们接受公司指派的任何工作,随时解决生产中出现的问题,还主动提出合理化建议,大家都积极维护公司的利益。而公司亦将工人看作自己的资本,而且是比机器设备更重要的资本。公司为了充分发挥这些资本的作用,就不断对工人进行培训以提高工人的技能,并充分发挥他们的作用,以从雇员身上获得更大的收益。
  3. 发现问题随时修改
  在大批大量生产企业,组装线上的工人只重复地执行一些简单的动作,领班人不承担组装工作,他只需保证组装线工人按照规定工作。这些规定和要求是由工艺师制定的,并由他负责提出改进工艺的办法。其他像维修工、清洁工、检验工均各司其职,发现问题无权当场处理,必须留到组装线终端的返修厂里给予纠正。还有一类工作属于“万能工”,用来顶替那些临时缺勤的工人。在大批大量生产工厂里,为了保证产量,组装流水线一般不应停下来,否则无法保证产量,有问题的产品允许继续在流水线上走下去,直到组装完成后进行返修。 大野认为,这个制度会造成惊人的浪费,这种浪费是两方面的:首先,组装线以外的任何一个专职人员都没有对汽车生产产生一点增值,都是人力浪费。在这种制度下,组装线上的工人被置于无足轻重的地位,其他人员则重要得多。
  
  大野认为,组装线上的工人能够完成其他专职人员的大部分工作,甚至可以完成得更出色,因为他们最了解组装线上的一切;其次,为了保证组装线不停下来而允许有错误的产品继续组装下去,将会使错误不断倍增。而组装线上的工人只要完成自己的工作即可,反正错误后来总会被纠正。对他们来说,放过错误并不会使他们受罚,但任何使流水线停止的行动都会受到惩罚。这样做的结果是:或者造成错误的累积,或者由于最前面工序的一个错误导致在返修现场大量拆卸返修工作。
  
  大野的做法截然相反,首先他把工人分组,组长不仅要协调全组的工作,他本人也承担组装工作。他领导的工作小组负责一套组装工序,要求大家共同努力,搞好他们的工作。其次,大野把清理工作现场,工具的小修和质量检查等任务也都交给小组。他还要求小组定期集体讨论,对改进工艺流程提出建议。这种小组化工作方式就是Team Work和QC小组工作方式的来源,并被认为是未来制造业的主要工作方式之一。接着,大野在每个工位都设置了一个拉线,并告诉工人,一旦发现问题,只要他们当时解决不了,就立刻让整个组装线停下来,然后大家(整个小组)都过来一起解决这个问题。与大批大量生产中只有专门负责流水线的高级管理人员才有权让生产线停下来相比,这是一种革命性的措施。另外,在大批大量生产工厂里,倾向于把出现的问题看成是随机事件,其思路是单纯的修复。大野则采取了另外的措施,他制定了一套解决问题的制度,叫做“五个为什么”,告诉每个工人如何系统地追溯每个差错的基本原因,要层层深入地找问题的根源,对每个不明白的问题都要问个为什么,最后找出改进问题的措施,使这种问题不致于再发生。这是全面质量管理的思想之一。 不难想象,在大野刚把他的想法付诸实施时,组装车间一片混乱,组装线老是停下来,工人们也多半感到沮丧。但当所有的工作小组在识别问题、并找出其根本原因方面取得经验后,差错的数量就大为减少。在今天的丰田组装厂,每个工人都有权让生产线停下来,但生产线几乎从来没停过。相反,在西方大批大量生产厂里,除组装线的主管以外,其他任何人无权让生产线停下来,但生产线却经常停下来,并不是为了纠正错误,停止的原因是由于材料供应和协调问题。开动率达到90%已被认为是管理良好的标志。 更惊人的是生产线的终端,随着大野实验的进展,返修工作量不断减少,使得出厂汽车的质量稳步上升。理由很简单,因为专职质检人员,不管如何努力,他也不可能发现象汽车这样复杂产品(10000多个零件)的所有差错(特别是组装后)。
  
  今天的丰田组装厂里,实际上已没有返修场地,几乎没有返修作业。相反,在今天的许多大批大量生产厂,有20%的厂房面积和25%的工时是用于返修的。最有说服力的是实际交到用户手里的汽车质量。根据美国顾客的报告,丰田汽车的缺陷是世界上最少的,可与德国豪华轿车的最佳水平相媲美。但是,这些德国豪华轿车是在总装厂里费了大量的调试工时才达到这样质量的。
  4. 供货环节  
  汽车制造包括生产超过10000个零件,并把它们组装成100多个主要部件,最后组装成产品。要使所需要的零件具有高的质量、低的价格,并在正好需要的时间到达装配工位,这是一个复杂的供货大系统。在大批大量生产厂,最早的企图是建立一个集权的订货系统,所有订货命令都来自最高决策者。但是,即使是斯隆创造的管理方式也无法圆满解决这个问题。因此,零件应自制还是外购,是大批量生产厂至今尚未从理论上解决的问题。但大野和他的同事们却在考虑其他解决方法,他们认为解决汽车总装的货源时,不论总装厂和协作厂的法律关系如何,问题的实质在于双方共同努力,顺利合作,以降低成本、提高质量、共同受益。
  
  在美国汽车公司里,汽车上的一万多个零件和总成,都是由公司总部的技术人员负责设计,然后公司把图纸交给协作厂,再采用招标的方式选择合作厂家。在所有投标单位中,报价最低,质量满足要求、交货时间短的中标。在汽车厂和协作厂之间的关系属于临时性质的,因为汽车厂常常在协作厂之间变动定货单,事先并不通知对方。当汽车工业的市场出现衰退时,每个公司都各自为自己打算,都以短期行为来处理业务上的联系。
  
  而丰田公司采取的却是另一种办法,把厂内自制的配套部分也分离出去,成为准独立的第一层次的协作单位,丰田公司保留了一部分股份。丰田公司与它们的关系,就和其他协作厂一样。这样经过一段时间,丰田公司与第一层协作厂之间都相互有对方的股份。此外,丰田公司还和它的协作厂(集团)在人员方面进行交流。当短期内负荷太大时,把自己的人员借给协作厂,有时,把丰田公司的高级管理人员输送到协作厂去担任高级职务。同时,各协作单位都需密切参与丰田的新产品开发,持有丰田公司和丰田集团其他成员的股份。这样,各协作厂与丰田公司之间互相依赖、生死与共。于是,丰田公司内部推行的一些管理体制,象JIT,也可以推行到其协作单位,构成一个一环套一环的有机整体。在这种环境下,丰田公司以天为基础的实时供货制才得以顺利推行。只有当下一个工序需要时才向上一个工序提出供货要求,上道工序可以在极短的时间内制造出所需要的零件并恰好在需要时送到下道工序。这就是著名的“拉动”式实时供货系统。与大批大量生产中的“推动”式(采用MRPⅡ系统)具有本质性的区别。但是,这种系统的推行既很困难也面临着极大的风险,因为它几乎取消所有库存,当一个很小的部分发生故障,整个生产系统都会停止。但对于大野,他认为这正是JIT系统的优越性所在,由于取消了所有的安全措施,它就要求所有的人都时刻密切注意寻找系统可能出现的问题,将它们消灭在“萌芽“状态。这与我国历史典故中“破釜沉舟”和“置于死地而后生”是同一道理吧。总之,经过20年的努力,丰田公司终于成功实施了实时供货制,在生产率、产品质量以及对市场的应变能力方面都取得世人瞩目的成就。
  5. 新产品开发
  
  汽车是一种极其复杂的制作品,它的设计需要许多不同专业人员的共同努力。因此,在组织工程设计的过程中,很容易发生这样的错误,即最后结果要比各部分的总和差(根据系统工程的观点,总体大于部分之和)。在大批大量生产企业,人们试图通过细分任务来解决这个问题,例如,汽车门锁的设计工程师可以花费毕生的精力去设计门锁,但是他却不是制造门锁的专家,因为制造是制造工程师的任务。门锁设计工程师只知道设计它的外观,如果制造无误,门锁应该正常工作。这种详细分工带来大量的问题,西方公司试图通过组织新产品开发小组的方式来解决问题。但由于组长权力有限,他实际上仅是个协调者,每个成员仍对他所从事的专业的上级负责,否则就会影响到他的升迁。
  
  丰田和大野则不然,他们早就认定生产工程内本来就应包括过程和工业工程。因此,他们所组织的工作小组里包括各方面的专业人员,并且赋于组长强大的权力。在职务晋升方面也是提拔那些在小组内工作出色的成员,而不是那些不关心小组工作的人。这种打破部门界限的并行工作方式,对提高生产率、保证产品质量、快速响应用户的需求等方面都取得巨大成功。
  6. 品种和批量  
  用户对汽车的需求量是变化的,人们目前要求更高可靠性和更符合自己需要的汽车。丰田公司的灵活体制特别适合这种情况。丰田能够降低生产成本,因而能提供多样化的产品,买主只要增加不多的费用就能买到想要的产品。1990年,尽管丰田公司的生产规模只有美国通用公司的一半,但它向市场提供的车型却和通用公司一样多。目前,汽车的平均市场寿命只有四年。日本汽车每种车型每年生产12.5万辆,四年更新换代,共生产50万辆。西方公司每种车型每年生产20万辆,十年更新产品,共生产200万辆。另外,西方工厂的组装厂一般只生产一种车型,而日本在北美的汽车厂却生产两到三种车型,差距是巨大的。
  7. 与顾客的关系  
  如果不能满足顾客的要求,所有前面提到的精益生产的优越性将会毫无用处。因此,丰田公司早就开始考虑生产系统和顾客之间的关系。 对于福特,这种关系是简单的,因为产品品种单一,买主可以进行大部分修理工作,供应商只需要存储足够多的汽车和备件即可。在西方,汽车制造商将他们的汽车零售商作为产量增减的缓冲对象。而零售商则把顾客当作自己的临时“榨取”对象,不断改变价格和供货来获取最大利润。这种系统的特点是相互不信任,缺乏长期行为。
  
  丰田系统采用了完全不同的供货体系,这种体系类似于前面提到的“供货环节”,大大改善了他们与客户的关系。丰田公司逐步取消在不知道顾客是谁之前就大批生产汽车的做法,转向按定单组织生产。他们通过将零售商集成进生产系统,将顾客结合进产品开发过程而与零售商和顾客之间建立了一种长期的、稳定的合作关系。零售商作为“看板生产”(JIT的一种管理方式)系统的第一个环节,他们把预管的定单送交工厂,一至三个星期内将汽车交付给定购的用户。按照定单安排生产是可能的,首先丰田的生产方式满足这种需求;其次,丰田的销售人员不是等顾客上门,而是到顾客家里去拜访,和顾客直接联系。任何一个家庭,只要对丰田的产品感兴趣,丰田公司就把他们的情况存在数据库中,以便于经常与他们联系,介绍公司的新产品。有了这样一个信息资源后,销售人员也可集中力量去寻找最有可能的潜在顾客。 丰田公司将顾客融合进产品发展过程的又一举措是将注意力放在回头顾客身上。这在目本是很重要的,因为日本政府的车辆监视部门要求汽车的寿命是6年,6年后必须报废。丰田公司通过跟踪以前的顾客,预测以前顾客的新需求(根据收人情况,家庭成员情况的变化、日常喜好等),以此来确定自己的新产品开发方向。

  二、精益生产的定义和特征
  1. 精益生产的定义
  
  从上面可以看出,精益生产的实践由日本人开始到现在已有半个世纪的时间,但把它提高到理论上来研究则仅仅是最近几年的事。麻雀理工学院的教授们把这种生产方式称为“精益生产”,但在论述精益生产的经典著作《改变世界的机器》一书中,却未见给出精益生产的确切定义;此处我们引用北京航空航天大学杨光京教授给精益生产下的定义:
  
  “精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革,使生产系统能很快适应用户需求不断变化,并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简,最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果”。
  2. 精益生产与大批大量生产方式的比较
  
  精益生产和大批大量生产各自的优缺点已经在上节介绍过,这里我们给出比较系统的比较,如表2-4-1所示。
比较项目
精益生产方式
大批大量生产方式
生产目标
追求尽善尽美
尽可能好
工作方式
集成,多能,综合工作组
分工,专门化
管理方式
权力下放
宝塔式
产品特征
面向用户、生产周期短
数量很大的标准化产品
供货方式
JIT方式,零库存
大库存缓冲
产品质量
由工人保证,质量高,零缺陷
检验部门事后把关
返修率
几乎为零
很大
自动化
柔性自动化,但尽量精简
刚性自动化
生产组织
精简一切多余环节
组织机构庞大
设计方式
并行方式
串行模式
工作关系
集体主义精神
相互封闭
用户关系
以用户为上帝,产品面向用户
以用户为上帝,但产品少变
供应商
同舟共济、生死与共
互不信任,无长期打算
雇员关系
终身雇佣,以企业为家
可随时解雇,工作无保障
3. 精益生产的特征
  
  在《改变世界的机器》一书中,精益生产的归纳者们从五个方面论述了精益生产企业的特征。这五个方面是:工厂组织、产品设计、供货环节、顾客和企业管理。归纳起来,精益生产的主要特征为:对外以用户为“上帝”,对内以“人”为中心,在组织机构上以“精简”为手段,在工作方法上采用“Team Work”和“并行设计”,在供货方式上采用“JIT”方式,在最终目标方面为“零缺陷”。
  
  1)以用户为“上帝” 产品面向用户,与用户保持密切联系,将用户纳入产品开发过程,以多变的产品,尽可能短的交货期来满足用户的需求,真正体现用户是“上帝”的精神。不仅要向用户提供周到的服务,而且要洞悉用户的思想和要求,才能生产出适销对路的产品。产品的适销性、适宜的价格、优良的质量、快的交货速度、优质的服务是面向用户的基本内容。
  
  2)以“人”为中心 人是企业一切活动的主体,应以人为中心,大力推行独立自主的小组化工作方式。充分发挥一线职工的积极性和创造性,使他们积极为改进产品的质量献计献策,使一线工人真正成为“零缺陷”生产的主力军。为此,企业对职工进行爱厂如家的教育,并从制度上保证职工的利益与企业的利益挂钩。应下放部分权力,使人人有权、有责任、有义务随时解决碰到的问题。还要满足人们学习新知识和实现自我价值的愿望,形成独特的,具有竞争意识的企业文化。
  
  3)以“精简”为手段 在组织机构方面实行精简化,去掉一切多余的环节和人员。实现纵向减少层次,横向打破部门壁垒,将层次细分工,管理模式转化为分布式平行网络的管理结构。在生产过程中,采用先进的柔性加工设备,减少非直接生产工人的数量,使每个工人都真正对产品实现增值。另外,采用JIT和Kanban方式管理物流,大幅度减少甚至实现零库存,也减少了库存管理人员、设备和场所。此外,精益不仅仅是指减少生产过程的复杂性,还包括在减少产品复杂性的同时,提供多样化的产品。
  
  4)Team Work和并行设计 精益生产强调Team Work工作方式进行产品的并行设计。Team Work(综合工作组)是指由企业备部门专业人员组成的多功能设计组,对产品的开发和生产具有很强的指导和集成能力。综合工作组全面负责一个产品型号的开发和生产,包括产品设计、工艺设计、编制预算、材料购置、生产准备及投产等工作。并根据实际情况调整原有的设计和计划。综合工作组是企业集成各方面人才的一种组织形式。
  
  5)JIT供货方式 JIT工作方式可以保证最小的库存和最少在制品数。为了实现这种供货方式,应与供货商建立起良好的合作关系,相互信任,相互支持,利益共沾。
  
  6)“零缺陷”工作目标 精益生产所追求的目标不是“尽可能好一些”,而是“零缺陷”。即最低的成本、最好的质量、无废品、零库存与产品的多样性。当然,这样的境界只是一种理想境界,但应无止境地去追求这一目标,才会使企业永远保持进步,永远走在他人的前头。
  4. 精益生产的体系构成
  如果把精益生产体系看作一幢大厦,它的基础就是在计算机网络支持下的、以小组方式工作的并行工作方式。在此基础上的三根支柱就是:
  
  1)全面质量管理,它是保证产品质量,达到零缺陷目标的主要措施;
  
  2)准时生产和零库存,它是缩短生产周期和降低生产成本的主要方法;
  
  3)成组技术,这是实现多品种、按顾客定单组织生产、扩大批量、降低成本的技术基础。这幢大厦的屋顶就是精益生产体系,如表1所示。
表1 精益生产与大批大量生产方式的比较二战以后,丰田汽车公司的丰田和大野考察了福特汽车公司轿车厂。当时,这个厂日产7000辆轿车,比丰田公司一年的产量还多。但丰田却没有想到仅简单地照搬福特的生产模式,他认为“那里的生产体制还有些改进的可能”。回到日本后,丰田和大野进行了一系列的探索和实验,根据日本国情(社会和文化背景、严格的上下级关系、团队工作精神),建立了一整套新的生产管理体制,采用精益生产方式组织生产和管理,使丰田汽车的质量、产量和效益都跃上一个新台阶,变成世界汽车之王。与此时,其他的汽车公司和别的行业也纷纷采用这种组织管理方式,使日本经济得到飞速发展。
  与技艺性生产和大批量生产不同,精益生产组合了前两者的优点,避免了技艺性生产的高费用和大批量生产的高刚性。为此目的,精益生产采用的是由多能工人组成的工作小组和柔性很高的自动化设备。
  与大批量生产不同,精益生产的一切都是“精简”的:与大批大量生产相比,只需要一半的劳动强度、一半的制造空间、一半的工具投资、一半的产品开发时间、库存的大量减少、废品大量的减少和品种大量的增加。两者的最大区别在于它们的最终目标上:大量生产强调“足够”好的质量,因此总是存在着缺陷;而精益生产则追求完美性(不断降低价格、零缺陷、零库存和无限多的品种)。
 
文章出处:http://www.6sigmambb.net/web/news_view.asp?newsid=31

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