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(原)精益生产VS约束理论

原创 Linux操作系统 作者:urinator 时间:2011-07-14 07:45:08 0 删除 编辑
……在畅享网看到一个很有趣的投票主题帖子:约束理论是否可行。支持约束理论普遍适用的选项人数最多,但是持怀疑态度的也不少,总结一下,主要有以下几种观点:成功案例少;行业适用性差;有的甚至认为只适用于个别行业或企业。
……于是我联想到精益生产,这个让日本汽车行业在世界崛起的管理理论。如果要做个精益生产是否可行的调查,估计得到的结论不会比约束理论强多少。

……我本人对两种管理理论是持完全支持的态度:认为两种理论在企业的经营管理,特别是生产运作方面有异曲同工之妙。
……下面首先对两种理论进行一下简单介绍:
1.
精益生产……精益生产方式(Lean-Production)即丰田生产方式(Toyota Prouducting System),是丰田生产方式的美国化称呼。丰田生产方式的创始人是大野耐一,他自1942年转勤至丰田汽车开始,即致力于不断的改善,消除浪费,降低成本。本着‘在必须的时候,仅按必须的数量,生产所必须的产品’原则,平准化生产、减少作业转换、U型布局、看板等作业方式相继推行。至1962年,丰田所有的工厂推行了丰田生产方式的标志:看板方式,并且精益生产方式的基本原则已经确立。20世纪70年代石油危机后,日本汽车后来居上的表现,促使大野耐一在1978年出版了《Toyota Prouducting System》,正式提出了准时化生产(Just in time)的概念,震动了美国的管理学界。管理大师沃麦克和琼斯等人从1985年开始,花了五年时间研究日本的汽车生产企业,于1990年,发表了《改变世界的机器》一书,里面明确的提出了精益生产的概念。
……在丰田生产方式的理论中,以消除浪费为目的,‘在必须的时候,仅按必须的数量,生产所必须的产品’是根本原则,准时化生产(Just in time)和自动化是两大支柱,改善活动贯穿始终。
……丰田在几十年的持续改进中,不仅仅是管理理念上的提升,更多的是运用和总结了很多有效的管理方法和工具,比如全面生产维护(Total Productive Maintenance—TPM)、全面质量管理(Total Quality ManagementTPM&QC小组、U型布局、快速转换、看板、工业工程(Industrial Engineering&标准作业、多能工、均衡生产波动的目标调整法等等。并且至今,还在不断的对丰田生产方式进行改进和完善。
……于是,丰田生产方式在管理理念、管理方法、管理工具三个层次被丰田完整的演绎出来,并精细执行。
……下面附图说明丰田生产方式的体系构成,见附图1(这个传不上来)


……丰田生产方式在日本取得的绩效有目共睹,全世界包括中国,在1980年代即兴起了学习的热潮,至今大家虽然已经耳熟能详。但是对于实施的效果,除了日系企业,还是画虎不成反类犬,不尽人意。这里面的原因需要思考。

2.
约束理论……约束理论(Theory of Constraints, TOC)是企业管理顾问高德拉特博士(DrEliyahu MGoldratt)在他1970年代末开创的优化生产技术(Optimized Production TechnologyOPT)基础上发展起来的管理理论,该理论提出了在制造业经营生产活动中定义和消除约束因素的一些规范化方法,以支持持续改进(Continuous Improvement)
……高德拉特在1984年出版的管理小说《目标—The Goal》中,第一次系统的阐述了约束理论。该书深入浅出,描述的问题具有普遍性,引起了管理者的共鸣。至1990年代,约束理论逐渐完善,形成理念与工具结合的管理体系,并且该理论得到了美国生产与库存控制管理协会(APICS)的认可。
……约束理论把企业看成一个完整的系统,从整体运营的角度来设定经营目标,而不是各部门各自为政;通过识别约束(或瓶颈),之后从约束环节入手,消除、控制、协调约束的相关资源,最大化的提高约束的利用率,以达到提高有效产出,降低库存和运行费用的目的。
……约束理论系统有一套管理工具,比如思维流程分析法、物流分析法、三步诊断法,以及从优化生产技术总结出来的鼓-缓冲-绳法(Drum-Buffer-RopeDBR)
……1990年代,约束理论在诞生地美国风生水起,收效甚佳,并开始风靡世界。至今,应用的范围已经远远超出了制造行业的范畴,并且该理论还在不断发展完善中。
3.
多维对比……两种理论有很多共性,又有区别,因为本人长时间工作在制造企业,所以,对自己比较熟悉的领域—产品的实现过程中,从以下几个维度对两种管理理论进行一下简单的对比:
²
起源背景:丰田生产方式起源于丰田公司对汽车生产沿用的大批量生产方式(Repetitive Manufacturing,也叫重复生产方式)改善的需求基础上,用准时化生产去适应顾客需求的波动,准时化的精髓就是均衡生产,而只有采用缩小生产批量的方法,才能达到品种均衡的目的;约束理论是在制造资源计划(MRPII)的优化生产技术OPT的理论上发展起来的,而OPT最适合的场景就是多品种小批量的生产方式(Job Shop Manufacturing) 所以,两种理论在起源背景上,对缩小生产批量有着共同需求。
²
管理目标:丰田生产方式是以消除浪费为目的,视库存为最大的浪费,通过降低库存,继而提高存货周转率,提升产品质量,降低成本;与之类似,约束理论消除约束只是手段和方法,最终的目的是提高有效产出,降低库存和运行费用。可以看出,两种理论在管理目标上是相同的,只不过表达的方式和顺序有所不同。
²
管理理念:约束理论在具体的实践中,关于生产排程的算法和软件,有九大原则。下面把约束理论的九大原则与丰田生产方式的理念进行对比,见附图2

约束理论

丰田(精益)生产方式

原则1:追求物流的平衡,而不是追求生产能力的平衡,生产能力的平衡是为了使企业的生产能力得到充分利用;

VS追求生产均衡,从规划阶段即开始平衡各工序的产能;而且通过目标追踪法,均衡在单位时间里各种零部件的需求,以达到物流均衡的目的,比约束理论的精细程度有过之而无不及;

原则2:“非瓶颈的利用程度不由其本身决定,而是由系统的瓶颈决定的,瓶颈资源制约着系统的产出能力,而非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销率,而且会使库存和运行费增加;

VS整体流水线均衡生产,产能由生产节拍决定,放弃各工序和设备多余的产能,认为库存是最大的浪费,绝不生产不需要的产品,同样认为库存会增加运行费用;

原则3:资源的利用Utilization)和活力Action)不是同义词 利用是指资源应该利用的程度,活力是指资源能够利用的程度;

VS丰田生产方式中,比如TPM管理中,设备综合利用率=设备有效度*设备性能效率*产品合格率,综合体现了“利用”(Utilization)和“活力”(Action)

原则4:“瓶颈上一个小时的损失则是整个系统的一个小时的损失;

VS生产线的物流按照一个流的方式运转,且用看板控制最大最小库存,某个工序停线一小时,即整个系统停线一小时;

原则5:“非瓶颈节省的一个小时无益于增加系统产销率,因为非瓶颈资源上除了生产时间(加工时间和调整准备时间)之外,还有闲置时间;

VS按照生产节拍生产,高于生产节拍的产量和产能即浪费,因此仅在必须的时候,仅按必须的数量,生产所必须的产品

原则6:“瓶颈控制了库存和产销率;

VS整个公司按照顾客的需求,以设定库存水平和产销率运作

原则7:运输批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量,车间现场的计划与控制的一个重要方面就是批量的确定,它影响到企业的库存和产销率;

VS看板在工艺规划时即经设计零部件的周转期、库存量和看板数量等物流参数,采用定期不定量和定量不定期两种补货方式运作;

原则8:批量大小应是可变的,而不是固定的;

VS在定期不定量的补货方式下,批量可变;在定量不定期的补货方式下,批量固定;

原则9:编排作业计划时考虑系统资源瓶颈。

VS编排月度计划时重新评审生产节拍

附图2

²
适用的生产方式:丰田生产方式更适合于类似汽车、电子产品等流水线作业的大批量生产方式;约束理论更适合服装、机械加工等俺工艺工序划分作业车间的多品种小批量生产方式。但是,两种生产方式的分类维度为生产组织方式和批量大小,在某些场景下,两种生产方式的管理需求是相同的。
²
JIT&DPR
:构成准时化生产(JIT)的三大要素是均衡生产、改善和看板,约束理论对于主生产计划处理的工具-缓冲-绳法(DPR),与之有异曲同工之妙。约束理论的鼓Drum是约束(瓶颈)环节的生产节奏,等同于JIT三要素中均衡生产的生产节拍;约束理论的缓冲Buffer是要求在工序前特别是瓶颈工序前,必须保留适当的库存,丰田生产方式则追求零库存,但零库存只是一个永远不可能达到的目标,在丰田,所有的工序也必须保有库存,在标准作业表上有严格的设定—即标准手持(存货)量;约束理论的绳是传递作业信息的载体,通常采用软件,而相对应的,在JIT中传递作业信息的载体则是看板。不同的是,约束理论认为,在瓶颈工序前应存储更多的物料,采用推式计划排产,在瓶颈工序后则存储必须的物料,采用拉式计划排产;而JIT则全部采用拉式计划排产,全部存储必须的物料,没有看板则不允许生产。其产生区别的根本原因在于:约束理论承认有瓶颈的工序存在,而JIT在规划阶段即平衡所有工序的产能,不存在瓶颈工序。
²
信息化技术的应用:丰田生产方式的酝酿开始于1940年代,还没有计算机,更没有软件系统。最初看板运行开始采用的是手工传递,之后随着信息化技术的发展,各种软件和硬件逐渐的应用到丰田生产方式中,构成了目前销售商的订货登记系统、供应商的供货系统和丰田工厂自律分散型生产控制系统三大部分构成的信息化系统。丰田的生产控制系统是由NEC开发的,而日产公司因摒弃看板,生产计划控制部分采用的是SAP的系统。而约束理论诞生的较晚,而且基于OPT理论,所以相应的仿真模型和优化算法也比较成熟,很快就推出了对应的TOC软件。从理论上说,就是后来高级生产排程(Advanced Planning and Scheduling)的鼻祖。随着软件技术的发展,各种模型、技术和优化算法会进一步完善两种理论的信息化技术。
4.总结……生产管理技术经历了三次革命,第一次是19世纪末泰勒的科学管理,第二次是20世纪初福特公司的流水线作业,第三次就是20世纪中后期丰田公司的精益生产。在本人看来,约束理论是精益生产方式的管理思想从大批量生产方式向多品种小批量生产方式的拓展和延伸。
……两种理论已经正式推出30年左右,其可行性是勿需质疑的,但是在中国大陆推行的成果甚微,我个人认为主要的原因还是国内的基础管理水平太低,特别是对管理工具和技法的研究和应用。还需要管理专家和企业的管理人员共同的努力,结合理论与实践,真正地为企业创造效益。

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