第一节 精益生产
一、精益生产的含义和目标
(一)精益思想的起源
精益思想是对丰田生产系统(Toyota production system)背后其核心原则的明确阐述,丰田生产系统被认为是当今世界上最有效的生产系统。虽然精益思想这个词是在10年前才出现的,但是这种思想已经有了很长历史。1855年,在美国康涅狄格州赫特福德的科尔特兵工厂中,将每一个创造价值的步骤连贯起来,这一关键原则就已经明白地显现出来了。这可能就是今天我们所说的单次生产的最早的例子——制造步枪所需的每一台机器,按照工艺步骤进行排列起来,每一个零件都从一台机器上转到另一台机器,直至完成整个生产过程。
1915年,亨利·福特将设在Highland Park的第一个大规模组装厂里的这一逻辑运用到了顶峰,这家工厂生产著名的T型车。工业的历史从这时开始转向了另一个方向。在流水作业中,所有的工具只生产单件产品,无须改变工具。通用汽车选择了另一种方法组织生产过程,即不同的部门致力于不同的生产活动,按照单个部门组织其生产工艺。这些部门中的机器总是非常忙碌,因为要确保有成批的零件等待加工。通用汽车公司不是按照产品流来组织生产,而是将不同的半成品的批次,从一个部门转交到另一个部门,直到完成整个装配过程。这样使得工程师能够专注于设计速度吏快、适于进行大批量生产的机器。1931年,亨利·福特在其设于River Rouge的一个主要工厂中遵循了这一思路,并称之为“大规模生产”时代的开端。
20世纪30年代,在太平洋的另一边,丰田公司的创始人Sakichi Toyata和他的儿子按照他们自己对“流水作业”的认识,组织生产。他们阐明了两个关键原则,并且将这两个关键原则转化成为了丰田生产系统,这两个原则是:发生错误时自动暂停流水线以及拉式系统。有了自动暂停流水线,发生错误时,部件就不会向前传递,而中断下面的生产(他们称之为Jidoka);有了拉式生产,只有实际需要的部件才会被生产出来(被称为“准时制”)。后来,丰田生产系统增加了第三个原则:工作负荷平衡。直到第二次世界大战结束之后,丰田公司的生产主管才将这些原则结合在一起并用于生产。他决心克服种种障碍,按照工艺步骤布置简单设备,生产小批量、多品种的产品。他进行了为期20年的实验,从发动机工厂开始,发展到冲压、车体焊接和组装工厂。直到20世纪70年代初他将TPS延伸到供应领域时,TPS才首次跃上纸面。而这些原则以书籍和文章的形式公开出版则又经过了10年。
当丰田公司在1973年的石油危机中持续盈利时,其他的日本汽车生产商意识到丰田正在寻求一条与自己不同的道路。直到那时,其他的日本汽车生产商,才开始遵循丰田的质量路线,以提升绩效——特别是在质量方面。另一方面,TPS致力于显著地压缩时间以挤出Muda,改善质量并且只生产顾客订购的产品。日本的出口增长迅猛,以至于到了1981年美国和欧盟开始对日本汽车的进口拉响了警钟并开始使用配额。到了1990年,标杆研究指出精益生产正是日本汽车厂商,特别是丰田汽车公司具有卓越竞争力的根本原因。日本公司在北美和欧洲建立的汽车制造厂成功地转向精益生产,引发了其竞争对手大规模的赶超运动。这种风潮道德从发动机和组装工厂开始,随即拓展到一级部件供应商。人们很快就清楚地意识到,复制丰田的所作所为并不是最终的答案,而且TPS的各个要素需要结合在一起才能发挥作用。因此,必须开始一场更加根本的改造,就像丰田及其供应商在20世纪50年代到六七十年代,从成批生产到精益生产时经历过的那种重构。这就要求对TPS背后的原则进行更加深刻的理解。
20世纪90年代,综合制造、航空航天和电子制造业开始贯彻精益思想,服装、食杂和快速变化的生活消费品行业,则通过快速反应和对顾客做出有效响应,使这一贯彻精益思想的运动走上了相同的道路。到了90年代末,建筑行业也像医疗保健行业一样,开始对此显露出兴趣。1999年我们初次见证了原材料生产商准备走上精益生产之路。与此同时,即使在日本和东南亚的经济不景气时,丰田汽车公司也能持续获利并继续在全球建立工厂,而经济不景气则使日产公司和其他日本汽车制造商暴露出其关键弱点。
(二)精益生产的含义
精益生产(LeanProduction,简称LP)是美国麻省理工学院数位国际汽车计划组织(IMVP)的专家对日本丰田准时化生产JIT(Just In Time)生产方式的赞誉称呼。精,即少而精,不投入多余的生产要素,只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品(或下道工序急需的产品);益,即所有经营活动都要有益有效,具有经济效益。精益生产方式源于丰田生产方式,是由美国麻省理工学院组织世界上14个国家的专家、学者,花费5年时间,耗资500万美元,以汽车工业这一开创大批量生产方式和精益生产方式的典型工业为例,经理论化后总结出来的。它是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式。
描述精益生产的最佳方式可能就是将它与另外两种人们进行生产的方式——手工生产和大规模生产进行比较。手工生产者运用熟练的工人、简单而灵活的工具满足顾客的需求——每次生产一件产品。订制的家具、装饰艺术品和一些样式奇特的运动汽车就是这样的例子。我们都很欣赏手工生产的理念,但它所带来的问题也很明显:手工生产的产品(过去就是这样的)——汽车的生产成本太高,以至于我们中的大多数人根本承受不起。因此,人们在20世纪初发展了大规模生产以替代手工生产。大规模生产则是使用熟练的专业人员设计产品,由半熟练或非熟练工人要昂贵而用途专一的机器上完成生产。这样可以生产出大量的标准化产品。由于机器的成本非常高,所以不能容忍停工,因此进行大规模生产的制造商增加了很多缓冲——额外的供给、额外的工人和额外的空间——来保证顺利地生产。由于转而生产新产品即转产的成本更高,所以制造商尽可能长时间地保证生产中设计的标准化。这样做的结果是:消费者得到了低成本的产品,而付出的代价则是失去了产品的多样性,大多数员工则感到无聊和气馁。
相比之下,精益生产则是将手工生产和大规模生产的优点结合在一起,同时避免了前者的高成本和后者的刻板。为此,精益生产者在组织的各个层次使用了由擅长多种技能的熟练工人组成的小组,使用高度灵活、日益自动化的机器大量生产数量众多的产品。
(三)精益生产的目标
精益生产(这个词是由IMVP研究者JohnKrafcik创造的)是“精益的”,因为它使用的一切都比大规模生产更少——只需要一半的工人、一半的制造空间、一半的工具投资、一半的设计工时,使得开发新产品的时间减半。同样,所需要的现场库存也要减少一多半,这就大大减少了生产和产品中的缺陷,并且能够生产种类众多的产品。
1.精益生产和与大规模生产的比较
大规模生产和精益生产之间最显著的差别可能就是它们的最终目标。大规模生产者为自己设定了有限的目标——“足够好”,这可以理解为可接受的缺陷数量,库存的最大可接受水平,范围较窄的标准化产品。他们认为,做得更好会花费太多或者超过内在人员的能力。相反,精益生产者将他们的目标直接放在尽善尽美上面:持续降低成本、零缺陷、零库存和无限的产品种类。当然,没有一个精益生产者曾经到达这个“希望之乡”——而且可能永远也达不到,但是对尽善尽美的无限追求会不断产生令人吃惊的结果。
举例来说,精益生产改变了人们工作的方式,但这却并不总是按照人们的意愿发展的。大多数人——包括所谓的蓝领——会发现他们的工作随着精益生产的展开而更具挑战性。同时他们的确更加多产。与此同时,他们可能会发现工作压力也越来越大,因为精益生产的一个关键目标是让组织的各个层级承担更大的责任。责任在很大程度上意味着能够控制工作——但是这也增加了造成重大损失的忧虑。
同样的,精益生产改变了职业生涯的含义。在西方,我们习惯于将职业生涯当作在一个更窄的专业领域不断寻求更高层次的技术诀窍和效率的过程,也就是管理更多下级的责任——会计主管、生产主管和主管工程师等。精益生产提倡学习更多的专业技能,并在小组而不是在等级森严的组织结构中创造性地加以运用。有一个自相矛盾的现象:你在集体工作中做得越好,你对特定的专业知识知道得就越少,其实本来你可以将专业知识带到另一家公司或开展新的业务领域。很多员工还会很失望地发现,缺乏更高头衔——职务级别的提升机会,这也会让员工感到忧虑。
要在这种环境中获得成功,公司就必须不断地向员工提出挑战。而员工就会感到自己的技能得到了磨练,并认为习得的各种专业知识物有所值。如果没有这些不断的挑战,员工可能会感到在自己的职业生涯的早期阶段就走到了尽头。因此,可能使他们隐瞒自己的专门技能,不承担责任,这样,精益生产的主要优点就丧失了。
2.精益思想
在一些公司对精益方法的实际应用展开探索的同时,美国和英国的研究人员也对精益方法的理论基础进行了深入的探讨和详细的说明。我们已意识到需要准确地总结“精益思想”的原则,为了力争从日复一日大规模生产的混乱中解脱出来的经理们提供可靠的行动指导。精益方法的日本发明者是从基层干起的,他们所谈论和思考的问题,大多数是应用于设计所、采购部门、销售小组和工厂的特定活动的特定方法:专门的产品开发小组、目标定价、层次计划、单元制造。其结果,我们看到许多经理在实施精益系统时,都陷入了相互孤立的方法之中,即对精益生产缺乏完整的认识。
精益思想可以总结为五个原则:准确地确定特定产品的价值、识别每一种产品的价值流、使价值的流动连续不断、由顾客拉动生产商创造价值,以及追求完美。通过明确的理解这些原则并加以应用,经理们可以充分地运用精益技术并坚持下去。
关于转化过程,我们知道一个伟大的事例,那就是丰田公司在第二次世界大战刚刚结束之时,由于进行精益生产带来了生产上的飞跃。最引人注目的例子是20世纪80年代,日本汽车公司在西方从零开始建立新的工厂,这是重大的成就。因为它们驱散了当时较为普遍的质疑,即精益生产在一定程度上依赖于日本的文化风俗。然而,新的工厂,新的砖墙和电机,新的员工和新的工具,几乎不存在旧工厂中大多数经理们长期以来需要解决的问题。在先进的工业化国家众多的产业中,也存在已经或正在从大规模生产转向精益生产的企业组织。
(四)精益生产的核心理念
1.精益思想的原则
在精益思想中有5个关键原则对于消除浪费而言是至关重要的。
(1)从客户的角度,而不是从单独的企业、职能和部门的角度确定什么创造价值,什么不创造价值。
(2)识别在价值流中设计、定购和生产产品所需的所有步骤,突出非增值的浪费。
(3)使那些创造价值的活动的流程不产生中断、逆转、等待或废弃物。
(4)只按照客户的需求进行拉式生产。
(5)通过持续揭示并消除连续不断的浪费做到完美。
2.精益思想关键的成功因素
(1)绩效指标与战略一致。
(2)物流战略适合于公司战略和生产战略。
(3)物流战略要素的成本和收益得到了证实和承认。
(4)公司中的员工意识清楚,有教养,并且接受了生产和物流战略。
(5)外部管理的发展与战略协调一致。
3.实现精益生产
为了实现精益生产,企业必须了解消费者以及他们的价值取向。这就要求你必须定义企业的内部价值流(公司内部的用于满足消费者需求的活动)和外部价值流(供应链内公司满足消费者需求的活动)。为了满足消费者的愿望,你必须消除所确定的公司内的全部浪费。当你已经做完这些准备工作,下一步是确定改进的方向、目标和审查改进成果的方式。然后,你将需要一个能够给消费者带来更多价值的内部(稍后是外部的)框架和一些用于实施变革的工具。
如果能够有效地完成这些工作,你无须通过将某个竞争对手作为基准来设定那些武断且不具有可比性目标;尽善尽美或彻底消除浪费就是你的目标。这听起来很好,但是冷静地想一想,如果精益方案是如此简单可行,为什么其他人没有考虑采用这个方法呢?我们经常问我们自己这个问题,而当我们已经收集了关于某个公司的一些真实资料后,我们也会问他们同样的问题。他们的答案通常是“根本不会如此简单”或者“实际上也许就是这样,但我们从没有这样考虑过”。之所以有这样的回答,原因可能如下:
(1)管理人员在摆脱最新的危机和采取事后补救措施方面,投入了过多时间,以至于没有时间考虑实际发生的事情;
(2)相关的建议通常来自于专业咨询人员,这些建议看起来是如此复杂并且常常超过了企业的实际需要。你曾经考虑过为什么大部分的咨询人员如此看重信息化吗?
(3)引导时尚的教科书和MBA案例只是一味地迎合大众口味很少关心那些新方法是否真的具有价值。
所有的这些理由对公司而言意味着:整个变革方案可能是非常难于理解,至少表面上看起来应该如此。在这种情况下,公司为了实践这些复杂的变革方案和全新的理念,很可能被误导去接受一些不适当并且代价高昂的计算机系统或者其他实体的基础设施。为了阐明这个问题,下面将进述一个真实的案例。为了避免不必要的法律纠纷,这里并没有使用公司的真实名称。
二、精益生产的支撑体系——看板管理
(一)看板管理的概念
看板管理,常作“Kanban管理”(来自日语“看板”,カンバン,日语罗马拼写:Kanban),是丰田生产模式中的重要概念,指为了达到及时生产(JIT)方式控制现场生产流程的工具。及时生产方式中的拉式(Push)生产系统可以使信息的流程缩短,并配合定量、固定装货容器等方式,而使生产过程中的物料流动顺畅。
看板管理方法是在同一道工序或者前后工序之间进行物流或信息流的传递。JIT是一种拉动式的管理方式,它需要从最后一道工序通过信息流向上一道工序传递信息,这种传递信息的载体就是看板。没有看板,JIT是无法进行的。因此,JIT生产方式有时也被称作看板生产方式。一旦主生产计划确定以后,就会向各个生产车间下达生产指令,然后每一个生产车间又向前面的各道工序下达生产指令,最后再向仓库管理部门、采购部门下达相应的指令。这些生产指令的传递都是通过看板来完成的。
(二)看板的机能
看板最初是丰田汽车公司于20世纪50年代从超级市场的运行机制中得到启示,作为一种生产、运送指令的传递工具而被创造出来的。经过近50年的发展和完善,目前已经在很多方面都发挥着重要的机能。
1.生产及运送工作指令
生产及运送工作指令是看板最基本的机能。公司总部的生产管理部根据市场预测及订货而制定的生产指令只下达到总装配线,各道前工序的生产都根据看板来进行。看板中记载着生产和运送的数量、时间、目的地、放置场所、搬运工具等信息,从装配工序逐次向前工序追溯。在装配线将所使用的零部件上所带的看板取下,以此再去前一道工序领取。前工序则只生产被这些看板所领走的量,“后工序领取”及“适时适量生产”就是通过这些看板来实现的。
2.防止过量生产和过量运送
看板必须按照既定的运用规则来使用。其中的规则之一是:“没有看板不能生产,也不能运送。”根据这一规则,各工序如果没有看板,就既不进行生产,也不进行运送;看板数量减少,则生产量也相应减少。由于看板所标示的只是必要的量,因此运用看板能够做到自动防止过量生产、过量运送。
3.进行“目视管理”的工具
看板的另一条运用规则是“看板必须附在实物上存放”、“前工序按照看板取下的顺序进行生产”。根据这一规则,作业现场的管理人员对生产的优先顺序能够一目了然,很容易管理。只要通过看板所表示的信息,就可知道后工序的作业进展情况、本工序的生产能力利用情况、库存情况以及人员的配置情况等。
4.改善的工具
看板的改善功能主要通过减少看板的数量来实现。看板数量的减少意味着工序间在制品库存量的减少。如果在制品存量较高,即使设备出现故障、不良产品数目增加,也不会影响到后工序的生产,所以容易掩盖问题。在JIT生产方式中,通过不断减少数量来减少在制品库存,就使得上述问题不可能被无视。这样通过改善活动不仅解决了问题,还使生产线的“体质”得到了加强。

