不同的企業在行業特點上不盡相同,就拿流程行業和離散行業來說,流程行業,比如化工,醫藥,金屬等,一般偏好設備管理,如TPM(Total Productive Maintenance),因為在流程型行業需要運用到一系列的特定設備,這些設備的狀況極大的影響著產品的質量;而離散行業,比如機械,電子等,LAYOUT,生產線的排布,以及工序都是影響生產效率和質量的重要因素,因此離散行業注重標準化,JIT(Just In Time),看板以及零庫存。
二、從“精益生產”到“精益思想”
20世紀90年代美國進行了一系列的對精益生產的研究和實踐。這其中包括美國軍方1993年出臺的美國“國防制造企業戰略”、“精益航空計劃LeanAerospaceInitiative”等政府指令性的活動。除了汽車行業又有更多的美國企業如波音、洛克希德馬丁、普惠等投入到實施精益生產的大潮中來。在這個過程中,日本人提供了基本的思考和方法,用出色的實踐證明了精益生產的強大生命力;美國學者的研究、美國企業、乃至美國政府的研究和實踐,則證明了精益思想在世界上的普遍意義,并升華為新一代的生產哲理。終于在1996年JamesWomack和DanielJones的《精益思想(LeanThinking)》一書問世,精益生產方式由經驗變成為理論,新的生產方式正式誕生。
從上述精益思想發展的歷程說明,精益思想是人、過程和技術的集成。無論是豐田生產方式、還是后來的精益生產,都是從技術的改變和技術的可行開始的。過程的思想則是豐田生產方式產生的基礎。而人則是決定性的因素。精益思想比大批量生產關鍵性的改革是組織結構和分工原則的變化,這是解放被大量生產的分工和等級制度所束縛著的員工積極性的重要進步。
基于過程的“精益思想5項基本原則”
Womack/Jones在《精益思想》中,將由豐田開創的精益生產方式總結出5個基本原則,成為所有踏上精益道路的組織不厭其繁地理解和實行的基本原則。這些原則是:
1、正確的確定價值
正確的確定價值就是以客戶的觀點來確定企業從設計到生產到交付的全部過程,實現客戶需求的最大滿足。以客戶的觀點確定價值還必需將生產的全過程的多余消耗減至最少,不將額外的花銷轉嫁給用戶。精益價值觀將商家和客戶的利益統一起來,而不是過去那種對立的觀點。
以客戶為中心的價值觀來審視企業的產品設計、制造過程、服務項目就會發現太多的浪費,從不滿足客戶需求到過分的功能和多余的非增值消耗。當然,消滅這些浪費的直接受益者既是客戶也是商家。
與之對照的是,企業過去的價值觀都是以自己為中心的。完全由商家設計和制造的產品、完全由商家設計好的服務項目,大吹大擂那些目的在于增加贏利的、額外的、甚至是“畫蛇添足”的功能,并不一定是用戶所需要的、或必需的。最后將大量的浪費以成本的方式轉嫁給了用戶。而用戶享受到的僅僅是為實現這個轉嫁的殷勤。
2、識別價值流ValueStreammapping
價值流是指從原材料轉變為成品、并給它賦予價值的全部活動。這些活動包括:從概念到設計和工程、到投產的技術過程,從訂單處理、到計劃、到送貨的信息過程,和從原材料到產品的物質轉換過程,以及產品全生命周期的支持和服務過程。精益思想識別價值流的含義是在價值流中找到那些是真正增值的活動、那些是可以立即去掉的不增值活動。精益思想將所有業務過程中消耗了資源而不增值活動叫做浪費。識別價值流就是發現浪費和消滅浪費。識別價值流的方法是“價值流分析ValueStreammapAnalysis”——首先按產品族為單位畫出當前的價值流圖,再以客戶的觀點分析每一個活動的必要性。價值流分析成為實施精益思想最重要的工具。
價值流并不是從自己企業的內部開始的,多數價值流都向前延伸到供應商,向后延長到向客戶交付的活動。按照最終用戶的觀點全面的考察價值流、尋求全過程的整體最佳,特別是推敲部門之間交接的過程,往往存在著更多的浪費。
3、流動Flow
如果正確的確定價值是精益思想的基本觀點、識別價值流是精益思想的準備和入門的話,“流動Flow”和“拉動Pull”則是精益思想實現價值的中堅。精益思想要求創造價值的各個活動(步驟)流動起來,強調的是不間斷地“流動”。“價值流”本身的含義就是“動”的,但是由于根深蒂固的傳統觀念和做法,如部門的分工(部門間交接和轉移時的等待)、大批量生產(機床旁邊等待的在制品)等等阻斷了本應動起來的價值流。精益將所有的停滯作為企業的浪費,號召“所有的人都必須和部門化的、批量生產的思想做斗爭”,用持續改進、JIT、單件流(one-pieceflow)等方法在任何批量生產條件下創造價值的連續流動。
當然,使價值流流動起來,必需具備必要的環境條件。這些條件是:
過失、廢品和返工都造成過程的中斷、回流。實現連續的流動要求每個過程和每個產品都是正確的。全面質量管理和后來的6Sigma都成為精益思想的重要組成部分。
環境、設備的完好性是流動的保證。3P、5S、全員維修管理(TPM)都是價值流動的前提條件之一。
有正確規模的人力和設備能力,避免瓶頸造成的阻塞。
4、拉動Pull
“拉動”就是按客戶的需求投入和產出,使用戶精確的在他們需要的時間得到需要的東西。實行拉動以后用戶或制造的下游就象在超市的貨架上一樣地取到他們所需要的東西,而不是把用戶不太想要的產品強行推給用戶。拉動原則由于生產和需求直接對應,消除了過早、過量的投入,而減少了大量的庫存和現場在制品,大量的壓縮了提前期。拉動原則更深遠的意義在于企業具備了當用戶一旦需要,就能立即進行設計、計劃和制造出用戶真正需要的產品的能力,最后實現拋開預測,直接按用戶的實際需要進行生產。
實現拉動的方法是實行JIT生產和單件流。當然,JIT和單件流的實現最好采用單元布置,對原有的制造流程做深刻的改造。流動和拉動將使產品開發時間減少50%、訂貨周期、減少75%、生產周期降低90%,這對傳統的改進來說簡直是個奇跡。
5、盡善盡美Perfection
奇跡的出現是由于上述4個原則相互作用的結果。改進的結果必然是價值流動速度顯著的加快。這樣就必須不斷地用價值流分析方法找出更隱藏的浪費,作進一步的改進。這樣的良性循環成為趨于盡善盡美的過程。近來Womack又反復地闡述了精益制造的目標是:“通過盡善盡美的價值創造過程(包括設計、制造和對產品或服務整個生命周期的支持)為用戶提供盡善盡美的價值”。“盡善盡美”是永遠達不到的,但持續地對盡善盡美的追求,將造就一個永遠充滿活力、不斷進步的企業。
在《精益思想》一書發表前后,精益思想跨出了它的誕生地——制造業,作為一種普遍的管理哲理在各個行業傳播和應用,先后出現了精益建筑(leanConstruction)、精益服務(LeanServices)、軍事精益后勤(LeanLogistics)和補給(Leansustainment)、精益醫保健(Leanhealthcare)、精益軟件開發(LeanProgramming)和精益政府(LeanGovernment)的概念,精益思想的應用取得了飛躍性的發展。
三、基于人的“精益思想生產關系”
Womack/Jones的精益思想5項基本原則從過程的目標出發,主要強調了過程的本身的特征。但是如果將精益思想作為一種新的生產方式,還必須有對它的生產關系作明確的定義。雖然無論是豐田還是美國人自己都有豐富的實踐經驗,但在《精益思想》這本書里,尚缺少明確的總結或描述。
精益思想的組織原則可以概括為“參與者(stakeholders—客戶、供應商、投資者和員工)的主動”。“主動”是指發揮所有的過程參與者的主觀能動性。實現流動和消除一切浪費的結果是過程的流動加快。在快速流動的環境中,必然增加了過程參與者的精神和體力上的壓力。沒有過程參與者的主觀能動性,所有的增值流都不可能不間斷地流起來。在向精益企業轉變的過程中,發揮那些過去最受壓抑的部分人的積極性最為重要。這些人是直接作業的工人和供應商。實現“參與者的主動”的措施有3條:
1、用團隊替代金字塔式的層級組織
在精益組織里,為滿足客戶需求而組成的綜合各個專業人員的項目團隊是企業完成所有過程的基本單位。企業對團隊的權力和責任有明確的規定,團隊的決策權和職權與團隊承擔的責任相統一,領導層給予團隊的決策和活動所需的與實現其業務實踐相一致的資源,領導層對團隊職權內的決策和活動不進行干預。生產第一線的團隊或員工在作業中遇到問題時,團隊可以決定如何解決,不必請示。團隊有責任對所在價值鏈的部分進行持續改進。企業鼓勵和支持各層次員工通過質量循環和持續改進使團隊得以發展。
通過發揮團隊的主動性,企業將改變原先等級森嚴的金字塔式的結構。這種層級制度是造成的壓抑工人或任何作業執行者的思考和改進、產生官僚主義、拖拉、反應遲鈍、不流動和高成本的根源。
2、對員工的信任與關懷
企業按照整個價值鏈的結構和順序進行重構,每一個員工按其工作角色分配到企業的價值鏈結構中去。然后賦予員工與他崗位職責相對應的決策權,制度化的給員工對他相關工作過程以持續改進的建議的機會。對員工進行精益生產培訓,多技能和輪崗培訓。企業向員工公布企業的訂單和交付狀況、企業和每一個人的質量情況,公布企業的成本和員工對企業的滿意度的評價等等。這一切都是讓企業中從上到下的每一個人都知道自己為什么工作,樹立員工對自己團隊的忠誠、榮譽感和責任心。例如波音公司就有一整套發揮員工積極性的活動,如“AIW”加速車間改進、AMM自主維修和LMA精益制造評議活動。
3、組織間的合作與協同
多數制造企業的采購成本往往占到它的銷售收入的50~70%,乃至更多。減低采購成本就成為多數企業追求的目標。在傳統的大批量生產中,把供應商視做敵人,拼命壓低價格、轉嫁庫存和損失。而精益思想將供應商作為價值流的起點。供應商是整個價值流過程中的一員,組織供應商和客戶有可能盡早的了解企業的產品/過程/項目,并且請供應商和客戶適時地參與企業的產品、過程或項目的團隊,請供應商和客戶參與對企業產品、過程或項目發展的定期評審,有效的鼓勵供應商、企業和客戶,獎勵他們對共同業績的改進等等都是降低全過程成本的有效因素。結果精益企業與供應商的關系成為協同與合作的新型伙伴關系,共同為減少整個價值流的浪費而努力。幫助供應商實現精益生產是這種新型伙伴關系的又一種體現。波音公司在進行新機X32的研制中,與供應商的新型伙伴關系成為用最低成本、100%的及時得到需要的配件和原材料的保證。
精益的企業文化
在企業過程觀的指導下,精益企業形成體現新的人際關系、組織間關系和員工責任感的新型的文化氛圍。這些新的企業文化成為企業在競爭中取勝的精神力量和法寶。
1)一次無故障交付的質量意識;
2)全員設備維護的意識,建立有效的計劃預防維修系統,所有的設備按規定的周期進行適當的維修;
3)“不相互責備”原則,是建立相互信任與支持的基礎;
4)當短期目標與精益進步不一致時,管理者選擇的是堅持精益原則;
5)持續不斷改進的努力;
6)工作環境應該清潔、組織有序符合標準的5S要求產品和工藝過程的設計是全集成的團隊的共同的行為;
7)設計和工藝的結合,全面遵守DFM/DFA(DesignforManufacturing/DesignforAssembly)和價值工程等原則。
四、精益思想的技術支持
歷史上任何一種新生產方式的出現,都是由于技術發展所引發的。19世紀初,福特發明了互換性原則和高效率設備組成的流水線才促成了大規模批量生產方式的誕生。同樣,新的技術發展是精益思想誕生的物質基礎。支持精益生產的技術是柔性化的設備和構建面向產品族的生產單元。
1、柔性化的設備
推行精益思想時,進行設備的改造和更新是重要的內容之一。有人在描述精益生產時用了“精益生產=JIT+自動化”的公式。還有學者強調精益制造的自動化是有人干預的“智能自動化”。其實自動化并沒有突出精益生產的特點。和大批量生產的高效率設備相對比,實現精益制造的設備是便于更換或調整的柔性化設備。在柔性設備上,更換產品只需要很少的時間,以至于可以大大地降低所謂“經濟規模”的閾值。各種數控設備,特別是數控加工中心和柔性制造系統FMS是拉式生產系統首選的柔性設備。注意首推數控設備并不是由于它們是“自動化”的,而是看中了它們“柔性化”的特征。用普通的通用設備加日本式的快速換裝的模具系統、或在前蘇聯推廣過的成組夾具或組合夾具,也是效果很好的柔性化設備方案。相反,剛性自動化設備最能體現大量生產方式的優勢,但用他們進行精益的小批量甚至單件流生產、而又企圖獲得高效率和低成本是不可能的。因而,在向精益企業轉變過程中,體積龐大而不易搬動、需要按批量作業的“超大設備”成為新的浪費而失去它的生命力。
當然僅僅進行精益管理和組織方面的改進仍然體現出精益思想的拉動和流動的優勢。在國內外成功進行精益企業改造過程中,并沒有一開始就進行大規模設備更新的案例。但是必須不斷地進行制造技術的改進,用新的柔性自動化的設備替代普通的通用設備,逐漸形成出面向“大規模定制生產”的敏捷制造環境。
2、面向產品族的“制造單元”
連續的裝配生產線和專用的自動化設備是福特開創的大量生產的象征。用這種生產線實現了大批量的連續流和單件流。但是大批量生產線是針對每一個產品的,更換品種需要花費更多的時間。精益制造的設備布局的特點是按“制造單元”布置。制造單元是以柔性設備為核心的若干臺設備的組合,將這些設備按照每一個產品“族”相類同的工藝順序排列,在制造單元內完成制造這些產品/零件族的全部過程。制造單元不是針對每一個零件的,這樣就不是精益制造了。制造單元起碼有以下幾個特征和功能:
1)面向一個“產品/零件族”。“族”是一組形狀和制造過程相同或相似的零件。因而精益的制造單元是柔性的,大大地減少了由于換型造成的生產停滯。
2)制造單元內的設備順序是按工藝流程排列的,考慮到進出口的方向是一致的,經常排列成U形,所以又稱其為U形單元,從而保證了物流的流程距離最短,而消除了多種形式的浪費。
3)工件在制造單元中按流程順序自然流轉,從而簡化了管理,節省了信息的傳遞和信息流距離。
4)制造單元內的工人是多能的,單元團隊的成員之間是相互支持和相互替代的,使更加發揮工人和團隊的積極性.
所以建立制造單元是實行精益生產的關鍵步驟之一。而構建制造單元需要有以下技術的支持:
1)利用成組技術(GroupTechnology)的相似性原則,將產品和零件分成為若干“族”。在這個過程中,采用成組技術分類編碼是必要的。但是很多企業徑直采用目測和經驗的方法分類,也取得可行的效果。
2)利用工藝流程分析和聚類分析等方法形成與零件族工藝設備相對應的設備組。這個過程可以憑經驗完成,最好用專業的應用軟件實現。
3)繪制產品族的價值流圖(valuestreammapping)。價值流圖是借鑒日本的經驗在美國廣泛應用的一種識別浪費的方法。利用價值流圖分析現行過程存在的過程停滯和浪費,計算不增值過程所占用的過程時間。按照分析結果重新設計業務流程。
4)在車間現場按經過優化的族的工藝流程布置設備組,形成U形或直線的生產單元。
5)斷的進行工藝路線的改進和優化,不斷的進行制造單元設備類型和位置的調整。
6)將工程技術人員的辦公桌安放在各個制造單元的中央,加快對現場問題的反應速度。
為了方便的構建和調整制造單元,布置精益制造單元的廠房采用整體地基,準備在任何地方安置設備,而設備也放在簡易的可移動拖架上,多數并不與地面固定。在美國和中國的許多實踐打消了關于設備精度、安全和壽命的所有疑慮。水、電、氣的管道從設備上空下來。
構建制造單元是在現場落實精益思想的物質保證。在《精益思想》一書中,雖然沒有突出“制造單元”的標題和原則,但是在“從思想到行動”的多個實例中首先行動的就是構建制造單元,并且說干就干。其中普惠公司將復雜的航空渦輪發動機全部零件分成為80個族,每個族由一個制造單元負責生產。為進行單元布置,普惠公司的7000臺設備至少移動過1次。普惠公司的這種模型在我國國內已有多處。
3、精益制造環境中的信息系統
由于精益思想強調發揮人的作用,實行簡單易行的拉式生產計劃與控制和可視化管理等,有人就認為精益環境中不需要信息化的片面認識。快節奏不間斷的價值流和高效率的團隊工作對在精益環境下的信息系統提出了更高的要求。以精益思想為指導的ERP系統將是面向精益制造的新型企業應用。但是ERP是誕生在大批量生產環境下的管理信息系統,在重要的管理理念和管理模型上對精益制造環境將是不適應的。新型的精益ERP仍舊是集成的企業級的信息集成框架,起著單一數據緣、共享數據庫和各種業務過程緊密集成的作用。但是在更多的方面,精益ERP將會有更深刻的脫胎換骨的改進。
1)計劃管理模式上,精益ERP將是面向用戶、由用戶訂單直接驅動的拉式系統,扭轉了以擴大批量為目標的計算方法,減少了推式計劃的層次,增加了對每一個內/外訂單的各種狀態的跟蹤能力;
2)具備功能強大的產品構型器,為提供ATO/ETO/BTO等體現客戶價值觀的需求創造條件;
3)提供構建精益BOM和綜合BOM的方便工具,簡化管理和縮短信息過程;
4)為了實現不間斷地價值流,精益ERP是按照有限能力原則設計的,與多種現場排序原則相結合,準確給出增值流動的可能性;
5)以約束理論為指導,物料按用戶需求的節拍平穩流動,如果系統出現能力瓶頸,系統將按照瓶頸的流速控制投料的速率,保證在最小庫存前提下充分發揮瓶頸資源的潛能;
6)在精益ERP中,設備管理和工具管理將不再是“外圍功能”,而是幫助企業實現全員維護管理TPM和提供能力可行性的重要入口;
7)精益ERP的質量管理能夠擔負精益生產中質量數據采集和進行6SIGMA質量分析工具的作用;
8)精益ERP支持精益企業與客戶和供應商的緊密關系,支持多種協議和交付方式的客戶訂單和采購訂單,提供客戶和供應商直接訪問相關信息的能力;
9)有足夠的建立客戶化的成組技術編碼系統和給零件編碼的能力,進行聚類分析和價值流分析,輔助企業建立精益制造單元。同時,通過相似性族的類比,快捷和準確的向客戶提供交付期/報價信息;
10)具有豐富的、與精益制造可視化管理相對應的各種電子化的看板和圖表。
精益ERP的實施將幫助和引導企業加速它的精益作業的歷程,是精益制造不可缺少的技術支持。
結束語
按照“過程、人和技術的集成”的觀點,全面的認識精益思想,將幫助企業把握建立精益企業的要點,具有較好的可操作性。
日本的汽車工業通過豐田生產方式打敗了美國強大的大批量生產的汽車工業而崛起,美國的企業通過實施精益制造復蘇了70~80年代制造業的衰退,多少公司靠了精益生產方式走出了困境,目前精益思想又成為渡過經濟“緩增”時期的手段。2000年美國IndustryWeek對制造企業的普查顯示,世界級的企業普遍采用了JIT/連續流生產、快速換模技術、看板系統、減少批量和預防性維修等所有豐田在60年代發展的的生產方法。并且IndustryWeek's分析從1991到2000年期間的優勝企業中,大多數都是采用精益制造方式獲得成功的。精益思想/精益制造已經成為新一代的生產方式。
在我國,精益思想的若干具體的方法如JIT、5S、6SIGMA等早已為我國部分企業所熟悉。但整體看,與世界先進國家相比,我國的企業界、學術界、軍隊和政府對精益思想尚缺乏系統的和足夠高度的認識,在有組織的進行精益思想的普及教育和推廣方面存在太大的差距,更大范圍應用精益思想幾乎還是空白。需要不失時機地進行精益思想研究和應用的補課,鼓動企業、學術機構、部隊和政府方方面面的人士對精益思想產生興趣,逐步創造我國普及和應用精益思想的新局面。
精益生產(Lean Production),簡稱“精益”,是衍生自豐田生產方式的一種管理哲學。
包括眾多知名的制造企業以及麻省理工大學教授在全球范圍內對豐田生產方式的研究、應用并發展,促使了精益生產理論和生產管理體系的產生,該體系目前仍然在不斷演化發展當中。從過去關注生產現場的Kaizen轉變為庫存控制、生產計劃管理、流程改進(流程再造)、成本管理、員工素養養成、供應鏈協同優化、產品生命周期管理(產品概念設計,產品開發,生產線設計,工作臺設計,作業方法設計和改進)、質量管理、設備資源和人力資源管理、市場開發及銷售管理等企業管理涉及的諸多層面。
精益生產是通過系統結構、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革,使生產系統能很快適應用戶需求不斷變化,并能使生產過程中一切無用、多余的東西被精簡,最終達到包括市場供銷在內的生產的各方面最好結果的一種生產管理方式。與傳統的大生產方式不同,其特色是“多品種”,“小批量”。
不同的企業在行業特點上不盡相同,就拿流程行業和離散行業來說,流程行業,比如化工,醫藥,金屬等,一般偏好設備管理,如TPM管理(Total Productive Maintenance),因為在流程型行業需要運用到一系列的特定設備,這些設備的狀況極大的影響著產品的質量;而離散行業,比如機械,電子等,LAYOUT,生產線的排布,以及工序都是影響生產效率和質量的重要因素,因此離散行業注重標準化,JIT準時制生產方式(Just In Time)準時化生產,看板管理以及零庫存。
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