流星小说网 > 其他小说 > 丰田制造业真经 > 第三章、均衡生产及其前提条件
    平抑生产的高峰和低谷,消除为了保证最大生产能力而造成的浪费。尽量做到均衡生产,重视生产工序的连续性,合理安排工序,将作业标准化。

    生产的数量和种类平均化,同时生产计划也要做到均衡化,不能造成大起大落的生产安排。

    在均衡化生产中,最大的难关是变换程序,因为它打破了标准的作业程序,并且处理不好十分浪费时间。丰田在变换程序中的实践的成功告诉我们最重要的是我们要转换思维,反复试验、训练,从而找到合理的换模流程,缩短变换的时间。

    1970年,丰田公司成功地把重达800吨的机罩用冲压机的作业转换时间缩短到了三分钟。在丰田公司把这称为“单一作业转换”。“单一”(single)的意思是:作业转换时间,以分钟计仅为一位数,也就是9分59秒以内。

    现在,在许多时候已将其缩短到了一分钟以内,这就是“快餐式”作业转换。在欧美的公司,这种作业转换时间需要两小时到几小时的情况不在少数,最长的甚至需要整整一天时间。

    在丰田公司,如此请楚地认识到必须缩短作业转换时间之必要性的是大野耐一。他懂得只有通过缩短作业转换时间,才能缩小批量规模,因而才能减少产品及中间产品的库存。

    通过小批量生产,可以缩短各种产品的生产过程时间,公司还能够非常迅速地适应顾客的订货和需求的变化。

    譬如,即使月份当中汽车的款式和交货期发生了变化,丰田公司也能迅速适应,从这个角度来看,也能减少产品及中间产品的库存。

    实现均衡生产需要很多的前提条件,如组织混流生产,减少换模的时间,建立JIT制造单元,采购的准时以及保证不产生合格品,从根源上保证每一道工序所出产产品的质量。否则实现均衡生产只是一句空话。

    工作的高峰与低谷

    一般来说,在生产现场,工件地流动方式越乱,越容易产生浪费。这是因为有这样一种倾向:生产现场的能力不是以平均值来维持,而是结合生产的高峰来维持的。丰田汽车公司也有过这样的时代。

    假设在每天或者其他的计量单位时间内,工作量会有高低起伏,生产现场的能力必须拥有足以适应其高峰的人员、机器和材料等。

    然而,这些配合高峰情况的能力在工作量少的时候怎么办?要不闲置不用,否则往往会产生过量生产的浪费。如下图(图3-1)必要的

    工作业能力作

    量

    时间

    图3-1工作量的高低起伏

    这样的事情,在财务等部门决算时是经常发生的。财务部常常以1个月或半年为单位出现高峰。然而,在生产现场,高峰并不是按照这样长的周期到来,不妨说大多是每天、或以1小时、或以10分钟为单位出现生产的高峰。必须把这种零散的小高峰作为一种问题。

    【电镀生产线的案例】

    丰田汽车公司有一家协作公司从事电镀工作,下面谈谈这家公司电镀生产线的情况。

    汽车的前照灯现在是用树脂制作的。它的外壳也是用树脂制作并进行电镀。电镀时,一个吊架上挂48个外壳,需要5个工人。

    吊架的移动时间规定为2—3分钟。要把48个前照灯的外壳挂到吊架上,1个人平均只要1分钟就足够了。

    可是,在电镀的零件中也有小的,如果是2—3厘米的零件,那么在3分钟之内要挂上3千个。这样,5个工人无论怎么样努力也来不及。即使都是5个人,镀大件和镀小件的作业量是大不相同的。

    照理说,出现这种情况是很正常的,但又很难应付。那么怎么解决呢?经过种种试验和努力,结果发现吊架框子的中间有空档。不是可以在空档中挂上小零件吗?问题解决了。

    总之,就是要消除高峰,使作业量均衡。这样一来,同样的工作,现在用2、3个人便可进行。

    现实的例子

    类似的上述生产的高低起伏在任何工作中多少都会有的,因此,在许多情况下要拥有超过高峰的人员和机器。于是,同生产高峰相称的能力被认为是必不可少的。因此,实际上忽略了那里存在巨大的浪费。

    【旅游的例子】

    在旅游地区,往往根据季节不同而出现繁忙或空闲的景象。旅游者来时蜂拥而至,结果停车场不足,厕所满员,食品价格昂贵而质量很差。如此体会,相信喜欢出去旅游的人都深有体会。

    从旅游者的角度来说,问题似乎不大,因为旅游者停留的时间较短,即使有些不便或者多花了一点钱而已。但是对于景区里的服务设施经营者来说,这是个大问题。因为他们需要获得利润。所以他们在繁忙季节收取高价格,例如,吃一碗稀饭收你十块钱,也就是很自然的事情了。

    在淡季,商店关门,即使是经营其他买卖,店铺和用具、备件、停车场也要闲置起来,不仅分文未赚,而且还要付出大量的税金、折旧和租金以及贷款。

    那么在旅游地区发生这些情况是迫不得已的,但对于生产制造厂家来说这是不可想象的。一是这造成了大量的浪费,同时不能在竞争中站稳脚跟。如果旅游地区的商店,常年人数均匀的话,销售就会稳定,那么我们也许就会在现实中很少看到他们那样的强买强卖了,经营的效率也会很高,短期行为也会减少很多。

    生产也是一样,工作量均衡,生产均衡,效率就会很高。

    汽车生产上的高低起伏

    “看板”的使用规则(见第六章)中规定:“前一道工序只生产后一道工序领取的数量”。为了贯彻这一规定,所有生产工序的人力和设备都必须做好准备,创造在需要的时候,生产必要数量的条件。

    在这种情况下,后一道工序在时间和数量方面加以零散的形式领取,那么前一道工序势必在人力和设备上都不得不留有余地,不得不结合生产的高峰来维持生产的能力。假设工作量每天(以周、月为单位亦可)如上图2.1所示发生变化,则生产现场的能力必须拥有足以适应高峰的人员、机器和材料等。然而,这样一来,配合高峰的能力在工作量少时就只能是闲置不用,否则往往会产生过量生产的浪费。后一道工序领取的时间和数量越零散,前一道工序在人力和设备方面留有的余地就越大。

    更糟糕的是,丰田生产方式通过“看板”不仅要把丰田汽车工业公司内的各道生产工序衔接起来,还要通过所谓同步生产同外部的协作企业群的生产工序衔接起来。因此,最后一道工序在生产上和订货上的参差不齐等不良影响,都要依次波及前面的工序。

    为了避免这种恶性循环,就要使总根子即少产汽车底盘的工厂的生产均衡化,更明确地说,就是要使最后一道工序即丰田汽车工业公司的成车装配线的生产高潮尽量降低,同时也使生产低潮尽量增高些,以保持平稳的流水线。这在丰田生产方式中称为“生产均衡化”。“生产均衡化”是看板能按规定实施的重要前提之一。

    最理想的均衡化生产是,彻底消灭最后一道工序成车装配的不均衡现象,但是.这是极难办到的。

    因为,每月从丰田汽车工业公司的几个成车装配厂装配出厂的汽车超过20万辆.而且,这些汽车种类繁多,难以计数。仅从汽车的大小、车身样式、发动机的排气量、车辆规格、变速方法的不同搭配来看,为数就达几千种。如果把车子的颜色及各种用户选择要求也都考虑进去,实际上,生产相同车子的机会是极少的。

    多样化是现

    代人的价值观的象征,汽车种类的多样化也是人们的价值观念的直接体现。但是,从丰田生产方式适应现实社会中的多样化的情况来说,较之福特式计划生产的大批量生产体系,效率要高得多。因为丰田生产方式是从多品种、小批量这种典型的日本环境中构思出来,并以此为基础加以展升建立起来的生产体系。所以,从一开始就是对多样化具有适应能力很强的体系。

    不过,一般说来,市场上的多样化和生产的均衡化不可能一开始就取得协调,毋宁说,它们之间有相互排斥的一面。无法否认的是。越是要求多样化,就难于取得生产上的均衡化。但是,大野耐一再一次强调,只要努力,按照丰田生产方式行事,就完全可能实现均衡化。

    为了市场的多样化和生产的均衡化取得协调,关键是设备通用化,在通用化的前提下能进行广泛加工。

    譬如,目前在世界上产量最大的花冠汽车的整个生产,能够制定出准确的月产计划,所以用工作日去除月计划量,就可以得出均衡的日产辆数。

    在生产线上,倘若把同一车种集中起来传送是同均衡化背道而驰的,譬如上午传送轿车,在下午传送旅行车,这同看板制也是相违背的。如果将两条线分别作为轿车和旅行车的专用生产线,是容易达到均衡化生产的。但是,出于场地和设备等限制而难于办到。怎么办才好呢·在一条生产线上,只要能够按某种顺序搭配传送轿车和旅行车就有可能达到均衡化生产了。

    【汽车的装配线】

    丰田汽车公司的车辆投入倾序计划,可使混合装配线从前工序领取零件时,保持各零件按数量和种类平均地消费。

    【均衡生产的例子】

    假设1个月计划装配2万辆光冠牌轿车,以20个工作日计算,每天就要装配一千辆。

    2万辆说起来很简单,可是,即使是同样的光冠牌轿车,其规格也是多种多样的。型号轮胎、非标准部件、外壳颜色等装配规格,在设计上可达到80万种。皇冠牌的规格品种有25万种,花冠牌则高达1600万种。但是,实际上并不是同时生产这样多规格的汽车。比如,光冠牌轿车,同时进行生产的只有3—4千种。问题是这3—4千种车如何制造,如何安排4千种规格呢·

    大多数人立刻想到的肯定是主张将规格相似的车集中进行生产。例如,将白色壳的车集中起来装配,这样,在许多工序中,最合适的是喷漆工序。只要喷漆同样的颜色就可以,所以在改变颜色时不用洗涤管子,也不用更换

    喷枪。

    然而,这是不现实的,因为4千种规格要装配2万辆,如果平均计算,一种规格也只能装5辆。而且,假如真这样做的话,如果还有蓝色或黄色的制造工序,那么,蓝色或黄色的专用生产线这时就闲置起来,喷漆工的工作照样不能实现均衡化。外壳是白色的,一般内衬板常常使用黑色或蓝色。这样一来,茶色或红色的生产线就要闲置起来,钢板工作照样不能实现均衡化。

    为了均衡生产品种多、数量大的产品,不仅在数量上而且在品种上也要均衡。以上所谈到的光冠牌轿车为例,每天除了要装配l千辆车,还要分别安装种类不同的部件,如发动机、变速箱、轴、车身、彩色外壳、内衬板等。

    到丰田汽车工业公司装配线去参观的人常常提出这样的问题;那边是红色的光冠牌轿车,这边也是红色的光冠牌轿车,为什么不把红色的都集中到一条生产线上呢?理由就是要均衡地生产不同的品种。

    倘若不这样做,而是在一条生产线上全是红的,红色外壳或有关内装部件,在上午就会大量传送过来,工作很忙,而到下午就没有工作可做了。

    发动机,不论是2000cc的,还是1800cc的,大体都是根据使用的比率进行生产。出口的左方向盘车与国内用的右方向盘车,也是根据当时的销售情况穿插生产,或者是每生产2辆右方向盘车就生产1辆左方向盘车。

    不同车种因周期时间的不同,在装配线上穿插的情况也不相同。

    所谓周期时间是指生产节拍,是用“一天的可动时间”除以“一天的需要量”所得的商。为了叙述的方便,我们假定光冠牌车只有A、B、C、D、E5种,这5种的月需要量和日需求量如下表:车种月需求量日需求量

    A4800240

    B2400120

    C120060

    D60030

    E60030

    一天的可动时间为8小时.即480分钟、这样这5种车的周期时间分别为2’、4’、8’、16’、16。月需求总计9600辆,日需求合计为480辆,平均周期时间只有1’。亦即1分钟必须组装I辆。如果A—E5种车分在专用生产线上装配的话,那么如下图所示,A生线每2分钟可以流动1辆,E生产线上16分钟可以装配1辆。

    图3-2均衡生产汽车装配线

    如果把这5条专用生产线汇成1条混合装配线,工件的流动

    方式则如图3-2的下方所示,就等于按A、A、B、A、C、D、A、E、A、A、B、A、C、D、久、E……的顺序传送。这样,就能将批量控制在最小状态,也就是说,能使生产的多少不一现象降到最低限度。

    将数量与种类平均化

    前面我们已经提到过生产高峰带来的能力浪费问题。如果是制造单一的产品,那么通过生产计划和人员的调配,是有可能找到平抑生产高低起伏的问题的办法的,从而减少浪费。

    但是,对于汽车这样品种多、数量大的产品,要实现均衡生产,就没那么简单了。

    最多可以考虑计划拥有一定数量的库存,使所以的生产线每天都有事情干。丰田公司曾经也这样做过,但是,这样一来结果是,装配线平均每天至少需要有3到4倍的库存零部件。这是惊人的浪费。

    为了均衡生产品种多、数量大的产品,不仅在数量上而且要在品种上都要做到均衡。如上例。这样,直到最后一道工序都不会出现忙闲不均地现象,全部工序实现了均衡生产。

    此外,也只有最后一道工序也实现了均衡生产,所谓的“看板”方式才能发挥作用。没有实现均衡生产的地方,看板是不会成功的。

    周期时间(CycleTime)

    如果不仅要在数量上,而且在品种上也要实现均衡生产,那么就会产生一个问题:要使需要量不同的各种车做到均衡生产,应以什么为标准?

    实践中,任何工作都必须规定时间,如果时间拖迟,就可能耽误交货日期而取消合同;相反,如果时间提前,生产过量,就会造成大量库存。比如棒球比赛,如果恰好及时就不会出局,否则就要出局。

    时间是由顾客来决定的!

    假定现在每月的销售是1万辆皇冠轿车,每月开工25天,那么每天要制造400辆,否则就要耽误交货。这样,如果每天开工8小时,就需要480分钟制造400辆,因此:480分钟÷400辆=1.2分钟

    也就是说,如果不是1.2分钟制造一辆车,那么就要耽误客户的需求。

    因此,不论是制造产品还是生产零件,决定用多长时间制造一个才合适是很重要的。这个时间叫做周期时间,它表示为了满足客户的需要必须在这个时间之内完成一件产品。

    周期时间是制造产品的必要条件,它是顾客决定的,也就是根据销售情况决定的。而且,只有按周期时间制造产品,才能消除生产过量的浪费,真正地而不

    是在表面上提高效率。

    【“前紧后松”的生产】

    当年由于朝鲜战争的爆发,来自美国的特殊军需订单大幅增加,挽救了丰田,丰田的生产现场一片繁荣。接到订单当然是一件令人高兴的事,生产人员十分努力,想完成订货。

    但是,当时原材料和零件都很缺少,不是在需要的时候想要多少就能得到多少。因此,对于丰田汽车公司来说,必要的零件不能按需要的数量及时地送到,那么就无法完成组装。所以当时的情况是,总不能在上半月组装,不得不在月底才对供应不定时、断断续续凑齐的零件进行集中组装。这种“前紧后松”的生产造成了极大的浪费。

    计划也要均衡化

    均衡生产是为了消除生产高低起伏不定的现象、防止生产过量和工序进度过快、创造均衡地进行生产的局面而研究出来的方法。因此,它实际上还能起到另一个非常重要的作用。

    这就是使生产现场很容易改变生产计划,并易于熟悉改变了的计划。

    比如一条生产线,每天制造100个产品。即使改变计划每天制造105个,而且不用考虑改变生产能力等复杂问题,仍然可以完成任务。

    但是,如果使每天生产100个产品的生产线突然一下子要生产150个,那就很困难了。不但必须加班,而且造成人员不足,在极端情况下,可能还需要增加机器……这样就会造成很大的混乱。如果这种状况长期持续下去,就要正式增加人员或者依靠外部订货,否则很难适应突然的变化。

    但是,很多地方在制订生产计划时,还在做毫无意义的事情。

    一月份每天生产100个,而到了二月份由于订货增加,必须每天生产120个,这种情况大体上在一月十号左右就知道了。通常的情况是,制订好二月份的生产计划,然后提交会议,在形成文件,好不容易才能在一月二十号过后向生产现场发出指示。举个严重的例子,即使知道二月份要增产百分之二十,三月份还要再增产百分之二十,也要保留到公司生产计划会议即将召开之前才布置下来。

    事务部门这样的计划,生产现场当然无法适应。很多地方被自己的规章制度所约束而无法适应变化。

    由上述可见,即使改变生产计划,也会知道生产数量的增减。比如上述的例子,因为在一月十号已经知道二月份增加百分之二十,所以,如果在第二天即十一号就指示生产现场,把生产100个改为105个或者108个,这样逐渐增加,生产现场就

    会很好地掌握,而不会发生很大的混乱。

    因此,计划也要均衡化或者说平均化。

    容易组合的标准作业

    要进行作业,重要的是制订标准。然而,即使有了标准,如果作用本身不能保持某种程度的稳定状态,标准化就很难进行,制订的标准实际上也不起作用。

    “改进生产的第一步在于标准化”,没有标准的地方,生产就不会有改进。

    为此,如果进行均衡化生产,那么,一直到最后的生产线都能根据同样的想法进行标准作用。这也是搞均衡化生产的重要目的之一。

    首先,要均衡地制造产品。算出周期时间后制订标准作业,然后不断加以改进。

    丰田的“看板”制度是一种循环体系,即只把所需数量的卡片取出,去前道工序领取这个数量,前道工序只生产取走的数量。看板的成功与否在于能否在最后一道工序准时进行前面所说的均衡化生产。

    在最后一道工序没有实现均衡化的情况下,只把卡片送去,命令制造所需数量的产品,就会使对方感到突然。

    每天用卡片突然地发出指令,今天50箱,明天没有,后天150箱,何时需要什么东西全然不知,会弄的接受任务的人不知所措。

    如果后道工序不是每天如一日地以相同的时间间隔领取大致相同的数量,“看板”也就没有价值了。

    均衡化生产的做法

    JIT要求做到均衡化(Levelproduction)。所谓均衡化,就是要求物料流的运动完全与市场需求同步,即从采购、生产到发货的各个阶段的任何一个环节都要与市场合拍。只有实现均衡化生产,才能减少以至消除原材料、外购件、在制品与成品的库存。

    均衡化是一种理想状态,要接近这种状态,必须具备以下几个条件:组织混流生产;减少调整准备时间;建立JIT制造单元;准时采购;从根源上保证质量。

    组织混流生产

    混流生产是为了适应外部市场环境变化和企业内部组织生产的要求提出的。如果企业能够实现混流生产,那么就可以在满足市场不断变化需求的同时,使成品库存大大减少。

    例如:按照市场需求,一月份要生产A、B、C、D这样的四种产品,每种产品的需要量为:A,400台;B,300台;C,200台;D,100台,总共1000台。该月25个工作日。

    对于这个例子,可以在一个月内每种产品各生产

    一次,也可以生产多次。当每种产品各生产一次时,可以先生产A400台,然后生产B300台,再生产C,最后生产D。这是一种扩大批量的组织生产的方法,它可以节省调整准备时间。但是,市场需求情况一般不会是这样的。由于一个企业的产品一般有多个用户,每个用户对产品的品种、规格、型号、式样以及颜色的要求不同,交货的地点时间都会有所不同。这就增加了企业交货的难度。

    但是企业应该尽可能地在短的时间内提供尽可能多的产品。扩大批量的方法势必会造成一部分产品一时供过于求,造成积压,造成损失和浪费;同时,一部分产品却供不应求,生产不出来,发生缺货,这样就会失去销售时机,失去市场,因为客户是不会等你的,至少有一部分客户会流失到其他厂商那里。

    从企业内部来看,批量大给生产的组织带来一定的方便,但会造成资源浪费。由于面临多品种的生产,企业必然会配备多种设备和多种技能的工人,准备多种原材料。如果一段时间只生产一种产品,会造成忙闲不均。在生产某一种产品时,可能一部分车间和设备超负荷运行,部分工人还要加班,某些原材料和外购件一时供应不上;而另一些车间和设备负荷不足,甚至空闲,工人无事可干,原材料和外购件暂时积压。

    如果减少批量,每天生产A产品16台,B产品12台,C产品8台,D产品4台。那么一个月25天工作日重复25次这样的生产,情况就会不一样。对于客户来说,无论需要那种产品,每天都可以得到,产品积压与短缺的情况将大大减少,企业内部资源利用情况也将好很多。但是,月生产频率为25,调整准备时间为原生产安排(月生产频率为1)的25倍。要避免这种损失,就要设法减少每次调整准备时间。如果每次调整准备时间降为原来的1/25,则可以补偿这种损失。

    进一步扩大生产频率,可以做到按“AAAA—BBB—CC—D”这样的顺序轮番生产,1/4个工作日重复一次,一个月重复100次。这样,对客户的服务与对企业资源的利用情况就更好。虽然,这样势必会增加调整时间。

    这样改进下去,就会达到一个极限,即按“A—B—C—A—B—C—A—B—A—D”这样的生产顺序重复生产,这就达到了理想的情况,实现了混流生产。虽然仍然是1/4个工作日重复一次这个循环,但生产频率更大了。A产品每月重复生产400次,B产品重复300次,C产品重复200次,D产品重复100次。它可以保证每隔2