第 2 章 精益生产理论
2.1 生产形式的改变与精益思想的起源
2.1.1 精益生产理论
精益生产，英文表示为Lean Production，是美国麻省理工学院国际汽车计划组织的专家学者根据日本丰田汽车“JIT生产模式”提出的。所谓精，也即是少而精，使用较低的生产资源与成本，在正确的时间组织生产必需的生产急需商品；所谓益，也就是企业生产经营活动都要有成效，具有经济效能。
上世纪80年代中期，起源于20世纪50年代丰田汽车公司所创造的精益生产方式，逐渐被欧美企业采用。随着以满足客户多种需求为宗旨的消费市场的到来，精益生产模式是企业不断增强市场综合竞争实力的重要途径。
2.1.2 企业生产方式的变革
纵观企业发展历程，我们可以将企业生产方式的改变分为三个时期：
第一阶段时19世纪之前，传统手工生产作坊，可以满足市场需求多而供应少的局面。其生产方式的主要特点是产品质量与产量不稳定、要求员工具有很高的专业技能。
第二阶段是19世纪到20世纪，该阶段是市场经济旺盛的时期，市场上供应与需求快速增长，市场供应量增加，而且产品质量有了很大的进步。
第三阶段是21世纪，具体而言就是西方发达国家从1990开始，我国从2000初开始，产品生命周期由于物质生活条件的提高，消费观念的变动，人们的需求呈现多样化的趋势，从而一再缩短商品的使用周期。生产厂家必须生产很多周期短、数量少的商品，来满足市场的消费需求，换言之，因为市场的千变万化，生产厂家要适应市场的变化，实行小批量的生产方式。
现阶段，市场上充斥大量的商品，产品更新换代也更加频繁，在过去十年间的新科技，新商品数量已经远远超过2000年的全部。主要是因为下面两个方面的因素导致的。
(1) 商品从构想、设计、试验到生产的周期一再缩短，如表2.1所示。
(2) 商品的推陈出新随着科学技术的迅速发展而越来越快如表2.2所示。
当前市场经济的主要特点是：商品品种类、类型圈、数量少、变化快，要求厂家不断满足市场多样化的消费需求，企业的生产方式是满足消费者需要的“多品种”“小批量”的精益生产管理技术。主要特点是商品产量与种类能够快速应对市场变革的FMS（柔性管理方式）。
2. 1.3 精益生产的起源
1985年，美国著名学府麻省理工学院工业中心成立专门的工作小组，实行一个“国际汽车计划”的项目，详细分析与研究日本汽车工厂的生产方式，通过与美国汽车生产方式相对比，研究发现日本汽车公司丰田汽车具有超高的生产效率，因此提出了“精益”的概念，以此表示与传统汽车生产方式的本质差别。精益，英文为Lean，汉语是瘦的意思，也就是没有多余的，也没有浪费的，所以是精髓，核心。精，在汉语中表示高质量，完美的意思：益是效益，好处，也即是成效的上升，取其精益求精的意义。20世纪90年代初期，出版的《改变世界的工具——精益生产模式》一书中，詹姆斯·P·沃麦克、丹尼尔·T·琼斯等第一次提出了精益生产的概念，全面阐述了精益生产的定义与概念，该著作受到全世界国家与地区的欢迎，被翻译成很多种语言销售，之后精益生产模式发展成生产制造行业的最为先进的生产管理方式。1996年，学者詹姆斯勒布朗，丹尼尔沃克特在出版的《精益思维》一书中建立了精益思想的主要内容与流程，也就是消费者价值、价值方式、连续生产流程、拉动式生产链、追起至善至美等五个方面，而且预测了未来精益生产的发展前景。
2.2 精益生产的哲学管理思想
2.2.1 精益生产的长期理念
精益生产思想，以实现利润最大化为主要目的，然而并非是最终目的。主要是在生产利润的基础上，不断降低浪费，减少产品成本，满足客户的需求，获取最大化的经济利润。企业不但关系经营效益，增大企业不断投资的资本，促进企业长远的发展与进步。而且，企业应该为人类社会创造价值，满足客户和社会的需求，在帮助社区的同时也推动企业的长远发展。企业首先清醒地认识到自身在市场与行业的地位，推动公司不断向前进步，积极发展，实现可持续发展。因此公司首先具有长期的战略性发展规划，而且优先于企业短期的管理决策，加速企业的发展进步，实现超出企业经理利润的目标，也就是说企业全部事务都是以消费者为中心，为社会创造大量的效益。
为了达到这一目的，公司必须通过建立适当的管理模式和技术系统，实现目标创造价值，保持并依靠自己的实力，对员工，对自己的行为负责。
2.2.2 精益生产的核心
企业浪费造成了产品的成本虚高与售价增高。消费者对于产品使用价值的态度，影响到企业生产活动的价值。降低浪费，提升企业生产效率是精益生产思想的核心，然而首先需要明确企业浪费的概念。
日本丰田汽车公司精益生产模式创始人打野耐一通过大量的实地调查与分析，结合工业生产技术与理论，特别是企业工作研究方法，确定了企业生产制造流程中七种主要的浪费。
(1)制造过多(早)的浪费：企业生产大量没有订单的商品，造成库存积压与资源的使用，企业运输成本上升，人工费用，管理费用相应增加，影响到企业的生产过程。
(2)库存的浪费：企业大量原料资源、半成品与制品，造成大量的闲置期，陈旧产品、产品损坏，与企业运输库存成本的上升。企业库存过大能够遮挡企业大量的问题，减少企业产品库存，可以揭示企业内部的管理问题，解决问题，降低库存，甚至是消灭库存，不断进行完善与改进。首先是一种生产管理方法，更是企业的精神理念、公司文化、与发展战略。
(3)搬运的浪费：产品在长途运输过程中效率低下，产品入库、出库与原料运输、零部件运输与产品运输造成一定的浪费。企业搬运活动不会创造经济价值，也不会提升产品的附加价值。
(4)多余的流程：企业实行很多多余的步骤与处理产品，原料与零部件；由于生产工具亦或是产品设计问题、造成很多不必要的步骤，导致企业生产效率低下。
亦或是生产超出规定质量的产品，都会带来一定的浪费。
(5)等待的浪费：企业生产线的产品品种更换；生产线停工；生产产能限制；生产管理不均衡；生产原材料的耽搁都会带来浪费；我们能够利用IE方式，来设计一个完善的管理流程，以此不断降低企业的浪费。
(6)动作的浪费：企业生产员工在生产过程中不必要的动作以及多余的动作，比如员工的单手空间、转身漫步、作业停止、双手空闲、双手互换、动作过大、不明操作等都会造成浪费(7)产品不良质量的浪费：企业生产流水线上的不良品都会造成产品返工、维修、报废、质检等流程的重复，肯定造成企业人力物力财力的损失，甚至影响到产品订单的交货期限。
2.2.3 精益生产的文化基础
日本丰田汽车公司精益生产模式主要是不断改进生产现场管理与生产流程，然而实践证实了丰田经济生产模式的核心是员工管理，必须形成全面的、以人为本的企业文化理念与价值观。
精益生产模式的文化基础分成下面四种：
(1) 企业管理模式基于长期发展思想，注重企业的长远发展。
(2) 设计完善的生产流程，把企业生产经营转变为高效、高质的精益生产模式。
(3) 建立企业员工与事业伙伴关系，为企业与社会创造效益。
(4) 彻底解决本质问题，实现企业的可持续发展。
2.3 精益生产的技术体系丰田公司精益生产模式的目标是完善企业生产组织方式与运行管理方式。其基础是在企业价值判定与建立，所以我们通过企业价值链理论进行研究。
(1) 企业价值的识别：价值是消费者在消费企业提供的产品与服务的过程中，对其形成的认可水平。
(2) 价值的实现：企业要明确为消费者生产需要的产品与服务的能力，以及满足消费者需要的企业利润效益。企业运作管理模式主要是为消费者创造价值，保证企业经营利润的稳定增加。
(3) 价值流程水平：当前企业的价值流程判定标准是是否满足消费者的消费需求，以及适应市场多品种、小批量、变化快的消费趋势。
(4) 符合消费需要的价值流程：假设企业既有价值流程不能满足消费者的需要，就要重新设计与完善企业的价值生产方式，然而判定标准是正确识别企业价值流程中增值与未增值的流程与缓解，不断消除流程中不增值的生产活动。
(5) 价值流程优化：合理的价值流程在企业资源有限的情况下实现高速、大规模的流量，不间断生产流程与成本的最小化。
(6) 价值流程高效的基础：保证价值流程的主体、理论、知识、技能、环境、标准与流程实现可持续发展的基础活动与缓解。精益生产模式基于企业价值流程体系思想，建立满足消费者需要，而且保证企业自身价值实现的价值流程体系，主要是生产管理方式与生产工艺体系。
2.3.1 精益生产技术体系构造
精益生产技术体系包括系统化、标准化、层次化的技术结构组成的流程。基于工业工程理论，结合现代管理学与人本的思想理念，是创造价值的一系列过程集合。
需要全面分析企业大规模生产的问题与消费者需求多样化的特点，消灭价值流程体系中不增值的流程，消除在空间与时间方面所有有可能的浪费，包括员工、机器、工具、原料与生产工艺等，不断提升系统的柔性化，建立拉动式系统为核心，全部员工彩玉的“JIT”生产管理模式。如图2.1。
在生产组织中，精益生产与传统生产方式存在很大的差异，利用拉动式系统来推动企业生产管理。以企业装配为指导，及时牵引各个制造过程制造零件。这种生产模式主要是“one piece workflow”，不造成所有以下处理步骤不需要的多余的产品或部件的品种和数量，维护这个系统依靠看板管理模式。看板出现在产品、零部件生产与需求的信息流通过程中，及时传输生产信息，能够明确生产价值流程体系中生产工艺技术体系的均衡。
2.3.2 准时化系统（Just-in-Time）所谓的准时化，即在有需要时，及时组织生产需要的产品亦或是零部件。假如生产模式具有一定的灵活性，可以不断适应市场需要的变化，换言之市场需求的产品，就会及时进行生产，能够销售的产品也立即进行生产，也就是说在有需要时才会生产，很明显，整个生产系统没有，也不会形成多余的库存积压。假如企业员工的能力，可以保证生产系统的灵活性，那么就没有员工的浪费。上述持续的生产流程，生产的产品都可以满足市场的需要，必须通过一个方式来完成，也即是“准时化系统（just intime）”。准时化系统是一种生产管理的模式，利用看板管理与拉动式生产系统来实现的。
（1） 拉动式生产系统
对于从事零部件加工制造装配的企业，产品生产方式分成两类，也就是拉动系统与推动系统，详见下图 2.2 与图 2.3 所展示，图中△表示产品的库存：P 代表产品或服务的销售价格；第一个 Q 表示产品或服务数量；T 表示产品交货日期(交货期)；第二个 Q 表示提供的产品与服务的质量；C 表示产品与服务的成本。
首先企业客户对企业生产制造的产品与服务的性能、质量、数量、交货日期、价格等提出具体的需求，推动式系统与拉动式系统产生两种截然相反的生产组织方式。
后者是根据最后一个步骤开始，每道工序对上一道制造工序发出指令，要求他们在需要的时候提供必要的所需的元件数量。每个流程步骤都按这个规则发送需求信息，直到第一个进程。首道工序根据最终要求向供应商提出原料采购、供应商要确保生产所需的原材料的供应。在整个价值流程中，企业按照客户的需求科学制定产品数量、质量、成本等方面的计划，生产企业在生产满足客户的需求的过程中，转移并实现了其目标。。
推动生产系统在生产计划的指导下，从第一道工序开始储存原料，并随着加工零件的工序流向下道进行转移，其结果是造成大量的库存，可能导致产品质量低下、成本过高、交货期延迟等情况，造成企业生产计划与客户需求信息之间的严重分歧，每道工序的主要参数和参数信息是难以计算。
（2）看板管理
在准时化系统中，看板管理是主要的方法。也就是控制与管理企业生产流程中的不同工序的生产过程的信息化管理系统。一般而言，看板是透明塑料袋中的一个卡。
主要分成两类，生产看板与取料看板。后者上面标示出下面工序需要的材料等相关信息。前者表示前一道生产工序的需要等信息。JIT 系统利用拉动式系统，管理整个生产流程，从产品总装到生产流水线，在合适的时间段内得到需要的信息，前一道工序按照看板要求的数量等信息进行生产，异常补充后一道工序使用的零部件。所以，看板卡在整个生产流程中的每个步骤中流通，使该产品与生产消耗时间，批量、品种等信息以及相关上下游的信息传输到总部，把相对独立的生产工序整合成一个有机的系统。企业均衡化生产降低了工序需求的变化幅度，也就是各个生产工序遵循相似的规律获得前后工序的零部件。整个生产流水线按照既定效率与数量组织生产装配，是企业实行看板管理的重要基础。
看板管理在物料供应的作用分成三个方面。具体是物料供货商到企业内部；加工制造企业内部；生产企业到消费者。
企业实行看板管理系统，要求满足一些特定的条件，如均衡化的生产，合理的现场布局，以及标准化的工作流程等。如果这些先决条件不具备，看板管理本来的效果就不会理想，也就无法实现准时化生产。
（3）均衡化生产
要想实施看板管理，首先企业满足均衡化的生产要求。也就是说，企业均衡化生产是看板管理实施的首要条件。前面已经说过，拉动式生产系统也就是后一道工序在合适时间由前一道工序获得一定的零部件信息。然而假设后一道工序没有规律可言，生产数量、品种与时间都随意变化，那么造成整个生产工序的紊乱，需要花费大量的库存、人力、物力与财力，来满足生产过程中的峰值需要，肯定造成大量企业人力、物力与财力的浪费。同时，很多连续的生产工序，就会出现牛鞭效应，工序越是靠前就需要准备更多的库存数量以期满足下一道工序的峰值需求逐步增大而相应地也需要增加，这样就又造成了大量的库存在制品。这种随意变化是我们不期望出现的，所以必须降低生产流水线上的生产变化，实现生产的均衡化。需要指出的是，均衡化生产要求生产数量与品种的均衡，也就是整个产品流水线向前一道工序获取零部件的过程中，均衡获取所需的零部件，避免出现在某一时间段内出现大量密集的需求，实现混流的生产方式。所以，产品总装配线要最低批量来组装与运输成品，实现单件“cell”的生产。最后，产品装配流水线同时最小批量从前一道工序获得需要的零部件。也就是说，企业均衡化生产降低了工序需求的变化幅度，也就是各个生产工序遵循相似的规律获得前后工序的零部件。整个生产流水线按照既定效率与数量组织生产装配，是企业实行看板管理的重要基础。实际上，如果企业装配流水线没有建立均衡化生产，那么看板管理就变得毫无意义可言。
除此之外，均衡化生产是适应市场需求变化的重要方式。利用均衡化生产，生产流水线就无法生产单一大规模的零部件产品。而且，整个流水线每日需要生产各个品种的零部件，以此满足市场变化的需求信息。上述多类型，小批量的生产模式具有很强的灵活性，能够快速适应市场需求的变化。在其生产过程中不需要做大幅的改变，只需要逐渐改变看板管理取料与生产的频次，就可以不断适应市场需求的变化，在市场有需要时，及时生产，抢占市场先机。
要想实现均衡化生产，首先要将生产周期不断缩短，便于迅速、及时生产市场需求的产品。所以为了一再缩短生产预备时间，那么要求机器能够快速切换，缩短设备调整所需时间，以此不断降低产品生产的批量。
（4）设备的合理布局
要实现均衡化生产，需要符合前后工序的取料需求，降低产品的批量，而有设备的快速换模能保障灵活性和高效率，为均衡化生产提供了重要的基础。但是，假如搬运存在问题，那么就影响到JIT生产系统的实行。生产设备的不合理布局造成生产费用的上升，也就是整个产品流水线向前一道工序获取零部件的过程中，均衡获取所需的零部件，避免出现在某一时间段内出现大量密集的需求，实现混流的生产方式。
所以，产品总装配线要最低批量来组装与运输成品，实现单件“cell”的生产运输。
最后，产品装配流水线同时最小批量从前一道工序获得需要的零部件。也就是说，企业均衡化生产降低了工序需求的变化幅度，也就是各个生产工序遵循相似的规律获得前后工序的零部件。因此，生产设备要布局合理，是实现“小批量、多品种”的均衡化生产的首要条件。
（5）多技能作业员工
主要是能够多岗位操作的员工。刘利用轮岗操作与培训，大量身缠工序建立的生产流水线，按照标准作业表的操作组合，在几个不同的位置进行运作，以完成各种不同的作业流程。在一个周期内按标准周期时间进行跟料生产，并最终返回到生产原点。
在每一步工序的员工需要完成相应的操作，之后进行下一道生产工序。因此，整个生产流水线不断有产品进入与产品输出。上述就是“单件CELL生产模式”，具有下面优势：消灭产品不良率，加快物流效率，加强企业生产员工的协调，尤其是多技能作业员工与生产单元的组合能够消除不必要与多余的操作，减少不必要的作业人员，不断提升企业的生产效率。多技能作业员工是指能够胜任多岗位的生产作业工人。
（6）标准化作业
实现企业均衡化生产与单件生产运输模式，标准化作业是重要的基础条件。精益生产模式标准化作业表示多技能操作员工的不同的作业流程，在标准周期时间范围内，将多技能操作人员负责的操作作业全部标准化。日本丰田汽车公司标准化作业主要分成三个方面：标准作业周期、标准作业次序与标准制品库存，使用标准作业组合顺序表来组织生产。
总而言之，标准化作业要求全部作业员工在标准周期时间内完成标准制品的加工作业，而且基于此不断完善作业工序与培训作业人员技能水平。
（7）目视化管理
目视化管理也就是所谓的可视化管理，能够识别生产过程中的浪费、异常信息与偏差信息。目视化管理是准时化系统的一种方式。学者史密斯丹顿 (1998，159)提出：
通常而言，目视化管理主要识别整个业务的全部信息。目视化管理分成五个方面：
(1) 沟通：书面沟通通俗易懂，便于理解。
(2) 可视度：利用特殊符合进行交流。
(3) 一致性：全部生产活动安全相同规律。
(4) 检查：出现异常或偏差情况及时发出报警与警报信息。
(5) 自动防故障系统：上述活动都可以防止异常信息与偏差情况的出现。
2.3.3 良好的外部协作关系
当前社会分工逐渐精细化，分工协作是主要趋势，能够大幅度提升生产效率。日本丰田汽车公司的专业化分工在全世界赫赫有名。整个丰田公司80%的零部件是分工协作的公司生产制造的。由数以百计的公司在一起联合分工协作中，加强企业间的协作与配合至关重要。特别是精益生产模式中拉动式生产系统，整个公司成员要求和不同企业之间的支持和合作的理解和协作，成员群体内各个企业相互协作，共同配合，大幅度提升劳动生产效率。所以良好的外部协作是精益生产模式的重要基础，然而高效的分工组织生产模式，曾姐了丰田汽车公司对于外包合作企业的依赖性，一旦某一个企业出现问题，将影响到整个生产体系。因此，在丰田生产模式中，所有的生产单元，每个员工都要执行“合适的时间、按照合适的数量，生产合适的产品以及零部件”原理来进行工作，换句话说，市场出现需要，生产商家要根据市场需求组织生产必要的量，按照必要的时间分工协作，不断满足市场的需求，”这在客观上要求丰田公司和其分包商协作的企业集团共同完整统一实施所需的JIT生产组织系统。
日本丰田汽车公司在专业化协作企业与外部协作关系的企业中，实行精益生产管理模式。比如在20世纪70年代，丰田公司下属的子公司丰田车体企业、日本电装公司、爱新电机公司，以及全部外部协作厂商都逐渐实行了经济生产方式。一般是一旦合作企业需要协助，丰田公司立即派遣专业人员前去全面的指导与帮助，在推广实施精益生产方式的过程中，大部分很多专业人员需要呆上两个月的时间，一直到问题妥善解决，极大促进了精益生产方式在丰田成员全体内的普及应用。除此之外，丰田公司经济生产消化能够是评估外包协作企业的重要指标，最终指引外包写协作企业按照丰田精益生产方式组织生产，不断前进。
2.3.4 尊重人性，调动人的积极性
本质上，人才是质量和改善的根本问题。每一个精益生产的活动都需要人的参与。
没有积极主动，有激情和创造性的人的参与，精益生产就无法成功地实施和持续。 在日本丰田汽车公司的成功实践中更加论证了“事业在于人”的经营理念。很多人提到，“丰田汽车公司不但生产汽车，而且培养了大量的人才资源。”实际上，丰田汽车公司实行“先造人，再造车”的理念，培养人也是为了制造汽车。利用培训与教育，丰田公司出现大量具有专业技能、理论知识、创新性的人才员工，这些人时刻发挥着积极主动的主人翁责任感来消除生产价值流程中没有预测到的问题，建立JIT生产系统，提高了生产组织的灵活性，保障产品的交货期。因此，尊重员工，充分发挥员工的主观积极性与能动性，培养员工的主人翁精神，贯穿于整个汽车生产流程中。
