第2章精益生产相关理论综述
2.1精益生产的概念与内涵
2.1.1精益生产的概念
精益生产(Lean Production,简称LP) “由丰田汽车公司为主要代表的日本汽车行业首创,是美国麻省理工学院主导的国际汽车计划组织的学者们对日本丰田公司准时化生产方式JIT (Just In Time)的美誉评价”[i]。精,代表精确、精准和精良,即少而精,只投入适当的生产要素,在需要的时候生产必要的市场需求品;益,即经营活动有效有益,讲究效益、效率、增值和无浪费。精益生产方式源于日本丰田生产方式,八十年代初由美国麻省理工学院主导的称之为“国际汽车计划”(IMVP)的研究项目,在Daniel Roos教授带领下耗时5年时间,对十几个国家的近100家汽车总装厂进行现场研究。研究学者对比分析了大量生产方式和日本丰田生产方式的优劣,挖掘出日本汽车成功的奥秘,在九十年代初将研究成果总结为《The Machine That Changed The World》,把丰田生产方式定义为精益生产方式(Lean Production) 在精益生产方式出现后,经过系统化研究和完善精益生产体系,从制造领域延伸到物流运输、餐饮酒店、医院管理和后勤管理等各个领域,使精益生产的应用范围更广。
精益生产的核心体现在通过消除浪费,降低成本,不断改善和尽善尽美。从而为公司实现零缺陷、零库存和零浪费等企业目标,使公司在优胜劣汰环境中处于不败之地。
精益生产注重团队协作,灵活地组建具有相互协作精神的团队,打破部门界限,按新项目小组幵展工作,应用项目管理手法,挖掘员工的积极性,把生产中问题、库存和浪费降到最低程度。精益生产方式的优势除了应用于生产制造领域,还适用硬件开发、交通物流、餐饮和其它服务业,它将成为现代化管理的标准体系。
2.1.2精益生产的内涵
精益生产方式就是指“企业需重视员工的发展、产品的创新和社会的贡献,并力求实现零浪费、零库存和零缺陷,通过持续改善、自动化生产与准时化生产的手段,实现企业利润最大化的一种现代化完美生产方式”精益生产有两大支柱,一是准时化,二是自动化,以“看板”为手段进行拉动生产,在准确的时间,按客户需要的必要数量,将生产的合格产品送至指定的地方。
精益生产强调精简投入和消除浪费。精简包括生产场地的精简,作业人员的减少,生产设备的简化,生产材料的替代等等;浪费包括生产现场的浪费和管理运营的浪费。
其中现场浪费也称之为“工厂七大浪费”,即(1)、多余库存的浪费;(2)、来回搬运的浪费;⑶、制造过多过早的浪费;(4)、作业等待的浪费;(5)、不合理动作的浪费;(6)、不良品的浪费;(7)、过度加工的浪费等。另外,管理运营的浪费,即⑴、部门与部门之间界限大,无团队意识和相互推矮;⑵、团队意识差,配合协调差;(3)、组织架构复杂,流程审批节点长。
精益生产方式从最大限度的控制成本和节省资源投入入手,通过控制生产成本投入,增加利润产出,以获取最大利润为主要目标的生产方式;此外,精益生产也是一种杜绝一切浪费,强调全员质量,追求精益求精、尽善尽美和不断改善,实现拉动式准时化生产的方式。与传统的大量生产方式不同,其特色是“小批量,多品种”,生产中实现零库存、零缺陷、零浪费和高柔性四个子目标[25]。精益生产除了在制造业广泛应用,同时在其它行业也发挥着重要作用,比如餐饮业、软件开发、海运港口、医疗服务、军事后勤和快递物流等等。
2.2精益生产的基本理论基础
推行精益生产的最终目标就是实现企业利润的最大化,实践管理中的具体途径则是以“精益思想(LeanThinking) ”为核心,借助降低企业管理中所有浪费达到降低生产成本的目的。而丰田生产方式也是借助自动化(Jidoka)、准时化(JIT)、全面质量管理(TQM)、看板管理(Kanban)、快速换模(SMED)、团队协作和持续改善(CIP)等一整套理论方法杜绝浪费现象,最终帮助企业创造最大价值和财富。
1、精益思想的5项原则
1996年詹姆斯P.沃麦克和丹尼尔T.琼斯出版的《精益思想》一书,书中通过实际的公司案例分析,阐述精益生产能帮助企业实现增值和利润,指出Lean Thinking是构成精益生产方式的核心。其中,Lean Thinking的5项原则介绍如下:⑴、定义价值(Value),指企业产品或服务的价值来自于客户的认同,只有满足客户需要或需求而生产的产品才存在价值。⑵、价值流(Value Stream),指从原材料到成品赋予价值的所有活动,包括增值和非增值活动。通过识别价值流中哪些是增值活动和非增值活动,然后消除非增值活动,达到发现浪费,消除浪费的目的。⑶、流动(Flow),指创造价值的所有活动充分的流动起来,减少停滞和等待。⑷、拉动(Pull),指由客户需求来拉动生产,由后工序向前工序拉动,一切以市场为导向,市场需求多少生产多少,达到减少库存的目的。(5)、尽善尽美(Perfection),有3个含义:持续改善是无止境的,使客户满意和进行有价值的活动。詹姆斯P.沃麦克阐述精益制造的目标是“通过尽善尽美的价值创造过程,为用户提供尽善尽美的价值”[27]。
2、准时化生产方式(JIT)
准时化生产(Just In Time)是指在必要的时间地点,生产客户需要的必要数量的合格产品。它是精益生产方式中的“两大支柱”之一,以市场为导向,强调均衡生产,建立看板拉动;生产中各个环节衔接的准时化,按“一个流”[28]组织生产,生产流程中没有不必要的库存和停顿。以最终用户的需求来拉动生产,强调物流平衡,实现生产同步化和均衡化生产;要求生产的制品无缺陷,根据生产“看板”由最工序向前工序进行拉动生产,各生产工序生产完后立即流入到下道工序,最终使库存最小化的生产系统。
3、自动化(Jidoka)
自动化亦即自働化,即人员与机器设备的有机结合,使机器赋予人的智慧,识别生产中的异常问题,保证制程中的过程质量。包括以下几个方面,⑴、检测和识别到异常质量自动停止运行并发出警报通知,让人将其恢复到原来正常的状态;⑵、提前预防错误操作和异常发生;(3)、赋予一线员工发现问题立即停止生产的权利。它是一种一旦发现异常并及时提出异常纠正的技术手段,当异常质量出现时,会使生产线上正在运行的机器自动停止工作。生产异常停机后,即刻发出警报提醒相关人员到现场分析异常原因,采取策略,解决问题。自动化能够使质量管理深入到全体人员的自觉行为,使设备赋予人的智能成为自动防误系统,及时发现和纠正生产问题。带人字旁的自动化的精神,产生于丰田公司创始人丰田佐吉发明的自动织布机,在断线的时候能够自动停止运转。这就是说,装上了“使机器能够判断状态好坏的装置。”因此,它不会生产不合格品_。
4、看板管理(Kanban)
看板代表“信号”或“可视记录”的意思,主要有领取看板和生产指示看板两大类。它通常是一张卡片,上面记载有零件型号、取货地点、送货地点、工位器具型号及盛放数量等信息,生产以此作为取货,运输和生产的指令。门田安弘曾指出“看板”发挥的作用,“企业使用Kanban把企业内部的前工序和后工序之间、装配车间和零配件车间之间,以及丰田汽车公司和丰田外部供应商之间衔接在一起,从而变成一个自动运行的准时化生产系统”[3]。它也是一种物料、零配件移动或继续工作的授权书,在看板系统中没有看板卡片就不能移动物料或继续生产。
看板管理是生产系统中为了控制和调节生产节奏,用以传递指令信息和优化物流的物料管理工具。通过看板管理,将物料需求信息由后工序向前工序传递,按“拉动生产”
从后工序向前工序领取零部件,实现在正需要的时候,才容许生产当即所需数量的产品,消除生产中的库存浪费。
5、快速换模(SMED)
SMED (Single Minutes Exchange of Die) 也称为单位分钟快速切换,是五十年代丰田汽车公司开发的一种应对多品种小批量,快速响应和降低库存的技术。为了满足客户个性化需求,实现小批量,多品种的均衡化生产,解决频繁换模的时间浪费,那么缩短换模时间,缩短生产提前期,以迅速准时生产完成各类产品。为了达到减少频繁换模时产生的换模时间浪费,减少生产准备时间,需要最大限度的缩短换模时间。
在小批量和多品种的混流生产中,应用快速换模技术是减少产品换模时间浪费的最有效手段之一。
正常情况下,换模作业主要分为“外换模作业”和“内换模作业”[33]两种方式。外换模作业是指设备还处于正在开动或运作过程中,换模人员可以提前进行的模具调整准备工作;内部换模作业是指需要等待换模设备已经停止运行,换模人员才可以幵展的模具调整准备作业。
快速换模的基本要块和步骤为[34]:
(1)、区分“内换模作业”和“外换模作业”。从整个换模作业中提取作业内容,采集相关的换线数据。然后对换模作业进行仔细分析研究,依据换模作业是否需要停机将换模作业分为内换模作业和外换模作业。
(2)、将内换模作业转化为外换模作业。对换模作业进行重新设计,尽可能将需要停机才能换模的“内部换模”活动内容,调整到设备运转中也可以进行换模作业的“外部换模”作业中,减少停机作业时间。
(3)、换模作业优化和标准化。将换模作业进行重新设计和优化,减少换模作业量,使内换模作业和外换模作业时间减少,最终使得总体的换模时间降低。通过实施快速换模,有利于促进“小批量、多批次”生产,提高制造柔性,减少转产时间损失,缩短生产周期。
6、持续改善(Kaizen)
精益生产方式中的持续改善是推动企业不断完善和提升的原动力,没有改善就没有精益生产。其根本出发点是不满足现状,循序渐进,追求完美,并不断减少企业中存在的浪费。精益生产所强调的改善是指,⑴、从企业日常工作中,不管多优秀的企业总是存在着尚待提升的地方。比如日常管理中在检测手段、工艺路线、作业方式和质量手法等方面需不断提高与完善。⑵、消除一切浪费。企业价值流中不增加企业附加价值的一切活动(包括搬运、库存、等待、返工、生产过剩、生产过早和过度加工等)都称之为浪费。所有这些浪费需要全体员工通过持续的改善来消除。(3)、注重全员参与,循序渐进的改善。精益改善不追求一步到位的大跃进改善,而讲究持续不断的小投入和小改善。精益改善不仅仅是管理层要做的事,基层员工也是进行改善的对象。
公司全体员工定期以个人或团队形式,自发地参与到改善中来,主动提出和完成改善方案。
7、全面质量管理(TQM)
全面质量管理围绕以顾客为中心、全员参与和持续改进等展幵工作,能够带给企业更低的成本,更高的收益,悦服的顾客和活性化的雇员[36]。品质必须高于一切,品质应该被优先于利润来考虑,优先考虑品质的结果总是会获得较高的利润,提高品质会产生更高的利润和生产能力。
精益生产对质量控制要求非常高,对生产过程追求零异常,完成的产成品要求无缺陷。强调质量是生产出来而非检验出来的,质量控制贯穿于产品整个生命周期,全体员工共同参与到质量管理中,重在前期的质量预防控制。从产品设计开始,直到成品出货,每一步都将质量控制考虑进去,保证产品严格按照客户要求进行加工。从管理层到基层员工和检验员,树立高度的质量意识和“防错”思想,一旦发现问题,立即停止生产,通过共同协作成立项目小组或QC圈,即刻解决生产异常,保证不出现不合格品,消除生产浪费。全面质量管理能够控制质量异常,制造生产零缺陷产品,为顺利实施精益生产保驾护航。
8、团队协作
企业里的各企业成员在公司里除了执行上级领导交给的工作任务,还需要自发地参与团队协作,发挥各自的智慧和才干,为公司战略的制定提供可靠有用的资料。在组建团队时不是按行政职能的进行人员选择,而关键是根据当时项目的需要来选择成员。
团队组织可以根据不同时期和不同项目内容,使团队成员可以随时发生变化,团队按公司项目的需要而组建,一切服务于公司利益。精益生产强调灵活地组建高效的,具有相互协作精神的团队,打破部门界限,按新项目小组开展工作。精益生产方式要求人们学会更广泛的专业技能,并在一个团队创造性地而不是在严格的等级制度下去应用这些技能[27]。
团队人员是团队的财富,是企业里最重要、最活跃的部分,任何工作任务都是由员工来实施完成。为了充分发挥个人智慧和团队作用,那么尊重人格、培训员工和挖掘潜力就显得极为重要。善待员工,发挥人的作用,精简组织机构,提高管理效率[38]。
团队精神是精益企业的精髓,因此公司每个人都需要重新定位,管理人员要统一认识,他们不再是简单地发号施令,而是要成为教练。工人要肩负责任,一旦出现质量问题,操作工要愿意停机检查[39]。
