1、论精益生产方式张庆庚关键词:精益生产方式;准时化生产;看板生产;摘要:本文结合海狮轻型客车和阁瑞斯商务车及中华轿车的生产方式,介绍了“精益生产方式”的产生发展和特点,论述了在精益生产方式下,可以系统的、科学的、合理地组织配置企业拥有的生产要素,针对浪费和停滞积压,实现零库存,消除生产过程中一切不产生附加值的劳动和资源,以人为中心,以简化为手段,以尽善尽美为最终目标,达到增强企业适应市场的应变能力,取得最高的经济效益。其中着重论述了准时化生产对生产不及时流动产生停滞和库存浪费及为减少客户等待时间的解决方案,在均衡化生产条件下的看板生产对生产的有效的拉动作用,以及如何能真正领会和应用精益生产方式。
2、结合我国现在工业领域的生产现状,提出了在世界经济高速发展的今天、工业企业应尽快建立适用市场要求的又符合本企业实际的生产方式,以信息化带动工业化,发展新型制造业和现代装备制造业,推动化工产业升级,以提高企业在市场经济中的竞争能力。1、精益生产方式的兴起与产生世界汽车制造业的发展史已经历经了百年的历史,这其中曾经有过两次生产方式的重大变其中变革:第一次是美国福特汽车公司在 20 世纪 20 年代所创的流水线加大批量生产方式,它取代了艺术品般的单件生产方式;第二次是日本丰田汽车公司所创造的丰田生产方式即精益生产方式战胜了美国的大量生产方式,不过它也是支持流水线生产的。这两种生产方式的变革都极大的推进
3、了世界汽车工业及整个世界经济的发展。尤其是精益生产,已经在众多的领域对大量生产提出的挑战。1950 年,丰田公司新一代领导人曾经对世界上最大而且效率最高的汽车制厂福特的鲁奇厂进行了为期三个月“朝圣”般的考察 1。 回国后与当时的主管生产的大野耐一(即丰田生产方式的创企人)一起商量,并很快得出结论:大量生产方式不适用于日本,因为战后的日本不可能花费庞大投资来兴建厂房及购置众多的设备。因此,需要结合日本的国情走出一条自己的新路,从这个设想开始,经过 20 年的努力,产生了机动灵活的丰田体制并最终发展成精益生产方式。当然后来,在丰田之外,精益生产也得到了发展。那么,什么是精益生产呢?他对我们的汽车生
4、产有什么具体的应用?2、精益生产方式的定义与特征精益生产方式即日本的丰田生产方式是适应于现代制造企业的组织管理方法,这种生产方式是以整体的观点,科学,合理地组织配置企业拥有的生产要素,针对浪费和停滞积压,消除生产过程中一切不产生附加值的劳动和资源,以人为中心,以简化为手段以尽善尽美为最终目标,达到增强企业适应市场的应变能力取得最高的经济效益。它的特征是以销售部门作为企业生产过程的起点。产品开发费用并行工程方法,确保质量、成本 和用户的要求,缩短产品的开发周期,按销售合同组织多品种小批量生产,生产过程变上道工序推动下道工序秤,为以下道工序要求拉动上道工序生产;以人为中心,充分调动人的积极性,普遍
5、推行多机操作,多工序管理,提高劳动率,追求无废品、零库存等,降低产品成本,消除一切工作的“松弛点” ,以最佳的工作环境条件和最佳工作态度,从事最佳的工作,从而全面 追求“尽善尽美”适应市场多元化要求,用户需要什么则生产什么,需要多少则生产多少,要么就不生产,达到以尽可能少的投入获得尽可能多的产品。拉动生产告诉人们:无用和盲目的生产浪费。并最终可总结为持继、及时有效的流动的思想。从如上论述,可以得出,精益生产方式不仅是一种最大程度的节约成本的方法,而且,从追求零废品、零缺陷、准时化的角度讲,精益生产方式实质是成本和质量的一种极致化的平衡管理,能最大程度的保证低成本下的质量,所以精益生产也是一种质
6、量管理方式。从这个意义上讲,精益生产的“精”既是指少,又是指好, “益”则是指在成本和质量下的总体效益。3、精益生产方式的方法及实际应用的体会3.1 零库存精益生产的核心是“零库存”和“准时化生产” 。不以库存形式存在就可以免去仓库存货的一系列问题,如仓库建设、管理费用,存货维护、保管、装卸、搬运等费用,存货占用流动资金及库存物的老化、损失、变质等问题,而且在生产过程中基本没有积压的原材料和半成品。这种方式降低了生产过程中库存和资金的积压,而且也相应的提高了相当于生产活动的管理效率。而生产零库存在操作层面上的意义,则是指物料(包括原材料、半成品和产成品) 在采购、生产、销售等一个或几个经营环节
7、中,不以仓库储存的形式存在,而均是处于周转的状态。如此看来零库存的好处是显而易见的。如果企业能够在不同环节实现零库存的话,例如库存占有资金的减少;优化应收和应付账款 ;加快资金周转;库存管理成本的降低 ;以及规避市场的变化及产品的更新换代而产生的降价、滞销的风险等等。3.2 准时生产(JIT:Just in time)准时生产是保证“零库存”的有效方法,是解决生产不及时流动产生停滞和库存浪费及为减少客户等待时间而采用的有效方法。准时生产就是将必需的产品,仅按必需的数量在必需的时候生产的想法 2。准时生产意味着在生产汽车组装零部件的工序,所需的前工序的局部组装件(单元零部件) 。要在必需的时间,
8、仅按必需的数量到达该生产线。如果准时生产在全公司得以实现,其当然的结果,就完全消除了工厂里多余的库存,储藏所和仓库就完全没有必要了。仓储管理费减少了,资本周转率也提高了。但是如果只依靠同时向所有的工序提出生产计划的集中计划手段,在制造像汽车这样由数千零部件组成的产品的所有工序中实现准时生产是非常困难的。如果为了流动而按惯性生产,可保证生产流动的进行。但是如果上游发生变化,下游不能及时反映。无用的生产和超量生产是更大的浪费。且在现在,不能指望用生产带动市场。先生产后销是可怕的作法。所以在丰田生产方式中,从相反的方向观察,生产流程就很必须。换句话说,就是该工序的人接受必需的数量,在必需的时候到前工
9、序领取所必需的零部件,接着前工序为了补充被取走的零部件,只生产被取走的那部分就可以了,这种方式被称为:“拉动式”生产方式。在实际工作中,一般只能在某个时间内达到这个效果或为这种生产方式提供能力上的保证。想达到总体的,长期的 JIT 是个有国际竞争力的企业的目标,不是一朝一夕能够达到的。3.3 看板生产一般汽车生产企业的准时化生产,在管理手段上,一般都采用看板管理、单元化生产等技术实现拉式生产。3.2.1 看板生产的含义其实拉动式的生产在数学中,在控制理论中是个及难解决和预测的难题。简单易用的看板及最简单的方式解决了最难的命题以市场为起点的及时拉动。在精益生产方式中,需要何种零部件及数量,都是通
10、过看板作为生产指定和取指令来进行工序间的传递的,其结果是在一个工厂内,许多制造过程被相互连接起来,借助于工厂内各种过程和相互结合,能更有效地控制生产防止超量生产。所谓看板方式,就是圆滑的管理各工序生产量的信息系统 2。它通常采用装入方形塑料袋里的卡片的形式,总体上是个反物流方向的流动: 1.面向库存环境(图 1)2. 面向定单装配环境(图 2)3. 面向定单全生产环境(图 3) 。几种流程的本质区别是如何设置零件超市。通常,我们把一个小型内部的缓冲仓库设在最终装配线和上游供应商之间。用内部看板处理内部补充货物,随着补充时间越来越短,超市的缓冲量会不断减少。所以,维持小型超市的另一关键要素是最小
11、准备时间。有些传统的企业,旧的设备布局,大型的批量生产的设备,确实需要批量生产。要转向拉式精益生产,确实困难很大。但是,我们可以先在每道工序之间建立零件超市,可以快速向消耗零件的作业补充供货。较长远的方法是减小批量生产的设备并逐步缩短补充供货时间,形成连续生产流程。一般冲压车间可用这种方式。(图 1)(图 2)(图 3)在具体应用中主要有两种类型被使用,即领取看板和生产指示看板,一方面,领取看板指示后工序应该领取的物品的种类和数量,另一方面,经此相对应的生产指示看板指示前工序应该生产的物品和它的数量现以某装配线为例(图 4) ,假设正在生产 A、B、 C 三种产品,生产这些产品 需要在的零件是
12、 a 和 b,这些零部件在作为前工序的机械加工生产线生产, 可以用以下简图简单表示看板的流向,及其生产过程上的控制。以上说明的手动看板也一种物流,虽然手动看板系统较简单,可快速,容易的建立系统。但是,需求是不平稳的, 看板数也应是动态的,多箱的。零件经常的变更,看板卡的更换与丢失等等。都给实际用手工看板系统带来困难,目前信息化的电子看板是潮流。M1 总供应商 零 件 超 市 车 间 成 品 超 市 客 户看 板看 板看 板看 板供应商 零 件 超 市 装配线(生产单元) 客 户看 板看 板看 板供应商 零 件 超 市 子装配线 零 件 超 市 总 装 配 线看 板看 板看 板看 板客 户看 板
13、装车间采用 ANDON 系统。这是一个集看板、质量控制、生产管理、计划等于一身的精益生产管理系统,目前正在功能扩展中。工厂库存是有另一个系统来管理,这样不是很好。因为精益生产不是独立的各部分的简单相加。(图 4)3.2.2 实现看板方式管理的条件生产均衡化:不管是对利用看板的生产来说,还是在把劳动力设置的闲置时间及制品库存减少到最小限度方面都是最重要的前提条件。只有生产的均衡化,才是精益生产方式的基础。如上所述,在这种前后工序按需生产的拉动式的生产规则下,如果后工序以参差不齐的数量领取零部件的话,前工序就必须预先准备好能够对应变化的需求数量峰值库存,设备和劳动力,包括外部的供货厂家。同时有的环
14、节能力高有的环节能力低也是一种不均衡的行为。为了避免全部生产工序领取数量的不均衡,首先,必须努力减少装配线上每天生产数量的波动。同时,对生产系统进行平准化(Leveling System)。平准化是指工件的被拉动到生产系统之前要进行人为的按照加工时间、数量、品种进行合理的搭配和排序,使拉动到生产系统中的工件流具有加工工时上的平稳性,保证均衡生产,同时在品种和数量上实现混流方式运动,起到对市场多品种、小批量需要的快速反应和满足功能。生产的均衡化就是最终装配线每天以均衡的节拍制造各种产品。由此各个与装配线上生产的零部件的领取量的不均衡被减少到最小程度,各个装配线以一定的速度或者每小时生产一定数量的
15、生产方式生产各种零部件。有效的设计设备布局:早期传统工厂的设务布置多为一字型,且由一个工人分管一台设备,而丰田生产方式的设备布局要改造得能使生产的流转顺利的进行,这种方式被称为多工序操作的方式。在多工序生产线上各作业人员在各工序依操作各设备,而各工序的在制品于每个作业人员在循环时间的限度内,把交给自已的各项作业完成时开始分别进行后工序的加工。结果获得一个单位产品一投入这条生产线另外一个单位产品就完成了加工的这样一个平衡。这种作法有如下优点:A:因为是让各种产品一个一个的完成所以可缩短特定产品的生产过程时间。B:消除各工序之间不必要的库存。C:通过作业人员的多工序操 作可以减少所需要作业人员人数
16、提高生产效率。D:如果作业人员成了多能工的话,因为可以参与工厂整个生产系统的策划,因此增强了对自身的满足感和对缺勤等意外的应对能力。E:由于成了多能工,各个作业人员都可齐心力互相助与相帮助。3.4 零缺陷生 产 指 示 看 板 领取看板机加生产线(前工序)装配线(后工序)A B Cab要想真正保证零库存和完全准时化,整个生产环节过程中的人、机、料、法、环的质量水平是一个前提条件,所以高质量的人、机、料、法、环的质量控制,以实现生产过程的零缺陷,是保证精益生产的重要条件。为此,需要在人、机、料、法、环等环节实现持续性的质量改善措施。1) “零”不良(Quality 高品质 )不良不是在检查位检出
17、,而应该在产生的源头消除它,追求零不良。2) “零”故障(Maintenance提高运转率)消除机械设备的故障停机,实现零故障。3) “零”停滞(Delivery快速反应、短交期)最大限度地压缩前置时间(Lead time)。为此要消除中间停滞,实现“零”停滞。4) “零”灾害(Safety 安全第一)3.5 实现标准化作业精益生产的“零库存” 、 “零缺陷”的实现,需要标准化的作业支持。所谓标准化作业是指把生产过程中的各种要素人,机,料,法、环、测进行最佳组织按准时化生产的要求制定出相适应的作业标准,各类作业人员按照此标准进行操作,一方面它是操作者的行为规范,另一方面是管理者检查指导工作的依
18、据 2。标准作业的目标是利用最低数量的工人从事生产的一种作业方法,工人操作时遵守的作业标准顺序称作“标准操作流程”这是标准作业的第一个目标;标准作业的第二个目标是达到生产时间上各制造过程平衡化,第三个目标是将半成品的标准库存量,控制在最小范围内。标准化作业一旦决定下来就必须执行,而且随着科技生产发展需要不断的完善和改进,不论是制定作业标准的规划人员,还是执行标准作业的一般工作人员,都应该留心作业改进、反复修定作业标准。标准是大家共同认可的、文档化的东西。它的另一个作用是使全体共同面对标准、共同向前、步调一致。使每次的变动都是全局的,向前的。形成台阶的发展,这是标准化更长久的意义。总结:少而精的
19、实现改善活动与人员自主化丰田生产方式(TPS-Toyota Production System) 的“一大基础”是指改善(Improvement)。可以说没有改善就没有 TPS。这里的改善是指这样的含义:从局部到整体永远存在着改进与提高的余地。在工作、操作方法、质量、生产结构和管理方式上要不断地改进与提高。消除一切浪费。TPS 哲理认为不能提高附加价值的一切工作(包括生产过剩、库存、等待、搬运、加工中的某些活动,多余的动作,不良品的返工等) 都浪费。这些浪费必须经过全员努力不断消除。连续改善(Continuous Improvement)是当今国际上流行的管理思想。它是指以消除浪费和改进提高的
20、思想为依托,对生产与管理中的问题,采用由易到难的原则,不断地改善、巩固,改善、提高的方法,经过不懈的努力,以求长期的积累,获得显著效果。同时要注意:如前所述,虽然丰田生产方式以提高生产率和降低制造成本为目的,但是它与其他生产方式,具有不损害工人的尊严而实现其目的的特征。与亨利福特开发的传送带方式相关联,正如常常被指出的那样,如果想提高生产率,就要对每个工人提出更高的要求,这是很普遍的。也就是说,为了提高生产率,是保持同样的生产水平削减劳动力呢,还是用现有的劳动力生产更多的产品呢?二者必居其一。不管采取那种方式,都不能避免在人性方面的难以接受的牺牲也就是丧失工人的人格(更累的活和失业)这一迄今为
21、止的通病。但是,人是精益企业的关键。在丰田公司,通过被称为“QC 小组”的小集团活动,在各个工作场所采取致力于自主改善活动的措施,由此解决生产率和人性之间的冲突问题。应该改善的对象是多种多样的: 为了排除无效动作的手工业的改善 为了避免不经济地使用人力资源的引进新式设备和改良设备 材料及消耗品利用方法的改善和节约 设备布置的改善这四种形式的改善活动,都是通过采用合理化建议制度起很大作用的小集团聚会开展的。人员自主化是精益生产的“两大支柱”之一是人员与机械设备的有机配合行为。生产线上产生质量、数量、品种上的问题机械设备自动停机,并有指示显示,而任何人发现故障问题都有权立即停止生产线,主动排除故障
22、,解决问题。同时将质量管理溶入生产过程,变为每一个员工的自主行为,将一切工作变为有效劳动。质量的加入是人性化的改善的必然方向。我们在实际推行精益生产中要注意:培训既是推行精益生产的突破口,又是精益生产自始至终的工作内容,应在更大的范围内培训精益生产哲理和工业工程的理论与方法。同时要注意研究国内外推行过精益生产企业的成功经验与失败教训。坚持从规划入手,试点与系统开发的并行工程。我企业开发精益生产应从一开始就做整体发展规划,搞清本企业推行精益生产的条件有哪些还不具备确定改善的对象与目标,规划推行精益生产的总体方案,从试点从手,充分考虑全系统的开发与推广。重点攻克快速换模,物流系统设计与改造,信息控
23、制系统(如看板管理) 设计等问题,建立适合本企业的见效快的精益生产模式。 人的因素。精益生产方式不仅仅是准时生产与看板管理,如果仅仅从形式去效仿看板管理是不能成功的。JIT 是精益生产核心问题之一。拉动生产是 JIT 的主要手段,也是大野耐一的典型代表作。但是 JIT 是不能脱离另一支柱人员自主化和改善而独立存在的。因而精益生产的开发必然是一个企业整体的、长期的行为。它是一个系统管理,是一个全员参加的、思想统一的、不断改进的系统过程。开发从局部试点开始,毫无疑问是正确的,但绝不能局限在局部,不能孤立存在。企业想实现动态的电子的,可视化的,自动的,更精益化,更柔性,更敏捷的生产,这都是企业适用市场竞争的目的和现实的要求。企业的主体中坚-员工的精神状态和积极性是中国企业能不能有效实行精益生产的主要原因。把人力当作资源而不是劳力是中国企业实现精益生产的一个引发点(人员人才化,有效化、自主化) 。要求经营理念的变革是精益生产对中国企业的真正挑战。作者简介张庆庚 男 出生于 1975 年 9 月 25 日 1999 年毕业于沈阳工业大学机制专业, 学士学位, 现在沈阳华晨金杯汽车有限公司总装工艺处任装配工艺工程师, 主要研究汽车的整车装配工艺 , 通讯地址:沈阳市大东区东山嘴子 14 号, 邮编 110044. 电子邮箱: qinggeng.zhangbrilliance-.