《丰田套路》目录
第一部分 情境 第一章 企业长期发展的基本特点
第二部分 自我认知 第二章 实现流程改善的方法 第三章 理念与方向 第四章 当前管理方法的起源和影响
第三部分 改善套路:丰田如何持续改善 第五章 计划:建立一种目标状态 第六章 解决问题与变革:走向目标状态 第三部分总结
第四部分 指导套路:传授改善的方法 第七章 改善的执行者 第八章 指导套路:作为导师的领导者 第四部分总结
第五部分 复制:其他的公司怎么样 第九章 付诸实践 结论
精益技术
这是一种错误的概念,很可能来源于拉动式生产的理念,即丰田公司按照客户购买轿车的顺序进行组装。也许丰田公司将来在其生产领域可以实现这种单件流的灵活性,同时促使该市场上的客户需求趋于平缓。不过,丰田公司目前所面临的问题是,它需要在很多组装过程中努力实行平准化的装配进度。图5-10以简化方式描绘了生产均衡化或平准化装配过程的基本原理。
通常情况下,如果客户从产成品库存中选出了相应的产品,看板卡就会开始循环。然而,在设定了装配进度之后,看板卡并没有直接传递至装配部分。相反,看板卡会按照一种分类程序进行传递,如图5-10中的盒状部分所示。
这种分类程序通常会平衡两个方面,即组合与数量:
平衡组合
分类程序重新安排客户订单,即看板卡,将其按照产品类型调整为预定序列。该序列可以进行选择,用于缩短总体转换时间,或者分割大批量的产品需求。在这个例子中,预定义序列是A→B→Z→E→D-→F→G→H。在这个序列盒中,有两个额外的方框是为各种低需求量产品预留的,这类产品只是偶尔才有客户订购(只有当顾客订购产品的时候才会进行生产。而实际情况是当顾客订购小批量货物时,产品已经被生产出来并存放于存货区。如果一个客户没有让某种货物的卡片进行循环,刚开始就没有额外的卡片流通,那么当装配流程按序列运行时,就会跳过那个货物区域)。
装配工艺将尽量按照这个预定序列进行生产,完成整个序列所需要的时间主要取决于订购规模的大小。例如,如果装配流程在一天内的转换频率非常高,可以生产不同类型的产品,那么各种产品的生产量都是当天需要完成的工作量。在这种情况下,装配流程将努力完成当天的全部序列,并于第二天自序列前端重新开始生产。
平衡数量
分类程序还可以确定每类产品每次通过序列时的最大生产量,这主要取决于此类产品的生产批量和当前的客户需求量。如果批量为一天的话,那么每类产品每次通过序列时的最大生产量应该是该类产品的平均日需求量。在这个例子中,产品A的平均日需求量为8箱,产品B的平均日需求量为7箱,产品Z的平均日需求量为9箱,等等。
在图5-10中你可以看出,一名客户已经购买了8箱产品B,并已经从库存中运出,因此出现了8张产品B的看板卡。不过,根据分类程序的平衡范式,产品B当前的平均需求量是7箱,装配工艺在生产产品C之前最多应该生产7箱产品B。这8张产品B的看板卡应该在下一次通过序列时予以完成。
在这一点上,丰田公司的平衡策略从过程角度来看是违反直觉的。假设装配主管手中持有8张产品B的看板卡,而装配工艺正在生产产品B,一切都在正常运转,而现在我们要告诉这名主管在他开始生产产品C之前应该只生产7箱产品B。
为什么要这样做呢?
在装配流程中需要对生产进行平衡的两个众所周知的原因是,能够在较短的提前期内满足更多的客户需求,同时限制牛鞭效应(亦称福瑞斯特效应)。后一个原因表明,随着客户需求逐步传送至上游的流程,装配中的任何不平衡都会被进一步放大。由于上游流程必须持有足够的存货才能应对需求量的上升,那么当下游装配流程按照平均水平运行时,价值链中的存货量也就是提前期将会更短。由于这个原因,上游工序引进看板的前提条件是装配的均衡化,因为如果没有这一条件,上游看板系统的存货区(“超级市场”)将不得不持有更多数量的存货。
在这个例子中,一名客户已经比日常的平均需求多订购了一箱产品B,共8箱。假设在一段时期里,顾客只购买平均数量的货物,如果今天一个顾客多买了一箱货物,那么他将在未来缺少一箱货物(为了能够实现均衡装配从而满足顾客的高峰需求,就必须持有足够的存货来弥补高峰时候的需求。在很多情况下,高峰时期顾客的需求量非常大,这就要求持有足够多的成品存货,而这一数量往往高得让人无法接受。在这种情况下,你可以带着问题寻找障碍,“为什么顾客的需求这么多”)。如果装配工艺立刻生产那一箱额外货物的话,上游的需求就会相应增加,越往价值链上游,需求就越被放大,同时就会产生浪费或额外的成本。
协调生产活动是平衡或生产均衡化所隐含的基本原理,尽管已经做了很多尝试和努力,但是我从未实现长时间的均衡化,我参观过的很多工厂也未能实现。我知道如何像丰田一样列出均衡序列和批量规模,但在很短的时间内,由于一些问题我们不得不偏离预定序列,我们很快就会再次回到频繁的进度调整、催货以及处理各种问题之中。似乎丰田遇到的问题一定会更少,并实行了更严格的均衡进度的原则。但是丰田是如何推行的呢?
我从两件事中得到了答案。
当我第二次参观德国南部的一家工厂时,负责生产控制的经理遇到我时非常惊讶地说:“请带着你的均衡化理论离开吧!”在我第一次参观时,我们已经给一个装配流程建立了一套均衡化序列,但和通常情况一样,这并没有持续很久。“我们不断面临着零部件短缺的情况,”经理告诉我,“因此如果我们坚持预定装配序列的话,我们将失去有价值的生产能力。”我不得不同意这一点。
经理继续向我展示他们开发并已投入使用的序列安排软件项目。根据每天顾客的订单、存货数量、备用的零部件这些信息,软件会自动生成第二天的装配清单。经理解释道,“看,这就是目前我们所能运行的明确的装配序列。”当然,每天的装配清单不同。
在同一周里又发生了一件事情。我和一名丰田的员工在一起吃饭,在我们的谈话中他说道:“嗯,在丰田我们做的很多事情只是一种形式而已。”在那个时候我又一次遭受了打击。
均衡化生产只是一种生产模式,换句话说,是一种目标状态。这是我们要努力实现的状态,我们可以从中发现自己所需要做的事情,并将工作重心放在那些需要改进的地方。下面描述其是如何操作的:
• 根据预定的序列和批量的最大值,均衡看板,并进行分类。
• 问“我们今天可以这么做吗?”
• 在未来某个特定的时间点我们所期望的情况是什么如果可以,就这么做,如果不可以,就问“什么阻碍了我们”,抓住这个问题,有可能会暂时偏离预定序列。因此要尽可能迅速回到预定序列。
在开始的时候,“我们能这么操作吗”这个问题的答案是不可以。但如果你一次次地反复这么做,克服一个又一个的障碍,那么可以这么做的次数就会增加。你所需要做的事情是带领员工朝一个方向努力,从而逐步改进系统中的相关流程。
目前虽然我们发现德国公司研发的调度软件能够确保每天的柔性生产进度,但这么做还是会带来一些问题,即工厂停滞不前,流程也不会得到改进。
当我向德国负责生产控制的经理解释我所学到的知识时,他说“啊,我明白了。在丰田公司,‘我们能这么做吗’这个问题的答案总是可以。”
实际并非总是如此。在那时,我们并没有达到目标状态,系统总是会存在一些浪费。对于“我们能推行均衡化这种模式吗”这一问题的答案如果总是可以的话,那么丰田可能就会进一步缩减生产批量,这样才能推行均衡化生产,要不然的话就有可能中断改进。
评估装配流程均衡化的一种方法是计算每天完成的序列。在美国的一家工厂我们设定了均衡序列,一个月之后,团队很骄傲地报告完成了73%的任务。但我从未看到生产序列被如此高效、快速地完成。根据进一步的观察我们意识到,这个团队并没有计算完成的序列,而是按照旧的衡量标准——生产进度来衡量。那就是说,不管你采用什么手段,如果今天装运的货物要准时发送,那就要完成当天的生产进度。完成生产进度是一个更加严格的流程评估标准,这就意味着,如果装配流程必须脱离预期均衡序列,那么即使按时完成了当天的装运任务,当天的序列仍然没有完成。
这个团队再次进行了计算,并在一个月后很失望地发现他们完成的序列实际上仅为13%。但这并不是沮丧的原因。目前的情况就是这样,什么也不多什么也不少。唯一需要思考的事情是:“好的,我们第一个需要克服的困难是什么?”通过这样的思考,带着热情和自发的动力,为了实现均衡状态,这个团队开始克服各种阻碍。这成为一种挑战。在一年之后,这条装配流程完成了60%的序列,这个团队仍在继续努力。对于工厂而言,前进的每一步都是一种改善,人们采用了新的思考方式。这并不糟糕。
在以丰田为标杆的近20年里,我们在世界各地工厂的生产流程上安装了很多均衡盒子和日程表。当一名高级经理在参观工厂的时候,就可以观察到工厂的所有情况。均衡盒子都被提前清空,并贴上了顺序。所有的看板卡片放置在合适的地方,由专职人员向到访的客人解释均衡系统的运行方式。参观人员问了很多有关均衡化进度机制方面的问题,在对答案很满意并点头表示赞同之后,每个人到工厂的下一站继续进行参观。
究竟发生了什么仍然是一个谜。由于我们误解了均衡计划的目的,因此很多方案并没有发挥作用(实际上这就是人们所期望的),也没有投入到实际的使用中。大部分的实际情况是每天生产进度的安排决定装配流程将生产什么。看了均衡计划的高级经理或执行官将会问:“好的,以这样的方式进行运作所遇到的最大困难是什么?”在我们工厂有很多均衡盒子,但大部分并没有成为我们的目标状态。
与我们的设想相反,均衡模式本身并不是丰田生产流程运行地更均衡、更准时的原因。建立均衡模式并不会带来什么改变。关键问题是丰田汽车如何将均衡模式作为其目标状态,从而促进了其流程改善(见图5 -11)。这就是流程改善——朝目标状态努力——会带来变化。
均衡是丰田汽车最难实现的技术之一,也是最有使用价值的目标状态,因为追求均衡将影响与装配流程和价值链相关的很多方面。一旦我们理解均衡化不是一件紧身衣,而是一种目标状态,我们就能更好地从中获益。
规范生产的传统方法,也是目前广泛使用的方法是给价值链上的每道工序都制定进度计划。进度计划安排的依据是下游工序的预期产量。由于人类在计算机软件的辅助之下不能准确地预测未来,因此这种方法就被称为“推动式系统”。也就是按照我们的期望,每道工序生产下一道工序需要的产品,将物料推到下一道工序去。
规范生产的另一种方法是:丰田的“拉动式系统”或看板系统,目前非常有名,图5 -12总结了其基本的操作机制。
• 对于需求过程,装配需要某些形式的生产指令。或是一份均衡生产的说明,如本章前面所讲到的均衡化。
• 装配流程所使用的物料处理机进入上游的存储区,提取装配流程所需要的零部件,从而满足生产的需求。
• 供应过程就会继续生产,从而补充那些从仓储中运走的零部件。
和推动式生产所不同的是,供应过程的生产受到顾客从仓库取货的限制,而不是受到进度的限制。按照这种方式,供应过程应该仅生产顾客实际需要的产品,这两个过程连接起来形成了顾客/供应商之间的关系。
看板系统的这些运行机制是我们向丰田学习的内容,也是我们多年来一直努力想要推广的机制。然而,由于均衡化,拉动式系统并没有取得很大的成功。大部分的情况是,最开始努力引进拉动式系统到后来却演变成了组织存货的方法,而供应过程却仍按照某种进度继续进行生产。
图5 -13描述了两个生产部门之间的物料流情况,可以深入观察一下丰田的看板系统。图中的每一个圆圈代表一种机器,在每个部门有很多同样的机器。图中的每条线代表获取零部件的路径,任何机器都可以加工这些零部件。所有的连线表示目前这个时候供应部门所提供的零部件足够所有的机器使用。供应部门的主管也知道这个情况。
现在假设我们在两个部门之间开设一个超市(看板系统)。这么做的原因可能是各部门的位置不同,也有可能是和销售部门相比,供应部门机器的轮班次数的变化可能很大。
为了建立拉动式系统,我们需要一些信息,包括零部件型号、数量和下列两个地点或位置:
• 和看板卡片相关的零部件将被放在超市的哪个地方?
• 应该在什么机器上生产哪些与看板卡片相关的零部件?
确定第二个地点——明确哪些零部件应该在哪些机器上生产——将有助于观察丰田公司看板的实际情况。如果我们让主管来确定何种机器应该生产何种零部件的话,你认为主管会有什么反应。
主管有可能反对别人剥夺其决定在什么机器上生产零部件的柔性。或许他会说类似这样的话,“如果我们事先确定何种机器生产何种零部件的话,就会降低机器的生产能力,因此最好办法是改进这些机器的可靠性。”因此看板已经开始和我们一起工作,这是一个障碍,现在我们需要卷起袖子大干一场,更加深入地研究这个问题。
我听很多经理和工程师们说,“我们已经努力推行看板系统,但并不奏效。”对此,丰田公司的员工或许会说:“实际上看板已经在运行了,它暴露了你现在需要努力克服和解决的流程障碍。”我们在丰田卷起袖子大干一场的节骨眼儿上却放弃了。
也是同样的一点。所有交叉线——每一台可用机器生产零部件的柔性——看起来是好还是坏取决于你的目的(见图5 -14):
• 如果你的目的是“生产”,那么柔性系统看起来会比较好,因为尽管存在一些问题,但这些困难能够被克服,并能确保产量。
• 如果你的目的是“通过持续改善而生存”,那么柔性系统看起来就不太好。实际上,丰田并不允许这么操作(在威胁影响到外部客户的紧急情况下,丰田将临时启动另外一台机器生产零部件,而不是在努力寻找到解决问题的方案之后才采取行动)。通过在不同的生产线上生产同一类产品这一方法可以解决这些问题,但是随着变量的不断增加,想要理解这些问题的原因将会非常困难。绕开这些问题不谈,柔性系统本身不会得到改进。你或许今天还可以生产,但明天你能打败竞争对手吗?
看板的表面目的是规范流程之间的生产,这就会造成生产是完全按照需求而进行的。看板的内在意义是流程改进,通过明确流程之间的系统关系来设定目标状态,这就需要改进。在推动式系统中,流程之间彼此并不相连,路线也具有一定的柔性。也不存在努力追求的目标状态。
根据大野耐一,看板系统控制着库存……使用这种机制可以暴露出生产系统中的问题。 ——迈克尔•库苏马诺
看板系统的表面目的和内在意义并不相同,正如本书第1章所描述的推行和解决问题之间的不同。我们一直在努力推广看板的表面目的,而忽视了其解决问题这一内在含义,但是这两者并不能互相脱离彼此而独立存在。不管你对拉动式系统的细节问题计划或计算的多么认真,其并不会按期望来运行。这完全正常,我们为自己设定了一个不可能实现的目标,否则除非我们认为我们能实现。在认真准备拉动式系统的同时,根据所掌握的大量的丰田技术,我们实际正在做的是明确所追求的目标状态。
我和同事乔基姆•克莱修斯曾经一起参观过一个准备推行精益生产的大型工厂,其拥有6000多名员工。当我们询问工厂管理层其第一步是什么的时候,答案是,“我们将在全厂范围内引进拉动式系统。”这不仅表明我们对拉动式系统的误解,而且仅凭这个也无法运行:
• 无论你何时要启动拉动式系统,它都会在很短的时间内就崩溃瓦解消失。这就会产生发光烧焦的碎片。然而正是这些发光烧焦的碎片才可以映射出你所需要逐步去做的事情,从而实现拉动式系统预期的功能。第二次推行拉动式系统的时间可能比第一次要长,但也会很快失败。你要学会你需要克服什么样的障碍。虽然问题发生的时间间隔会比较长,但实际上这一情况会循环发生,直到有一天实现了单件流,这就不再需要拉动式系统。顺便请记住,看板系统不会解决问题,仅仅是暴露问题。
• 在拉动式系统的第一阶段很少会实现精益生产。很多生产流程目前并不稳定,为了能让拉动式系统在不稳定的流程之间发挥作用,你所需要持有的存货数量将会是不可思议地高。不管怎样,既然你想弥补这些不稳定性,而不是在最开始的时候就设定一些能有助于理解并消除那些不稳定因素的流程目标状态,那么这些存货就必然会受到磨损。
如果看板是流程改进的工具,那么随着认识的不断深入和相关流程的改进,从最初小范围地引进看板系统到逐步推广就具有一定的意义。如果我们试图在整个工厂迅速推广看板系统的话,就会带来一些无法控制的问题。丰田组织也无法处理。 ‘
所有的这一切意味着仅靠其自身引进看板系统基本不会带来很大的改进,看板系统只是一面镜子,反映当前的一些状况。如看板本身并不能缩减存货,只能组织利用存货。
换句话说,这也就意味着根本不可能推行拉动式系统。我们应该考虑把拉动式系统作为设定目标状态的一种工具,努力朝理想的状况而不断改进。我们所实现的每一种状况仅仅是下一个目标的前奏。
两名丰田员工的评论使得这一点更加明确。第一个人评论:“看板的目的是消除看板。”当我仍在思考这个问题的时候,另一名丰田员工对我说:“我们不知道没有看板时你会如何来改进。”
啊哈!看板是帮助我们减少库存(存货)的一种工具,随着时间的推移,将逐步接近单件流。那就是为什么当丰田看板系统操作正常的时候,经理就将看板卡从循环圈中拿出来的原因。通过这种方式,存货就会不断减少,问题就再一次显露出来。看板被用来解释通往实现单件流道路上的阶段目标状态(见图5 -15)。
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