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站在巨人的肩膀上(TPS 与 DBR 的区别应用) ——生产制造的理念与应用 高德拉特博士撰写 2008 （Draft Only, 供内部参考，注意保密，不得转载！） 1.0 背景介绍 人们非常容易联想到精益生产的流行与丰田的成功有很大的关联,当然,丰田的成功是业界 不可否认的, 丰田公司的年度汽车产量与传统汽车制造商的领导者--通用汽车一样,但丰田 过去几年在持续赢利,在过去五年,丰田的净利润比行业平均水平还要高70%以上,而通用汽 车却一直在亏钱.丰田的成功有很大程度归结于它独特的生产方式,即丰田生产方式(TPS), 这至少是丰田汽车管理层承认的事实,目前丰田汽车面临的最大挑战就是如何把作为丰田公 司的基因DNA(丰田生产方式)成功移交给丰田下一代的管理层。 鉴于丰田已经成为日本汽车制造业的典范,人们自然应该联想到在日本企业中精益生产(观 点:美国人发展出来的精益和日本人推广的TPS是有很多本质区别的,精益不能和TPS划上等 号)应该得到很广泛的推广,但令人惊讶的是,在日本只有不到20%的企业导入了精益生产方 式,为什么会这样? 不是因为他们没有努力去导入,许多企业尽了最大的努力在导入精益,但最后却失败了,其中 一个典型的例子就是日立模具 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术公司,他们无法成功导入精益不能归结于努力不够, 这家公司过去几年持续地导入精益生产体系,但由于生产绩效的持续下滑迫使他们又回到了 传统的生产方式。 同样地,大多数日本企业没有导入精益也不能归结于缺乏足够的精益知识,丰田汽车已经足 够大方分享他们独特的TPS,丰田汽车甚至在公开场合公布他们成功的秘诀,甚至邀请他的直 接竞争对手参观他的工厂.比如日立模具工程技术公司,就像许多公司一样,他们努力利用了 现成最好的TPS知识而且也聘请了最好的TPS专家帮助他们. 那么对于这些公司导入精益失败后的解释只能归结于一个原因,那就是精益所应用的生产环 境发生了变化. 当大野耐一(丰田生产方式创始人)发明TPS的时候,它并没有直接地照搬西 方的理论,他完全根据丰田公司的现况发展了这套模式,这也难怪在丰田汽车能发挥巨大威 力的TPS在一个生产环境完全不一样的制造型企业有可能不适用. 但这不是意味着大野耐一 发明的TPS在别的环境一点价值都没有,当我们认识到大野耐一也面对同样问题的时候,我们 才发现他的过人之处,在那时,整个生产系统取得革命性的突破就是亨利福特发明的流水线. 之后福特的方法不仅应用于几乎所有的汽车装配产业,也在其他行业如饮料和军火制造行业 得到很广泛的应用,而且在那时,流水线应用的前提是产品生产的量要足够大的值得用一条 专线来生产一种产品,没有人怀疑使用流水线生产的可能性(除了大野耐一). 大野耐一意识到福特的系统和概念是全世界通用的,但福特方法的应用局限于几种生产环境. 所以大野耐一一开始就致力于要发展适合丰田生产环境的生产方式,因为用专线生产零部件 显然在丰田的生产环境下行不通,因此他必须克服导入福特流水线所面临的巨大障碍,而最 后的结果便是他创造了适合丰田环境的TPS. 因此当我们应用一种新概念的时候,我们不应该仅仅是理解正确的概念,并把它强行导入到 一个完全不同的生产环境里的机械做法,我们应该追随大野耐一的脚步和采用的方法. 在本文中,我们将展示： -供应链管理的基本观念-基于精益的观念 -在更大的范围和环境里应用这些概念 -日立模具工程技术应用这些方法取得极其显著的效果. 2.0 历史回眸 整个制造型企业运行模式的彻底改变由两个伟大的思想家所主持,他们分别是亨利福特和大 野耐一,福特通过导入流水线实现了大批量生产方式,而大野耐一则在他的TPS里将福特的概 念带向更高的应用层次,他做出突出的贡献是将整个制造性企业将库存视为资产的看法改成 库存是负债的看法. 福特的出发点认为有效组织生产的关键是将所有的精力集中在改善运营体系的整体流动性 FLOW(或者说连续流)方面,而他的方法取得了空前的成功. 在1926年就成功将生产一部由 5000多个部件组成的汽车的前置时间(从采集钢材到汽车成品运输到火车上)缩短到81个小 时内.八年后,全世界没有任何一个汽车制造商能够做到或者说接近如此短的生产前置时间. 生产的流动性意味着整个公司的生产体系里其库存是源源不断在流动的,当库存不流动的时 候,库存立刻会堆积起来,而堆积起来的库存则占去存放空间,所以取得更好流动性的直觉做 法是限制库存堆积的空间,为了取得更好的流动性,福特人为地限制了两道工序之间堆放在 制品的空间.而这就是流水线运行的精华.事后证明,福特发明的第一条流水线没有任何机械 装置,比如仅仅是用运输工人将更多的库存由上一道工序搬往下一道工序. 当工序之间的在制品空间堆放满时,工人必须停止生产,这时人们才认识到福特的限制堆放 空间的大胆做法所带来的直接后果,所以为了取得生产现场更好的流动性,福特必须废除所 有的局部效率指标,用另外的话说,流水线运行是反传统常识的,因为传统常识认为,为了实 现高效生产,每个工人,每道工序都必须保持100%忙碌. 或许有人认为防止资源连续工作将会降低系统的产出,这种问题会出现的前提是福特仅仅对 自己限制生产空间的做法比较满意而不进一步持续改善.但事实上不是如此,因为限制库存 堆积会产生另外一个比可避免的后果,那就是,你可以快速发现那些破坏车间流动性的真正 问题.当一个工作中心停止运作一段时间的时候,整条生产线都会停止,而福特则利用这种模 式实现清晰的现场可视化管理以更好地实现平衡产线的流动性,但这一目标需要通过处理和 消除产线明显的停顿问题来完成. 而最后导致的结果是通过废除局部效率指标和平衡产线 的流动性实现了有效产出的大幅度增长,福特在他的时代取得了任何汽车制造企业无法相比 的最高人均产出. 总之,福特的流水线概念可以归结为以下四要点,也是任何运营管理的精华: 1. 改善生产的流动性(等同于前置时间)是任何生产运营的首要目标. 2. 这个首要目标可通过设计务实有效的预防过多生产的机制来完成(预防过多生产). 3. 所有的局部效率指标必须废除. 4. 必须导入一个能平衡产线流动性的聚焦改善程序. 与福特一样,大野耐一的首要目标是改善车间的流动性,降低前置时间,当人们想知道丰田成 功的秘诀,从他的回答中就不难知道丰田成功的秘密了. 所有我们做的一切都是观察客户给我们下单的时间点到我们收到客户现金的时 间点,而我们所做的一切都是围绕如何缩短这一时间周期-大野耐一. (观点:这个说法总结的非常精辟,但很多人不明白这句话真正的意思,而这经典名言也符合 高德拉特市场总裁提出的,缩短任何企业的现金到现金(CASH TO CASH)的时间周期) 但大野耐一在应用第二个观念的时候遇到了极大的阻力,当单一产品需求高的时候,指定一 条专线来生产这种产品的部件是相当划算的,但那个时候的日本,市场需求很少,而且市场要 求提供车的种类要多,所以现实环境让大野耐一无法组建专线来生产,正如我们所说,当其它 行业遇到同样问题的时候,他们没有进行任何思考就直接使用流水线. 相反,大野耐一并没 有硬搬这套做法,他在尝试如何不用设置专线来如何有效使用流水线,但问题是当每个工作 中心生产多种产品的时候,使用限制堆放空间的机制就会遇到问题-因为当堆放空间满的时 候(前工序禁止生产),并不是生产完所需要的所有零件(组装线无法启动). 大野耐一写道,当他听说了美国的超市时获得了所需要的灵感(在1956年拜访美国看到实际 超市的很长一段时间).他认识到超市和前端供应生产线需要管理相当多品种的零部件.在真 正的超级市场中,大部分的产品并不是放在超市的走道中,相反,大多数的产品放在超市后面 的仓库里. 在超市现场,每种产品的存放空间非常有限,只有当一个产品被买走时,才从后仓 库补货到前面的货架.这种做法让大野耐一产生了他在丰田汽车应用何时不能生产机制的灵 感,不是限制两个工作中心的堆放空间以限制在制品库存的做法, 而是限制每种零部件的生 产总量的做法,基于这个认识,他发明了著名的KANBAN系统. 看板系统已经有很多 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 和文章都有专题介绍,在本文章里,我们将讨论看板的精华,来展示大 野耐一如何创造这一最基本的概念的.在两个工作中心之间,每个零部件的库存总量由存放 该部件的包装箱数量和每箱包装容量所决定,这些包装箱同其它行业包装箱一样,上面都有 相关标识,通常是一张卡片(日语表示为KANBAN),这张卡片清晰描述了部件名称和每箱的总 量,不过这张卡片在丰田的使用方式与传统有很大的不同. 当后工序搬走了一箱部件进行进 一步加工的时候,该卡片没有随着包装箱一起移动,而是被取下来传到前工序,通知前工序一 箱部件被搬走了,相应的库存总量不够了.只有在这种情况下,前工序才允许生产(根据卡片 上标明的指示生产一箱部件).KANBAN的精华就是指导每个工作中心何时生产以及生产什么? 最重要的是,何时不要生产.,KANBAN系统是指导车间何时不能生产(预防生产过多)的有效机 制,大野耐一成功地将福特的概念由限制空间的机制扩展到控制库存的机制. 改善车间的流动性必须废除掉所有的局部效率,大野耐一一次次地在他的书中强调这件事, 重点强调如果一个产品短期内没有需求,鼓励员工多生产是没有意义的.这种强调或许是大 家将丰田的TPS叫做JIT的原因吧. 一旦 KANBAN 系统导入到车间中,指导每道工序何时不能生产的机制,在没有任何改善之前, 车间有效产出的下降要求需要付出更大的努力来平衡车间的流动性. 大野耐一面临的挑战 远远大于福特导入流水线时面临的挑战.为了展示面临的挑战有多大,我们只是拿他面临众 多挑战中的一个方面来进行说明. 不像专线生产的生产环境一样,大野耐一发明的系统必须 强迫一个工作中心定期切换生产的部件种类.对于大多数工作中心来说,这样的切换需要花 掉不少时间.因为根据包装箱生产的批量相对于传统专线生产的批量要小得多,常常生产的 批量时间甚至比切换时间要短的多.所以刚开始时,切换的时间远远大于一个产品的生产时 间,而这种做法直接导致了有效产出的下降,难怪大野耐一在推行此种方法时遭遇到强烈的 抵抗,以至于后来大野耐一在他的书中写道,他的这种方法当时在丰田被称为是"令人讨厌的 大野系统". 但大野耐一和他的主管有很大的决心和远见推广这样的系统,无论对于很多人 具有根深蒂固的局部思考观念来说,这样的改变没有任何意义. 大野耐一必须开辟出一条新的做法来克服切换的障碍.从那时候起直到全球开始风靡TPS,处 理切换问题的传统做法是增大加工批量-经济批量在那时是个非常流行的名词,关于经济批 量的文章有几千篇. 大野耐一对所有关于经济批量的做法置之不理,因为如果向经济批量妥 协,势必造成他之前所有缩短前置时间所做的尝试失败.相反地,他坚持认为,切换时间并非 是铸铁一块不可改善,修改整个切换时间的做法将会大幅度减少切换时间.因此他努力开发 和创造了快速切换技术,成功地在丰田将切换时间缩小到几分钟之内.难怪人们提到的现在 精益的做法和小批量与切换时间减少有关. 但是,平衡车间流动性不仅仅需要处理切换的障碍.因为实际上大多数工作中心都不属于单 一零件的专用生产线,这种做法使得破坏流动性的真正问题很难通过直接观察而发现.大野 耐一认识到有大多的东西需要改善,如果没有一个方法聚焦在改善哪些方面,那么将会花很 长时间平衡产线的流动性. 而 KANBAN 系统恰巧提供了这样的一种做法. 精益水面和石头的比喻恰巧有主助于我们了解 是如何完成这一改善任务的.水面等同于库存的水位,而石头则代表那些破坏车间流动性的 问题. 在河床底下有很多石头,而要全部搬掉这些石头需要花很多时间和努力,而真正的问 题是,哪些石头值得搬,哪些不值得.明显的答案就是我们把水位降低,那些露出水面的石头 是应该被搬走的. 在 KANBAN 系统导入的初期,为取得合理的产出,大野耐一开始使用多个包 装箱包装特定的部件.慢慢地,大野耐一慢慢减少包装箱的数量和包装容量.如果生产的流动 性没有明显被打乱,则进一步减少包装箱数量和包装容量,如果被打乱,则用五个为什么的方 法直指问题的真正原因(观点:高德拉特强调,丰田的5WHY和他的CRT在面对核心问题是没有 什么两样,但在逻辑分析时,他的 CRT 是显示出比较严谨的逻辑关系),在进一步减少包装箱 数量和容量之前,发现的问题必须有效解决.这需要花些时间.但最后所取得的成果是生产效 率的大幅度提升. 值得注意的是,即使在过去二十年里,每个汽车制造公司都导入了一个版本或另外一个版本 的TPS,而且也取得了一些成果,但是始终无法与丰田的生产力相比较. 这个事实就直接指 出了正确选择目标工序作为局部改善的重要性.不幸的是,许多公司的改善活动被误导了, 因为他们只专注在成本节约,而非如丰田汽车那样专注在改善流动性作为前提. 大野耐一没有把自己大部分的精力放在减少切换时间以实现更多的成本节约方面,如果成本 节约是他的首要目标的话,那不可能浪费自己改善所节约的时间而进一步减少批量,带来更 多的切换次数造成时间的浪费.同时,大野耐一也没有尽力去减少全部不良品的数量而实现 减少那些微不足道的成本节约,他解决的品质问题主要是那些阻碍流动性的品质问题.而且 大野耐一也没有尽力去压迫供应商以求得更好的材料价格.或者尽力去减少人头开支(成本 因素里面的两大项),相反,他将自己大部分的精力放在改善供应链的流动性方面. 为何大多数公司都没有采取相应的行动呢? 导致他们改善活动偏离正确的方向是因为专注 在成本改善的重要性,而专注在改善生产的流动性有时候是反直觉的.更让一般人觉得荒谬 的是,由于改善流动性使得产品的单位成本更低.这就好比废除掉局部效率反而使人均产出 更高了一样. 如果这个看起来怪怪的,只能说明经理们还没有将全力指导生产专注在有效产 出的改善而非成本降低的差异内在化,而专注在成本改善时将发现所有致力于持续改善活动 迅速带来整体收益的下降,而常说的持续改善最终只是沦为一句空话而已.当然这个话题太 广,太宽,很难在这篇文章里加以说明. 总之,福特和大野耐一都严格遵照供应链的四个核心观念改善自己公司的运营体系. 1. 改善生产的流动性(等同于前置时间)是任何生产运营的首要目标. 2. 这个首要目标可通过设计务实的预防过多生产的机制来完成(预防过多生产).福特通过 限制在制品空间的做法,大野耐一通过减少库存的办法 3. 所有的局部效率必须废除. 4. 必须有一个能平衡产线流动性的聚焦改善程序.福特使用现场直接观察法,而大野耐一通 过逐步减少包装箱数量和容量的做法. 3.0 TPS的应用范围 大野耐一在发展精益的过程中展示了一个非常重要的观念,那就是应用和基本概念的应用基 础存在本质的区别,基本概念是全球通用的,但具体应用的时候需要考虑基础概念的具体应 用环境.正如我们所看到的,这种转换不是件小事,需要多个解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 要素.我们必须记住的 是任何解决方案的应用是基于你对应用环境所作出的假设上(有时还是隐性假设),我们不应 该期待当应用环境的假设条件不再有效时,还能应用基于那个假设条件所应用的解决方案. 如果我们能事先清晰表达这些解决方案的应用假设,那么我们就可以省去很多的努力以及失 败所造成的挫败感. 而TPS应用要求最高的假设是生产环境必须处在一个稳定的环境下.他要求在三个不同的方 面保持一定的稳定性: 第一个方面是当我们注意到这个事实的时候,那就是即使应用环境一致,而且也请了最好的 TPS专家监督整个项目的实施,要导入精益需要花费大量的时间和人力.莱克在他的丰田之 道的书中指出由丰田供应商支持中心(TSSC,丰田成立的教美国企业的组织)所导入的精益至 少每条生产线要花费六到九个月,对于那些熟悉对任何生产环境中所存在的干扰流动性的人 来说,这是一点也不奇怪的.以及KANBAN系统实施后迅速降低现场库存给系统所带来的敏感 性.因为KANBAN系统实施需要花费一些时间,而且它的假设是实施环境相对比较稳定,在很长 一段时间内,产品和过程都不会有太大的改变. 而丰田的环境正是相对比较稳定的环境,汽车产业几乎是每年变换一次产品(第一方面),几 乎每次都是小变动，而大部分的零件都保持不变,而目前许多其他行业就不是这样,比如,电 子产品行业,产品的生命周期通常小于六个月.现在很多行业从某种程度上来说. 产品和过 程都不是很稳定.比如日立模具工程就是这样的例子,它生产切割工具,相对稳定的产品,但 面临激烈的市场竞争迫使该公司每隔六个月就要推出新产品,新技术,而要在这种环境下系 统导入精益比登天还难. TPS要求的第二个稳定的方面便是每个产品的需求稳定度(第二方面).假设某个产品的生产 前置时间是两星期, 但是该产品的需求非常不稳定,平均一个季度收到一个订单.目前来说. 在一个季度的两个星期内该产品才可能在制品在生产;其余时间都没有生产.在这种情况下, 就不具备导入精益所要求的每个产品的两道工序之间永久性地存放包装箱了. 日立模具工程技术公司生产2000种以上不同的SKU.对大多数产品来说,需求都是非常零散的, 要求在每两个工序之间针对每种产品永久持续地持有库存,将会导致非常高的在制品库存. 在这种环境下显然不适合导入大野耐一的做法. 但是,TPS要求最高的稳定性是来自于订单对各种资源产生负荷的均衡性(第三方面).正如 很多公司面临的问题一样,订单不是非常均衡,在这种情况下就有可能造成在特定的工作中 心这个星期的负荷远远低于它的产能.而下星期来的订单又会远远高于它的产能,在KANBAN 系统下,因为不允许提前生产,就有可能导致第二星期的订单耽误了交期,而丰田公司已经建 立了非常完善的接单程序(答复交期)限制月份之间的产品组合的变更,而大多数公司并没有 这样优异的市场与客户条件. 最重要的是必须注意到,以上所要求的稳定性已经超出了生产能力改善的范围.要求的三方 面的稳定性与一个公司设计和销售产品的方式有关而与它的生产方式无关.不幸的是,大多 数公司正在遭受至少不稳定因素的其中一个方面.而不是全部三个方面. 上述表明并不是意味着精益的应用假设环境已经无效了.无法使用部分精益理念了(比如.U 型生产线在大多数的生产环境下就非常有用,而快速切换技术几乎适用于任何环境).只不过 是在这种环境下,一个人不能寄希望于应用精益能取得和丰田一样的成功.只是使用了部分 精益工具所带来的部分成本节约,是不能误认为真正地导入了精益方式的. 4.0 在非稳定环境保持流动性的重要性 福特和大野耐一让我们睁开双眼认识到了更好的流动性将直接导致前置期的缩短,并实现更 有效的运营,他们展示了在相对稳定的环境实现更好流动性的必要性,但是在相对不稳定的 环境,改善后的流动性对我们造成的影响是什么? 第一方面的不稳定性是越来越短的产品生命周期带来的影响,当产品的生命周期非常短的时 候,过多生产将造成报废,而且,由于产品生命周期非常短,长的生产前置时间将会导致错失 了市场需求的最佳良机. 举例来说,假设产品的生命周期在六个月左右,而该产品的生产前 置时间在二个月.过长的生产前置时间将直接导致失去大量的销售机会, 不是没有需求,而 是在该段产品的生命周期内,生产无法满足市场的需求. 第二方面的不稳定性主要是由在一段时间内各产品的需求差异所造成,行业内普遍的响应大 量SKU需求不稳定的做法是提前备大量库存,但这种操作方式的不利影响是一方面成品库存 过高,另一方面又面临严重缺货的问题, 能有效组织现场生产并实现更好流动性的企业将在 这些环境方面产生巨大的影响. 第三方面的不稳定性主要是资源总负荷的不稳定性,如果能实现更好的流动性,那么将可以 实现更大的改善效果. 而某些资源的负荷暂时偏高将会导致极差的准时交货率,结果,他们 倾向于增加更多的产能. 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 显示当这些公司成功地改善了车间的流动性,不仅可以实现大 于90%以上的准交率,而且可以暴露出50%以上的保护性产能. 大野耐一成功地展示了福特发明的概念不仅仅局限于单一产品的大批量生产.即使应用这些 概念到没有限制的环境中也会遇到巨大的障碍,但大野耐一的聪明才智和韧性向我们证明, 不仅能够实现这些概念,也必须知道如何实现这些概念. 我们现在认识到: --TPS 的应用仅局限在相对稳定的生产环境. --大多数的生产环境都面临不稳定的现象 --与稳定的生产环境相比,相对不稳定的环境可以从更好的流动性中获得更大的好处. 现在我们认识到我们难道不需要追随大野耐一的脚步吗? 我们难道不应该回到供应链最基 本的观念,并发展出一套适用于相对不稳定的环境的有效应用方法? 5.0 基于时间的供应链管理 预防生产过多的直觉机制不是限制空间或库存, 而是时间, 如果一个人想预防车间提前生产 过多,那么他就不应该提前发料, 使用时间进行控制不仅符合直觉,更重要的是容易被现场工 人接受,特别适合于相对不稳定的环境. 而且对车间现场的流动性所造成的停顿也不会那么 敏感. 基于时间的管理机制在于控制整个系统的库存总量，而非限制两个工作中心的库存量. 在流 水线或KANBAN机制下, 两个工作中心之间被迫持有少量库存(通常少于 1个小时的量), 所 以,当一个工作中心停机一段时间的时候,那么后工序立刻会遇到饥饿现象. 而前工序又遭遇 堵塞现象. 对于任何工作中心来说,由于饥饿和工序堵塞所造成的时间浪费远远大于该工序 的产能,所以整个公司有效产出大幅度下降. 而流水线和 KANABAN 系统对于系统反映的敏 感性在于一个工作中心的延迟会造成下一个工作中心的延迟, 而这种现象在基于时间管理 为基础的环境中是不可能存在的,因为一旦材料发放到现场中,就不会有任何人为的干预. 采用基于时间管理为基础的方法最大的困难莫过于,针对每个订单,我们都应该在其交期的一 段时间内限制其材料的发放. 但是如何知道提前多久呢? 当计算机在工业时代(六十年代早 期)出现的时候,它的主要能耐是处理大量的细节和计算, 以及为每一种物料和订单计算时间, 在最近十年的时间里,全世界很多公司开发了很多应用软件, 但不幸的是. 更好流动性和更 少在制品的想法一直无法通过计算机加以实现. 真正的问题是一个产品从原材料转换成成品再到准备发货给客户的时间,完全取决于它在流 程中的等待时间(通常一个资源在加工一个订单或者等待其它的部件进行装配), 而不是该订 单的静加工时间. 众所周知,几乎任何行业(流水线和应用KANBAN系统的公司除外),其一个 典型批量的净加工时间少于整个订单前置时间的 1/10. 结果呢, 何时释放物料取决于该订单 等待的位置和等待的时间有多长, 而这两者反过来决定要花多长时间来完成这个订单, 需要 花多长时间来完成此订单又决定了何时应该释放下一个订单的物料, 我们面临着鸡和蛋谁 先谁后的问题, 在七十年代, 我们通过应用软件系统来解决这个问题, 当时的软件系统是这 样运行的, 确认每个资源的 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 负荷超额总量(排队订单的大小),并调整部分订单的交期,一 直重复这个过程,直到所有资源的负荷超额部分都消除了. 但是这个并没有持续很长时间, 因为大多数流程并没有聚合,不管进行多少次的调整,资源负荷超额的问题总是会从一道工序 转移到下一工序. 结果呢,在七十年代,使用这些电脑系统并不是用来精确知道发往现场物料的时间,更是用来 更好计算物料需求,并从供应商那里订购物料,所以该电脑系统的正式官方名字正式反映了该 系统的用途—物料需求计划(MRP). 花了如此大的心力并没有开发出一套务实的基于时间的管理机制, 并不能简单地认为无法 发展出一套适合非稳定环境的有效管理机制,在非稳定的环境下满足客户准时交付的软件限 制,更不应该成为我们不去使用如此有效管理机制的障碍, 同时也应该提出警告那些光处理 大量细节和计算细节的系统,我们需要的只是一个总体的方法而不需要具体的细节. 回归到基本面,按照供应链的基本概念, 其目标是改善车间的流动性, 以减少生产前置时间, 使用时间(而非空间或者库存)作为指导生产现场何时不要生产的机制,规定了我们尽量在交 期前的一段时间内投入物料,刚好及时 JIT是什么意思？虽然刚好及时 JIT在精益里面是个非 常重要的名词,但它也只是形容词而非量词. 在精益系统中, 刚好及时的意思不是正在加工 的零部件刚好在下一分钟,下一秒刚好到达. 实际上,即使在最好的 KANBAN 系统下,传输到 下一工序的部件也无法立即开工(因为工序与工序之间还有大量的等待时间和在制品), 所以, 究竟要间隔多长时间才能被认为是刚好及时呢? 明确地说, 如果我们期望通过限制物料的 发放来实现预防生产过多的目的, 那么我们究竟在一个订单的交期上提前多久发放物料呢? 检测是一个合理答案的办法就是看一下我们选择的间隔时间对现场造成的影响,以及需要管 理者密切监控的幅度有多大? 假设我们刚好在一个订单交期的总净加工时间总和前投入物 料. 那么这种时间设置就会需要大量管理者的现场监督. 因为任何工序的延迟将会导致整个 订单交期的延误, 而且精准排程的前提是现场不能有任何的等待, 任何的等待将会造成部件 加工的等待. 这显然不是务实的做法, 即使密切的管理监控也不足以满足所有订单的交期, 所以我们必须选择一段更长的时间间隔, 而且这个间隔必须包括部分的安全时间. 这个安全 时间通常就是我们所说的 “时间缓冲”. 选择更长的时间缓冲意味着生产前置时间的加长,而生产时间的加长则意味着在制品数量的 上升. 但是更长的缓冲时间意味着有更多的安全时间, 更多的安全时间意味着需要更少的管 理监督时间. 因为大部分的订单都会在它的交期前完成. 但这种情况针对那些时间缓冲很短 的产品来说, 这种观念是正确的,但是当时间缓冲很长时, 另外一个另人头痛的问题就出现 了, 时间缓冲越长, 就会有更多的材料被提前同时发放到现场,当有太多订单被发放到现场 的时候,现场就容易造成塞车, 塞车越严重就越需要管理者的监督并制定出正确的优先顺序. 现场所需要管理者的监督与所选择的时间缓冲呈以下图 1 关系. 按照大野耐一或福特模式的生产型企业其生产前置时间通常比实际的净加工时间要只长几 倍, 所以管理者不用花大太的心力去指导现场那些工作的优先顺序. 他们肯定落在曲线底部 的左边. 但是以传统模式运作的企业, 大部分的订单又是落在曲线的什么位置呢? 正如我们所说, 大部分传统的工厂,其订单批量的净加工时间只占了整个生产前置时间的大 约 10%. 90%的时间都是在等待被加工或者等待同另外一个部件装配在一起. 我们从福特和 大野耐一身上学到的是, 不要接受所谓的固定批量. 因为经济批量实际上不经济,相反我们 应该尽力追求单件流, 我们已经深深认识到当我们正在加工一个批量的一件产品时(混合或 烘干过程除外), 其它的部件都在等待, 那就意味着大部分的传统企业,如果其生产批量大于 10 件(大部分的企业都是如此), 而净加工时间通常少于 1%. 这就导致另外一种现象出现了, 无论你使用什么优先生产系统, 现场的订单都是显示三种, “急”, “紧急” “马上做”. 这些公司 大部分是在平滑线的右边(参考图 1). 大部分订单在处在右边实际上意味着整个工厂处在 “双输”(库存高与准交率差) 的局面; 前 置时间非常长(相对于净加工时间), 库存非常高, 而且大多数公司都面临着非常糟糕的准交 率(远远小于 90%), 尽管采取了大量的管理监督行动. 记住,如果管理者选择了一个相对较短 的时间缓冲(让它落在曲线的底部) 情况就会大大好转, 但是大多数公司为何愿意让自己处 在双输的局面呢 福特和大野耐一给出了答案. 与传统观念相反的是, 他们认为连续启动所有资源并不是有效 组织生产运营的方法. 相反的是. 情况刚好与传统观念相反, 为了实现有效的组织生产, 所 有的局部效率必须废除, 但是传统公司的做法是尽量启动所有的资源. 当上游工序是非瓶颈 的时候,这些工序就会时不时没事情做, 为了预防这一问题的发生, 就先把材料发下去做, 即 使是还没到期订单甚至包括部分预测的订单也发下去做, 这么做的不可避免的后果就是等 待的时间加长了. 过长的等待时间就会造成部分订单无法准时完工,最后又会诱使我们提前 发料下去,同时也会给我们造成一个假像,我们没有足够的产能. 不难想象到整个公司的订单 又会被推向右边曲线. 改善车间流动性一个好的出发点就是将时间缓冲设为目前前置期的一半;这种选择方式就会 保证公司的订单会落到曲线的底部之间: 没有必要浪费时间计算最佳的时间点或最优化的 时间点, 取得的改善效果就会非常明显, 而且如果选择不当, 我们尝试平衡流动性的努力就 会自动修正到平滑曲线的底部范围的某个点. 控制目前的投料时间(使用目前前置时间的一半)将会大幅度改善目前订单的准交率, 也会大 幅度减少目前生产的前置时间. 同时多余的库存会被清理出现场, 在制品会被降到目前在制 品水平的一半以下. 但是你无法期待光做出这种改变, 就会产生大于 90%以上的准交率. 因为在做出这种改变之 前, 有太多的订单在现场, 在某些资源面前有太多的订单在等待加工, 如果这时候让它们自 行安排加工的话, 势必有部分订单会延误. 这时候现场就需要一个订单加工优先机制, 而现 场需要加工优先机制的需求不应该成为复杂计算模式的借口, 因为进到现场的订单数量常 常在改变, 订单加工内容也会从一道工序转移到下一道工序, 而且等待的时间也会常常在变, 同时我们也别忘了现场也会常常加工中断,总之,整个环境的变异性非常大. 我们早就从休哈 特那里学习到将物理学应用到制造现场的教训,而之后戴明将此理论发扬光大, 在噪音上追 求准确无法带来任何改善, 只能让整个改善结果恶化—最终的结果也是没有任何改善,而且 还会导致准交率恶化。 一种最直接的优先系统就是当我们认识到目前时间缓冲只有目前生产前置时间一半的时候, 但实际上即便是一半也比现有的净加工时间还要长,如果采用这个操作模式的话, 将会大大 减少现场的塞车现象, 不需要任何干预, 许多订单就会在时间缓冲的 1/3 时间内完成, 而大 部分订单将缓冲时间的 2/3 内完成, 基于这个认识, 优先顺序完全按照缓冲管理来安排, 对 现场每一批产品在现场消耗的时间进行监控, 如果大于 1/3 的缓冲而小于 2/3 的缓冲,则优先 顺序的颜色为绿色, 如果大于 1/3 的缓冲但小于 2/3 的缓冲,则优先顺序的颜色为黄色, 如果 大于 2/3 的缓冲,则优先顺序的颜色为红色, 如果两批产品有同样的缓冲颜色, 那么决定先干 哪一批只要准确计算缓冲状态的深度就可以了. 在现场导入这样一套系统相对比较容易, 因为不需要任何物理变化,只需要采取行动在交期 前的历史前置期的一半进行控管投料, 再加上在现场使用一套非常简单的颜色表示优先系 统. 将会产生非常明显的改善,特别是同你改善所做的努力相比较时, 而产生如此有效的改 善只需要迈出这一步. 图二展示了一个 2000 人的工厂生产成千上万种厨房用具的公司(广东 惠州生产锅碗瓢盘的企业) 的订单延误的百分比与改善的幅度与速度. 当然, 所有的局部效率必须禁止使用, 否则的话,提早发放物料的压力将会死灰复燃. 经验 显示越快快速导入这套机制并向现场展示正面有效的改善效果,在改革过程中将遭遇非常小 的抵抗.但是在大多数环境中,仍然有部分订单会延误交期, 而且还有相当大的改善潜力可供 挖掘,这时候供应链管理的第四个概念必须加以应用—在过程中导入聚焦系统以取得更好的 流动性. 平衡车间的流动性相对比较容易.控管投料将会释放出之前从未有过的多余产能. 但是也有 些工序它的产能比其它工序少.这些工序由于面前堆起了很多库存, 其加工进度就会受到影 响. 而实际上必须废除局部效率并采取一些非常简单的行动来增加产能限制资源的产能,简 单的行动如,这些工作中心在午餐或者换班时间不要闲置,把他加工工作的一条部分移给其它 有多余产能的工序去完成. 采取以上行动将会导致积压在 CCR 前的等待越来越少, 也有越来越少的订单进入到红色区 域. 这就意味着. 原有的时间缓冲可能不需要那么长了. 而有效的规则便是调整时间缓冲大 小. 当红单比例远远小于下发工单的 5%时,就应该减少缓冲, 当红单比率大于 10%的时候,就 应该调大缓冲. 一个公司如果能遵照上述规则, 在短短几个月内, 将实现非常高的准时交货率, 非常短的生 产前置时间以及暴露出大量剩余的产能. 不要以为这是件好事, 其实挑战刚刚才开始. 在过 去, 很多时候(经常这样)高层管理者对于暴露出多余产能的处理办法就是砍掉多余的产能 并实现所谓的成本节约. 这是一个自掘坟墓的做法, 因为多余的产能往往就是员工-而这些 员工帮助我们取得了巨大的改善,但到头来给他们的 “奖励” 是什么? 丢掉自己的工作,朋 友的工作也丢掉了.多漂亮的 “改善” 啊, 而众多经验表明,只要一采取这种行动,那么所取得 的改善成果将会功亏一篑,所以一切将会重新回到起点. 希望我们不要有这样的管理行为. 处理多余产能的合理方式是充分加以利用,鼓励销售人员去把取得的改善成果转换成更多的 销售. 增加的销售将会很容易造成新瓶颈的出现.在承诺新订单交期的时候如果忽略瓶颈的 产能将会导致准交率的急速下降,以及大量失望客户的产生, 这时候需要在销售和生产之间 建立产销机制, 这才是真正的挑战, 确保每个订单的交期都是基于瓶颈未分配的产能来定. 这时候瓶颈就成了整个订单的鼓点, 而时间缓冲也会转换成发料时间, 而控管投料将指导整 个订单下发的机制. 这就是为什么基于时间的限制理论的应用被称为是鼓-缓冲-绳子系统, 简称 DBR 系统.目前来说,还可以通过记录和分析红色订单的原因来进一步优化和改善我们 的生产流程. 6.0 日立实例 日立模具工程技术公司是一家 240 亿日元的公司,设计和生产超过 20000 种不同的切割工具, 对于大多数产品来说, 其需求非常不稳定. 行业通常的做法迫使他们每隔六个月就推出新产 品. 当新产品进入市场的时候, 旧产品就过期了. 难怪他们努力导入精益但最后还是失败了. 日立模具工程技术公司在 2000 年的一月份就开始在他们四个工厂中的一个工厂导入 DBR 系统. 准交率在短短时间内从 40%改善到 85%以上, 在制品和前置时间被缩小一半, 使用同 样的人力出货量比导入前增加了 20%, 在 2003 年, 他们在全部四个工厂导入了 DBR. 前置期的大幅缩短和更好的快速响应系统大幅度地降低了整个供应链的库存, 包括分销商 在内的库存—从 8 个月的库存减少到只有 2.4 个月的库存量, 大幅度的库存减少显著地改善 了分销商的投资回报率, 释放出大量现金, 并大大改善日立同配销商的关系. 难怪所有日立 的分销商都增大了持有的产品种类,而这一调整直接导致了 20%的销售增长. 真正给日立带来巨大的影响是当我们检视整个日立公司的从2002年到2007的财务底线改善 方面, 而这一增长况且是基于原材料价格增加的幅度远远大于切割工具的销售价格增加幅 度的前提下完成的. 在正常这种情况下, 一个公司的净利是会大打折扣的, 但实际情况是相 反, 日立模具工程技术公司的年度税前利润从 2002 年的 11 亿日元上升到 2007 年 3 月份的 53 亿日元, 净利在五年时间内增加了五倍, 日立模具工程技术公司的利润率也从 2002 年的 7.2%上升到 2007 年的 21.9%. 达到同行业最高的利润率水平. 7.0 DBR 的应用范围 正如我们之前所提到的, 任何解决方案的应用是基于一定的环境假设条件下, 我们不应该期 待当一个环境的假设条件都无效时,还去应用过去的解决方案. 关于 DBR 应用的假设条件是 非常明显的. 它假设整个生产的净加工时间与自己的前置时间相比远远小于 10%, 大多数公 司都适合这种环境. 当然也有少部分不符合这种环境的,或者说他们更适合我们常说的项目 环境. 在项目环境中,其净加工时间相对比较长, 生产前置时间通常只有净加工时间的两倍(很少有 三倍的), 这也难怪项目管理的绩效是如此的差, 以致于无人期望项目能按时,按预算,按照预 定内容准时完成. 但是,这种实施不应该让我们得出 DBR 的假设条件已经无效,确实,DBR 对 于项目环境来说是不适合的. 需要采用另外一种方法来应对其净加工时间相对长的环境.