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精益生产及其产生

精益生产(Lean Production,LP),又称精良生产,其中“精”表示精良、精确、精美;“益”表示利益、效益等等。精益生产就是及时制造,消灭故障,消除一切浪费,向零缺陷、零库存进军。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中提出来的。它们在做了大量的调查和对比后,认为日本丰田汽车公司的生产方式是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式,称之为精益生产,以针对美国大量生产方式过干臃肿的弊病。精益生产综合了大量生产与单件生产方式的优点,力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。

  一、精益生产的产生与推广

  20世纪初,从美国福特汽车公司创立第一条汽车生产流水线以来,大规模的生产流水线一直是现代工业生产的主要特征。大规模生产方式是以标准化、大批量生产来降低生产成本,提高生产效率的。这种方式适应了美国当时的国情,汽车生产流水线的产生,一举把汽车从少数富翁的奢侈品变成了大众化的交通工具,美国汽车工业也由此迅速成长为美国的一大支往产业,并带动和促进了包括钢铁、玻璃、橡胶、机电以至交通服务业等在内的一大批产业的发展。大规模流水生产在生产技术以及生产管理史上具有极为重要的意义。但是第二次世界大依以后,社会进入了一个市场需求向多样化发展的新阶段,相应地要求工业生产向多品种、小批量的方向发展,单品种、大批量的流水生产方式的弱点就日渐明显了。为了顺应这样的时代要求,由日本丰田汽车公司首创的精益生产,作为多品种、小批量混合生产条件下的高质量、低消耗进行生产的方式在实践中摸索创造出来了。

  1950年,日本的丰田英二考察了美国底持律的福特公司的轿车厂。当时这个厂每天能生产7000辆轿车,比日本丰田公司一年的产量还要多。但丰田在他的考察报告中却写道:“那里的生产体制还有改进的可能”。

  战后的日本经济萧条,缺少资金和外汇。怎样建立日本的汽车工业?照搬美国的大量生产方式,还是按照日本的国情,另谋出路,丰田选择了后者。日本的社会文化背景与美国是大不相同的,日本的家族观念、服从纪律和团队精神是美国人所没有的,日本没有美国那么多的外籍工人,也没有美国的生活方式所形成的自由散漫和个人主义的泛滥。日本的经济和技术基础也与美国相距甚远。日本当时没有可能全面引进美国成套设备来生产汽车,而且日本当时所期望的生产量仅为美国的几十分之一。“规模经济”法则在这里面临着考验。

  丰田英二和他的伙伴大野耐一进行了一系列的探索和实验,根据日本的国情,提出了解决问题的方法。经过30多年的努力,终于形成了完整的丰田生产方式,使日本的汽车工业超过了美国,产量达到了1300万辆,占世界汽车总量的30%以上。

制造、电子、计算机、飞机制造等工业中。丰田生产方式是日本工业竞争战略的重要组成部分,它反映了日本在重复性生产过程中的管理思想。丰田生产方式的指导思想是,通过生产过程蹩体优化,改进技术,理顺物流,杜绝超量生产,消除无效劳动与浪费,有效利用资源,降低成本,改善质量,达到用最少的投入实现最大产出的目的。

  日本企业在国际市场上的成功,引起西方企业界的浓厚兴趣,西方企业家认为,日本在生产中所采用的方式是其在世界市场上竞争的基础。80年代以来,西方一些国家很重视对丰田生产方式的研究,并将其应用于生产管理。

  二、精益生产的特点

 (1)拉动式准时化生产

  以最终用户的需求为生产起点。 强调物流平衡,追求零库存,要求上一道工序加工完的零 件立即可以进入下一道工序。组织生产线依靠一种称为看板(Kanban)的形式。即由看板传递下道向上退需求的信息(看板的形式不限,关键在于能够传递信息)。生产中的节拍可由人工于预、控制,但重在保证生产中的韧流平衡(对于每一道工序来说,即为保证对后退工序供应的准时化)。由于采用拉动式生产,生产中的计划与调度实质上是由各个生产单元自己完成,在形式上不采用集中计划,但操作过程中生产单元之间的协调则极为必要。

 (2)全面质量管理

  强调质量是生产出来而非检验出来的,由生产中的质量管理来保证最终质量。

  生产过程中对质量的检验与控制在每一道工序都进行。重在培养每位员工的质量意识,在每一道工序进行时注意质量的检测与控制,保证及时发现质量问题。

  如果在生产过程中发现质量问题,根据情况,可以立即停止生产,直至解决问题,从而保证不出现对不合格品的无效加工。对于出现的质量问题,一般是组织相关的技术与生产人员作为一个小组,一起协作,尽快解决。

 (3)团队工作法(Team work)

  每位员工在工作中不仅是执行上级的命令。更重要的是积极地参与,起到决策与辅助决策的作用。 组织团队的原则并不完全按行政组织来划分,而主要根据业务的关系来划分。

  团队成员强调一专多能,要求能够比较熟悉团队内其他工作人员的工作,保证工作协调的顺利进行。

  团队人员工作业绩的评定受团队内部的评价的影响。(这与日本独特的人事制度关系较大)

  团队工作的基本氛围是信任,以一种长期的监督控制为主,而避免对每一步工作的稽核,提高工作效率。

  团队的组织是变动的,针对不同的事物,建立不同的团队,同一个。人可能属于不同的团队。

 (4)并行工程(Concurrent Engineering)

  在产品的设计开发期间,将概念设计、结构设计、工艺设计、最终需求等结合起来,保证以最快的速度按要求的质量完成。各项工作由与此相关的项目小组完成。进程中小组成员各自安排自身的工作,但可以定期或随时反馈信息并对出现的问题协调解决。依据适当的信息系统工具,反馈与协调整个项目的进行。利用现代CIM技术,在产品的研制与开发期间,辅助项目进程的并行化。

  三、精益生产的体系结构

  精益生产依据较为独特的生产组织方式,并取得了良好的效果。这不仅是因为它的某项管理手段比大批量生产方式或其他生产方式优越,而且在于它依托所处的经济、技术和人文环境,来用了适应环境的管理体系,从而体现了巨大的优越性。

这样的一个系统既存在管理方式与环境之间相互需求、相互适应的关系,也存在各个具体手段之间相互支持、相互依赖的关系。

  精益生产管理思想核心的分析

  精益生产管理思想最终目标必然是企业利润的最大化。但管理中的具体目标,则是通过消灭生产中的一切浪费来实现成本的最低化。并行工程与全面质量管理的目标更偏重于对销售的促进。同时。全面质量管理也是为了消灭生产中的浪费。对于不良品的加工只能是浪费,且掩盖了生产中隐藏的问题,造成进一步的浪费。

  相对于传统的大批量生产方式,全面质量管理与并行工程并非精益生产所独创,但在精益生产体系中,它们体现了更好的效益。

拉动式准时化生产则是精益生产在计划系统方面的独创,并具有良好的效果。其根本在于,既向生产线提供良好的柔性,符合现代生产中多品种、小批量的要求,又能充分挖掘生产中降低成本的潜力。

  精益生产正是通过准时化生产、少人化、全面质量管理、并行工程等一系列方法来消除一切浪费,实现利润最大化。但剔除大批量生产中间样采用的计算机信息反馈技术、成组技术等,我们可以发现,精益生产中最具有特色的方法是,它在组织生产中对消灭物流浪费的无限追求,即对物流环境的需求和内部的分权决策。进一步分析精益生产可以发现,拉动式准时化生产及少人化之所以能够实现,全面质量管理与并行工程之所以能够发挥比大批量生产更大的作用,核心在于充分协作的团队式工作方式。此外,企业外部的密切合作环境也是精益生产实现的必要且独特的条件。

  综上所述,基于内部的团队式工作方式,在外部企业密切合作的环境下,无限追求物流的平衡是精益生产的真正核心所在。

  四、传统企业的精益之路

  消灭浪费是精益企业始终不渝的追求。浪费在传统企业内无处不在:生产过剩、零件不必要的移动、操作工多余的动作、待工、质量不合格/返工、库存、其他各种不能增加价值的活动等等。向精益化转变,基本思想是通过持续改进生产流程,消灭一切浪费现象,其重点是消除生产流程中一切不能增加价值的活动,

  1.改进生产流程

精益生产利用传统的工业工程技术来消除浪费,着眼于整个生产流程,而不只是个别或几个工序。

 (1)消除质量检测环节和返工现象。如果产品质量从产品的设计方案开始,一直到整个产品从流水线上制造出来,其中每一个环节的质量都能做到百分百的保证,那么质量检测和返工的现象自然而然就成了多余之举。因此,必须把“出错保护”(Poka-Yoke)的思想贯穿到整个生产过程,也就是说,从产品的设计开始,质量问题就已经考虑进去,保证每一种产品只能严格地按照正确的方式加工和安装,从而避免生产流程中可能发生的错误。

 (2)消除零件不必要的移动。生产布局不合理是造成零件往返搬动的根源。在按工艺专业化形式组织的车间里,零件往往需要在几个车间中搬来搬去,使得生产线路长,生产周期长,并且占用很多在制品库存,导致生产成本很高。通过改变这种不合理的布局,把生产产品所要求的设备按照加工顺序安排,并且做到尽可能的紧凑,这样有利于缩短运输路线,消除零件不必要的搬动,节约生产时间。

 (3)消灭库存。把库存当作解生产和销售之急的做法犹如饮鸩止渴。因为库存会掩盖许多生产中的问题,还会滋长工人的惰性,更糟糕的是要占用大量的资金。在精益企业里,库存被认为是最大的浪费,必须消灭。减少库存的有力措施是变“批量生产、排队供应”为单件生产流程(l-piece-flow)。在单件生产流程中,基本上只有一个生产件在各道工序之间流动,整个生产过程随单件生产流程的进行而永远保持流动。理想的情况是,在相邻工序之间没有在制品库存。实现单件生产流程和保持生产过程的流动性还必须做到以下两点:

  同步一在不间断的连续生产流程里,必须平衡生产单元内每一道工序,要求完成每一项操作花费大致相同的时间。

  平衡一合理安排工作计划和工作人员,避免一道工序的工作荷载一会儿过高,一会儿又过低。但是,在某些情况下,还必须保留一定数量的在制品库存,而这个数量就取决于相邻两道工序的交接时间。

  实施单件生产流程、同步和平衡这些措施,其目标是要使每项操作或一组操作与生产线的单件产品生产时间(Tact time)相匹配。单件产品生产时间是满足用户需求所需的生产时间,也可以认为市场的节拍或韵律。在严格的按照Tact time组织生产的情况下,产成品的库存会降低到最低限度(在下面的。个例子中,将会深入研究Tact time)。

  2.改进生产活动

  仅仅对生产流程予以持续的改善,还不足以实现精益化生产,还要进一步改善生产流程中的个别活动,以更好的配合改进过的生产流程。在没有或很少库存的情况下,生产过程的可靠性至关重要。要保证生产的连续性,必须通过减少生产准备时间,机器检修、待料的停工时间和减少废品的产生。

 (l)减少生产准备时间。减少生产准备时间一般的做法是,认真细致地做好开机前的一切准备活动,消除生产过程可能发生的各种隐患。

  列举生产准备程序的每一项要素或步骤;

  辨别哪些因素是内在的(需要停机才能处理);哪些是创、在的因素(在生产过程中就能处理)

  尽可能变内在因素为外在因素;

  利用工业工程方法来改进技术,精简所有影响生产准备的内在的、外在的因素,使效率提高。

 (2)消除停机时间。全面生产维修(Total Productive Maintenance,TPM)是消除停机时间最有力的措施,包括例行维修、预观个性维修、预防性维修和立即维修四种基本维修方式。

  例行维修——一操作工和维修工每天所作的维修活动,需要定期对机器进行保养。

  预测性维修——利用测量手四分析技术预测潜在的故障,保证生产设备不会因机器故障而造成时间上的损失。其意义在于未雨绸缪,防患于未然。

  预防性维修——一为每一台机器编制档案,记录所有的维修计划和维修纪录。对机器的每一个零部件都做好彻底、严格的保养,适时更换零部件,保证机器不发生意外故障。

  立即维修——一当有故障发生时,维修人员要召Z即来,随叫随到,及时处理。

由于在连续生产流程中,两道工序之间少有库存,若机器一旦发生故障,整个生产线就会瘫痪,因此消除停机时间对维持连续生产意义重大。TPM的目标是零缺陷、无停机时间。要达到此目标,必须致力于消除产生故障的根源,而不是仅仅处理好日常表现的症状。

 (3)减少废品产生。严密注视产生废品的各种现象(比如设备、工作人员、物料和操作方法等),找出根源,然后彻底解决。此外,那些消除返工的措施也同样有利于减少废品的产生。

  3.提高劳动利用率

  提高劳动利用率,有两个方面,一是提高直接劳动利用率,二是提高间接劳动利用率。

  提高直接劳动利用率的关键在干一人负责多台机器,这就要求对操作工进行交叉培训,交叉培训的目的是使生产线上的操作工可以适应生产线上的任何工种。交叉培训赋予了工人极大的灵活性,便于协调处理生产过程中的异常问题。实现一人多机的前提是建立工作标准化制度。工作标准化是通过对大量工作方法和动作进行研究,以决定最有效和可重复的方法。工作时员工必须严格的按照标准化进行,其意义不仅在于直接劳动的利用率的提高,而且也提高了产品的质量,因为出错保护和防止废品产生等一系列技术措施的采用,确保了每一项操作只能按照惟一正确的方法进行。

  在生产设备上安装自动检测的装置同样可以提高直接劳动利用率。生产过程自始至终处在自动检测装置严密监视下,一旦检测到生产过程中有任何异常情况发生,便发出警报或自动停机。这些自动检测的装置一定程度上取代了质量检测工人的活动,排除了产生质量问题的原因,返工现象也大大减少,劳动利用率自然提高。

  间接劳动利用率随生产流程的改进和库存、检验、返工等现象的消除而提高,那些有利于提高直接劳动利用率的措施同样也能提高间接劳动率。库存、检验、返工等环节所消耗的人力和物力并不能增加产品的价值,因而这些劳动通常被认为是间接劳动,若消除了产品价值链中不能增值的间接活动,那么由这些间接活动引发的间接成本便会显著降低,劳动利用率也相应得以提高。

  总而言之,精益生产是一个永无止境的精益求精的过程,它致力于改进生产流程和流程中的每一道工序,尽最大可能消除价值链中一切不能增加价值的活动,提高劳动利用率,消灭浪费,按照顾客订单生产的同时也最大限度的降低库存。精益是一种全新的企业文化,而不是最新的管理时尚。由传统企业向精益企业的转变不能一蹴而就,需要付出一定的代价,并且有时候还可能出现意想不到的问题,让那些热衷于传统生产方式而对精益生产持怀疑态度的人,能举出这样或那样的理由来反驳。但是,那些坚定不移走精益之路的企业,大多数在6个月内,有的甚至还不到3个月,就可以收回全部改造成本,并且享受精益生产带来的好处。

  五、传统生产向杨益生产转变示例

  现某企业的生产车间接到任务,要生产一组产品,需要经过铣、钻、磨、装配和打包等六道工序,每周生产3200件。所有这些产品的加工过程相似,需要的工人相同。该企业每周工作5天,每天工作8小时。

  目前该生产单元按照工艺专业化布置。尽管这些产品具有一定的相似性,不需要大量的生产准备时间,但是,因为加工次序和优先级别不同,使生产很难达到应有的熟练程度,生产拖拖沓沓,有时还需要推迟交货时间,要么就经常需要工人加班加点才能完成生产任务,使生产成本提高,并且顾客对推迟交货的意见很大。现对该生产单元进行精益化改造,以彻底改变目前生产拖沓、效率低下的状况。

  经过大量的调查,发现铁、钻、磨床尚有剩余生产能力,因此在不影响车间内其他产品生产

   
 
 
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