TPS丰田生产方式的两大支柱及其构成要素.doc

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TPS丰田生产方式的两大支柱及其构成要素

1 “丰田生产方式”的两大支柱
“丰田生产方式”将“JIT”和“自动化”作为彻底消除浪费的两大支柱。这两者也是“丰田生产方式”的基本原理和思想。即通过“JIT”实现生产的“准时化”，而通过“自动化”确保质量方面的要求。这里特别需要说明的是“自动化”概念。“丰田生产方式”中的“自动化”，除了代表“自动作业”功能外，更多地涵盖“自动停止”功能。特别是代表发生不良时能“自动停止”的一种自律机制。这里所指的“自动停止”绝不仅仅代表机械方面的“自动化”，而且还有人的因素，包括丰田公司采用的“停线（Line Stop）”制度。
为实现JIT和“自动化”所要达到的目的，“丰田生产方式”主要采用的管理手段是：（1）有助于JIT生产正常运转的看板系统；（2）有助于及时应对需求变化的均衡生产；（3）有助于压缩生产周期的生产及其准备时间的不断缩短；（4）有助于生产同期化的作业标准化；（5）有利于提高劳动生产率的设备布置和多能工制度；（6）有助于提高作业人员积极性的改善活动和提案制度；（7）有助于“自动化”效用的目视管理；（8）有助于质量控制的“职能化管理”。
将上述内容概括为<图1>所示。
<图1> 丰田生产方式概要图
然而，需要指出的是，JIT生产和“自动化”机制之间是相辅相成的。为确保JIT生产和看板系统的有效运转，应保证提供100%的良品，这自然要借助“自动化”机制的自律作用，通过不断的现场改善来实现。而JIT生产和看板系统的运转机制，又促使质量控制活动的不断深化，同时也提高了“自动化”机制的效用。这种JIT生产和“自动化”机制之间既相互制约又相互促进的互动关系，促使企业不断地进行现场改善，继而达到企业生产活动的最终目的。这也是“丰田生产方式”之所以能够持续发展和完善，并进一步升华为理论高度-精益生产-的重要因素之一。
2 “丰田生产方式”的构成要素
分析“丰田生产方式”的内核，其构成要素很多，现归纳为<如图2>所示。从<图2>中可以看出，各要素之间存在密不可分的连带关系。那么，如何在这样复杂的构成要素中，抓住核心要素，促使其他要素的不断改善。在此，重点介绍一下构成“丰田生产方式”主流的JIT生产的4个核心要素。
（1） 看板系统
看板系统是丰田公司为了实现JIT生产“按时按量提供所需物品”这个基本目的而开发出来的现场信息沟通系统。也就是，为了实现前后工序、相关生产线以及协作企业之间信息交流的可靠性和一致性，以追求最少库存或在制品为目的，而采用的目视化看板信息传达方法。看板系统是“丰田生产方式”实现JIT生产的最关键要素。
通过看板系统，实现三个目的：一是实现生产和原材料供货之间信息传达渠道的一致化，避免因情报误传产生的缺货或剩货；二是根据顾客（后工序）需求量（生产量）来调整看板的发放数，防止不必要的在制品或库存；三是实物与信息的一体化，便于目视管理，并通过对不必要物流的有效控制，确保定量定位实物管理的有效性。
那么，如何实现看板系统的上述目的，在此，以“取货看板”和“生产指示看板”的流动过程为例，介绍一下看板的功能。见<图3>所示。 
看板主要有三个功能：一是作业指示，起信息传递的作用。从<图3>可以看出，先发生后工序“取货看板”的流动，然后再发生前工序“生产指示看板”的流动。即后工序按需求量大小，到前工序取货，而前工序按后工序取走量大小补充生产。这就是说，由后工序取货保证了“按时按量生产”，由前工序补充生产保证了中间在制品的最少化。这种由后至前的信息连锁反应，可靠地实现了信息流和物流的同步化。当然，这必须要以“自动化”、生产均衡化、小批生产、设备布置以及多能工制度等要素的相互配套才能实现。二是实物管理。看板和实物的一体化，便于对现场实物的目视管理。三是改善功能。根据看板的发放数和运转情况，准确把握现场实际状况，发现问题点并及时提出改进措施。
然而，看板系统只有在遵循以下原则的情况下，方能发挥其应有的作用。
① 不良品不转入后工序；
② 由需要方-后工序-去取货；
③ 后工序取走多少，前工序生产多少；
④ 生产的均衡化；
⑤ 通过看板只能对计划进行微调整；
⑥ 工序的安定化和合理化。
（2） 生产均衡化
为了遵循“后工序取走多少，前工序生产多少”的原则，所有工序都必须拥有确保按时按量进行生产的设备和人力。然而，如果后工序取走物品的时间和数量总是浮动比较大的话，前工序自然会出现因生产能力不平衡造成的浪费现象，而且也有可能出现，为满足后工序要求，有余力时，进行过剩生产的现象，这自然违背了“按后工序取走量进行补充生产”的原则。而且，依此类推继续向前工序连带反应，将会导致恶循环。因此，从最终生产线开始，实现生产的均衡化，确保所有相关作业的负荷平衡，这也是实现JIT生产最基本的前提。
生产均衡化过程包括大批生产、平均生产、多循环生产和均衡生产等四个过程（参见<图4>所示）。
可见，均衡化生产最终要达到的目的是，追求1件1批，最终实现完全按市场需求按时按量生产的运作模式。
通过生产均衡化，同时也能达到以下目的：① 防止发生作业停滞现象；② 缩小零部件需要量的变化范围；③ 不仅生产计划的变更比较容易，而且现场应对计划变更的能力也比较强；④ 包括最原始材料生产线在内的整个生产连环系统，都可以用同样的思路制作“标准作业”，便于管理。
（3） 小批生产
如前所述，实现生产均衡化的关键是生产批的最小化，即最终达到1件1批。在传统的生产方式中，人们总有一种一次生产准备切换时间具有相对固定的想法，因此，总是力求通过增加批量来减小分摊到单位产品里的生产准备切换时间即生产准备切换费用。
然而，JIT生产要求快速应对多变的市场环境。而1批产品生产提前期（Lead Time）越短，应对市场变化的能力就会越强。因此，JIT生产方式非常关注1批产品生产提前期的缩短。在此，我们举例说明。假设1次作业准备切换时间为1小时，单位产品加工时间为1分钟，生产批量为3000个单位。这时，这一批产品总的作业时间为：1小时+1分 * 3000/60=51小时。即批生产提前期为51小时。而如果压缩作业准备切换时间1/10即6分钟，生产批量也减小1/10即300个单位。此时，尽管生产3000个单位产品的总作业时间仍然是：（6分+1分*300）*10=51小时。但在不增加任何负荷的情况下，分10次循环生产的结果，大大提高了应对市场需求的能力。这就是，为什么JIT生产追求小批化，关注生产提前期，关注生产准备切换时间的主要原因。
那么，如何缩短生产准备切换时间，在此，用<图5>和<图6>说明之。<图5>说明了生产准备切换时间的构成、分类和时间序列结构。<图6>说明了缩短生产准备切换时间的分阶段改善过程。
（4） 设备布置和多能工制度
JIT生产又一个重要的要素是，随着需求量的变化，作业人员可调整。在丰田生产方式中有省力化、省人化、少人化的概念。省力化是指原来由人来做的作业用机器来代替的过程，这只是减少了体力，人数并没有减少。省人化是指通过调整设备与人之间的合理配合，减少人员数，但是浪费的动作并没有彻底消除。比如：通过1人看管多台机器来减少人员数。而在少人化概念中，除了单纯的人员减少外，更多含有根据需求变动能调整人员数的非定员制概念。因此，JIT生产关注的是少人化，从而避免由需求的浮动带来的人力上的浪费，提高劳动生产率。
为了实现少人化，需要具备三个条件：① 有利于调整人力的设备布置形式；② 培养多能工；③ “标准作业”的不断优化。在JIT生产中，有利于少人化的设备布置形式主要有U字型设备布置，而为了充分发挥U字型布置形式的优势，必须要求作业人员能够操作多种作业。并通过不断的改善活动，优化“标准作业”，有效应对市场需求的不断变化。
这里，特别说明一下“标准作业”的概念。在丰田生产方式中，将生产三要素人、物、设备的有效结合过程称为作业组合，而将组合结果称为“标准作业”（参见<图7>所示）。标准作业有三个要素：生产节拍、作业顺序、标准在制品。“标准作业”的制作需要注意以下三点：一是以人的动作为主；二是重复性作业为研究对象；三是由现场管理者亲自制作，注重实效。“标准作业”制作的主要目的有两点：一是确保作业的稳定；二是为了作业的改善。因此，制作的“标准作业”如果实现不了上述目的，就如同废纸，毫无存在价值。
另外，需要指出的是，JIT生产方式的有效实施必须要以5S（整理、整顿、清扫、清洁、习惯化）为基本条件，彻底实现现场管理的目视化。
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