试论精益生产方式在制造企业中的作用与应用 精益制造系列 pdf

试论精益生产方式在制造企业中的作用与应用

[内容 提 要]

本文简要阐述了精益生产的基本观念与核心要求,精益生产是企业提高自身竞争力,赢得更多竞争优势的重要方法。精益生产的核心理念,是只做有价值的工作,并且能快速应对市场的需求。文章重点阐述了精益生产的五个基本观点以及精益生产方式的核心理念,并对如何在制造企业中导入精益生产管理,分六个步骤进行实施的方式进行了探讨。思想观念的转变是实施精益生产的前提,实施精益生产必须从流程、团队、管理与技术等方面作出相应变革与调整,把握好实施精益生产的环境与条件。

[关 键 词]

制造业 精益生产 精益管理精益制造 柔性化 单件流

[正 文]

当今企业所面临的生存环境,可以用“顾客主导,高度竞争,变化快捷”来慨栝。随着商品的日益丰富,市场已从生产企业主导变成以消费者主导,个性化定制、多品种少量生产、快速交货、质优价廉等已成为企业能否适应市场,能否取得竞争优势的重要手段。中国企业界的一系列事件表明,当今时代已经是一个变动的时代、速度的时代、非标准的时代,环境不确定性的加大、变化速度的加快、竞争激烈程度的加剧,使得企业不得不在动荡之中寻求变革。要想在竞争和微利时代获得生存与发展,企业最好的应变策略,是建立起具有足够柔性和应变能力的管理系统与生产系统,适应快速变化的要求。

精益管理源于精益生产。精益生产(LP-LEANPRODUCTION)是美国麻省理工大学汽车项目组的研究者John Krafoik给日本汽车工业的生产方式起的名称。美国麻省理工学院教授詹姆斯 . P.沃麦克等专家通过“国际汽车计划”对全世界 17个国家90多个汽车制造厂的调查和对比分析,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,在其《改变世界的机器》一书中以丰田生产方式(TPS-TOYOAPRODUCTIONSYSTEM)为基础提出了“精益生产”。他们指出:“精益生产综合了大量生产与单件生产方式的最佳特征。即:能降低单件成本、明显的改进品质、提供了范围更广的产品与更有挑战性的工作。”“我们确信精益生产方式必将在工业的各个领域里取代大量生产方式与残存的单件生产方式,成为20世纪的标准的全球生产体系。”

进入21世纪,随着管理经验的不断积累与管理手段的不断创新,在精益生产的基础上,又结合实际业务的拓展,提出了精益物流、精益成本、精益运营等管理思路,共同组成了精益思想的管理体系。作为一种先进有效的管理模式,精益管理是企业提高自身竞争力,赢得更多竞争优势的重要方法,值得我们认真关注与学习。本文将主要从精益生产的应用方面,简单论述精益管理在制造业中的应用。

一、精益生产观点的主要内容

精益生产是随着《改变世界的机器》一书而闻名于世的。从50年代日本丰田汽车公司创新丰田生产方式开始,经过美国企业的效法与发展,到上个世纪90年代中期,逐步总结形成一种新的管理观念-“精益思想”,并被推崇为“21世纪制造模式”。其核心是追求去除一切“浪费”,并围绕此目标发展了一系列工具和方法,逐渐形成了一套独具特色的生产经营管理模式。美国一些专家把精益生产方式定义为:“一个系统性的方法,通过从客户出发拉动生产流的持续改善及追求尽善尽美,以识别并消除浪费(没有附加价值的活动)”。总的来说,精益生产管理是一种以客户需求为拉动导向、以消除浪费和不断改善为核心、使企业以最少的投入获取最低成本、以效益显著改善为特征的全新的生产管理模式。

(一)精益生产的基本观念

1、首先,重新定义价值观——由顾客确定产品价值结构

精益思想认为,企业产品、服务的价值只能由最终用户来确定,价值也只有满足特定用户需求才有存在的意义。精益思想重新定义了价值观与现代企业原则,即“主观、高效率地大量制造现成产品向用户推销是完全错误的”。为了创造用户需要的价值,就必须按用户的观点定义价值——生产者(包括设计、销售、生产等所组成的供应主体)要与主要用户直接对话,发现用户真正需要的价值,还需要了解用户行业的发展趋势,迎合客户发展的需要,按整个产品来定义价值。这就要求沿价值流的许多上下游企业之间要用诚信的方法相互协商,根据去掉目前生产过程中各种浪费后的资源与人力的投入确定目标成本,目标成本的实现是整个企业改进的标杆,正确地确定价值是扩大销售、提高企业竞争能力的关键。

与之对照的是,企业过去的价值观都是以自己为中心的,完全由商家设计和制造的产品,完全由商家设计好的服务项目,然后大吹大擂那些目的在于盈利的、额外的、甚至是画蛇添足的功能,并不一定是用户所需要的、所必须的,最后将大量的浪费以成本的方式转嫁给了用户。而用户在日益丰富的商品中选择的眼光也越来越挑剔,越来越精明。

2、其次,正确识别价值流——消除产业价值链的浪费

价值流是指由资源或原材料转变成为产品或服务并到达客户手中所经历的全部活动,这些活动包括增值的和不增值的活动,例如:从概念到设计、从工程到投产的技术过程,从订单到处理、从计划到送货的信息过程,从原材料到产成品的物质转换过程,以及产品全生产周期的支持和服务过程等等。识别价值流的意义,是在价值流中找到哪些是真正属于增值的活动,哪些是可以立即去掉的不增值的活动。精益思想将所有业务过程中消耗了资源而不增值的过程叫做浪费,识别价值流就是发现浪费和消灭浪费的过程。

价值流不是仅仅发源于自身企业的单一流,而是由若干供应商的涓涓源头汇集起来的多分支的脉络。从原材料开始,构成产品的多个零件的价值流,在顺流而下的过程中陆续汇集到一起,所以必须关注生产具体产品的所有具体活动,考察他们之间的相互作用,要向那些单独的或组合起来后不能给用户创造价值、或者不能带来最优价值的行为挑战。必须认识到无论哪个企业,孤立地改造价值流的活动其作用都是有限的,必须一路回溯,改进整个价值流域的过程,上下游企业必须共同重新思考各自的经营方法,使各自隔离的对手变为合作的精益联合体。

3、强调“流动”——变成批与排队为连续流动

如果正确地确定“价值”是精益思想的基本观点,识别“价值流”是精益思想的准备和入门的话,“流动”和“拉动”则是精益思想实现价值的中坚。精益思想要求创造价值的各个活动(步骤)流动起来,强调的是不间断的“流动”。价值流本身的含义就是“动”的,但是由于根深蒂固的传统观念和作法,如部门间的分工、部门间的交流和转移时的等待、大批量生产(机床旁边等待在制品)等等间断了本应动起来的价值流,精益生产将所有的停滞作为企业的浪费,号召“所有人都必须和部门化的、批量生产的思想做斗争”,用持续改进、JIT、单件流等方法在任何精益生产条件下创造价值的连续流动。

4、以需求“拉动”——由顾客需求拉动价值链

“拉动”就是按客户的需求投入与产出,使客户精确地在他们需要的时间得到需要的东西。实行拉动以后用户或制造的下游就像在超市的货架上一样,取到他们所需要的东西,而不是把用户不太想要的产品强行推销给用户。拉动原则的运用使得生产和需求直接对应,消除了过早、过量的投入,而减少了大量的库存和现场在制品,大量压缩了提前期。拉动原则更深远的意义在于使企业具备了用户有需要就能立即进行设计、计划和制造出用户真正需要的产品的能力,最后实现抛开预测,直接按用户需要进行生产的方式。

5、追求尽善尽美

改善的结果必然是价值流动的速度显著加快,这样就必须不断地用价值流分析方法找出更隐藏的浪费,以便进一步的改进,这样的良性循环使企业各环节成为趋向尽善尽美的努力过程。精益思想定义企业基本目标是:通过尽善尽美的价值创造过程(包括对设计、制造和对产品、服务整个生命周期的支持),为用户提供尽善尽美的价值。对尽善尽美的持续追求,将造就一个永远充满活力、不断进步的企业。

(二)精益生产的核心原则——杜绝浪费

用精益思想的5个基本观念重新审视传统的企业生产组织体系,就会发现企业中到处存在着不精益的现象。精益思想把一切不增值的行为都视为浪费。浪费一词在精益管理中有两层概念:一是不增加价值的活动,是浪费;二是尽管是增加价值的活动,但是所用资源超过了“绝对最少”的界限,也是浪费。制造企业中常见的浪费主要有8种。如:(1)不良、修理的浪费;(2)过分加工的浪费;(3)多余动作的浪费;(4)搬运动作的浪费;(5)库存的浪费;(6)制造过多、过早的浪费;(7)等待的浪费;(8)管理的浪费。要实现精益管理就要遵循这些原则,精益原则是和浪费直接对立的,它反对和致力于消除任何形式的浪费。只有所有的活动和行为在致力于为顾客创造价值时,这才是符合精益管理原则,否则就是和精益思想相对立。

(三)精益生产的核心理念——只做有价值的工作

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精益生产的核心理念,是只做有价值的工作,并且能快速应对市场的需求。因此,像换模、调整等没有产品产生的时间,以及各种库存、不良等浪费都是应排除的对象。传统的管理理念认为“库存是必要的恶物”,在精益生产方式中,已经成为“库存是万恶之源”。精益生产方式追求生产的同步化、生产的均衡化、“单件流”生产以及作业人数的弹性化、物流供应的准时化,能极大限度地排除传统生产方式中所存在的诸多浪费及缩短制程时间,创造出低成本、高品质、少库存、能快速对应市场的经营绩效。

二、精益生产方式的导入

(一)第一步,现场管理水平提升:彻底的5S

首先通过彻底实施5S管理,改变企业的现场面貌,确保空间有效利用,减少各种“寻找”的时间,提高效率,创造明朗、有序的工作环境,最终达到全体员工遵守规定的习惯和不断寻求改善的职业素养。公司各阶层人员通过全面参与实施5S,了解什么是“目视”管理、什么是“看板”管理、什么是“场所、方法、标识”三要素、什么是“定点、定容、定量”三定原则,之后才能有效地推行精益生产。

(二) 第二步,生产同步化,缩短作业切换时间

生产同步化的目的,就是要尽量使工序间在制品数量接近于零。也就是说,前工序的加工一结束,应该立即转到下一工序。精益生产的做法,是使组装线和机加工或子组装线的生产几乎同步进行,使产品实行单件生产、单件流动。为了实现这一点,精益生产在作业区或设备布置以及作业人员的配置上,需要采取全新的方法。这些方法主要包括:(1)单件流动。做一个,传送一个,检查一个,产出一个;(2)按加工顺序排列机器设备,尽可能使设备的布置流水线化;(3)按事先计算的节拍进行生产;(4)实施站立式走动作业;(5)培养多能工,实现少人化;(6)使用小型、便宜的设备;(7)按“U”形布置生产线;(8)实施标准化作业。

(三) 第三步,实施生产均衡化

只有实现均衡化生产,才能大大减少以至消除原材料、外购件、在制品与成品的库存。在精益生产中,做一个产品要花多少时间,不是由机器设备或作业者作业速度决定的,而是由市场的订单数量来决定的。所以在精益生产方式中不存在“做一个产品要花多少时间”,而是“多长时间做出一个产品才好”,这就是按生产节拍组织生产,是实施均衡化生产的精髓所在。假如一天市场需要量是100个,工作时间是480分钟,那么就应该使生产线每隔4.8分钟生产一个产品,使每一个环节都按均衡化生产的需求来安排各自的节拍,而不是连续做得越快越好。

(四) 第四步,实施看板管理

为了实施精益生产方式的“拉动式”生产,实现同步化生产,确保实施后工序领取、一个流生产、生产均衡化等手段,精益生产方式采用“看板”管理工具。为了有效实施看板管理,通常需要对设备进行重新排列,重新布置,要做到各工序所使用每种零部件都只有一个发出地(前工序),在整个生产过程中零部件要有明确的、固定的移动路线。在看板管理中,将物流与信息流区分为工序之间的物流与信息流和工序内的物流与信息流,分别由传送看板与生产看板进行控制。所以精益生产方式中所指的“看板”与一般意义上所理解的“看板”有着本质的区别,精益生产方式中所指的看板是衔接上下工序工作的指令和信息纽带。看板操作须遵守以下6个使用规则:(1)没有看板不能生产,也不能搬运;(2)看板只能来自后工序;(3)前工序只能生产后工序取走的部分;(4)前工序按收到看板的顺序进行生产;(5)看板必须与实物在一起;(6)不能把不良品交给后工序。

(五)第五步,实施准时采购与准时物流(Just-In-Time)

推行精益生产方式,除了消除在制品库存和成品库存外,还必须消除原材料和外购件的库存,实施准时化采购。精益化管理的观念必须向企业制造链的上下游进行延伸,对整个供应链及物流保障体系进行精益改造,从而使企业制造链中的每一环节都能发挥出最大的效益。在精益生产方式下,为了消除采购中的浪费,主张选择较少的、合格的供应商,并与之建立长期的、互利的合作关系。只有建立长期的关系,才能建立信息共享、互信与快速沟通,才便于解决品质问题,保证准时供货。在物流过程中,主张采用先进的交通工具、通讯手段和信息技术,使每个人在物流过程中实现增值,同时精益物流要求企业在组织结构上,要纵向减少层次,横向打破部门壁垒,依靠技术手段提高效率,为顾客实行准确、准时配送,满足客户的需要。

(六) 第六步,实施柔性化生产组织管理

柔性生产包括两方面的要求:(1)生产量的柔性。指生产系统能够允许销售量自由变化的幅度;(2)时间的柔性。指生产系统能够实现销售量自由变化的幅度所需对应的时间。如何实现柔性生产,并非生产制造系统所能单独完成的任务,柔性生产的实现,必须依靠整个企业系统柔性能力的建立,一般在制造企业中,主要包含实施内容为:(1)设计开发部门的模块化设计。设计产品时就要考虑模组化,若干个模块组成一个产品,每个模块实现产品的一部分功能,所有模块组合后实现产品的全部功能。模块化设计有利于各个单元可以独立装上及拆下,又可独立升级改进,减少生产与维修的难度。(2)生产制造部门的设备、工序编排与人员训练的柔性。柔性生产要求实行细胞式生产方式及固定变动并存的生产方式,推车式柔性生产线等,以不同的生产方式组合以确保既能满足生产效率最佳化又能满足柔性变动能力的要求。(3)企业所有组织工作的提速。通过业务流程的精益化和有效的授权管理,缩短任何业务在任何部门的办理、选择、决策等过程所用时间。(4)企业的生产组织结构的柔性。在推行精益生产的企业,除了常设部门外,经常还要设置跨部门的临时组织,成立项目小组,相互协作分工,实行并行工程。柔性组织结构要比常设的部门组织具有更高的灵活性,效率更高、适应市场需求能力更强。

精益生产方式作为一种生产管理技术,是各种手段和方法的结合,并且这些手段和方法是从各个方面来实现其基本目标的。我们将以上步骤与这些目标、方法之间的内在联系,用以下图例来简要说明.


图1 精益生产的构造体系

三、实施精益生产对组织、流程、管理与技术的要求

(一)发挥人的主观能动性和积极性是重中之重

精益思想的组织原则可以概括为“参与者(STAKEHOLDERS——客户、供应商、投资者和员工)的主动。”“主动”是指发挥所有的过程参与者的主观能动性。实现流动和消除一切浪费的结果是过程的流动加快,在快速流动的环境中,必然增加了过程参与者的精神和体力上的压力,没有过程参与者的主观能动性,所有的增值流都不可能不间断地流动起来。在向精益企业进步的过程中,发挥过去最受压抑的人的积极性最为重要。这些人主要是直接作业的员工、基层管理者、现场支持人员和供应商,要在资源和管理重心上向这些人倾斜。

(二)用团队替代金字塔的层级组织

在精益组织里,为满足客户需求而组成的综合各个专业人员的项目团队是企业完成所有过程的基本单位。在推行精益生产的企业组织内,有很多项目团队(Team)活跃于组织各种探讨与改善活动中,是精益生产实现持续改进的基石。在精益生产企业内,团队的权力和责任要有明确的规定,团队的决策权和职权与团队承担的责任相统一,领导层对团队职权内的决策和活动不进行干预,团队有责任对所在价值链部分进行持续改进。

通过发挥团队的主动性,企业将改变原先等级森严的金字塔式的结构。而金字塔式的层级制度是造成压抑员工和作业执行者的思考和改进,产生官僚主义、拖拉、反应迟钝、不流动和高成本的根源,所以要成功推行精益生产,必须弱化金字塔式的层级管理,强化团队和项目运作的组织管理方式。

(三)对员工的高度信任与关怀

企业按照整个价值链的结构和顺序进行重构,每一个员工按其工作角色分配到企业的每一个流程节点中去,然后赋予员工与他岗位职责相对应的决策权,包括具体到一个普通操作工人在发现异常状况时,有权决定立即停止整条生产线的工作,直到故障排除,这就要求必须制度化地保证给员工对工作过程持续改进的建议的机会,对员工进行精益思想和各种业务培训,多技能和轮岗培训。为建立员工对企业的高度信任,企业应向员工公开企业的订单和交付状况,企业和每一个人的质量情况,公开企业的成本和员工对企业的满意度,这一切的目的就是要使企业中从上到下的每个人都知道自己为什么工作,树立员工对自己团队的忠诚、荣誉感和责任心。

(四)组织间的关系转变为合作与协同

精益思想将供应商做为价值流的起点,供应商是整个价值流中的一员,要实现整个价值流的精益,应该组织供应商和客户尽早地了解企业的产品、过程、项目并且请供应商和客户适时地参与企业的产品、过程和项目的团队,请供应商和客户参与对企业产品、过程和项目发展的定期评审,有效地鼓励供应商和客户,奖励他们对共同业绩的改进等等,都是降低全过程成本的有效因素。精益思想要求企业与供应商的关系成为协同与合作的新型伙伴关系,共同为减少整个价值链的浪费而努力。另一方面,帮助供应商实现精益生产是这种新型伙伴关系的又一种体现。

(五)精益的企业文化

在精益思想的指导下,精益企业的形成体现了新的人际关系、新的组织间关系和员工责任感的新型企业文化氛围:比如一次无故障交货的质量意识,全员设备维护的意识,建立有效的计划预防维修系统的意识,工作环境应该清洁、有序并符合5S标准的意识,产品和工艺过程的设计遵守DFM(成批设计)/DFA(集成设计)和价值工程意识等。“不相互责备”原则,是建立相互信任与支持的基础,当短期目标与精益进步不一致时,精益企业的管理者选择的是坚持精益原则,持续不断改进的努力,只有始终如一的坚持和贯彻,才能形成精益的企业文化。

(六)改造好精益制造环境中的信息系统

由于精益思想强调发挥人的作用,实行简单易行的拉式生产计划与控制和可视化管理等,快节奏、不间断的价值流和高效率的团队工作对在精益环境下的信息系统提出了更高的要求,但是ERP是诞生在大批量生产环境下的管理信息系统,在重要的管理理念和管理模型上,对精益制造环境将是不适应的,以精益思想为指导的ERP系统将是面向精益制造的新型企业需要认真考虑的课题。精益ERP需要在原有业务设计模式基础上进行更深刻的脱胎换骨的改变,信息系统的实施将帮助和引导企业加速它的精益历程,提高流程管理的程序化、自动化和信息集成化水平,对原有业务流程体系进行简化和完善,是精益制造不可缺少的技术支持。

四、结语

相对于追求规模经济的大批量生产方式和追求范围经济的顾客化生产方式而言,精益生产是这两个生产发展历史阶段的里程碑。在精益生产模式中,同时存在着规模经济和范围经济的特征。它从生产运作管理、产品开发、质量管理、供应链管理和企业管理等各方面全面突破了大批量生产的管理思想,创造了各种新型管理模式,为新一代生产模式的发展提供了必要条件。同时,在组织和人员管理上,它明确了以人为本的基本管理哲理,历史性地提出了团队工作和授权的发展方向。因此,我们认为精益生产是生产发展史上的里程碑。

基于我国国情,制造业将在较长一段时间仍是支撑我国国民经济持续快速发展的重要支柱之一,另一方面,我国制造业的发展现状存在过度竞争、生产过剩、变革加剧等危机。进入21世纪后,信息技术的发展、国家之间经济交往的深化,使得经济全球化比任何其他变化来得都快,所有的行业都在发生着迅速而深刻的变化,企业发展的规模、速度和标准随着企业外部环境的变化也发生了巨大的变化,实际上,从中国加入WTO到现在,我国的企业已经不存在国内的竞争了,国内竞争全球化已经成为无可争辩的现实,这就迫使我们的企业不仅要为提高竞争力和获得持续成功而进行变革,而且还要为企业的生存进行重大调整。变化的时代需要变革的企业,企业的核心成长能力也在于变革,要么变革,要么死亡。中国的制造企业应当学会运用精益生产及精益管理思想,对自身进行重新定位,通过及时满足市场多元化需求、整合内外部生产与管理组织体系和资源,建立足够柔性、快速与灵活的应变模式,从而提高搏击市场的竞争能力,才能求得企业的持续健康发展。

  

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