第17章 精细生产
概述
准时生产的实现
实行精细生产的条件和
保证
1华中科大管理学院陈荣秋马士华
概述
精细生产的起源
精细生产的哲理
有关浪费的概念
2华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的起源
精细生产(Lean Production,
LP)是强调精打细算、使资
源消耗最少的一种生产哲理和
生产方式,它包含一系列通过
消除浪费和简化过程来降低成
本的原理和实践。它是继大量
生产(Mass Production,
MP)方式之后,对人类社会
和人们的生活方式影响最大的
一种生产方式,是新时代工业
化的象征,它将改变整个世界。
3华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的起源
(续)
日本丰田汽车公司从一个不起眼的小公司发展成为世
界最大的汽车制造商,使人们关注它创立的“丰田生
产系统”(Toyota Production System, TPS)。
美国麻省理工学院的MBA学生John Krafcik在其硕士
学位论文的基础上于1988年秋天在在《斯隆管理评论
》上发表了一篇文章Triumph of the Lean Production
System,首次提出Lean Production这个名称。
后来,麻省理工学院国际汽车项目组(International
Motor Vehicle Program, IMVP)继续John Krafcik的研
究,由Jim Womack, Daniel Jones, and Daniel Roos合著
的《改变世界的机器》(The Machine That Changed
the World)对精细生产进行了更深入的研究。
4华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的起源
(续)
从手工生产到大量生产
手工生产方式
大量生产方式的兴起
从大量生产到精细生产
大量生产方式的衰落
精细生产方式的出现
三种生产方式的比较 5华中科大管理学院陈荣秋马士华
手工生产方式 大量生产方式 精细生产方式
产品特点
加工设备和工艺
装备
分工与工作内容
操作工人
库存水平
制造成本
产品质量
权力与责任分配
完全按顾客要求
通用 灵活 便宜
粗略 丰富多样
懂设计制造具有
高操作技艺
高
高
低
分散
标准化品种单一
专用 高效 昂贵
细致 简单 重复
不需专门技能
高
低
高
集中
品种规格多样系
列化
柔性高 效率高
较粗 多技能 丰
富
低
更低
更高
分散
三种生产方式的比较
精细生产方式的起源
(续)
6华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的哲理
精细生产的基本含义
消除浪费
持续改进
7华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的哲理
(续)
精细生产的基本含义
英文词“Lean”的本意是指人或动物瘦,没有脂
肪。译成“精细生产”反映了“Lean”的本意,
反映了 Lean Production的实质。英文中还有Fat
Production的说法,意指维持高库存的“粗放生产
”。
企业中的库存如同人体内的脂肪。
精细生产是资源稀缺引起的,精细生产是对一切
资源的占用少、利用率高的生产方式。资源包括
土地、厂房、设备、物料、人员、时间和资金。
8华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的哲理
(续)
消除浪费
要实现以尽可能少的资源消耗为最终顾客创造更
多价值,就要不断消除浪费。
什么是浪费?凡是超出为最终顾客增加价值所必
需的绝对最少的物料、机器和人力资源的部分,
都是浪费。有两层意思:一是不为最终顾客创造
价值的活动,是浪费;二是尽管是创造价值的活
动,所用的资源超过了“绝对最少”的界限,也
是浪费。
为什么要不断消除浪费?归根结底是通过成本领
先提高企业的竞争力。
9华中科大管理学院陈荣秋马士华
精细生产的哲理
(续)
持续改进
消除浪费是精细生产的目标,持续改进是实现消
除浪费的途径。
改进,就是永远不满足于现状,不断地发现问题,
寻找原因,提出改进措施,改变工作方法,使工
作质量不断提高。持续改进是每个职工的责任。
零库存和零缺陷。“零”是一种极限,可以无限
地接近它,但永远不可能达到,“零” 使得改进
永无止境。
10华中科大管理学院陈荣秋马士华
有关浪费的概念
丰田公司提出的7种浪费
设计浪费
领导造成的浪费
11华中科大管理学院陈荣秋马士华
有关浪费的概念
(续)
丰田公司提出的7种浪费
过量生产浪费
等待浪费
移动浪费
库存浪费
加工浪费
动作浪费
缺陷浪费
12华中科大管理学院陈荣秋马士华
有关浪费的概念
(续)
设计浪费
产品粗放:产品粗放表现是“肥头大耳”,使用
过多的材料,耗费过多的资源,与产品实现的功
能不相称。
产品多样化:增加受顾客欢迎的、有用的外部多
样化,减少顾客不在意的、多余的外部多样化。
减少内部多样化,它是零部件多样化引起的。零
部件多样化决定了制造工艺的多样化,零部件多
样化给制造带来很多困难,大大提高了成本。
通过产品模块化和零部件通用化减少设计浪费。
13华中科大管理学院陈荣秋马士华
有关浪费的概念
(续)
领导造成的浪费
主要包括决策错误浪费和员工才
智浪费
领导者最重要的任务是决定做正确
的事情。一旦决定要做的事情是错
误的,则所有投入的资源全部付诸
东流,造成最大的浪费。企业在决
定生产什么,生产多少等基本问题
上如果出现失误,则损失和浪费是
巨大的。
尊重员工和员工参与,重视人这一
最重要的生产力。通过“群策群力
”发掘员工的好主意,不仅大大改
进了工作,而且使员工树立了“主
人感”,使公司变成全体员工大家
的公司,这才是真正的核心竞争力!
14华中科大管理学院陈荣秋马士华
准时生产的实现
准时生产的出现
推式系统和拉式系统
看板控制
持续改进
混流生产
15华中科大管理学院陈荣秋马士华
准时生产的出现
丰田汽车公司的看板管理经历了一个产生、发展和完
善的过程。丰田公司的大野耐一,从美国超级市场的
管理结构和工作程序中受到启发,从而找到了通过看
板来实现“非常准时”思想的方法。超级市场不仅可
以“非常及时”地满足顾客对商品的需要,而且可以
“非常及时”地把顾客买走的商品进行补充。
准时生产(Just-in-Time, JIT),是精细生产方式在生
产现场的体现,它是围绕减少成品库存、在制品库存
和原材料库存而形成的一套原则和方法。准时生产的
概念传播较早,它是通过看板管理来实现的。JIT又称
作无库存生产(Stockless Production),零库存(Zero
Inventories),一个流(One-piece Flow)或者超级市场生
产方式(Supermarket Production)。
通过JIT,可以消除七种浪费中的大部分。
16华中科大管理学院陈荣秋马士华
库存掩盖生产管理问题
Quality
Problems
Material
Shortages
Machine
Breakdowns
Workload
Imbalances
Worker
Absenteeism
Out-of-Spec
Materials
Quality
Problems
在制品库存
生产中的问题
水位必须降低
17华中科大管理学院陈荣秋马士华
计划部门
输
入
输
出
WS1 WS2 WS3 WSn-1 WSn
信息流 物流
推式(push)
系统
原材料 产品
推式系统和拉式
系统
18华中科大管理学院陈荣秋马士华
推式系统和拉式
系统(续)
WS1 WS2 WS
3
WSn-1 WS
n
拉式(pull)系统
物料流 信息流
19华中科大管理学院陈荣秋马士华
推式系统和拉式
系统(续)
WS1 WS2 WS
3
WSn-1 WS
n
拉式(pull)系统
物料流 信息流
20华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制
看板通常可以分为生产看板
(Production Kanban)和传送
看板( Conveyance Kanban)
两种形式。
生产看板用于指挥工序的生产,
它规定了所生产的零件及其数
量。
传送看板用于指挥零件在前后
两道工序之间的移动。
21华中科大管理学院陈荣秋马士华
22华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
看板的功能
生产以及运送的工作指令;
防止过量生产和过量运送;
进行“目视管理”的工具;
改善的工具。
23华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
看板管理示意图
上游工作地
#1
下游工作地
#2
在制品存储
零件流动
生产看板和空容器
生产看板和满载容器
传送看板和空容器
传送看板和
满载容器
24华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
看板管理的主要工作规则
无论是生产看板还是传送看板,使用时都必须附在装
有零件的容器上;
必须由需方工序凭传送看板道供方工厂提取零件,或
由需方向供方发出信号,供方凭传送看板转运零件;
要使用标准容器;
当按生产看板加工零件时,只生产一个标准容器所容
纳数量的零件,当容器装满时,一定要将看板附在标
准容器上;
不合格的零件绝对不允许挂看板,没有挂看板的容器
绝对不允许运走。
25华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
用看板组织生产的过程
26华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
需要多少看板
式中,N为看板数,Nm为传送看板数,Np为生产看板数,
D为某零件的日需要量,b标准容器放置某零件的数量,
Tw为零件的等待时间(日),Tp为零件所需加工时间(日)
,Aw为等待时间的容差,Ap为加工时间的容差。
27华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
需要多少看板
例:对某零件的日需要量 D=24000件/天,标
准容器放置该零件数量为 b=100件/箱,每天
实行一班制,8小时为一工作日。
Tw =1小时,Tp=小时, Aw=Ap=,求所
需传送看板数和生产看板数。
解:Nm=24000(1+)/(100×8) =36(个)
Np=24000(1+)/(100×16)=18(个)
需要传送看板36个,生产看板18个。
28华中科大管理学院陈荣秋马士华
看板控制(续)
主要规则
① 看板在使用时,必须附在装有零件的容器上。
② 必须由需方到供方工作地凭传送看板提取零件或
者由需方向供方发出信号,供方凭传送看板转送零件。
③ 要使用标准容器,不许使用非标准容器或者虽使
用标准容器但不按标准数量放入。
④ 当从生产看板盒中取出一个生产看板时,只生产
一个标准容器所容纳数量的零件。当标准容器装满时,
一定要将生产看板附在标准容器上,放置到出口存放
处,且按照看板出现的先后顺序进行生产。
⑤ 不合格品不交给下道工序。
按照这些规则,就会形成一个十分简单的拉式系统。
29华中科大管理学院陈荣秋马士华
持续改进
通过控制看板的发出数量就控制了工序间的在制品的
数量。
减少看板,如出现问题,则找出原因。
要让每一个人,从工人到管理人员,都动脑筋想办法
来解决所发现的问题。
采用最简单易行的、花费最少的方法使生产在新的低
库存水平下运行。
当在较低库存水平下生产能够平稳地运行时,再减少
看板数。
这是一个无止境的改进过程,“使库房逐渐消失在厂
房中”,就实现了准时生产。
30华中科大管理学院陈荣秋马士华
混流生产
例:每月生产
A400,B300,C200,D100台
A400-B300-C200-D100,每月循
环1次
A100-B75-C50-D25,每月循环
4次
AAAA-BBB-CC-D,每月循环
100次
A-B-C-A-B-C-A-B-A-D, A每月
循环400次,B300次,C200次,
D100次,达到混流生产
随时可以提供不同产品,可以
消除成品库存。
31华中科大管理学院陈荣秋马士华
实行精细生产的
条件和保证
减少调整准备时间
从源头上保证质量
准时采购
建立U形制造单元
管理保证
32华中科大管理学院陈荣秋马士华
减少调整准备时
间
组织混流生产,必须降低调整
准备时间(set up time)
通过组织方法和技术方法,调
整准备时间是能够降低的
尽可能在机器运行时进行调整
准备;
尽可能消除停机时的调整时间;
进行人员培训;
对设备和工艺装备进行技术上
的改造。
33华中科大管理学院陈荣秋马士华
从源头保证质量
质量是实行准时生产的保证,要实行准时生
产,必须消除不合格品;
一开始就把必要的工作做正确,强调从根源
上保证质量;
不仅要对外部用户提供符合要求的产品,而
且要对内部用户提供符合要求的在制品;
一是操作工人的参与,二是要解决问题;
反馈控制对准时生产是不够的,应该采取事
前控制 :控制原因,防错。
34华中科大管理学院陈荣秋马士华
准时采购
消除原材料与外购件库存,要
比消除工序间在制品库存还要
困难,因为它不仅取决于企业
内部,还取决于供应厂家
订货、修改订货、收货、开票、
装卸、运输、质量检查、入库、
点数、运转、送货等等,都不
增加产品的价值。准时采购的
目的就是要消除这些浪费,消
除原材料与外购件的库存。
35华中科大管理学院陈荣秋马士华
准时采购(续)
准时采购包括供应商的支持与合作以及制造
过程、货物运输系统等一系列的内容。
准时采购不但可以减少库存,还可以加快库
存周转、降低提前期、提高购物的质量、获
得满意交货等效果。
选择最佳的供应商,并对供应商进行有效的
管理是准时化采购的基石。
供应商与用户的紧密合作是准时化采购成功
的钥匙。
卓有成效的采购过程质量控制是准时化采购
成功的保证。
36华中科大管理学院陈荣秋马士华
准时采购(续)
选择尽量少的、合格的供应商,
建立新型的关系
建立长期的、互利的合作伙伴
关系;
供应商具有较好的设备、技术
条件和较好的管理水平,可以
保证准时供货,保证质量;
选择尽量少的供应厂家;
距离比较近,小批量多次运输;
将供应商分层次,便于管理。
37华中科大管理学院陈荣秋马士华
建立U形制造单
元
实行准时生产的第一步是“把
库房搬到厂房里”,使问题明
显化。
第二步是不断减少工序间的在
制品库存,“使库房逐渐消失
在厂房中”。
将设备重新排列,使每个零件
从投料、加工到完工都有一条
明确的流动路线。
38华中科大管理学院陈荣秋马士华
建立U形制造单
元(续)
要开展“5S”活动。5S是指整理(Settle)、
整顿(Straighten)、清扫(Scavenge)、清洁
(Sanitary)和素养(Schooling)。
整理是区分要与不要,将不需要的东西及时清理
出现场;
整顿是对整理后需要的物品进行合理摆放;清扫
是清除垃圾、油水、杂物、铁屑等;
清洁是维持整理、整顿、清扫的状态,使设备、
工艺装备、工位器具、零件无污物,环境清洁美
化;
素养是通过前“4S”,使人们的道德观念和纪律
得到加强,做到严格遵守规章制度,尊重他人劳
动,养成良好的习惯。
39华中科大管理学院陈荣秋马士华
建立U形制造单
元(续)
U形制造单元是按产品对象布置的,一个制造
单元配备有各种不同的机床,可以完成一组
相似零件的加工。机器数按最高负荷配置。
U形制造单元的特征:
零件是一个一个地而不是一批一批地经过各种机
床加工的。
工人随着零件走,从零件进入单元到加工完离开
单元,始终是一个工人操作。工人不是固定在某
台设备上,而是逐次操作多台不同的机器。
多功能制造单元具有很大的柔性。
与直线型比较,工人行走路线短。
40华中科大管理学院陈荣秋马士华
U-型生产单元
直线型
入口
出口
41华中科大管理学院陈荣秋马士华
管理保证
推行精细生产方式是一场大变革,要求人们从观念上、
组织上和管理上发生大的改变。在思想上,要树立精
细思维方式;在组织上,要减少管理层次,要向员工
充分授权;在观念上,要引导建立精细文化。
思想 精细生产是一种整体思维方式,要求领导者从
全局出发,进行持续改进。精细生产是要从总体上消
除物料转化过程中妨碍增值的所有活动,使从原材料
到成品的整体物料流优化。它将连续的一个流(One-
piece flow)作为理想模式,强调人、机器、物料与设
施的集成和优化,从而导致质量、成本、时间和绩效
的显著改进。
42华中科大管理学院陈荣秋马士华
管理保证(续)
组织 精细生产企业具有完全新的组织及人
际关系。对企业内部,不仅要求彻底改变机
构臃肿、人浮于事的状态,而且要对劳动分
工作出调整。要减少组织的层次,尽量做到
扁平化。
文化 文化上的差异往往导致实施精细生产效
果上的差异,很多非日本企业学习精细生产
方式不成功,或者没有达到应有的绩效,其
根本原因在文化上。
43华中科大管理学院陈荣秋马士华