在流动、拉动和均衡化之前,先建立基本稳定性

最近几次的现场走访让我发现,我以前的一些假设是错误的。我以前一直认为,大多数公司的流程都相当稳定,可以立刻开始实施流动、拉动和均衡化生产,但现在发现我错了。在这里,“稳定性”指的是每一个流程都具备足够的过程能力(capable),也就是说,每次操作都能生产出合格的产品,或者获得预期的结果。“稳定性”还指每一个流程的设备都是可用的(available),当需要生产时,就可以正常运转。过程能力(capability)和可用率(availability,又译为“可动率”)相结合,即构成了一个流程的“基本稳定性”。

我很久以前就听说,丰田公司的任何一条新流水线在正式投产时,设备可用率平均达到97%,而且几乎不会生产出不良品。通过改善,这些设备的可用率逐渐向100%进军。即使在最复杂的生产线上,比如发动机缸体的机加工,丰田也达到并维持着85%的可用率,而且产品没有缺陷。这就是基本稳定性的一个极好范例。

但是,在最近几次现场访问中,我惊讶地发现,在没有缺料的情况下,许多装配生产单元(比汽车整车的流水线要简单得多)的设备可用率往往达不到90%。同时,在生产单元的末端或整个工厂生产线的末端,还发现数量不菲的不良品,造成大量返工。在较为复杂的机床加工中,设备可用率往往低于60%,有时甚至低至40%,同时在流程中会生产出大量不良品。更值得一提的是,这些被走访的公司中不乏家喻户晓的跨国公司,它们都声称已经在精益生产上卓有成效。

在缺乏足够稳定性的情况下,实施连续流和拉动式生产系统,无疑是非常困难的。让这些生产线维持运行的唯一可能性,就是在各个工序间储备大量的在制品。但库存会掩盖问题,妨碍进一步的改善。因此,我得出一个结论:在尝试实施流动和拉动式生产之前,必须先建立基本的稳定性。

(我想补充说明一点,这个问题并不仅仅存在于制造业。我最近预约了一个身体检查,可是由于设备故障,我不得不重新预约了两次。此外,不知道读者对机场的登机桥维修保养是否熟悉?我在旅行中发现每20次航班中,就会有一次登机桥发生故障,因而延误飞机起飞或者乘客下机的时间。还有,那些机场的自动人行道,为什么会发生故障呢?我几乎每次出行,都会碰到至少一条不能运行的自动人行道。此外,为什么没有人能保证,公司的电子邮件服务器可以正常运行?在我们生活的方方面面,到处可见设备不能正常运转的情况,其实很多情况是可以避免的。)

流程不稳定可以归类为以下六种:
1.停机:设备故障导致流程无法运行(这也被称为“重大的系统故障”,或者“系统停顿”)。
2.换型:生产过程中,从一种产品转换为另一种产品。
3.短暂停顿:仅几秒钟。
4.周期时间的波动:当流程操作实际消耗的时间比预定计划长的时候。
5.废品:生产效率会因而降低。
6.返工:某些不良部件不得不重新加工,减少了生产新部件可用的时间。

这些都是不好的现象,必须立即采取措施来避免发生。但在计算设备利用率时要注意,不要混淆了“设备可用率”和“设备利用率”(utilization,又被译作“稼动率”)这两个概念。设备可用率当然越高越好:任何你需要它开动的时候,它都能正常运转。至于设备实际开动率高则可好可坏,比如为了提高设备的实际利用率,而生产了不要的产品,这就是“过量生产”,是一种最严重的浪费形式。另外有一种误区,就是为了减少换模所花费的时间,而采取大批量生产的办法,正确的做法是努力减少每次换模所需要的时间,而不是减少换模次数。还有,在流程的终点设置返工工位,来保证生产线的流动,这种做法也并不可取。

最需要强调的一点是,以上的这些问题并不会因为一些零散的改善措施而获得根本解决。如果公司只是一味地在设备发生故障时加以维修,而不是积极地识别发生故障的潜在可能,以及努力查找问题的根本原因,那么这些问题也肯定不会得到有效解决。并且这些问题很快会发生在新设备上(有时,公司购买新设备,是因为旧设备不再有效地运转,满足不了客户需求)。除非在新设备安装之前,已经精心设计一套维护系统,而且在使用过程中,有系统地保养设备,否则设备故障的问题还是难以避免。

因此,当前的挑战是如何建立一个完善的维护系统,并让员工都参与到维护程序中来,帮忙收集数据,探寻根本原因,实施改进方案,这样才能旧的问题不会重复出现。此外,新的问题实际上是可以预测的,举例来说,在设备的寿命周期内,其磨损情况是可以预测的。

以上这些措施得以落实的话,精益的流动、拉动以及均衡生产都可以较为容易地逐步实现。而更令人高兴的是,很多公司会惊奇地发现,当基本稳定性建立起来后,那些产能约束将不再是问题。事实上,他们很可能发现自己的产能不但不缺乏,甚至还有相当的过剩。

2004年5月25日

【Jim Womack博士后记】
这篇文章中的很多内容都是根据和ArtSmalley的对话整理的。Art以前在丰田的主要工作是管理设备维护,他也是LEI的《均衡生产(Creating level pull)》一书的作者。
如果我现在重写这篇文章,我会讨论建立基本稳定性的全部四个因素,也就是说,除了“机(machine)”之外,还会加上人(man)、料(material)和法(method)。写这篇文章时,我正在学习全面生产维护(TPM),因此关注的范围局限于设备。在下篇文章中,我将讨论物料供应的问题,以期矫正这一缺陷。

【编者按】
在《精益思想》(1996)提出的5条原则里,并没有“建立基本稳定性”。但Womack博士通过这篇写于2004年的这篇短文告诉我们,“建立基本稳定性”应该是实施流动、拉动和均衡生产的前提,而作者之所以未将这一点放入精益思想的基本原则,则源于他们错误的估计。
今天来读这篇短文仍然很有意义,尤其是我们在中国的精益实践者,经常会发现面对的现场缺乏足够的基本稳定性。
想象一下这样的场景:我们一起爬上一座很高的塔,1000米,而这座塔就在你所在工厂的边上。我们站在塔顶,看着工厂,物料成品进进出出,而且恰好工厂屋顶透明,我们能完整地看到其运作状况。
我们能看到什么呢?客户需求变化剧烈,工厂人员抱怨不停;供应商物料供应交期质量不稳定,工厂人员抱怨不停;然而,车间内部人、机、料、法同样各种不稳定,连续稳定的生产很难持续保持,总会因为各种原因,生产被打断,工厂人员却觉得“这很正常,一直都是这样”。
作者基于观察,列举了不同公司与丰田在“设备可用率”的对比,总结归纳了流程不稳定的6个类别。如若我们能够基于此认知,建立起有效的维护系统,将能够为精益的流动、拉动和均衡生产打下坚实基础,往往也能在产能方面带来意想不到的收获。
我们不妨进一步思考,从人、机、料和法这四个方面,该如何衡量其稳定性?又该如何去提高其稳定性?
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