均衡化生产:不怕人人慢,就怕有人站。
大批量生产的代表是福特的流水线。一种车型,从日出干到日落,从正月初一干到大年三十,宇宙不重启,工人不换线(当然这是说笑)。
优点是产量大,效率高,单位生产成本低。
缺点是完全忽视客户需求,不管你要什么,反正我只有T型车,而且浪费还高(过量生产)。
与大批量生产相对的另一个极端是“私人定制”。只有想不到,没有做不到。只是基本上这个词是跟昂贵、高端、奢侈品联系在一起,没钱的人玩不了这个。普通人不要说没见过,听都没听过。
优点是独一无二,一旦有一个,这个牛可以吹一辈子。
缺点是无法普及,受众面太窄,难以规模化。
个人化定制的一个比较典型的代表是戴尔。从来不准备任何成品库存,接到订单,于36小时内完成生产装配,从收到订单到送货到客户手中不会超过5天。
这在一定程度上满足了个性化的需求,同时还兼顾了普通受众。
只是在戴尔的这个模式中,代工厂和供应商日子也不太好过,因为市场波动的风险完全由代工厂供应商承担(这个好像有点不太地道)。
工业化大批量生产的“千篇一律,千人一面”,与个性化需求的“别出心裁,独树一帜”似乎有天然对立的矛盾,难以调和,那到底有没有一种两全其美的供给侧改革新模式呢?
当然有,那就是大野耐一先生万般无奈之下创造的TPS及TPS最重要的基础之一,
均衡化生产。
一般而言,当你试图应用丰田生产方式时,应该做的第一件事是把生产均衡化。这是生产控制或生产管理者的首要责任。为使生产日程平稳,生产均衡化,可能需要某些提前送货或者延后送货作业,也可能要求一些顾客等候一段短时间。等到生产量维持一个月的相同或稳定水准后,便可以应用拉动式生产,并平衡组装线。但是,若产出水准天天变化,就没有道理实施其他制度。因为,在这种情况下,你根本没有办法把工作标准化。
——丰田汽车公司总裁张富士夫
张富士夫是大野耐一的门徒,自1966年开始,不间断跟随大野耐一先生15年,也是TPS的忠实信徒和坚定践行者。
相信他已经完全通晓TPS的要义与精髓,所以当他说出上面这段话时,那我们所有人都有理由相信,
均衡化生产一定是实施TPS最为重要的基础工作。
01 什么是均衡化生产
均衡化生产,也叫平准化生产。即各种产品的生产节拍与对应产品的平均销售节拍一致。
这里首先要明确的是,产品的生产节拍是指整个流程,不是某个工序的生产节拍。也就是整个生产系统的生产节拍必须跟产品的平均销售节拍一致。也就是说,均衡化是指整个生产系统的均衡,而不是某个局部的均衡。尽管实施时,是从一个局部到另一个局部。
另外这个定义的关键在于平均销售节拍。
记住,既然是平均销售节拍,就肯定不是实际销售节拍。
所以,均衡化生产不是依据客户的真实需求(订单)来生产的。
那么,如果均衡化生产部是依据订单来生产的(BUILD TO
ORDER),那是依据什么来生产的呢?
答案会出乎很多人的意外,
因为,它是按照库存需求来生产的 (BUILD TO STOCK)。
这不是开玩笑,虽然我知道这会超出很多人对于均衡化生产和精益生产的认知。
精益的核心目标就是消灭浪费,那为什么又要主动建立库存这样一种浪费呢?
正如前面提到的那样,均衡化生产是尽可能满足市场多样化并且最经济可行的一种办法(在目前是如此)。
也就是,在目前这种供需条件下,均衡化生产可能是在兼顾满足客户需求和经济成本的一种最优解。当这种供需环境发生显著改变时,或者生产力已经进化到能突破目前的技术壁垒和障碍时,那就到了跟均衡化生产说再见的时候了。
当处于卖方市场,大众没有选择或选择很少时,那么大批量生产一定是最经济的方式。同时,在这种模式下更容易取得产出的均匀化,因为计算跟简单,产出能力=最大的设备生产能力。推动生产就是这样来的。
但是,多样化是现代人的价值观的象征。并且随着社会进步和财务增加,这种多样化在日常生活中也是与日俱增,比比皆是。比如说很多人穿件衣服都担心跟别人撞衫。
在汽车行业中。“多样化”是削弱汽车大批量生产效果的主要因素。这也是TPS或精益生产产生的一个非常大的背景。
对于均衡化生产来说。
首先,它必然要以尽可能满足客户需求为前提,这就导致它完全不可能按照大批量生产的方式来进行生产。客户可能延迟1个星期收货不会有什么问题,但如果要延迟3个月后才能交付,估计你只能看到客户决绝而去的背影。当然,铁粉例外。
同时,它还要兼顾生产成本。在精益生产中,降低成本的唯一方法就是减少浪费。也就是说它还要尽可能减少浪费。
所以在生产中你要尽可能的减少波动和调整。而干过制造业的都知道,库存就是波动和调整的减震器或蓄水池,所以又要保持适当的库存。
说到底,均衡化生产其实是一种迫不得已的产物。而且事实上,无法否认的是,多样化与均衡化实际上是成反比,越多样化就越难取得均衡化。希望日后会有更佳的解决方案。
均衡化生产包括4个方面的均衡化。
首先,要有稳定的时间间距用来制定均衡化生产日程表。
比如这个时间间距是1天,4小时,2小时还是1小时。
在初期阶段,一般都以天为单位,这是建立稳定性的基础。如果这个间距开始太短,则开始就难以维持系统的运转,如果太长,则没有意义。
其次,产品的产量在规定的时间间隔内要保持稳定和统一。
再其次,产品组合,即在时间间隔内各种款式产品的产出比例(生产总数)要保持稳定和统一。
最后,产品的生产顺序,即产品数量与组合的顺序(包括混合生产),在时间间隔内要保持稳定和统一。
在上面4个内容中,时间间隔是首先就要确定的。其他3个方面的均衡化的困难程度依次增大。
也可以说是产量均衡化比较容易,生产顺序的均衡化则很困难。
生产日程表是针对装配流程(或出货前的最后一个生产流程)。对于前道流程,并不需要制定额外的生产日程表。因为通过看板的拉动可以实现。
同时,有了这个生产日程表,就不再需要其他外部的生产日程安排或规划。
02 为什么要均衡化生产
多样化的需求导致批量生产行不通,因为无法及时满足客户需求。
同时批量生产会产生过量生产的浪费,而这也是现代企业的无法承受之重。
所以只能以客户的实际需求来进行拉动生产,这是一个无法避免的必然趋势。
但是现在客户的需求太善变而不稳定了。
以汽车为例,仅仅从汽车的大小,车身样式,发动机,车辆规格,变速方法的不同搭配来看,数量达几千种之多。
如果把颜色,内饰以及各种配件这类要求也都考虑进去,这就太多了。对于汽车制造厂家来说,生产相同车子的机会就实在是太少了。
而拉动生产就会意味着后道工序在时间和数量上是以零散的方式向前道工序领取。
那么前道工序势必在人力和设备上都不得不留有余地,以备后道工序不时之需,这就是非常沉重的负担。
不知道什么时候要多少什么东西,对谁来说都不是一个愉快的体验。
让你这样做,你也容易跟别人翻脸。
后道工序领取的时间和数量越零散,前道工序在人力和设备方面留有的余地就越大。
因此最后一道工序在生产和订货上的参差不齐等不良影响,都要依次波及到前面的每一道工序。
根据著名的“牛鞭效应”(bull whip effect),后端的任何一个需求变动将通过整个价值链产生涟漪效应,在前端无限放大。
所以在完全按照按订单生产的生产模式中,显著的问题是库存很高,呆滞品很多,资源使用不均衡,对上游制程冲击大,制造混乱无序,生产周期长且不可预测。
而要解决这些问题,目前最好的方法就是均衡化生产,或者说以均衡化生产为基础的精益生产。
均衡化生产能满足大部分的客户需求。
均衡生产的日程表是根据主要客户(主要产品)的需求制作出来的。
通常是以产品高峰需求的80%来作为平均需求量,这样就满足了大部分客户的需求。这跟任何社会和经济行为都是一样的,以满足大部分的需求为目的(满足每一个个体的需求是不可能的)。
均衡化生产为企业资源规划提供了标准化的核心。
杜绝浪费是精益生产的核心。
所以MUDA这个词对于接触过精益生产或TPS的人来说都不陌生。
但在TPS中,还有另外两个以M开头的名词,也同等重要。
一个是MURA。MURA的意思是符合过重,即指员工,设备所从事的工作超出他们的实际能力,在这种状态下进行的生产,必然是滋生次品和安全问题。还有那满肚子怨气,看一下去年起开始民怨沸腾的996制度就知道了。
一个是MURI。MURI是指不均衡。说直白点就是忙的忙死,闲的闲死。包括人和设备。
而MUDA实际上就是这两个M的结果,并且是不好的那个。
这就好像如果老板给你的工作任务清晰有序并完全符合你的能力特质,那当然每天工作心情愉快。
反之,如果老板每天颠三倒四,不停的整一些幺蛾子,那肯定每天上班如上坟。
而均衡生产就是规避MURA和MURI提供一个必要的基础和前提。
均衡化生产就是通过稳定需求的预期来创造一个稳定的过程。只有在一个稳态的环境中,才能理性的评估真个制程的能力并制定合理的要求,也只有在稳态的环境中,才能及时发现和解决问题。
均衡化生产是一种持续改善的手段。
让你的生产均衡化,最终应该成为一种强加给自己的选择。
因为这是一种认知上的选择,而且这种选择会带来一些负面影响。只要你实施均衡化生产,你就不可避免的要面临一些压力,比如不停的处理生产中的异常,比如面临无法及时完成生产的风险。
人的天性是躲避风险。大部分人习惯花很多时间来灭火,或选择把“火”藏得更深一些,然后希望这些“火”有一天自然而然的消失。但不幸的是,这种事情不会发生,暂时不见的问题会在某天反扑回来,并且更猛烈。
跟其他很多精益生产的工具一样,均衡化生产最磨人的就是让工厂自己实施有潜在伤害的模式,通过持续的刺激和反应不断提高自身的能力,逐渐变得强壮。
最理想的方式当然是组装工序彻底实现均衡化生产,当然,这是既无可能完成的任务。
所以,只能是力争实现均衡化。
丰田事实上比任何人都清楚这一点,但在持续的坚持和改善之后,突然之间发现他们领先对手领先太多太多。
丰田汽车工业公司内部的冲压机程序的变换(也就是换模生产),在1950年前后换一次需要两三个小时。到了1960年前后,随着公司内部实行“均衡化”生产,便大幅度缩减到一个小时以内,只用十五分钟。1975年以后,甚至进一步缩减到仅仅需要三分钟。
——大野耐一《丰田生产方式》
03 实施均衡化生产的步骤
确定生产日程表的时间间隔。
通常以1天为初始阶段的起点。过程稳定并经过改善后可以逐步缩减。
识别重要的项目(如客户和产品)。
这是追求最大效益的必然举措。
需要找出重要领域的重要产品(就是对效益和利润贡献最大的产品)。
这些识别包括提出那些变动大仓促之间难以均衡化的产品。
确定平均量。
通常以高峰需求的80%作为平均产量,但也可以根据实际情况变通。
不要陷入数据的泥沼,无论如何你所确定的平均产量不是太高,就是太低,不太可能刚刚好。
重要的是,一旦决定,就严格按照计划实施,然后及时采取改善行动。
确定各产品的生产频次(多久生产一次,一次生产多少)。
根据实际情况决定,最佳的生产形态是以2位乘数。
比如,每天需求量为经济产量的1/2,则2天生产一次,为产量的1/4,则4天生产一次。
确定各产品的切换顺序。
这要根据不同产品之间切换所需的时间和技术难度来确定。
目标是把切换时间的负面影响降到最低。
制定均衡化的生产日程表。
大多数的实际处理数字不会很看起来很每天都很平均,这个没有什么关系,只要差距量控制在合理的范围内(通常以10%为上限),就是可以接受的。
根据均衡生产日程表明确组装节拍时间。
节拍时间以前已经介绍过。
根据节拍时间对装配作业进行标准化。
标准化作业以前已经介绍过。
装配作业试生产以稳定满足日程表的需求。
先稳定装配作业。
根据节拍时间确定对前道工序的拉动方式。
这包括看板方式,看板数量等。
逐道工序向前拉动。
逐道工序试生产以稳定满足日程表的需求。
逐步推进非常重要。
不要大干快上,贪多图快。
逐步渐进均衡化生产和进阶均衡化生产。
比如改善产品组合,改善产品生产顺序等。
但不要急,等你开始享受前面几个步骤再说。
04 结束语
均衡化生产不仅仅是制定一张均衡化的生产日程表。
根据日程表来进行实际生产要远比制定日程表困难得多。
一开始,一定会发现许多障碍,阻挠你遵循此生产日程表,你必须有条不紊的找出这些障碍并加以纠正,才能达到稳定性。
公司内部应该将日程表当做“顾客的声音”(虽然并不完全是),这是一项明确定义的协议,代表是顾客需求均衡,并有利于制程的稳定实施。既然是顾客的要求,就要时刻以满足顾客要求为目标。如果没有达到,就是影响顾客满意。
这需要相当大的决心!
在精益生产的推行中最常见但有最难避免的心态是急功近利而又意志薄弱。开始时头脑发热,大干快上,结果到处起火,然后马上丢盔弃甲,宣称“在我公司,精益生产行不通”。
开始用力过猛,然后浅尝则之,过度使用后又低度使用,这是绝大部分公司精益失败的原因!
大家都在追求一个井然有序的均衡化,并将其视为精益生产的象征,但是这些目标可能相当遥远,视你工厂目前的状态而定。不要忘了,丰田花了50多年才获得今天的成功,并且现在还在为实现真正的精益生产而持续奋斗。重点在于把握分寸,更要勇往直前。
诚如大野耐一先生所说:
相较于快速,起跑领先,但偶尔停下来打盹的兔子,慢但稳定持续的乌龟更不会导致浪费情形,表现也较令人满意。惟有当所有员工都变成行动缓慢但稳定持续的乌龟时,才能实现丰田生产方式。