自动化和准时制 | IDCF

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“丰田人通过不断发现问题,消除制造故障,持续改善,最终得到突破性创新。”
——大野耐一,丰田生产方式之父

以上截图来自丰田TPS(Toyota Production System, 丰田精益生产系统)手册,可以看出准时制(JIT) 和 自动化(Jidoka)是TPS的两大关键支柱。

准时制(JIT)

JIT的基本概念

准时生产方式(Just In Time简称JIT),又称作无库存生产方式(stockless production),零库存(zero inventories),单件流(one-piece flow)或者超级市场生产方式(supermarket production),是日本丰田汽车公司在20世纪60年代实行的一种生产方式,1973年以后,这种方式对丰田公司渡过第一次能源危机起到了突出的作用,后引起其它国家生产企业的重视,并逐渐在欧洲和美国的日资企业及当地企业中推行开来,现在这一方式与源自日本的其它生产、流通方式一起被西方企业称为“日本化模式”。

准时制生产方式以准时生产为出发点,首先暴露出生产过量和其他方面的浪费,然后对设备、人员等进行淘汰、调整,达到降低成本、简化计划和提高控制的目的。

在生产现场控制技术方面,准时制的基本原则是在正确的时间,生产正确数量的零件或产品,即时生产。它将传统生产过程中前道工序向后道工序送货,改为后道工序根据“看板”向前道工序取货,看板系统是准时制生产现场控制技术的核心,但准时制不仅仅是看板管理。

准时生产制是一种理想的生产方式,这其中有两个原因。一是因为它设置了一个最高标准,一种极限,就是“零”库存。实际生产可以无限地接近这个极限,但却永远不可能达到零库存。二是因为它提供了一个不断改进的途径,即,降低库存-暴露问题-解决问题-降低库存······这是一个无限循环的过程。

主要特征

精益生产方式JIT的主要特征表现为:

  1. 品质--寻找、纠正和解决问题;
  2. 柔性--小批量、一个流;
  3. 投放市场时间--把开发时间减至最小;
  4. 产品多元化--缩短产品周期、减小规模效益影响;
  5. 效率--提高生产率、减少浪费;
  6. 适应性--标准尺寸总成、协调合作;
  7. 学习--不断改善。

看板管理

在实现JIT生产中最重要的管理工具是看板(Kanban),看板是用来控制生产现场的生产排程工具。具体而言,是一张卡片,卡片的形式随不同的企业而有差别。看板上的信息通常包括:零件号码、产品名称、制造编号、容器形式、容器容量、看板编号、移送地点和零件外观等。

JIT生产方式中,看板的功能如下:

  • 生产以及运送的工作指令:看板中记载着生产量、时间、方法、顺序以及运送量、运送时间、运送目的地、放置场所、搬运工具等信息,从装配工序逐次向前工序追溯,在装配线将所使用的零部件上所带的看板取下,以此再去前工序领取。“后工序领取”以及“JIT生产”就是这样通过看板来实现的。
  • 防止过量生产和过量运送:看板必须按照既定的运用规则来使用。其中一条规则是:“没有看板不能生产,也不能运送。”根据这一规则,看板数量减少,则生产量也相应减少。由于看板所表示的只是必要的量,因此通过看板的运用能够做到自动防止过量生产以及适量运送。
  • 进行“目视管理”的工具:看板的另一条运用规则是“”看板必须在实物上存放”,“前工序按照看板取下的顺序进行生产”。根据这一规则,作业现场的管理人员对生产的优先顺序能够一目了然,易于管理。通过看板就可知道后工序的作业进展情况、库存情况等等。
  • 改善的工具:在JIT生产方式中,通过不断减少看板数量来减少在制品的中间储存。在一般情况下,如果在制品库存较高、即使设备出现故障、不良品数目增加也不会影响到后道工序的生产,所以容易把这些问题掩盖起来。而且即使有人员过剩,也不易察觉。根据看板的运用规则之一"不能把不良品送往后工序",后工序所需得不到满足,就会造成全线停工,由此可立即使问题暴露,从而必须立即采取改善措施来解决问题。这样通过改善活动不仅使问题得到了解决。也使生产线的"体质"不断增强,带来了生产率的提高。JIT生产方式的目标是要最终实现无储存生产系统,而看板提供了一个朝着这个方向迈进的工具。

自働化(JIDOKA)

福特流水线将汽车的总装时间缩短了八倍,从12小时缩短到了1.5小时以下;成本降低了一倍。而丰田佐吉发明的自働化,让一个工人可以同时照管30-40台设备,将人的价值创造能力提高了30倍以上。

作为丰田生产方式两大支柱之一的“自働化”,是丰田佐吉对工业文明的最大贡献。

自働化包含了两重含义:

  • 一是自动化,即用机器替代人的操作,发展到今天,演变为了“简易自动化”。
  • 二是自働化,即机器具备异常发现和报警功能。其实,现在的MES系统和“智能化设备”都是这个方向上的迭代发展。

但是,授权给一线操作者,让人的智能来发现异常和报警,在其他地区没有普及开,反而是追求了让“机器智能”取代“人的智能”。这两种不同的道路,可能就是日本制造和欧美制造理念上的分歧所在。

自働化的本质

自动换梭、自动运行,是机器取代人的操作,减轻了人的劳动强度。生产效率的提升是机器速度提高带来的,体现出了专业技术人员的价值,但操作者的价值并未提高。这叫“自动化”。

异常停机并报警,是让机器具备了人的识错能力,从而让操作者不再是机器的保姆,减少了操作者不创造价值的动作(闲视),提高了操作者的价值创造率(多机台作业),专业技术人员和操作者的价值都得到了体现。因此,丰田佐吉造了个新字,叫“自働化”。

不能将自働化单纯理解为保证质量,更全面的理解是保证质量的同时,提高人的作业效率。而且异常不只是造成质量问题,还会造成安全,设备运行,成本提高等等各种问题。因此发现异常就停止才是核心。

安灯

安灯(Andon)为日语的音译。【安灯系统】指企业用分布于车间各处的灯光和声音报警系统收集生产线上有关设备和质量等信息的信息管理工具。安灯系统起源于日本丰田,主要用于实现车间现场的目视管理。

在一个安灯系统中每个设备或工作站都装配有【呼叫灯】,如果生产过程中发现问题,操作员(或设备自己)会将灯打开引起注意,使得生产过程中的问题得到及时处理,避免生产过程的中断或减少它们重复发生的可能性。

随后,该工段班组长在得到报警后会【立刻】赶往相关工位,和员工共同临时确认和解决问题。如果立刻能够解决,则由班组长解决后关闭安灯,则全线不会停,也不会对其它工位、工人造成任何影响。反过来,在一个节拍时间内解决不了的问题,车会在被流水线传送带运送进入到下一个车位(工位)时,自动停止,即为“定位置停止”,即生产线某一段停线(而不是整条线)。

“在丰田,每一个班组干一天活,平均要叫停生产线1000次!”

丰田人的厉害之处就在于持续改善,每当安灯亮起,丰田人就知道改善的机会到了。而且这个改善,不是表面上“形”的改善,丰田不会把错误归结于某一个人,而是把错误归结于系统。毕竟,现场班组长和员工一起采取的,只能是临时解决对策,所以,每天所有安灯暴露的问题都会被汇总后得到防止再次发生的彻底对策。

于是拉绳次数才越来越少。但是即便这样做了几十年,到现在丰田每天也还是有3-5%的“停线率”,也就是说会真的“停止”。而这也是丰田“持续改善”的源动力,只要企业在发展,现场就一定有新问题发生,就一定需要”改善“。

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