宋朝文 中国船舶重工集团公司第七一二研究所
一、前言
一般来讲,精益的实施按照精益现场、精益制造、精益管理和精益企业四个阶段来划分。笔者所在单位半年来一直在推行精益生产,目前尚处在精益现场的阶段。通过跟辅导老师学习,感觉对精益现场管理也有了一点粗浅的认识,遂成此文,以其抛砖引玉,共同探讨。
二、精益生产现场管理及其中心工作
一提到现场管理,很多人第一反应就是5S。其实5S管理只是其中很小一部分,而且只是作为辅助工具使用的。正确的现场管理应该是指运用科学的管理制度、标准和方法对生产现场的各生产要素,包括人、机、料、法、环、测(5M1E)及信息等,进行合理高效的计划、组织、协调和控制,使其处于良好的结合状态,以达到优质、高效、低耗、均衡、安全、文明生产的目的。
在这里,我还想跟大家交流一个概念——工业工程。工业工程是一门以系统效率和效益为目标的工程技术,对涉及人、物料、设备、信息、能源等要素组成的生产和服务系统进行集成规划、设计、改善、控制、评价和创新,它应用自然科学、数学、社会科学,特别是工程技术的理论和方法,来追求系统的效率、成本、质量、环保等指标的改善和优化,并可用于工业、农业、服务业等多种产业系统。
大家可以对比一下现场管理和工业工程的概念。两者都在强调对5M1E和信息的整合和控制,并且目的都是为了改善质量、成本及效率等。不同的是,现场管理是一个比较宽泛的概念,而工业工程则重在强调自身是一门工程技术。就本人的理解而言,可以说工业工程是现场管理的一项最为重要的技术和方法。
一般来讲,工业技术可分为两种:专业工程技术和工业工程。专业工程技术以工艺、设备、材料等为研究对象,是系统生产力实现的基本工程条件。如电子工程、化学工程等,但一般不解决在给定条件下生产率提高的问题。而工业工程则是专门解决在给定工艺、材料、技术、能源等条件下,进行资源的最优组合和配置,以达到高品质、低成本、高效率进行生产的目的,它通过量化的方法和科学的计算来保障其目的的实现。二者的差别一目了然。台湾清华大学的陈茂生教授用“水桶”理论形象地诠释了两者之间的关系。他将专业技术和工业工程比喻为水桶的两个提耳,当将水桶提起时,两者缺一都会造成“水桶”歪斜着起来,不可能把水(生产力)装满。就我所而言,笔者认为工业工程是我们的薄弱环节。
工业工程的目的是为了提高系统的效率、降低生产的成本,并提高产品质量,那么它是怎么实现的呢?我认为核心有两点:一是生产系统的优化,包括系统整体的设计及子系统的设计(如物流设计、人机设计等);二是生产的组织管理。其中,生产系统的优化是工业工程的首要任务,也是本文探讨的重点。
“丰田生产方式就是工业工程在丰田公司现代管理中的应用”,日本丰田汽车公司生产调查部部长、精益生产权威专家中山清孝说。谈到这里,想必大家明白了笔者为什么用大量篇幅介绍工业工程的原因。单就现场管理而言,我认为在丰田生产方式中,生产系统优化的核心是工艺设计,其目的是为了实现在制品“一个流”的实现,并通过标准作业的模式加以管理、改进。
标准作业是为了实现作业人员、作业顺序、工序设备的布置、物流过程的最优组合而设立的作业方法。它把一个产品生产所需的时间标准化,不仅以各道工序各项作业为对象,更以生产整体为对象。标准作业主要包含三个要素:节拍时间、标准作业顺序和标准在制品。它通过对以上三种要素进行计算、整合、优化和管控,得到可以由必要的、最小数量的作业人员进行生产、减少不必要输入的作业模式。
笔者认为,建立、保持和改善这种标准作业方式就是精益生产现场管理的中心工作,现场管理是通过标准作业达到其“适时制造便宜良品”的目的的。丰田标准作业的基础是对三要素充分分析后进行生产线的流线化设计,而后根据既定的要求(节拍、物流等)进行管理。这种标准作业的方式,既是改善的基础,也是改善的工具,离开了它就没有客观的评价基础,也就谈不上真正意义上的现场改善。
三、流线化生产线的意义
精益现场管理听起来很复杂,其实管理起来很简单,但是需要下决心。只要有了这种以流线化生产线为基础的标准作业方式,其他问题就迎刃而解了。为了更好的理解其意义,可以以模拟生产线为例进行分析,如下图所示。
通过节拍分析和内物流的设计,使整条生产线的员工在一个节奏下进行生产,并去追求“一个流”的实现,这样整条生产线就成为了一个系统。如果出现任何异常,如设备损坏、质量不合格、有员工不在岗位等,都会造成生产线停止运行。而又由于生产现场本身就是一个问题的聚集地,技术、工艺、供应、人员素质、设备、安全及管理等等多方面的问题都会在现场反映出来,所以不得不持续改善。
四、基础管理的作用
5S、设备管理、改善提案制度、班组管理等基础管理工作,大家都耳熟能详。笔者曾经在基层做过5S管理,也看了一些相关的书籍,但在接触精益以后才感觉仿佛知道了为什么要做5S管理,也仿佛才明白了5S管理的中心应该放在哪里。那么这些基础管理工作,在精益生产现场管理活动中究竟起着什么作用呢?
1.5S管理
我认为在这种以流线化生产线为基础的标准作业方式中,5S的主要作用有两点:一是通过5S管理实现目视化;二是通过定制帮助物流控制的管理。当然,第二点也可以归结到第一点中去,它也是目视化的一种体现,也是管理的需要,但为了更清晰的解释它的作用,进行了单独强调。
目视化的目的是为了发现异常。为什么发现异常这么重要呢?因为在这种标准作业模式下,每个人的时间是经过严格测算的,一线员工根本就没有多余的时间去寻找物品,所以必须对工具、图样、原料、在制品、作业指导书等进行目视化管理,来确保生产线按照既定节拍进行生产。另外,通过物流器具的设计,严格按照既定的在制品数量进行生产,不允许某一工序出现大量的在制品,实现按照节拍生产和成本控制的目的。如图1中,工序三制作的盛放在制品的物流器具,最多只能放置四个在制品,多了没有地方可以放置,所以就控制了物流的数量。当然,通过5S管理,对现场管理的规范、安全环境及人员素质的提升等也有很大的积极意义,在此不再展开。
2.设备管理
精益的设备管理主要包括:自主保全、预防保全、突发应对和备品备件管理等四个方面。我们仍然以图1所示的模拟生产线来诠释精益设备管理的重要作用。假设工序二的设备出现故障,那么造成的结果就是整条生产线停产。这将对计划进度、企业信誉、员工收入等多个方面可能都会造成重大影响,所以必须采取一系列积极措施将影响程度降低到最小。
员工为了保证产品质量和进度,会自发的爱惜设备,对设备进行必要的维护,实施自主保全;企业为了避免重大影响的出现,所以会建立一系列的管理流程,并对容易出现故障的零部件进行预先准备,以免措手不及。所以,这四个方面内容的目的是一致的,其重要意义也是显而易见的。
3.改善提案
任何一个标准都不是一蹴而成的,不可能第一次做就特别完美,这种标准作业方式也一样。它仅仅是搭建了一个可以自我完善、自我管理的平台,但其真正的效率提高、成本减低、产品质量提升,还需要发挥每个员工的主观能动性。改善提案就是为了保证标准作业不断改进提高而设置的。改善提案的范围很广,一般来讲对现场管理有提升的都可以称为改善提案,可以包括管理、物流、工艺等多个方面,但最关键的还是生产线的改善。
假设图1中工序二的产品合格率较低,只有80%,是瓶颈工序,在最初制定的标准作业方式中,也是以它的节拍时间来考虑的。经过生产工艺研究,发现通过采取其他工装等措施,可以将产品合格率提高到90%,那我们的现场管理人员就要考虑制定新的标准作业方式,甚至要进行新一轮的流线化生产线的设计。这就是现场管理持续改善的实质,也是改善提案的最为重要的目的。
4.班组管理
通过上文的阐述,大家不难发现,整条线的员工都是一个整体,不太可能出现你在工作,我去休息的情况。最为关键的是,为了保证生产线的正常运转,班组不得不培养更多的多技能工,不得不提高员工自身的技能水平。因为在流线化生产线内一般都是一个人需要操作几台设备,所以多技能成为必须。又由于每位员工的素质水平不一致,在设置节拍的时候,一般不会考虑操作水平最差的员工,而是以中上为准,所以必须提高自身素质。通过暴露这些问题,为我们的改进提高指出了管理的方向。
当然,并不是说离开了这种以流线化生产线为基础的标准作业方式,基础管理就没有用处了,这种观点是不正确的。基础管理在任何时候都是我们需要下大气力关注的重点工作,只是在这种标准作业模式下其积极意义及重要作用才体现的更为充分、更为迫切罢了。