《改变世界的机器》是对相隔遥远的广泛领域进行研究的一次认真尝试。当初我们撰写本书时,丰田和本田的业务主要在日本,因而对它们创造价值体系的研究和对细节的描述就有所局限。那么,在我们几乎20年不间断的研究过程中,我们自然而然对精益生产方式得出大量超越原来研究发现的新认识。此外,如果现在来写《改变世界的机器》的话,对于其中一些观点,我们会以一种不同的和更好的方法进行论述。
由于本书在商学院和工程学院长期拥有大量读者,通常作为工商管理学方面的核心教科书,因此我们更加希望把有关历史沿革和技术发展的最新情况反映出来。
首先,要对精益生产方式的由来进行更详尽的阐述。写《改变世界的机器》的时候,我们对丰田的历史颇为熟悉,却对亨利·福特的情况缺乏了解,我们所知道和在书中描写的是位于底特律南部的大型红河联合企业中的老亨利·福特。该大型综合企业始建于第一次世界大战时的1917年,是为美国政府生产鱼雷艇的工厂。到1927年当从T型车生产转为A型车生产时,综合企业已全部建成。这里就是我们所说的大规模生产方式的发源地。
本书出版后不久,我们偶然看到有贺拉斯·阿诺德和费伊·福洛特所著的名作:Ford Methods and the Ford shops,这是《工程》杂志于1915年发表的,早已绝版多年(本书的表2-1间接应用了这篇文章,该表基于戴维·豪恩谢尔的总结,但我们未能找到原书)。
这一发现对我们后来的写作是一件幸事,因为我们由此知道实际上有两位亨利·福特。第一位是底特律高地公园新工厂那个精悍的亨利·福特,1914年由于他采用所谓的“流动生产”而达到了成就的巅峰。他的“流动生产”不仅意味着优化了连续流动的总装生产线,而且对加工T型车零部件所需的各种类型的金属加工设备设置了严格的工序。这种安排使得从原材料到最终产品的生产有可能达到近似于连续流动生产的程度。
举例来说,T型车脚踏板的加工过程是,每次使一件脚踏板钢坯依次经过清理机、深拉压力机、碾压机、清洗机、油漆槽和烘烤炉,所有这些工作都是在距总装线上安装脚踏板的位置不远的一小块区域内进行的(细节和图片见阿诺德和福罗特所著的Ford Methods and the Ford shops第251~256页)。这是一个典型的生产单元,其规模大小是由总装线所需的生产速率决定的。
汽车上许多组件(如仪表板、脚踏板、前悬架、后悬架和车轴、发动机、变速箱、油箱及燃油管等)的生产布局都是类似的:布置在总装线附近,按照准确的生产线速率以近乎连续流动的方式运行,从开始到完成所需的工作时间很短,这使得福特的生产控制系统可以非常简单。在很多情况下,只是简单地要求组件单元进行生产,直到总装线上的相应位置的库存量达到允许限值。然后生产被叫停,直到“短缺催办人”告知重新开始。“短缺催办人”在整个工厂里不断巡视,从总装线到零部件生产单元,随时发出生产指令。这就是原始的拉动生产系统(详见阿诺德和福罗特所著Ford Methods and the Ford shops,第63~72页)!
第二位亨利·福特是全部建成的红河联合企业里那个易怒的亨利·福特。在那里,规模巨大的加工群或更准确地说加工城是其占主导地位的组织模式。这些加工城位于一幢建筑里或一片区域内,整个综合企业的某类加工任务如冲压、油漆、焊接或机加工等全部在这里进行。按高地公园新工厂的设计,所用的设备为小型清洗系统、小型油漆间、单个冲压机等,每一种主要零部件的生产设备都按工艺顺序依次排列在生产现场,加工好的零部件往往只需移动很短的距离就可经过通道到达总装线上的装配点。而红河联合企业则不同,它配备的是大型清洗系统、大型油漆系统、巨大的冲压车间和焊接车间等,用于很多不同零部件的生产,而且这些机器只顾高速地运转,生产出无数的零件。在红河联合企业里,这些零件从一个生产阶段转到下一个生产阶段,运输距离达数英里,然后再运往全世界总装厂。到20世纪20年代末期,福特的总装厂已超过50家。
为使系统正常运行,红河联合企业需要制定庞大的生产总计划,通知每一个加工城下一步的生产安排。因为每一个零件都要经过相当远的行程才能从一个加工工序到达下一个加工工序。1926年接近年末,当红河联合企业差不多全面面世之际,福特为《大不列颠百科全书》写了一篇著名的文章,文章中他对他的这一新概念起了一个一直沿用至今的名字——大规模生产方式。
在战后的丰田,大野内一和其他革新者显然是借鉴了亨利·福特而起步的,但他们也许更多借鉴了高地公园新工厂而非红河联合企业。(我们的同事约翰·舒克在丰田城的丰田档案馆里发现了一本旧的Ford Methods and the Ford shops,这表明丰田对第一个亨利·福特有很好的了解。)
就在福特公司转向错误方向的同时,丰田公司却进行了一次具有决定意义的大跳跃。在完全不同于福特的市场条件下,丰田找到了以连续流且往往是单件流方式生产产品的方法。在高地公园新工厂,福特的每一个T型车底盘都完全相同,而丰田则需要为其零散的国内市场提供许许多多不同的产品;在日本经济螺旋式发展的背景下,丰田不能准确估计市场需求,而高地公园新工厂的福特却在连续10年时间里能够立即卖出它所能生产的每一件产品。此外,日本车型的生命周期短,因而全新产品的供货时间就需要缩减,这也是与高地公园新工厂完全不同之处。在高地公园新工厂,基本型产品持续生产了19年,从T型车转产A型车时,整个福特公司被迫停产了9个月。这次转产还意味着高地公园新工厂的关闭,其时,大部分零部件的生产转到红河联合企业,大部分总装工序转到世界各地。
丰田在多样的产品、多变的市场和短暂的产品生命周期条件下创造出连续流生产方式,实在是一项了不起的功绩,但这是它以超乎我们想象的执着借鉴高地公园新工厂那个亨利·福特做法的结果,这一事实让我们对近年来福特公司的持续衰落尤感悲伤。丰田总是认为自己是以福特为蓝本的,而当我们写作《改变世界的机器》时,福特汽车公司则表现出通过采用精益生产方式来重回自己原有道路的兆头,正像它先前仿效通用汽车进行自救的20世纪40年代后期一样,福特开始仿效丰田。可惜的是,福特公司20世纪80年代后期的那点干劲在20世纪90年代消失殆尽,同时伴随着悲剧性的结果。
如果我们今天写《改变世界的机器》的话,我们要说的第二点是关于团队、劳动力的分工及管理者的作用。在《改变世界的机器》里我们多次谈到工作团队解决问题的事,好像工作团队的主要职责就是解决问题;我们还经常谈到专业人员轮岗,好像丰田的每一个管理人员都是全才,在漫长的职业生涯中总是从一个部门转到另一个部门。此外,我们几乎没有谈过生产、设计、采购和销售等方面的专业管理人员的作用。差不多20年后的今天我们才懂得,团队解决问题的工作对公司非常有用,但这是丰田实行的精益体系的最后内容。正如大野耐一所说:“没有标准就不可能有改善。”生产过程本身及其管理过程必须首先由管理人员及制造工程师和设计工程师予以完全标准化后,工作团队才有可能对其进行改善。这里的标准化是指,对每一个工作过程的每一个基本工作步骤的工作方式,都要予以明确的规定,并使这一规定得到广泛了解。
我们还知道,解决问题是管理人员的一项主要职责,它所占管理工作的比例超过我们的想象。丰田的管理人员从开始工作起,就要学习如何识别所管理的工作领域的问题。识别出问题后,要判定工作过程的哪些方面是产生当前问题的原因,然后设想对工作过程的改进,以便解决问题。最后,管理人员还要制定实施计划,评判实施结果,并对改进后的过程进行必要的调整。这显然是改进版的PDCA模式(计划—实施—检查—处置),是丰田从爱德华·戴明学来的。丰田的贡献是把它转化成一种叫作A3分析的超级管理工具。
此外,我们还了解到,就职业路径而言,丰田是相当重视专业化的,这也超出了我们的想象。大多数专业人员始终都在从事某一项专业,就如同在传统的大规模生产组织中一样。也就是说,职业路径是一样的,不同之处在于重视跨专业的横向联系。
我们原有的认识导致一个很大的误解,我们在1990年的时候认为,像丰田这样的精益企业的大多数员工都按项目或产品分派到相应的产品开发团队或产品生产团队,他们都听命于Shusa(主任工程师或项目主管)或Kacho(生产线管理),因为Shusa或Kacho掌握着他们的职业前途。
事实上,员工的确隶属于项目,但是他们的个人档案从不随项目而变动,他们服从于项目主管是因为项目主管主持该项目。产品或过程主管的真正作用是对产品的开发和生产负责,而支撑产品开发和生产的则是由不同职能部门共同制定出的设计和生产过程,是不可更改的。其结果是,产品开发和生产团队的需求一经明确提出,各职能部门就能够与团队主管进行卓有成效的跨部门横向合作,既定的过程得以遵守,一切均按部就班地进行。当然,如果有问题的话,项目主管或过程主管也可上报上一级主管(我们获得这些见解要再次感谢我们的同事约翰·舒克,他在丰田城为丰田工作了很多年)。
对于那些试图采用精益生产方式的组织来说,这真是个好消息。20世纪90年代,我们认为企业要获得突破,需要实实在在地对准它们自己,因为价值在各职能部门间的横向流动要求对组织机构进行巨大变革。现在我们知道,问题的关键不是改变组织机构图,而是改变项目主管(如产品开发主任工程师)及职能部门主管在共同解决问题时的行为方式。
我们会以不同方式加以论述的第三个方面是关于加工过程技术。我们认为,亨利·福特在高地公园新工厂的流水线生产时期,即丰田在多数情况下,都不以大量增加设备的加工能力为重,而是注重按加工顺序布置加工设备(往往呈网格状布局),且使加工设备尽可能简化,甚至不惜以增加材料搬运工人为代价。这是我们提出的观点,但对此我们并未了解根本原因。福特在红河联合企业迷失了方向,就连丰田也不时左右摇摆,丰田在日本的Tahara组装厂和20世纪90年代在芝加哥的零部件配送仓库都是过度自动化的例子。一般的成功之道都强调,要尽可能地增加设备的加工能力和加工效力(丰田把这两项特性合并称为稳定性),尽可能地缩短整个生产过程的完成时间,但增加设备加工能力和加工效力会降低设备利用率。如果制造系统设计者以加速流动和消除浪费为着眼点,就可不断降低生产单位产品所需的资金投入和人工数量。
然而,在书中我们大胆预言,到20世纪末汽车生产过程中大部分直接人工将不复存在,这完全是我们在对所描述的精益生产方式理解不充分的情况下的臆想。实际上,1990年以来整车总装生产的自动化程度提高不大,零部件组装生产也如此。尽管理论上说机器人具有灵活性和按程序工作不走样的特点,但实际上训练有素的生产团队更具有灵活性和更加程序化。因此丰田总是在十分必要的情况下才提高自动化程度。
我们论述的第四点不同是关于工业融资的作用。1973年后住友银行成功挽救马自达的行为(结果证明只是暂时挽救)让我们印象深刻,而20世纪80年代美国金融机构极力拯救克莱斯勒时表现出的无计可施又让我们心灰意冷。我们据此得出结论,长期投资以日式企业集团的形式通过核心银行与众多行业形成紧密关系是工业金融的一次巨大进步。同时我们还信奉一种观点,企业及其供应商之间的相互参股即纵向日式企业集团(在供应集团中取代旧的纵向一体化的通用汽车模式)极大地促进了它们之间的协作关系。
《改变世界的机器》出版后不久,福特公司前董事长菲尔·考德威尔平静地告诉我们,如果企业的基本过程没有管理好,而金融家们又不大可能懂得它们业务之外的过程(除非是他们本行的企业),那么不管什么样的资金融通“系统”都没有多大差别。这是我们在20世纪90年代懂得的道理。更有甚者,目前日式企业集团内高额的金融储备金一般还会减弱金融家们对理顺问题企业基本过程这一艰苦工作的兴趣。
在20世纪90年代发展过程中,我们逐渐发现,把银行和其他金融机构与不同行业的工业企业网联系在一起的连锁日本股权,常常成为进行必要改革的一个障碍。因此,横向日式企业集团在创造价值的有效性方面,看起来与西方20世纪70年代和20世纪80年代的联合大企业不分伯仲。
如此说来,像丰田和日产供应商集团这样的纵向日式企业集团又如何呢?在日产,对表现欠佳的供应商进行改革是明显的事情,但日产却拖延到公司落入雷诺控制之下那灾难发生的一刻(这是我们1990年时无论如何也想不到的结果)才进行。而丰田的供应商集团却是丰田成功的重要组成部分。实际上,丰田向全球发展的最大障碍是找到与丰田传统供应商同样有着十足干劲的外国供应商,使他们加入到过程改善中来。
丰田和日产对供应商管理上的最大区别不在于供应商集团的结构,而在于丰田对供应商的每一个设计、生产和物流过程都进行严格的监管,每天都要提出有关业绩的严肃问题。与此相反,日产则像是创办了一所轻松自在的俱乐部,为了保持集团和谐而容忍不良业绩。当精益生产方式向全世界扩散的时候,我们仍然缺乏的是一种长久性的办法,这种办法应使同属相同产品价值流的公司和独立供应商一起认真完善整个价值流的业绩,而非其中某些部分的业绩。
除了上述综合性的问题之外,还有若干处细小的修改及解释也是有益的。由于15年来本书在商科和工科的学生和学者中拥有大量读者,因此理应提供一个简明勘误表,以供那些对精益生产方式的微小细节感兴趣的人士参阅。
调试(Set-ups): 在第18~19页我们应该对调试问题说得更清楚些。我们指的是开始生产另一种编号的零部件时对生产设备所做的调试,而不是生产下一件相同编号零部件时对生产设备进给原材料所花费的时间和劳务。由于福特早年在高地公园新工厂时,这样的调试非常少,因而产生一些混淆,那时,大多数机器多少年来专门为某种无可选择的标准化产品生产单一编号的零部件,只是后来当福特需要用同一台高速加工机械生产多种编号产品时,才出现了调试问题,而福特在处理这个问题上进展不大。
快速换模(Quick changovers): 在第34~35页我们关于丰田著名的大型冲压机械3分钟换模的说法,时间上大约错了10年。后来遇到一些当初实现这一突破时就在现场的人,我们现在认为,在最大的冲压机械上的快速换模是到20世纪60年代后期才得以完善的。但是我们关于缩短调试时间的努力早于快速换模很多年的说法,并不受影响。
大野的学习过程(Ohno’s learning process): 在第37页我们关于大野耐一去美国的时间也错了10年。我们现在知道,他在1955年前没有到过美国。他那个由紧邻的上游生产过程提供零部件“超市”的著名概念,是基于另外的旅游者对他的讲述以及他本人对当时在日美式超市的观察,而非他亲临美国日杂商店的直接见闻。
生产控制(Production control): 我们在第42~43页上解释了生产过程的不同环节是如何获得生产指令的,对此我们需要进行一些改善。称大野的生产控制系统为“准时生产”(JIT)或“恰当的零件、恰当的时间、恰当的数量”是非常准确的(近来使用相当普通的说法是“拉动”系统)。看板仅仅是指令卡的名称,是实现拉动的工具。指令卡的作用是告知从紧邻的上游零部件存放处取用物料,或是告知紧邻的上游生产过程补充生产零部件。
而大多数应用拉动的情况要复杂得多,既需要看板卡,也需要其他形式的信号来触发紧邻的上游生产过程。读者们因此可能没有在意我们在第42~43页表达的内容,总装厂把空零件箱送回到相隔很远的供应商处,作为供应商补充生产零部件的信号(当我们了解到大野在20世纪50年代实验过这种想法后才意识到不可行时,我们多少感到点安慰)。而目前发送看板就是发送电子信号,通常称之为电子看板。
这方面要做的最后一处改善位于紧接着的一个段落,我们说到大野的JIT消除了几乎所有库存。事实上,丰田的JIT远不是零库存系统,因为一些被丰田称为“标准库存”的库存仍然是每一个生产过程都需要的,特别是接近终端的生产过程。这一库存是与客户订单的波动性及上游生产工序的供货稳定性相协调的。尽管丰田在尽力平缓来自客户的订单,且上游生产过程是世界上最稳定的,适当的库存还是需要的。否则,客户需求的突增或某一上游生产工序发生意外不能按时供货都会令丰田的客户对他们按承诺时间供货的能力感到失望,这是绝对不能接受的事情。
然而接下来,丰田试图持续迫使整个生产系统通过改进来降低库存,这是丰田仍然坚持并不懈追求的事情。问题不在于要不要而在于如何不断地降低库存。许多想要精益化的企业已经知道,在减小订单波动性或提高上游生产稳定性之前,只是早早地把大部分库存消除掉,得到的将是害处,而不是好处。
平准化(Heijunka): 在第117~118页,我们对平准化的讨论只谈了问题的一半。平准化是与平衡每一天、每一周产量的总水平有关的,但是我们没有谈到在总产量稳定的情况下,多种产品混合生产的平衡问题,这往往是平准化的一项更加重要的任务。
举一个最简单的例子,老式的大规模生产企业以大致相等的比例生产A产品和B产品,那么该企业就会先生产一天、一周甚至一个月的A产品,然后再转为生产同样数量的B产品。由于每一种产品都是大批量生产,所以几乎不必进行任何设备调试,设备利用率很高,这是标准成本会计体系的基本规则(当然,隐性成本包括:生产系统中的额外库存、发现质量问题不及时、供货时间长等)。如果精益方法能使设备调试时间减少为零,就会以ABABABAB的顺序进行生产,从而不再有一拨一拨的订单送往上游工序,生产与实际十分接近,库存也降到最低。现实中,由于技术本身特性的缘故,往往还是需要一定的生产批量。精益生产企业希望尽可能地不断减小批量的规模,按客户需求对产品实行多批次小批量生产。
在细数我们新见解的最后,关于精益生产方式我们还要提出很重要的两点,这是我们以前没有涉及的:《改变世界的机器》几乎没有提供大规模生产企业如何转为能真正解决客户问题的精益企业的操作指南;也几乎没有对创建拉动、引入流动及针对浪费分析价值流的技术细节提供任何帮助。
这些题目对短小的后记来说太长了,难以述及。然而,《改变世界的机器》出版后的这些年,我们中的两位(丹尼尔·琼斯和詹姆斯·沃麦克)在后来的著作中详细地论述了这些问题。《精益思想》 (1996年第1版,2003年第2版)详细探究了将通用汽车那样大规模生产转变为丰田那样的精益企业所需的步骤,《精益解决方案》 (2005年)把创造价值过程的分析一直做到了消费者,分析表明,消费者为解决问题而进行的消费过程和供应者的供应过程的所有步骤都必须是同步的,然而目前难以做到。所幸的是,由丰田和其他精益企业首创的过程分析工具能够适于解决消费者和供应商两方面的问题。这三部分合起来形成了精益思想和精益实践的三部曲。
我们还以系列工作手册的形式论及了实施过程中的技术问题,这些工作手册分别由丹尼尔·琼斯领导的英国精益企业研究院和詹姆斯·沃麦克领导的美国精益企业研究院提供。与此同时,丹尼尔·鲁斯在麻省理工学院建立了工程系统部,这是一个跨学科机构,集合了与精益生产方式有关的学术和研究单位。
我们相信,我们后来的工作以及许多其他作者的工作已经提供了很多精益工具,以供显著改善产品设计、供应链管理、生产运作和客户关系之需。现在真正的问题是使管理者使用这些工具,我们希望本书的读者抓住这个机会。