如果你一直未曾使用精益方法来改进流程,那么你的某些流程可能不够稳定。稳定性被定义为长时期内产出始终如一的结果的能力。不稳定性则是由流程的变异造成的,其表现形式多种多样:可能是由于设备未得到妥善的维护,导致经常发生故障;也可能是由各种原因造成的瑕疵品率居高不下;又可能是缺乏标准化作业,不同人、不同班次或不同时间执行同一流程所花费的时间大相径庭。
创建精益流程的第一步是实现基本水平的流程稳定性。创建稳定流程的主要目的是确保流程的生产能力稳定地保持在一定水平。依据在第3章中提出的螺旋循环模型进行持续改进,稳定性会越来越高。初等水平的稳定性通常是指在最短的时间内产生一致结果的能力。稳定性主要通过产出的结果来衡量,取决于以同样的人力和物力生产出同样数量产品的可靠度(具体的可靠度可能会因条件和流程而有所不同,但最基本的可靠度应为80%或者以上)。一个更为简单的衡量指标是准时向客户提供质量合格的产品以满足客户需求的能力(同样,可靠度应为80%或以上)。在很多情况下,“客户需求”并未被明确定义,因此,这成为追求稳定阶段首先要处理的一项任务。
许多公司认为,稳定性主要体现在设备的性能上,于是大家便一窝蜂似地追求某些精益工具,如“快速换模”(quick changeover),并纷纷通过实施预防性维护来降低设备的故障率。实际上,发展流程的稳定性本身不是目的,真正目的在于为精益流程的其他层面打下基础。通过直接观察可以看出,不稳定的流程通常具有以下特征:
●衡量绩效的标准——无论是生产的总件数,还是每人工工时生产的件数——变化幅度较大。
●出现问题就改变“计划”,包括有人缺席时,重新配置人力或未及时补充人手;当机器出现故障时,将产品转移到另一台机器生产(因此,并未生产出计划的产品);中途停止某一订单的生产,并切换至另一订单的生产。
●无法看出一致的工作模式或方法。
●在制品的批量不稳定:时多时少。
●孤立地执行相继的作业流程(孤岛式的流程)。
●无间断流程不一致,或根本不存在无间断流程(同样可以由在制品的批量不稳定体现出来)。
●在描述作业流程时,频繁地使用“通常”“基本上”“正常而言”“一般而言”“大多数时间”等词语,并在后面加上“除了……的情况下”,比如“通常来说,我们这么做,除非……我们便会……”。就其本质而言,不稳定的作业流程在前后一致的方法上鲜有“正常”状态,实际上,频繁出现的不正常反而变成了正常。
●诸如“我们相信操作人员会决定如何去做这份工作”之类的言论(这是一种“对员工授权”的错误应用)。
我们必须清楚,任何作业流程都无法实现完美的稳定状态,因此在某种程度上而言,上述情况将永远存在。实际上,不仅稳定性是无间断流程的一个前提,发展无间断流程也有助于促使规范的方法达到稳定状态——它们是相辅相成的。这里主要考虑的是流程的不稳定性及流程需要达到何种稳定性才能进入下一阶段,以实现一定水平的无间断流程。依据持续改进的螺旋循环模型,在渐进的平衡化阶段,流程将被“压缩”,并且需要达到更高水平的稳定性,以满足更苛刻的要求。而这反过来又将促使方法进一步改进,并开启新一轮更为严格的持续改进螺旋循环。
日本人喜欢使用比喻的手法来描述所处的境况。丰田生产方式的大师们在探讨精益流程的初级阶段时,经常把这个阶段形容成“拨云见日”。精益流程的初级阶段就好比一幅云雾缭绕、模糊不清的图片。尚未达到基本稳定性的流程常常问题缠身,令人大伤脑筋。这些问题或许真的与流程相关,又或许无关;然而,正是由于这“云雾缭绕”的状态令人难以确定。最重要的是,这些“云雾”挡住了我们的视线,影响了我们观察和理解图片真正内容的能力。我们经常会看到这样的情况:一位丰田生产方式的培训人员双手托住额头、掌心向下,嘴里还喃喃自语道:“太令人费解了!”显然,这是受到诸多问题困扰的表现。
乍一看某个作业流程,我们很容易将所看到的景象与有益的或必需(创造价值)的工作混为一谈。人们都在忙碌,他们行色匆匆,他们努力“做事”,因此看清他们的真实状态绝非易事。
如果作业流程混乱不堪,我们很容易对真实的状况、什么可以做到及什么不可以做到得出错误的结论。适应周围环境的能力是人类生存必需的特征之一,所幸我们都具备这一能力,然而,正是这种适应能力,使创建精益流程的工作异常艰难。
从本质上而言,我们会适应周围的环境,并在很短的时间里接受环境,并视之为“正常”而不再予以考虑。在很多情况下,我们会把这种情况当作我们“应该做的事情”。幸运的是,我们可以摆脱这种模式,当从另外一个角度来看待这种情况时,我们的理解便会更深一步。运用精益理念和工具将迫使我们从不同的视角重新审视环境。如果我们的头脑能够接受新的信息,那么真正的转变就可能发生。同样,源于人的本质,一旦情况发生了转变,并且我们习惯了新情况,可能就再也不会重新评估,也不再去寻求新的水平。这就是持续改进工作面临的一个挑战。勤奋、坚持不懈地应用精益的持续改进螺旋循环模型,将促使我们反复评估,拨开层层云雾,以追求更清晰的画面。
稳定性阶段的主要目标是为流程生产能力的连贯性打基础,以便我们可以看清“实际情况”、清除随意的行动,从而为真正的改进奠定基础。包括降低需求速率的变异性(在建立生产节拍之前),使基本的每日产量均衡化。此外,持续改进螺旋循环模型的每一阶段都在为后续阶段的发展提供准备。因此,稳定性阶段是无间断流程的重要准备,无间断流程的主要障碍必须予以清除。如果在稳定性尚未达标之前便试图建立互相连接的无间断流程,障碍可能会过大,而导致无法创建平稳、连贯的无间断流程。稳定的流程将拥有更高的灵活度,并具备满足客户不同要求的能力。
误区 完美稳定性的谬误
在福特效仿丰田生产方式,创建福特生产方式的初期,我们作为顾问曾参与其中。福特公司一致认同,只有当流程达到一定程度的稳定性时,方可继续向更高水平的精益推进。同时,他们坚信,福特位于世界各地的所有工厂(超过130家)需要在大致相同的时间段内共同向前推进。于是,他们将第一年用来提高各个工厂挑选出来的示范区域的流程稳定性,采取的具体措施包括5S(后面将会介绍)、预防性维护和标准化作业等。这些改进工作一直持续到第二年。显然,这些看似简单的工具需要大量的训练和理解才能得以实施,而大多数工厂缺乏提高稳定性的动力,他们之所以还要这么做,是因为“公司希望我们这么做,并将检查我们的进度”。后来,这种情况迫使福特在这些区域采用了更为综合的方法——将无间断流程、拉动式制度和稳定性更好地综合在一起。追求流程的稳定性应当具有明确的理由——支持创造价值的无间断流程。减少浪费和创建无间断流程使稳定性成为一个必要条件,而不是取悦公司精益团队的手段。
此外,有些公司花了多年时间来追求完美的稳定性,却从未向更高水平的无间断流程和拉动式制度推进。经验表明,这将导致反复追求稳定性的循环:实现稳定后,后退到不稳定的状态,然后重新获得稳定性,如此循环往复。出现这种现象的原因,是生产方式并未对需改进的层面提出更严格的要求,从而缺乏维持更高生产能力的动力。未实行无间断流程的大批量生产作业实际上并不需要高水平的稳定性,他们之所以继续使用这些规范的流程,主要是为防止那些精益管理者再来找麻烦。
表4-1列举了在实现稳定性阶段应当用到的各种策略,以及经常使用的主要和次要的精益工具。至于会不会用到某一特定的精益工具,应视业务流程的具体情况而定,但这些策略却是始终适用的。
表4-1 稳定性阶段所使用的策略和工具
如前所述,本书的目的不是教导你如何实施精益工具,因为市面上已有不少图书对上述工具做出了详细的阐释。我们旨在强调理念,并深化对流程的理解。
正如上文所言,找出并消除浪费是精益体系的主要理念之一。如果遇到一家从未实行过精益的工厂,那么浪费情况将随处可见。比如,使用5S方法来标注存放存货之处,并设置清晰可见的最大和最小存货水平,仅是如此,便可以产生重大的影响。标准化作业和5S可以显著地改善人工操作。延长设备正常运行的时间和通过降低换模时间来减少浪费的时间可以提高工序能力和改进流程的生产率。
通常,消除第一层的大浪费就可以显著提升整体绩效。此时的大多数改进都是单个流程层面的,尚未上升形成互相连接的无间断流程。而在持续改进螺旋循环模型中的后续循环将连接各个流程,其影响程度将更大,并能促使人们继续维持单个流程的稳定性。
在进入稳定性阶段之后,应立即开始学习如何识别七大类浪费情形,并通过“站在圆圈内”这一练习进行强化。“站在圆圈内”是大野耐一用来培训新精益学员的一种方法,现在已成为“现地现物”——强调亲自去现场观察、了解实际情况——理念的一部分。在练习中,学员们被要求站在一旁,仔细观察某个流程,并找出流程中存在的浪费及造成浪费的原因。学员们需要真正认识到流程中的浪费,并达到令老师满意的程度,而这往往需要站立8个小时甚至更久的时间。具有讽刺意味的是,如果你对练习中的流程已十分熟悉,那么这项练习的难度就更大。因为,你已了解浪费存在的“原因”,所以你更倾向于使其合理化,并得出无法改进的结论。在练习中,最好的方法是承认存在浪费,而无须对其做出解释或思考解决之法。
如果认真对待练习,观察到的浪费的数目可能大得惊人。在这种情况下,最常见的反应就是立即寻求解决之道以纠正这种情形。本书第五篇讨论的正是如何解决问题,在这一部分中,我们提出在采取任何改正措施之前,第一步应该先彻底地了解实际情况。在圆圈内站立几个小时有助于你对问题看得更透彻一些。只有在获得彻底的理解之后,方可采取真正行之有效的对策。
站在圆圈内的练习就好比一项长跑比赛,如马拉松(尽管我们从未跑过这么远的距离,但我们都认识曾参加过马拉松的人)。据比赛选手形容,在全程42公里的比赛中跑完大约35公里时,会有一种“撞墙”的感觉。有人形容那时已经超越身体的极限。圆圈练习与跑马拉松在本质上是一样的。在头几分钟到一个小时的时间里,你的大脑观察到了较大的问题,对整个流程有了大致的了解,你可能认为一切问题均已发现,没有继续观察的必要了。再多站一会儿!真正的学习才刚刚开始。站到出现“撞墙”的感觉,并上升到一个新的意识高度,可能需要4~8个小时,具体时间因人而异。这是一个极其有用的练习,你应该将其视为锻炼观察技能的一种方法,而不仅仅把它当作“站在那里”。一旦掌握了这种技能,通过短时间的观察,你便可以对整个流程的详细情形了然于胸。幸运的是,并不是每次都需要站上8个小时。
掌握了观察和识别浪费的技能之后,你就可以使用标准化作业工具将各种浪费的情形记录下来。人们通常将标准化作业视为对操作员的一套指令。实际上,标准化作业最强大的用途在于分析和理解流程中的浪费。记录下的工作程序将直观展示出现存的浪费(改进机会)。而其分析功能又可以帮助我们拨开“云雾”,看清流程的本来面目。此外,在创建不间断流程的过程中,它还可以为创建均衡的作业流程提供有益的信息。
在本书第6章中,我们将更为详尽地介绍标准化作业及如何利用标准化作业创建和记录标准方法,但是在现阶段,我们只探讨这些工具在识别浪费方面的辅助作用。在稳定性阶段,有三个因素对于分析工作和识别浪费而言至关重要:
1.识别基本的作业步骤。
2.记录下每一步骤花费的时间。
3.画一幅图,显示工作区及操作员在此区域中移动的情形。
记住,我们的目的是识别浪费,必须先从大浪费开始。作为一种分析工具,标准化作业的作用主要是帮助识别动作(走路、伸手去拿)和等候(当作业循环的时间少于节拍时间时)。最好是先从较高层次开始分析,然后依次进入细节层次。如果某项工作需要操作员走出工作区,我们就从识别这一主要部分开始。如果操作员只是在工作区内移动,我们便从其走路形态开始分析。如果操作员处于定态(坐在椅子上或并未走动),我们便从观察他的手部动作开始分析。
至于如何记录此阶段的工作并没有硬性的规定,其目的就是记录下正在发生的事情,以便大家都可以看清和理解大浪费情形。无须对执行工作的步骤进行过于详细的描述,因为我们的目的是记录下正在发生的状况,而不是规定如何执行工作。
由于我们要寻找大浪费,一般原则就是记录下操作员每次从一地走到另一地的时间,或定态工作操作员的每次手部动作。我们寻找的是浪费,因此并没有必要记录每一步所做的工作。
识别出流程中各个步骤之后,便可以获取和记录下每个步骤所用的时间。将这一时间分为两类:作业时间和走动(或伸手)时间。最后,画一张工作区鸟瞰图,标明每一作业步骤的位置,然后用一条线将各个作业步骤连接起来。这幅图非常重要,因为它可以直观地向人们展示各种浪费情形。为使图片清楚,图片要尽量做得大一些。此外,不要担心图片看起来一团糟,到处都是连线和圆圈,因为这就是重点。在图片画完之后,看着它,然后问自己:“它看起来怎么样?”或许回答是:“乱七八糟,一大堆走动、交叉和原路返回等。”通过这一直观工具,人们就可以很容易看出这一作业流程好不好。如果你有幸在此阶段拥有一个良好的作业流程,且图片看起来不杂乱无章,那么你就可以进入下一个阶段,分析更为细小的手部动作。
图4-1展示的是一个完整的浪费状况分析图,其中包括作业步骤、作业时间和走动时间(以秒计算),以及操作员的作业流程。不难看出,走动时间占去了作业时间的2/3,且如图所示,该作业流程属于非线性工作形态,走动距离很长,且明显存在原路返回和交叉路径的情况。
记住,第一步是先要彻底了解当前的形势。只有做到这一点,你才能开始探寻最佳状态(减少走动时间),并着手计划如何实现。有多种改进方法和技术,但基本思路是实现不断改进的无间断作业流程,不需要重复已经走过的路(有关标准化作业应用的更多信息,包括使用的案例和引用的文献,参见本书第6章)。在追求稳定性的阶段,流程主要用来识别浪费,而不是建立“标准化作业”,因为只有达到一定程度的稳定性之后,才有可能建立标准化作业。
图4-1 完整的浪费状况分析图
在本节中,我们将5S(见图4-2)和工作场所组织放在一起来讨论。有人认为它们本来就是一回事儿,是拨开第一层“云雾”、清理工作区杂乱无序状态的主要方法。许多人错误地认为5S只是一种清理机制,因为5S总是能够令工作现场清洁、有序,但这只是5S的主要成果之一。5S中第一个S的主要目的便是清理“云雾”,其中包括消除移动物体产生的浪费动作和寻找工具及材料产生的浪费情形。然而,5S的其他部分——整顿和标准化——有助于养成良好的工作习惯,对精益体系后面阶段的实施具有重要意义。
图4-2 5S管理方法
误区 将5S打造成一个独立的程序
执行5S非常有趣。执行5S是一种“解放”运动。任何曾经在春季打扫地下室或车库、清理一年来积累的垃圾的人都理解这种感觉。但5S只不过是一种提升稳定性,进而促成无间断流程的工具。我们见过太多的公司将5S打造成了一个独立的程序,对其大加褒奖并四处宣扬。在一个地方站得太久了,往往希望画一个圈子来界定你的活动范围——这无异于画地为牢。执着于5S本身并没有错,但是即使将浪费组织得再井然有序,浪费终究还是浪费,这是无法改变的事实。你需要沿着持续改进的螺旋循环模型继续向前推进,以实现均衡化的无间断流程。深陷5S的泥沼而不能自拔可能是一种逃避行为——逃避绞尽脑汁地思考如何创建无间断流程以及解决真正妨碍无间断流程的根源性问题。
受一些信念的误导,人们常常忽略这一策略。这类信念中,有一条是这样的:如果每个人都独立工作,就能使个人效率实现最大程度的提高。在这种情况下,一个作业流程遇到的问题就不会对他人产生负面影响。我们在第5章中将会介绍,这一理念可以使问题最小化,同时也把纠正这些问题的紧迫性降到最低。此外,这种想法允许个人造成的个别浪费活动继续存在。如果把这些浪费活动简单地相加,每个流程都将承担沉重的浪费,而且在很多情况下,其他作业流程中也会出现同样的浪费情形。
案例分析:整合和消除浪费
在本案例中,多个操作员独立工作,装配某一产品的不同模型。每一名操作员与所有其他操作员进行相似的非创造价值活动,比如到存储区取材料,准备装配的材料,完成货运单据,将已完成的订单运送到装运区等。每一名操作员都是独自执行这些活动。站在圆圈内仔细地观察所有操作员,就会发现这些活动消耗了每名操作员总工作时间的20%(见图4-3)。将所有操作员执行这些活动所花费的时间相加,得出的浪费达到了惊人的程度,况且这还未将工作流程中其他非创造价值活动包括在内。
图4-3 每名操作员都在取材料上浪费了时间
使用标准化作业图来分析这一作业流程,结果表明这些浪费活动可以整合成一条“支持性作业线”。这条作业线可以交由一名操作员来全权负责,由他来统一执行这些非创造价值的活动,这样既将这些浪费降到了最低水平,同时又减少了运送方面的浪费。但这同时也意味着需要将一名操作员从作业线上撤下,来负责执行这些“整合后的浪费”,这一点起初遭到了管理层的反对(见图4-4)。通过精简这些整合在一起的活动,执行这些活动所需的时间减少了。于是,这条支持性作业线的操作员便可以有时间来执行其他任务,如收集数据并汇报、解决问题等。
图4-4 整合后的非创造价值活动
除了建立可用的资源之外,对非创造价值活动的整合为接收和交付材料创建了一个可循环往复的流程。此流程应该以定时循环或时间间距的方式执行。这个时间间距可依据作业流程的需求和其他因素来界定,而且它是材料运送工作标准化的基础。
对这一流程的标准化包括要做什么、由谁做及何时做。这些任务必须是可循环往复的,以便为标准化建立基础。一旦基础建立之后,便可以进一步进行改善,如购置特定的容器和送货车、向操作员展示材料用的货架等。许多公司都未雨绸缪,试图在流程(标准化的可重复方法)创建之前就把各种设备(手推车、货架、容器)准备就绪。一旦流程实现标准化,我们便可以寻找机会来重新分配各操作员之间的工作任务,以减少所需的劳动力。最终,我们往往既节省了直接劳动力,又节省了搬运材料的劳动力。
另外一个被误导的想法是,最好少执行某项活动,以便减少浪费。这一信念通常被应用于工厂内材料的移动和递送。当然,还有其他因素也对这一信念的形成起到了促进作用,比如“直接”劳动力与“间接”劳动力之间的区别。在丰田,所有制造员工都属于相同的类别,他们被称为“生产团队成员”,无论从事的是哪一种工作,都没有任何区别。所有员工都被视为公司的资产,并且不管其从事何种类型的工作,资产的成本都是一样的。浪费终究是浪费,无论是哪个职能部门,其成本影响都是一样的。
相反,其他公司经常依据管理者控制间接劳动成本的能力来对其评估,这就意味着负责搬运材料的人员较少。如果搬运材料的人员较少,最明显的解决方案就是加大供应量,减少供应次数。就许多方面来看,这一方法反而增加了流程的总体浪费,其结果必然是更高的“总成本”(大多数成本计算系统关注的是单位劳动成本,或者单件生产成本,而不是整个系统的总体成本)。
下面的案例对两种思维进行了比较。丰田模式始终强调优化创造价值活动,而且在建立任何系统时,首先考虑的便是操作员和最小化浪费。我们用下面这句话来形容这一点:“将创造价值的操作员当作外科医生来对待。”外科医生需要全身心地投入到手术的病人身上,当他伸手要解剖刀时,助手应及时将他所需的工具直接放到他手里。这一理念不仅提高了产品质量,也降低了总体浪费。
案例分析:整合某装配工厂的常见浪费
在某大型汽车制造商的一间装配工厂,工厂经理指导一个持续改进团队,要求他们减少将材料从存储区运往装配作业线的次数,以降低间接劳动力成本。工厂经理打算用卡车将材料直接运往作业线,这样可以将运送材料的次数降到最低。很难理解他为什么要坚持这么做,可能是由于多年来,上级管理层的指令一直要求减少劳动力成本。这一狭隘的目标往往导致消除了一种浪费,却又产生了更多、更严重的浪费的情况。在此案例中,工厂经理认为,加大批量生产和将产品放入大型容器可以节省材料处理的成本。但是,这一“大箱子”心态又将带来什么样的后果呢?
仔细观察图4-5,以创造价值的操作员作为切入点。我们可以看出,这条装配线的工作区长达12米。工作区之所以这么长,是因为操作员负责安装多种零部件,并且每种零部件的容器还需要占据一定的空间。每个容器的体积大约都是1.2米×1.2米×1.2米。由于容器的体积和重量过于庞大,重型辊筒运输机每次只能运送每种零部件一箱。在作业线上每种零部件各保留一箱,必然会占据大量的存货空间。
图4-5 大型容器造成的很长的工作区
由于工作空间较长(相当于汽车长度的3倍),操作员需要进行大量的走动。当容器中只剩下约20个零部件时,操作员就会与负责开车来回运送零部件容器的零部件搬运人取得联系。这时零部件搬运人便会将装满零部件的容器运送到生产线,放置好后,然后将空容器运走。容器的更换时间并不确定,因此操作员为了腾空容器,必须将零部件从容器中拿出,并放置到相邻容器的上面(这不仅是一种浪费活动,而且有可能造成产品受损和相似产品混淆,并最终造成安装了不正确的零部件等)。接下来,将腾空的容器移除并放置到一边,然后将新容器安放到生产线上。最后,操作员将从原来容器中取出的零部件放到新容器中(这同样属于浪费活动,并有可能造成破损)。
经过仔细观察,我们还发现了另外一个问题。我们所重点关注的间接劳动力实际上并不是十分有效。在本案例中,零部件搬运人一次只能为一名客户(操作员)提供服务,并且只能处理一种零部件,因为零部件被装进了又大又重的容器里,必须使用叉车才能搬运。零部件搬运人在工作中每天都需要来来回回往返多次,中间存在巨大的浪费。
此外,案例中使用的工作方法也无法实现标准化。由于这条作业线只能承载每种零部件各一箱,并且容器更换的时间取决于每种零部件的消耗情况(每种零部件的消耗又取决于装配的车型),因此,很难保证更换时间一致。在这种情况下,无法规定一个具体的时间,向生产线供应某种零部件。
无论何时出现工作任务无法实现标准化的情况,其工作效率必然低下,因为无法制定可循环往复的工作,也无法改进工作方法。整合这种浪费,不仅有助于创建零部件搬运的标准化流程,还有助于实现同时向多个操作员供应各种零部件。
丰田模式一开始就非常重视创造价值的作业流程。他们认为,为了使操作员达到最高的工作效率,必须最大限度地减少其走动活动,并且操作员应该能够组装更多种类的零部件。这使我们认识到,我们应当将更多种类的零部件运送到工作区,但所占空间应该更小,此外,零部件的补充不应要求操作员为腾空容器而将剩余零部件全部拿出。
工厂可以创建更为轻便的“流动货架”,以便在更小的空间内盛放各种各样的零部件。由于容器重量变轻了,货架便可以设计成多层结构,如图4-6所示,货架中可以放置退回的空容器,以便材料搬运人收回。货架的深度应足以盛放各种零部件的多个容器,并且零部件的更换和补充不应妨碍操作员工作。
图4-6 流程货架的正面图
由于操作员不需要再进行长距离走动,他们得以安装更多的零部件。这一整合工作可以将生产线上的操作员数量减少20%。
如果将所有操作员的这些非创造价值活动进行整合,并将其“推”出工作区,那么这些浪费就变成了零部件搬运人的工作职责。他现在需要同时为多个操作员服务,必须创建一个高效的工作形式,以满足他们的需求。零部件搬运人可以驾驶着一辆小型电动车,后面拖着一排推车,为多名操作员运送各式各样、“大小适中”的容器。由于这种方法使用的容器较小,且装载的零部件也少,因此补充的频率将提高,这无疑会增加存货的周转率——这是一个理想的状况。然而,这样做并不会使劳动力需求增加。实际上,还有可能降低零部件搬运的总体劳动力需求。
夜以继日、不分昼夜地运转,为了满足客户的需求而使员工疲于奔命,这样的流程我们屡见不鲜。为什么会出现这种情况?通常而言,其根本原因在于设备无法正常运转而导致生产机遇丧失。造成时间损失的原因多种多样,但基本上可以归为以下两大类:
工作循环内的损失
这种时间损失往往出现在工作循环中,即发生在设备正常运行期间,具体的原因包括过多的动作和设备的长距离运送。以点焊机为例,处理一件产品本来只需90厘米的臂距,但实际工作中臂距却达到了180厘米,这段额外的臂距使每个循环都需要耗费2秒钟的时间。人们最先考虑的通常都是工作循环内的损失,因为这种损失容易纠正,且改进效果立竿见影,每一循环都会节省一点儿时间。将每循环节省出来的时间乘以循环频率,便是单位时间内可节省的总时间。由此可见,工作循环内的损失虽然微小,但积少成多,足以对运行效率产生显著的影响。
工作循环外的损失
这种时间损失通常发生在设备未运行期间。与工作循环内的时间损失不同,这种损失每次发生都比较明显,但发生频率要低一些。比如,设备的准备或工具换模工作便是其中一个显著的损失情形。新乡重夫倡导的快速换模(SMED)方法可以有效地减少这一时间。任何时候,当设备从一种物理状态向另一种物理状态转变时,都可以使用这种方法,包括更换器具、更换材料或切换到不同的产品或配置等。此外,对流程中的创造价值活动和非创造价值活动进行简单对比,可以帮助你轻松地发现造成工作循环外时间损失的其他原因,详见以下案例的示范说明。
案例分析:雪松工厂如何改进运行效率
雪松工厂是一家专门生产木制鸟舍的工厂,其作业流程的第一步是使用带锯将原木切成木板。但是由于需求剧增,这项作业流程只有每周7天、每天24小时全天候运行才能维持足够的产量。然而,我们站在圆圈内仔细观察了4个小时之后发现,带锯产能利用率只有30%。部门经理对这一数字深表怀疑。他惊呼道:“天哪,我们已经是每周7天、每天24小时全天候工作了,怎么可能再提高流程的产能呢?”由于没有站在圆圈内仔细观察流程的机会,他陷入了将工作与创造价值活动混为一谈的误区,而且将人的活动与机器的活动混为一谈。
为了使他更加深入地理解情况,我们首先回顾了七大类浪费情形(非创造价值活动)与创造价值活动的概念。通过简单的对比,我们一致认为带锯切割木头的活动就是流程中的创造价值活动。我们同样还认识到,流程中还存在其他“必须”执行的活动,尽管这些活动并不能帮助我们实现切割更多木材的最终目的。进而,我们认定只有在刀片切割木材时,才是带锯真正创造价值的活动。现在,这个对比就变得异常简单了:创造价值活动是“刀片切割木材”,而非创造价值活动是“其他一切活动”。
通过站在圆圈内仔细观察,我们发现流程中存在很多刀片并未切割木材的情形。我们将这些情形的列表与操作员分享,并要求他们将未观察到的情形也添加上去。为了获得对工作场景更为完整的了解,我们建议每天选取多个时段,并分几天来进行站在圆圈内观察的活动。
图4-7列举了创造价值活动与非创造价值活动的对比情况,这同时也是任何作业流程的典型情况。通常而言,创造价值活动一栏的项目较少,而非创造价值活动一栏的项目较多。通过将列表中的非创造价值活动转变成创造价值活动,我们可以挽回大量的时间损失。
图4-7 创造价值活动与非创造价值活动对比
在非创造价值活动的列表中,我们首先要关注工作循环内的损失——发生在带锯运行过程中的时间损失。操作人员认识到,仅仅改变木材搬运方法,就可以将创造价值活动时间提高近25%。此外,借鉴快速换模技术,我们还将目前“内部”(带锯停止工作期间)执行的活动移动到“外部”(带锯创造价值的期间)来进行。这些改变都简单易行,成本也非常低。
接下来,我们对工作循环外的时间损失进行改进:主要是减少更换刀片的时间(快速换模)和清洗木材的时间。最终,每次更换刀片的时间从最初的10分钟(每一轮班更换两次刀片)降低到了2分钟,而每一轮班的清洗时间也从30分钟降低到了15分钟。
减少变异是实现流程稳定性的关键。变异包括以下两种类型:
1.自身造成的变异——你可以控制这种变异。
2.外部变异,主要与客户有关,但同样会受到供应商和产品自身内在变异(不同的体积、形状和复杂程度)的影响。你可能无法改变外部变异,但是可以通过创建制度来弥补变异造成的后果,减轻变异的影响。
自身造成的变异的一个常见的例子是许多公司应用资源(人力资源和设备)的方式。许多公司实行的是“孤岛式”的经营方法——每一个作业流程都独立于其他流程。在这种经营制度下,一旦出现员工缺席的情况,公司将无法填补出现的岗位空缺,其中包括员工休假,这属于规划中的岗位空缺。对于大多数公司而言,规划中的和非规划中的岗位空缺累计时间可达到总工作日的10%~20%。发生岗位空缺的情况时,计划中的工作将无法完成,因为员工将被转移到比较“紧迫”的工作岗位,而导致其他工作只得暂时闲置——其中不乏流程中的部分工作,因此,这样必然会造成已花费时间和精力的巨大浪费。一旦第一张多米诺骨牌倒下,便会引发为保证紧迫工作的正常进行而转移资源(现指人力和机器)的连锁反应,而这一切又必将导致变异进一步扩大。
难缠之处在于,变异一旦出现并导致相应的工作调整,它就会产生“余震”,进而导致流程很难回到“正常”状态。这里应当指出的是,很多人可能错误地认为,由于去除了随意做出“调整”的能力,精益流程会变得僵化、缺乏灵活性。针对这一点,我们将在第6章中做进一步探讨,但是现在我们可以告诉你,标准的精益流程完全可以处理员工缺席之类的规划中的岗位空缺情况,并且应急预案足以应对诸如机器故障等非规划事件——既不会对客户产生消极影响,又可以迅速地返回标准方法。
外部变异比较常见的例子是产品需求或型号组合的变化。当今制造业的大环境是从高产量、少种类向低产量、多种类转变。由于制造不同的产品所需的时间和流程步骤各异,因此,这一转变必将为制造业带来诸多的挑战。如果不使用“隔离变异”(isolating variability)这一概念,要在人力、机器和材料等资源与产品内在的变异之间取得平衡将是一件不可能完成的任务。如果你不能控制变异,那么最好的选择是将其隔离,这样将会减少变异情况对全局造成的影响。在第3章中,我们在讨论绘制价值流图时,提出了产品系列这一概念,实际上,将产品划分为归属于同一价值流的“相似系列”就是隔离变异的一个例子。
在考虑隔离变异的方法时,我们必须思考后续步骤,比如,创建无间断流程和拉动式制度以及标准化等。绘制价值流图是一个非常有用的工具,有助于我们了解不同流程步骤与时间之间的关系,掌握其对稍后创建均衡化无间断流程的影响。
80/20法则
在考虑用来隔离变异的产品分类时,80/20法则非常有用。每一个作业流程完成产品处理所需要的时间,是创建未来无间断流程的关键因素之一,因此,应对产品进行仔细观察,以确定变异发生在流程中的具体时间点。为了减少流程作业时间的变异,依据所需的流程作业时间整合相似的产品。在安排和搭配资源时,时间同样也是非常重要的因素之一。
实际上,有些作业流程不会受到产品变异的影响(我们将这些作业流程称为“顺畅”流程,因为所有产品在通过该流程时,所需时间均无任何变化)。比如,清洗或清洁作业流程并不受产品零部件变异的复杂性或型号类型的影响,因此,无论生产何种产品,所需的作业时间都是一样的。我们需要关注的是受产品变异影响最大的作业流程,尤其是因产品变异而陷入瓶颈的流程。
关于变异,一个微妙的现象是20%的产品(少数部分)经常会产生80%的变异。这一点可能难以发现,因为先前变异的波动又会产生新的波动。只要将这20%的少数隔离,似乎就可以将大量的变异从作业流程的整体结果中“清除”——之所以使用“似乎”一词,是因为变异其实未被清除,只是降低了它的影响,从而保证了流程更高的一致性。
案例分析:一家低批量的航空业供应商如何隔离变异
这家公司主要生产航空业所使用的焊接钢管,产品种类繁多(多达数千种),但批量极少(每笔订单平均只有5件),是一家典型的低产量、多种类企业。提前期较长是这一行业的通病,因此流程改进最理想的结果便是缩短从弯曲到焊接之间的生产周期。图4-8展示的是各月的平均生产周期。可以看出,所绘流程是一个不稳定的流程,周期长度从14.5天到21天不等,平均约17.5天。
图4-8 隔离焊接时间之前的生产周期
使用价值流图可以看出,焊接区是整个流程的控制点。经过观察和讨论发现,钢管的复杂程度会使每根管的焊接时间产生明显的变异,这同时也是造成日产量存在较大差异的原因。同样,通过回顾整个流程我们认为,焊接作业是最关键、最耗时和最难处理的流程,并且受产品复杂程度变异的影响最大。相对于价值流中相对能力较强、较为稳定的其他流程而言,这些特点足以使焊接区成为实现流程稳定性的首要选择。
对产品的评估表明,尽管每根钢管都独具特色(变化多样),但依据焊接作业所需时间,我们仍然可以将其简单地划分为:低时区、中时区和高时区。焊接时间不足10分钟的钢管归类为低时区,焊接时间在10~30分钟的钢管归类为中时区,而焊接时间在30分钟以上(有些钢管的焊接时间长达几小时,有的甚至长达数天)的钢管归类为高时区。从这个角度而言,低时区钢管的变异区间较窄,而高时区钢管的变异区间则较宽。从数量上来看,80%的钢管集中在低时区和中时区,因此,相对于焊接时间总的变异区间而言,可以将焊接时间的变异隔离在较窄的变异区间内。
较窄的变异区间可以让我们有机会对资源与工作量进行有效搭配。低时区和中时区钢管的焊接作业时间变异区间较窄,因此,我们可以先确立生产节拍,然后再决定满足这一速度所需的焊接工人。
由于产品组合会随着客户要求而变化,因此,有必要对资源与工作量之间的搭配进行持续的调整。其“标准”基于历史平均批量而确定,这是一个合理的指标,但是当前的实际情况却很难与平均值相符。在这种情况下,为了确保流程的正常运行,必须确立当前“实时指标”,以便大家随时可以了解到实际的产品组合,并据此做出相应的调整。
在创建精益流程的过程中,往往有必要提前提出并介绍将在后续阶段中使用的概念。运用无间断流程和拉动式制度的基本概念(我们将在第5章中进行详细探讨),这家公司的精益团队通过明确每一类别(低时区、中时区和高时区)在制品的具体点位和数量,创建了实际需求的可视化工具。其具体做法是,首先确定每一具体点位的最大量和最小量,这为精益团队提供了标准化的指标(源自标准化阶段),据此他们可以做出合理的资源分配决策。这些指标被添加到了整个价值流中,帮助每一名操作员为实现一致、顺畅的流程而努力。
界定和控制每一作业流程中的在制品可以减少生产周期,而进一步降低数量又可以降低总生产时间。图4-9就展示了这一改进结果。显然,流程更加一致、流畅,生产周期稳定在15天左右,而且如图所示,该流程在绩效方面表现得很“稳定”。达到了基本水平的稳定性之后,该价值流已经可以推进至下一阶段的持续改进循环。
图4-9 隔离焊接时间变化之后的流程稳定性
根据上一案例我们可以看出,为隔离变异而创建产品分类,对于提高流程稳定性乃至创建无间断流程和标准化而言,都是非常重要的一步。就其实质而言,隔离变异就是均衡化理念的一个基本应用。通过将相似产品进行归类,我们可以均衡流程中的大部分工作量。尽管变异幅度较大的工作仍然难以实现标准化,但最起码本案例中80%的工作能够标准化。这是创建稳定性的一个重要方面。有些均衡化的基本应用可以在追求稳定性的阶段实施,但是还有一些更为高级的应用将会在后续阶段发挥作用,以渐进地减少流程的时间、对精益体系施加更大的压力(我们将在本书第7章对此进行详细探讨。)
在实施精益的过程中,一个常见的错误是过早地建立无间断流程或标准化制度。我们在第5章中将会看到,创建无间断流程的目的是使问题迅速浮现,并凸显其重要性(忽略这些问题,将带来灾难性的后果)。如果在消除主要障碍之前就盲目创建无间断流程,其结果将是出现太多的问题,进而被迫退回到原来的生产方式。同样,试图将变异性相当高的混乱流程标准化,必定会受挫,因为这些变异是无法实现标准化的。
如果我们将创建精益流程比作盖房子,众所周知,为了支撑房顶,我们需要墙壁和房架,而为了支撑墙壁,又需要地基和底层地板。这很容易看清,也很容易理解,因为房子是真实存在、看得见、摸得着的物体,并且具有某些共同的特征(所有房子都有某种类型的屋顶)。而精益体系则完全不同,它并不清晰可见。如果你只关注每一阶段精益的目的,而不是实际应用精益工具,那么你成功的概率要更大些。换言之,在尝试如何实行精益之前,务必先弄清楚什么是精益。虽然精益工具可以用来解决具体的问题,但不应当仅仅因为它们摆在工具箱里,就拿来使用。
反思问题
1.为你的作业流程绘制一张现状流程图。主要目的不是完成流程图的绘制,而是注意观察你公司中实际发生的情况。
a.至少列举50种你在绘制流程图时观察到的浪费情形。注意,此时不要关注如何“解决”你所发现的问题,只需要观察并留意可以进行改进的机会。
b.如果你不能够列举出50种浪费情形,再将上述过程进行一遍,注意多花时间停下来观察(必要时可以重复)。
2.在你的现状流程图中,指出你认为最需要改进的一个作业步骤。
a.对这一作业流程进行“站在圆圈内”的观察活动,时间长度应不少于2小时(时间越长越好)。
b.至少列举50种在这一作业流程中出现的浪费情形。这应该是一项比较简单的任务。如果你无法列举出50种浪费情形,说明你忽视了许多浪费情形。暂时离开流程调整一下,待脑子清醒之后再重新开始。你可以先从寻找最明显的浪费情形(大浪费)开始,然后逐步细化到更小的浪费。如果列举50种浪费情形对你而言轻而易举,那么继续列举,直到你绞尽脑汁也无法找到新的浪费情形为止。这样将有助于开发你的观察能力。
3.指出该作业流程中不稳定的迹象(如混乱、变异、救火行动、绩效不一致等)。不要考虑这些现象存在的原因或如何解决这些问题。你的目的只是观察当前的情形。
a.列举你所观察到的各种不稳定的迹象。
b.将这些迹象分为两类:一类是由外部原因造成的(如客户需求和产品的变异),另一类是由内部原因造成的(你控制范围内的变化)。
c.重温本章中提出的建议,并确定解决这些问题所需要的策略和精益工具。