張慶良

（邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，邯鄲056001）

豐田制造系統(tǒng)關(guān)鍵要素

張慶良

（邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系，邯鄲056001）

指出了豐田制造系統(tǒng)的由來在于通過改善活動消除公司內(nèi)存在的各種形式浪費(fèi)。只有消除生產(chǎn)制造作業(yè)中的7種浪費(fèi)：生產(chǎn)過剩、現(xiàn)場等候時(shí)間、無效運(yùn)輸、不當(dāng)加工處理、庫存、無效動作、不良品，才能實(shí)現(xiàn)降低成本的目標(biāo)。歸納了生產(chǎn)過程中常用的幾種消除浪費(fèi)、降低成本的方法：通過看板傳輸信息；根據(jù)市場需求制造，并決定每日制造序列的制造平順化；標(biāo)準(zhǔn)化操作；目視控制系統(tǒng)；改善活動。

豐田 制造 浪費(fèi) 成本

1 前言

上世紀(jì)70年代石油危機(jī)后，豐田汽車公司開始推廣豐田制造系統(tǒng)，并為許多企業(yè)采用。系統(tǒng)目的在于通過改善活動來消除公司內(nèi)隱藏的各種形式浪費(fèi)。

即使在經(jīng)濟(jì)增速放緩時(shí)期，豐田公司仍可通過消除冗余庫存、減少剩余勞動力的制造系統(tǒng)來降低成本、創(chuàng)造利潤。豐田制造系統(tǒng)是繼泰勒的科學(xué)管理法、福特的規(guī)模化組裝線后又一具有革命意義的制造管理系統(tǒng)。

2 主要目的

豐田制造系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品——利潤的有效工具，也是制造產(chǎn)品的可靠方法。為實(shí)現(xiàn)此目的，早在二戰(zhàn)之后，豐田公司總經(jīng)理豐田喜一郎就提出：降低成本，消除不必要的浪費(fèi)，用3年時(shí)間趕上美國[1]。歸納起來的做法就是提高勞動生產(chǎn)率。這可通過減少分母，即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化，減少時(shí)間浪費(fèi)，包含減少現(xiàn)場等候時(shí)間、無效動作、不良品浪費(fèi)來實(shí)現(xiàn)；也可通過增大分子，即增加生產(chǎn)數(shù)量，減少冗余庫存、減少剩余勞動力來實(shí)現(xiàn)[2]。

生產(chǎn)制造作業(yè)中存在7種浪費(fèi)：生產(chǎn)過剩、現(xiàn)場等候時(shí)間、無效運(yùn)輸、不當(dāng)加工處理、庫存、無效動作和不良品[3]。豐田制造系統(tǒng)的首要考慮是通過消除浪費(fèi)來降低成本。

首先，生產(chǎn)場所浪費(fèi)的主要根源在于過量的制造資源：剩余勞動力、過多設(shè)備和冗余庫存。當(dāng)這些成分的存在量超過市場所需時(shí)，無論它們是人、設(shè)備、材料，還是產(chǎn)品，它們只會增加成本，而不會增加價(jià)值。剩余勞動力導(dǎo)致人工成本增高；過多設(shè)備導(dǎo)致折舊升高；冗余庫存增加公司資本成本：建立新倉庫存放冗余庫存、購買叉車進(jìn)行運(yùn)輸、招收額外員工來將庫存運(yùn)輸?shù)叫聜}庫中、招收庫存控制員管理倉庫、招收人員來修理損壞的庫存、建立管理不同庫存狀況和數(shù)量的程序、購置計(jì)算機(jī)化和進(jìn)行人員培訓(xùn)來控制庫存等。更進(jìn)一步的是，過量制造資源滋生過量制造，豐田公司認(rèn)為這是最糟糕的浪費(fèi)。過量制造反過來又會導(dǎo)致冗余庫存，為了生產(chǎn)冗余庫存就需要更多人力資源、設(shè)備以及足夠空間來運(yùn)輸和儲存庫存，而這些額外工作又會淹沒過量制造。

所有類型的浪費(fèi)還會增加行政管理成本、資產(chǎn)管理成本、材料成本、人力成本等。過量生產(chǎn)資源是上述惡性循環(huán)的首要浪費(fèi)，因此首先應(yīng)減小或消除成本方面的浪費(fèi)。消除浪費(fèi)和降低成本過程如圖1所示。

過量人力資源導(dǎo)致員工在工作現(xiàn)場存在等候問題，因而必須重新安排員工操作以減少員工數(shù)量，降低人力成本，進(jìn)而降低上述提及的其他浪費(fèi)導(dǎo)致的額外成本。豐田制造系統(tǒng)通過消除過量制造，以保證所有過程均能根據(jù)市場需求、根據(jù)銷售速度來制造產(chǎn)品。這種控制過量制造的能力是豐田制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

豐田制造系統(tǒng)的關(guān)鍵概念：柔性人力資源，根據(jù)市場需求變化來改變員工數(shù)量；創(chuàng)造性思維，將員工建議效果最大化。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，豐田制造系統(tǒng)使用的方法為：使用看板系統(tǒng)來保證即時(shí)生產(chǎn)，應(yīng)用制造平順化方法以適應(yīng)市場需求變化；減少機(jī)床和生產(chǎn)線調(diào)整時(shí)間以減少等待時(shí)間；采用標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)以達(dá)到生產(chǎn)線均衡；通過機(jī)床布置和多技能員工來實(shí)現(xiàn)柔性人力資源；開展小組改善活動和建議系統(tǒng)來減少人力和提高員工士氣；進(jìn)行目視控制以實(shí)現(xiàn)自主化；推廣職能管理系統(tǒng)以促進(jìn)公司范圍內(nèi)的質(zhì)量控制。

圖1 消除浪費(fèi)和降低成本過程

3 通過看板傳輸信息

圖2 看板使用規(guī)則

看板使用規(guī)則如圖2所示。每道工序首尾設(shè)有零件箱1和2，零件箱1存放的是前工序?yàn)楸竟ば蛑瞥傻牧慵?，零件?存放的是本工序?yàn)橄碌拦ば蛑瞥傻牧慵?shí)線箭頭表示加工過程，虛線箭頭表示看板及看板信息傳送過程。工序C的工人從C1箱取用完零部件后，即將空箱C1連同C1對應(yīng)看板箱內(nèi)的取用看板一起送到上道工序B2箱所在位置，并將B2對應(yīng)看板箱內(nèi)原來放置的等同數(shù)量的制造看板，通過滑道送至B1對應(yīng)的看板箱，然后將B2箱拿至自己的工序。工序B的工人拿到B1對應(yīng)的制造看板后開始生產(chǎn)，他從B1箱拿取零件；B1箱零件取用完后，他將空箱B1連同對應(yīng)B1的看板箱內(nèi)的取用看板取出，送到上道工序的A2箱所在位置，并將A2對應(yīng)看板箱內(nèi)原來放置的等同數(shù)量的制造看板，通過滑道送至A1（圖中未顯示）對應(yīng)的看板箱，工序B生產(chǎn)的零部件也將和B1對應(yīng)制造看板流動至B2位置。生產(chǎn)看板如同生產(chǎn)指令，很顯然這是一種“拉”式生產(chǎn)。

看板不僅在豐田公司的工廠流動，還在豐田公司與其協(xié)作廠商間流動，并且還在協(xié)作廠商的工廠內(nèi)部流動。使用這種方法，可實(shí)現(xiàn)即時(shí)生產(chǎn)?？窗蹇梢詡鬏斎∮脭?shù)量信息和制造數(shù)量信息。

4 制造平順化

4.1 根據(jù)市場需求制造

就人力資源、設(shè)備、中間品而言，制造平順化是基于看板流動的制造，是減少等待時(shí)間的重要條件，是豐田制造系統(tǒng)的基石。

在第3章已經(jīng)提過，每個(gè)工序均在特定時(shí)刻，去上個(gè)工序取用需要數(shù)量的需要產(chǎn)品。在這樣的制造約束下，如果后繼過程在波動時(shí)刻，以波動方式取用零件，則前道過程應(yīng)準(zhǔn)備足夠的庫存、設(shè)備和人力資源以適應(yīng)需求數(shù)量變化的高峰時(shí)刻。

汽車制造廠的成品車組裝線會依據(jù)特定時(shí)間間隔來制造和輸送每種類型的汽車，此時(shí)間間隔由銷售每輛車平均所用時(shí)間確定。簡而言之，最終組裝線依據(jù)每日循環(huán)時(shí)間來生產(chǎn)不同產(chǎn)品。這樣，每個(gè)分裝線上生產(chǎn)的每個(gè)零件的數(shù)量差異就會最小化。

4.2 決定每日制造序列

在個(gè)性化需求張揚(yáng)并且供過于求的今天，提高勞動生產(chǎn)率的要點(diǎn)不在于增加產(chǎn)品數(shù)量而在于增加產(chǎn)品種類。由于社會需求并非齊頭并進(jìn)，因此以相同生產(chǎn)線制造不同種類汽車時(shí)，每月不應(yīng)該先生產(chǎn)某種車型，再生產(chǎn)其他車型，具體到某天而言，也不應(yīng)該先生產(chǎn)某種車型，再生產(chǎn)其他車型，而應(yīng)該一輛接一輛地制造不同種類汽車，以滿足社會多樣化的需求。就日均生產(chǎn)車型數(shù)量而言，這就是制造平順化。假如要求生產(chǎn)線在20個(gè)工作日，每個(gè)工作日為8小時(shí)工作時(shí)間的月份內(nèi)制造10 000輛汽車，對生產(chǎn)計(jì)劃分類后的月產(chǎn)量、日產(chǎn)量和循環(huán)時(shí)間如表1所示。

由表1可知，轎車循環(huán)時(shí)間為115.2 s，而平均循環(huán)時(shí)間為57.6 s，因此在制造1輛轎車的時(shí)間段內(nèi)，必須制造1輛敞篷車或者旅行車，以減少整體循環(huán)時(shí)間。同理，敞篷車和旅行車的循環(huán)時(shí)間為230.4 s，因此在此時(shí)間段內(nèi)，必須制造3輛其他車型，以減少整體循環(huán)時(shí)間。最終制造序列為轎車、敞篷車、轎車和旅行車；或者為轎車、旅行車、轎車和敞篷車。就每種車型的循環(huán)時(shí)間而言，這就是制造平順化。

表1 分類產(chǎn)量和循環(huán)時(shí)間

5 操作標(biāo)準(zhǔn)化

在豐田公司，標(biāo)準(zhǔn)化操作表現(xiàn)為多技能員工遵循不同程序操作多種不同機(jī)床，具有不同表現(xiàn)形式：人機(jī)互動的標(biāo)準(zhǔn)操作程序單；所有員工都可看到，能表明循環(huán)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)操作程序和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量中間品的標(biāo)準(zhǔn)操作單。其中循環(huán)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)操作程序和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量中間品主要有以下一些考慮：

（1）循環(huán)時(shí)間是每條生產(chǎn)線生產(chǎn)1件產(chǎn)品或1個(gè)零件使用的標(biāo)準(zhǔn)秒數(shù)。每月產(chǎn)量由市場需求預(yù)測出，員工個(gè)體的工作時(shí)間由勞動法規(guī)約束。月底時(shí)，總部計(jì)劃處向各生產(chǎn)部門發(fā)布下月每日需求產(chǎn)量和循環(huán)時(shí)間，這個(gè)過程以“拉”式系統(tǒng)為特征。每個(gè)過程的線長會決定在設(shè)定的循環(huán)時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出需求產(chǎn)品時(shí)需要多少員工，然后整個(gè)工廠的員工重新再分配工作，以保證每個(gè)過程均由最少數(shù)量員工去操作。

（2）標(biāo)準(zhǔn)操作程序表明了某部門的多工序員工應(yīng)該采用的操作程序。如果每個(gè)員工在循環(huán)時(shí)間內(nèi)完成各自操作，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上同一部門員工之間的均衡。

（3）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量中間品是生產(chǎn)線上中間品的最小數(shù)量。沒有這個(gè)數(shù)量的產(chǎn)品，整條生產(chǎn)線上預(yù)先決定的不同機(jī)床就無法同步運(yùn)行。從理論上講，如果生產(chǎn)線上有不可見傳送帶，傳送帶在連續(xù)過程間一個(gè)接一個(gè)地流動傳送物品，則后繼過程不必要再有庫存。當(dāng)然這個(gè)傳送帶是不存在的，也不容易實(shí)現(xiàn)無中間庫存。

6 目視控制系統(tǒng)

豐田的目視控制系統(tǒng)以燈光指示板來表達(dá)。燈光指示板也可稱為警告燈，在廠房內(nèi)懸掛，很容易看到它。當(dāng)員工需求幫助或工作延誤時(shí)，他將警告燈的黃燈點(diǎn)亮；如果他停下來調(diào)整機(jī)床，紅燈將會被激發(fā)點(diǎn)亮。紅燈點(diǎn)亮?xí)r，生產(chǎn)線處于“暫?！睜顟B(tài)。表面上看起來，生產(chǎn)線的“暫?！睍绊懮a(chǎn)效率。但是如果員工沒有這項(xiàng)權(quán)利，那么在實(shí)際操作過程中，一旦發(fā)生問題，員工會傾向于視而不見。如果出了問題后還要強(qiáng)行操作，那么很可能會造成大量不良品的產(chǎn)生。

從管理者的角度來講，對于新員工或者技術(shù)不夠熟練的員工，使用這項(xiàng)權(quán)利的容忍程度更大一些。同時(shí)，這也促使這些人更快提高自己的技術(shù)技能。從工作現(xiàn)場管理角度來講，與將問題掩蓋起來相比，將問題暴露出來，使管理者看到問題，更能夠促成解決方案的形成。

7 改善活動

豐田制造系統(tǒng)是個(gè)集成系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)：質(zhì)量控制，質(zhì)量保證，尊重人性以實(shí)現(xiàn)降低成本目標(biāo)。改善活動是豐田制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成，正是改善活動成就了豐田制造系統(tǒng)。改善活動不僅包括督促員工按照管理者的想法去做事，而且包括激發(fā)員工不斷改進(jìn)生產(chǎn)方法。很顯然，后者比前者的作用更大。

正如大野耐一指出的“沒有人喜歡自己只是一顆螺絲釘，只是聽命行事，不知道為何而忙。豐田做的事很簡單，就是真正給員工思考的空間，引導(dǎo)出他們的智慧[4]?！?/p>

正是在這種導(dǎo)向下，每個(gè)員工通過質(zhì)量控制小組提出建議和改進(jìn)意見，讓每個(gè)員工參與制造過程，彰顯了對人性的尊重。這樣的提出建議過程使通過質(zhì)量控制加以改善成為可能，使標(biāo)準(zhǔn)操作程序能適應(yīng)循環(huán)時(shí)間改變，通過阻止缺陷品和問題機(jī)床的出現(xiàn)來進(jìn)行質(zhì)量保證；這樣的提出建議過程允許每個(gè)員工參與制造過程而彰顯對人性的尊重。

8 結(jié)論

豐田制造系統(tǒng)的基本目標(biāo)之一是通過消除過量庫存貨、冗余勞動力等浪費(fèi)來減少成本、增加利潤。為了實(shí)現(xiàn)成本減少，制造必須迅速而且柔性地適應(yīng)市場需求，并且沒有等待時(shí)間的浪費(fèi)。這樣的理想情況由即時(shí)生產(chǎn)來實(shí)現(xiàn)：在需要時(shí)間制造需要數(shù)量的需要產(chǎn)品。

豐田公司開發(fā)了看板系統(tǒng)來調(diào)度制造和管理即時(shí)生產(chǎn)。通過實(shí)施看板系統(tǒng)，制造平順化可以拉平最終組裝線取用零件的數(shù)量和品種差異。通過每日快速生產(chǎn)不同零件，通過小批量生產(chǎn)或單件生產(chǎn)，減少了從訂單到交貨的制造時(shí)間。小批量生產(chǎn)可以通過縮短調(diào)整時(shí)間來達(dá)到，而單件生產(chǎn)則可通過工作于多工序生產(chǎn)線的多技能員工來實(shí)現(xiàn)。

[1]鄧羊格.打開豐田管理的黑匣子——從TPS到TOTALTPS[J].浙江工商，2007(3)：32-35.

[2]馮昭奎.為提高勞動生產(chǎn)率的奮斗——豐田公司生產(chǎn)現(xiàn)場的思考[J].日本問題,1986(2)：54-57.

[3]朱永濤.日本崛起叫響質(zhì)量管理(續(xù))[J].化工管理，2015(34)：88-100.

[4]大野耐一.大野耐一的現(xiàn)場管理[M].崔柳，譯.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

Key Factorsof the TOYOTA Production System

Zhang Qingliang
（MechatronicsDepartment,Handan Polytechnic College,Handan 056001,China)

The origin of the TOYOTA production system is stated and its initialpurpose is to eliminate various forms ofwaste in a company through improvement activities.Only by eliminating seven kinds of wastes in production andmanufacturing operations,i.e.excess production,on-sitewaiting time,ineffective transportation,improper processing,inventory,invalid action,defectgoods,can the goalof reducing costsbe achieved.Several commonly used methods to eliminate waste and reduce cost in production process are summarized,i.e.the information transmission through the Kanban,smoothmanufacturing according to the market demand and daily manufacturing sequence,standard operation,visual control system,as well as improvementactivities.

TOYOTA,production,waste,cost

10.3969/j.issn.1671-0614.2017.04.013

來稿日期：2017-08-12

張慶良（1972-），男，碩士研究生，講師，主要研究方向?yàn)檐囕v工程教學(xué)與實(shí)訓(xùn)。