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(lái)在于通過(guò)改善活動(dòng)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(guò)剩、現(xiàn)場(chǎng)等候時(shí)間、無(wú)效運(yùn)輸、不當(dāng)加工處理、庫(kù)存、無(wú)效動(dòng)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(guò)程中常用的幾種消除浪費(fèi)、降低成本的方法：通過(guò)看板傳輸信息；根據(jù)市場(chǎng)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(dòng)。

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(kāi)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(guò)改善活動(dòng)來(lái)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(guò)消除冗余庫(kù)存、減少剩余勞動(dòng)力的制造系統(tǒng)來(lái)降低成本、創(chuàng)造利潤(rùn)。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(rùn)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(guó)[1]。歸納起來(lái)的做法就是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。這可通過(guò)減少分母，即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，減少時(shí)間浪費(fèi)，包含減少現(xiàn)場(chǎng)等候時(shí)間、無(wú)效動(dòng)作、不良品浪費(fèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)；也可通過(guò)增大分子，即增加生產(chǎn)數(shù)量，減少冗余庫(kù)存、減少剩余勞動(dòng)力來(lái)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(guò)剩、現(xiàn)場(chǎng)等候時(shí)間、無(wú)效運(yùn)輸、不當(dāng)加工處理、庫(kù)存、無(wú)效動(dòng)作和不良品[3]。豐田制造系統(tǒng)的首要考慮是通過(guò)消除浪費(fèi)來(lái)降低成本。

首先，生產(chǎn)場(chǎng)所浪費(fèi)的主要根源在于過(guò)量的制造資源：剩余勞動(dòng)力、過(guò)多設(shè)備和冗余庫(kù)存。當(dāng)這些成分的存在量超過(guò)市場(chǎng)所需時(shí)，無(wú)論它們是人、設(shè)備、材料，還是產(chǎn)品，它們只會(huì)增加成本，而不會(huì)增加價(jià)值。剩余勞動(dòng)力導(dǎo)致人工成本增高；過(guò)多設(shè)備導(dǎo)致折舊升高；冗余庫(kù)存增加公司資本成本：建立新倉(cāng)庫(kù)存放冗余庫(kù)存、購(gòu)買(mǎi)叉車進(jìn)行運(yùn)輸、招收額外員工來(lái)將庫(kù)存運(yùn)輸?shù)叫聜}(cāng)庫(kù)中、招收庫(kù)存控制員管理倉(cāng)庫(kù)、招收人員來(lái)修理?yè)p壞的庫(kù)存、建立管理不同庫(kù)存狀況和數(shù)量的程序、購(gòu)置計(jì)算機(jī)化和進(jìn)行人員培訓(xùn)來(lái)控制庫(kù)存等。更進(jìn)一步的是，過(guò)量制造資源滋生過(guò)量制造，豐田公司認(rèn)為這是最糟糕的浪費(fèi)。過(guò)量制造反過(guò)來(lái)又會(huì)導(dǎo)致冗余庫(kù)存，為了生產(chǎn)冗余庫(kù)存就需要更多人力資源、設(shè)備以及足夠空間來(lái)運(yùn)輸和儲(chǔ)存庫(kù)存，而這些額外工作又會(huì)淹沒(méi)過(guò)量制造。

所有類型的浪費(fèi)還會(huì)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(guò)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(guò)程如圖1所示。

過(guò)量人力資源導(dǎo)致員工在工作現(xiàn)場(chǎng)存在等候問(wèn)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(guò)消除過(guò)量制造，以保證所有過(guò)程均能根據(jù)市場(chǎng)需求、根據(jù)銷售速度來(lái)制造產(chǎn)品。這種控制過(guò)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(chǎng)需求變化來(lái)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(lái)保證即時(shí)生產(chǎn)，應(yīng)用制造平順化方法以適應(yīng)市場(chǎng)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(guò)機(jī)床布置和多技能員工來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性人力資源；開(kāi)展小組改善活動(dòng)和建議系統(tǒng)來(lái)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(guò)程

3 通過(guò)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(guò)程，虛線箭頭表示看板及看板信息傳送過(guò)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(duì)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(duì)應(yīng)看板箱內(nèi)原來(lái)放置的等同數(shù)量的制造看板，通過(guò)滑道送至B1對(duì)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(duì)應(yīng)的制造看板后開(kāi)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(duì)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(duì)應(yīng)看板箱內(nèi)原來(lái)放置的等同數(shù)量的制造看板，通過(guò)滑道送至A1（圖中未顯示）對(duì)應(yīng)的看板箱，工序B生產(chǎn)的零部件也將和B1對(duì)應(yīng)制造看板流動(dòng)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(dòng)，還在豐田公司與其協(xié)作廠商間流動(dòng)，并且還在協(xié)作廠商的工廠內(nèi)部流動(dòng)。使用這種方法，可實(shí)現(xiàn)即時(shí)生產(chǎn)。看板可以傳輸取用數(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(chǎng)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(dòng)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(guò)，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(guò)程在波動(dòng)時(shí)刻，以波動(dòng)方式取用零件，則前道過(guò)程應(yīng)準(zhǔn)備足夠的庫(kù)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(huì)依據(jù)特定時(shí)間間隔來(lái)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(jiǎn)而言之，最終組裝線依據(jù)每日循環(huán)時(shí)間來(lái)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(huì)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(guò)于求的今天，提高勞動(dòng)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(huì)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(huì)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(duì)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(dòng)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(chǎng)需求預(yù)測(cè)出，員工個(gè)體的工作時(shí)間由勞動(dòng)法規(guī)約束。月底時(shí)，總部計(jì)劃處向各生產(chǎn)部門(mén)發(fā)布下月每日需求產(chǎn)量和循環(huán)時(shí)間，這個(gè)過(guò)程以“拉”式系統(tǒng)為特征。每個(gè)過(guò)程的線長(zhǎng)會(huì)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(guò)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(mén)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(mén)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(méi)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(wú)法同步運(yùn)行。從理論上講，如果生產(chǎn)線上有不可見(jiàn)傳送帶，傳送帶在連續(xù)過(guò)程間一個(gè)接一個(gè)地流動(dòng)傳送物品，則后繼過(guò)程不必要再有庫(kù)存。當(dāng)然這個(gè)傳送帶是不存在的，也不容易實(shí)現(xiàn)無(wú)中間庫(kù)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(lái)表達(dá)。燈光指示板也可稱為警告燈，在廠房?jī)?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(lái)調(diào)整機(jī)床，紅燈將會(huì)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(lái)，生產(chǎn)線的“暫停”會(huì)影響生產(chǎn)效率。但是如果員工沒(méi)有這項(xiàng)權(quán)利，那么在實(shí)際操作過(guò)程中，一旦發(fā)生問(wèn)題，員工會(huì)傾向于視而不見(jiàn)。如果出了問(wèn)題后還要強(qiáng)行操作，那么很可能會(huì)造成大量不良品的產(chǎn)生。

從管理者的角度來(lái)講，對(duì)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(chǎng)管理角度來(lái)講，與將問(wèn)題掩蓋起來(lái)相比，將問(wèn)題暴露出來(lái)，使管理者看到問(wèn)題，更能夠促成解決方案的形成。

7 改善活動(dòng)

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(dòng)是豐田制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成，正是改善活動(dòng)成就了豐田制造系統(tǒng)。改善活動(dòng)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(méi)有人喜歡自己只是一顆螺絲釘，只是聽(tīng)命行事，不知道為何而忙。豐田做的事很簡(jiǎn)單，就是真正給員工思考的空間，引導(dǎo)出他們的智慧[4]。”

正是在這種導(dǎo)向下，每個(gè)員工通過(guò)質(zhì)量控制小組提出建議和改進(jìn)意見(jiàn)，讓每個(gè)員工參與制造過(guò)程，彰顯了對(duì)人性的尊重。這樣的提出建議過(guò)程使通過(guò)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(guò)阻止缺陷品和問(wèn)題機(jī)床的出現(xiàn)來(lái)進(jìn)行質(zhì)量保證；這樣的提出建議過(guò)程允許每個(gè)員工參與制造過(guò)程而彰顯對(duì)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(guò)消除過(guò)量庫(kù)存貨、冗余勞動(dòng)力等浪費(fèi)來(lái)減少成本、增加利潤(rùn)。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(chǎng)需求，并且沒(méi)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(lái)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(kāi)發(fā)了看板系統(tǒng)來(lái)調(diào)度制造和管理即時(shí)生產(chǎn)。通過(guò)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(guò)每日快速生產(chǎn)不同零件，通過(guò)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(guò)縮短調(diào)整時(shí)間來(lái)達(dá)到，而單件生產(chǎn)則可通過(guò)工作于多工序生產(chǎn)線的多技能員工來(lái)實(shí)現(xiàn)。

[1]鄧羊格.打開(kāi)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(dòng)生產(chǎn)率的奮斗——豐田公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的思考[J].日本問(wèn)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(chǎng)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(lái)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)。