王定力

一、前言

精益大師Robert 說(shuō)，精益企業(yè)不提倡大批量生產(chǎn)，或經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模的概念，而主張單件流，希望物料流和信息流能穩(wěn)定并不間斷地朝目的地（客戶）傳遞。單件流可以降低產(chǎn)品的交付時(shí)間，降低庫(kù)存，并把問(wèn)題突顯出來(lái)。同時(shí)，單件流給我們較大的彈性來(lái)響應(yīng)市場(chǎng)的改變。[1]

U 型生產(chǎn)線是精益生產(chǎn)的核心模塊，是適應(yīng)多品種小批量、頻繁插線和變線的生產(chǎn)方式的生產(chǎn)線，以減少人力、物力的浪費(fèi)為首要目標(biāo)。U 型生產(chǎn)線和直線流水生產(chǎn)線都可以定義為單件流，但是前者比后者的優(yōu)點(diǎn)更加明顯。

安碩文教用品（上海）股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“安碩文教”）經(jīng)過(guò)多年的努力，成功地將U 型生產(chǎn)線運(yùn)用在鉛筆生產(chǎn)線上，為中國(guó)鉛筆行業(yè)自動(dòng)流水線生產(chǎn)推廣進(jìn)行了有益的探索。

二、傳統(tǒng)模式和精益生產(chǎn)的對(duì)比

木桿鉛筆的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，即目前鉛筆企業(yè)的生產(chǎn)模式是以工種來(lái)區(qū)別生產(chǎn)活動(dòng)的，為每個(gè)工種活動(dòng)劃分了部門：制桿車間、油漆車間、成品車間等，并且在每個(gè)車間之間不得不設(shè)立一個(gè)半成品倉(cāng)庫(kù)（見(jiàn)圖1）。

從圖1 看出，鉛筆的生產(chǎn)是將生產(chǎn)過(guò)程按照工藝分成了三個(gè)車間，鉛筆在一個(gè)車間加工完之后通過(guò)一個(gè)半成品倉(cāng)庫(kù)再轉(zhuǎn)到下一個(gè)車間加工下一道工序，其生產(chǎn)是不連續(xù)的，這種流動(dòng)是有停頓的。

精益專家將這種傳統(tǒng)模式與精益生產(chǎn)做了對(duì)比，推動(dòng)式生產(chǎn)和精益生產(chǎn)的關(guān)鍵區(qū)別見(jiàn)表1。

表1 傳統(tǒng)規(guī)?；a(chǎn)與精益生產(chǎn)對(duì)比

通過(guò)實(shí)施精益生產(chǎn)，企業(yè)可以在以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)突破性增長(zhǎng)：

（1）使庫(kù)存減少90%；

（2）使廢品率降低50%；

（3）使訂貨時(shí)間縮短50%；

（4）使新品上市時(shí)間縮短50%。[2]

為此，針對(duì)上述精益理論，將鉛筆傳統(tǒng)生產(chǎn)模式與U 型生產(chǎn)線（單件流）進(jìn)行對(duì)比，從物流和信息流動(dòng)、管理成本、庫(kù)存、損耗、交貨時(shí)間等幾個(gè)方面做個(gè)簡(jiǎn)單剖析。

圖1 木桿鉛筆生產(chǎn)的流程圖

首先是物料/信息流動(dòng)。在推動(dòng)式生產(chǎn)模式中，生產(chǎn)計(jì)劃是下達(dá)到每一個(gè)工序（車間）的，而每個(gè)車間根據(jù)自身物料、人員、機(jī)器的狀況安排生產(chǎn)，不管下一道工序當(dāng)前是否需要，因此，勢(shì)必造成物料的堆積。而且，推動(dòng)式生產(chǎn)最糟糕的是，即使有大量的庫(kù)存，但卻不見(jiàn)得是當(dāng)班需要的品種；

其次是管理成本。假設(shè)一個(gè)年產(chǎn)量5 億支規(guī)模的鉛筆工廠（中等規(guī)模），至少需要二個(gè)500 ㎡的倉(cāng)庫(kù)用于存放半成品，同時(shí)至少需要8 個(gè)物流員工（假設(shè)單班生產(chǎn)，4 人/倉(cāng)庫(kù)）用于入庫(kù)、發(fā)料、做賬、盤點(diǎn)等管理等工作，假設(shè)一個(gè)員工的年平均收入及社保成本為8 萬(wàn)元，則8 個(gè)員工年工資成本總額近64 萬(wàn)元，如是是兩班的話，就需要翻倍；

再者是庫(kù)存依賴?；谕苿?dòng)式生產(chǎn)模式，一個(gè)年產(chǎn)5 億支規(guī)模的鉛筆工廠，假設(shè)半成品的庫(kù)存為一個(gè)月的產(chǎn)量，白桿半成品和油漆桿半成品的庫(kù)存筆者估計(jì)會(huì)有60 萬(wàn)羅（1 羅=144 支）之多，假設(shè)半成品的平均成本為12 元/羅，則庫(kù)存金額高達(dá)720 萬(wàn)元左右；

此外是損耗。一個(gè)傳統(tǒng)生產(chǎn)模式企業(yè)的倉(cāng)庫(kù)，做到先進(jìn)先出非常困難?？梢栽O(shè)想，因?yàn)闆](méi)有做好先進(jìn)先出導(dǎo)致原材料或半成品超過(guò)保質(zhì)期，或標(biāo)準(zhǔn)變更或客戶要求變化等，其產(chǎn)生的報(bào)廢一定是批量性的；

另外是滿足客戶需求。隨著全球市場(chǎng)的變化，客戶的訂單變得打樣頻繁、品種多、數(shù)量小、交期短，傳統(tǒng)模式生產(chǎn)無(wú)法應(yīng)對(duì)短平快需求。

三、單件流（one piece flow）和U型生產(chǎn)線

什么是單件流？精益大師沃麥克和瓊斯在《精益思想》一書中用一個(gè)簡(jiǎn)單有趣的例子作了解釋。

他們中的一位和他兩個(gè)不到10 歲的女兒一同完成了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。他問(wèn)女兒們：要為媽媽每月出的通訊做好折疊、貼地址、封信封、貼郵票和郵寄的工作，最好怎么做？她們想了一會(huì)兒后干脆地回答：“爸爸，首先你要折好所有的通訊，然后給每一份通訊貼上地址標(biāo)簽，然后封好所有的信封，最后貼郵票?！薄盀槭裁床徽垡槐就ㄓ?，就封好、貼上地址，再貼郵票呢？那不就省得把每份通訊拿上拿下4 次了嗎？為什么我們不從一份通訊的角度出發(fā)，使它最快寄出，而花的力氣最少呢？”她們強(qiáng)調(diào)說(shuō)：“因?yàn)槟菢幼鲂什桓摺！?/p>

二位大師認(rèn)為，世界上大多數(shù)的管理者在考慮他們的大事時(shí)與七八歲孩子的思路完全相同，這非常令人吃驚。大野耐一把這種主張批量生產(chǎn)的思想模式歸罪于人類文明中最早的農(nóng)民。他認(rèn)為，是這些人在進(jìn)行批量生產(chǎn)（一年一度的農(nóng)作物收獲）和儲(chǔ)存（收糧入倉(cāng)）的過(guò)程中，丟掉了獵人們那種一物一獵的明智。我們所有的人都必須和部門化的、批量生產(chǎn)的思想作斗爭(zhēng)，因?yàn)槿绻a(chǎn)品按從原材料到成品的過(guò)程來(lái)連續(xù)生產(chǎn)的話，我們的工作幾乎總能完成得有效而精確得多。換言之，當(dāng)你把精力放在產(chǎn)品和交期的需要上，而不是放在組織或設(shè)備上時(shí)，事情就會(huì)辦得好一些。[3]

2008年，全球金融危機(jī)爆發(fā)，行業(yè)內(nèi)的很多企業(yè)發(fā)展遇到前所未有的挑戰(zhàn)，不少文具生產(chǎn)小企業(yè)瀕臨停產(chǎn)。當(dāng)然，也有很多企業(yè)希望通過(guò)改善（Kaizen）提高效益降低成本。此時(shí)，安碩文教通過(guò)幾年的精益理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐積累，在當(dāng)年搬入新廠區(qū)后實(shí)施了突破性改善（Kaikaku，有別于一般的改善Kaizen），即，把傳統(tǒng)鉛筆生產(chǎn)模式改造成U 型生產(chǎn)線（也稱“迷你生產(chǎn)單元”或“一站式生產(chǎn)流程”），使物料和信息真正流動(dòng)起來(lái)，盡可能取消不為客戶創(chuàng)造價(jià)值的步驟。并為今后實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)流水生產(chǎn)線奠定了基礎(chǔ)。

U 型生產(chǎn)線的特點(diǎn)是，設(shè)計(jì)時(shí)其入口Input 和出口Output(即第一道工序和最后一道工序)的位置應(yīng)盡可能地靠近，稱之為“IO 一致”原則。當(dāng)I 點(diǎn)與O 點(diǎn)接近時(shí)，可減少因“返回”而造成的時(shí)間浪費(fèi)，減少搬運(yùn)作業(yè)；其二，多工位呈弧形并且工序間相鄰、有利于員工間相互協(xié)作,且步行距離短,達(dá)到生產(chǎn)線的平衡, 并提高生產(chǎn)效率；第三，U 形生產(chǎn)線是按照逆時(shí)針?lè)较虿贾玫?這樣便于作業(yè)人員在生產(chǎn)中移動(dòng)部件或者取物料時(shí)使用右手,使動(dòng)作更簡(jiǎn)單、更有效率。（見(jiàn)圖2）

圖2 U 形生產(chǎn)線的示意圖

圖2 和圖1 相比，木桿鉛筆的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，只需一個(gè)迷你工廠即可完成，生產(chǎn)計(jì)劃不再根據(jù)工種拆分下達(dá)，所有物料和信息無(wú)間斷地朝著終端流動(dòng)，從原材料到半成品再到成品的整個(gè)過(guò)程始終處于流動(dòng)狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)物料停滯現(xiàn)象，大大縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。同時(shí)，由于不再按照工種設(shè)置車間，因此不再需要半成品倉(cāng)庫(kù)和倉(cāng)庫(kù)管理人員，大大降低庫(kù)存和成本，減少損耗。更重要的，單件流可以暴露生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，一旦生產(chǎn)線上任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)線的停止，這樣就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正問(wèn)題，并從中學(xué)習(xí)。

可以想見(jiàn)，將傳統(tǒng)生產(chǎn)模式成功改造成U 型生產(chǎn)單元，滿足交期和客戶的需要，決不是紙上談兵。要從制造過(guò)程局部的改善開(kāi)始，實(shí)現(xiàn)快速換模；接下來(lái)再選擇節(jié)拍和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線平衡；最后再對(duì)整個(gè)生產(chǎn)體系進(jìn)行平衡，實(shí)現(xiàn)U 型整體的流動(dòng)。在此過(guò)程中，安碩文教遇到了很多具體的技術(shù)、工藝和管理上的問(wèn)題，比如通過(guò)多臺(tái)設(shè)備改造，使各工序的節(jié)拍逐步趨于一致；比如膠水和涂料如何快速固化；比如如何快速更換彩色鉛筆的工裝模具；比如如何進(jìn)行產(chǎn)線調(diào)整以達(dá)到生產(chǎn)線的最佳平衡率；比如物料和信息如何實(shí)現(xiàn)有效拉動(dòng)，從客戶端開(kāi)始一直拉到供應(yīng)商等等。

中國(guó)鉛筆制造業(yè)的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。2020年7月18日，中國(guó)制筆協(xié)會(huì)網(wǎng)站刊登了作者方通的一篇題為《德國(guó)見(jiàn)聞》的文章，德國(guó)“輝柏嘉公司成立至今已經(jīng)有二百多年，總部所在地是德國(guó)的紐倫堡，年產(chǎn)鉛筆二十四億支，其中巴西的產(chǎn)量達(dá)到年產(chǎn)十六億支。紐倫堡工廠有員工800 人，因?yàn)橛兄叨鹊淖詣?dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，所以一線工人只有140 人”。對(duì)照輝柏嘉，中國(guó)制筆人依舊任重道遠(yuǎn)，除了在技術(shù)和工藝上要有進(jìn)一步創(chuàng)新外，更需要在思想和觀念上有所突破；除了要讓物料流動(dòng)起來(lái)外，更要讓思想流動(dòng)起來(lái)?！傲鲃?dòng)”(flow）是核心。

四、結(jié)語(yǔ)

鉛筆發(fā)明已有300 多年的歷史，但是至今尚未有專利文獻(xiàn)公開(kāi)一條完整的“一站式”生產(chǎn)流程，僅有單個(gè)生產(chǎn)流程或部分生產(chǎn)流程的專利文獻(xiàn)。因此，可以認(rèn)為安碩文教的U 型鉛筆生產(chǎn)線具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，具備創(chuàng)造性，在鉛筆行業(yè)具有里程碑意義。

根據(jù)專利檢索以及中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)公告，安碩文教已經(jīng)將U 型鉛筆生產(chǎn)線的方法申請(qǐng)了發(fā)明專利（木桿鉛筆的一站式生產(chǎn)流程，專利申請(qǐng)?zhí)?01910456406.3），并榮獲2020年度中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。在此，向安碩文教勇于創(chuàng)新表示敬意！向安碩文教榮獲中國(guó)輕工業(yè)科技進(jìn)步獎(jiǎng)表示祝賀！