6.8廣義速度V與管理理論
內容提要:在廣義動量定理Fαt=nmV中,增加廣義速度V,可以增加成果nmV。有三大生產方法可以增加廣義速度V,分別為福特的流水線生產,精益生產(大野耐一的豐田生產方式)和高德拉特的TOC制約理論。加快產出速度V是工廠的主要目標,高德拉特說:“加快流動(或縮短生產所需時間)是工廠的主要目標。”;大野耐一說:“我們所做的,其實就是注意從接到顧客訂單到向顧客收帳這期間的作業時間,由此剔除不能創造價值的浪費,以縮短作業時間。”三種生產理論是廣義動量定理與系統思考的結合,廣義動量定理用來產生成果nmV,系統思考用來指導何時產生,產生多少,產生什么樣的成果才能使系統的產出最大化。在三大生產理論中,以廣義動量定理所闡述的工業工程來增加成果,以系統思考的負反饋來指導生產。
在世界三大生產理論中,最先出現的是福特的流水線生產,它通過增加工序之間的流動速度來增加系統的產出,通過空間作為緩沖來防止過量生產。豐田的大野耐一受到福特流水線生產的啟發,創立了豐田生產方式,他使用庫存作為緩沖來解決多樣化產品的需求,通過看板來實現需求信息向上游反饋,從而指導上游工序的生產。詹姆斯P.沃麥克團隊通過研究豐田生產方式和流水線生產,創立了精益生產,它是這兩種理論融合的產物。它在不同的環節使用空間或者庫存作為緩沖,并且將二者的理論進行了簡化,得到了著名的精益生產五原則。以色列物理學家艾利·高德拉特深入研究了流水線生產和豐田生產方式,以時間緩沖代替空間和庫存緩沖,創立了TOC制約理論,并且給出了聚集五步驟,時間緩沖的概念在邏輯上相對好理解一些。三種緩沖可以互相轉化,比如A在制品的生產速度是每分鐘1個,那么10個庫存緩沖可以轉化為10分鐘的時間緩沖,也可以做一個容納10個A在制品的容器,即可以轉化為空間緩沖。這三大生產理論的模型都是負反饋模型,通過目標緩沖和實際緩沖的偏差來指導生產什么,生產多少以及何時生產(如圖6-57所示)。
緩沖就是提前生產一些在制品,這樣下道工序需要這些在制品時,可以直接從上道工序取走,減少等待時間,加快產品的交付速度。緩沖除了可以加快響應速度,還能防止過量生產以及防止擾動(墨菲效應)。緩沖越大,此道工序發生問題時,只要在剩余緩沖時間內修復好,那么就不影響整個系統的產出,緩沖越大,系統抗擾動能力越大。但是緩沖即庫存,是負債,緩沖越多,負債越多,所以需要一個合適的緩沖,既能有效抵抗擾動,又能降低負債。當緩沖設置成一個目標時,實際生產量等于目標緩沖,就停止生產,這樣就能防止過量生產,從而避免局部效率。系統的有效產出有瓶頸工序決定,局部效率不能增加系統的產出,相反增加了負債,過多的在制品會使生產產生混亂(如圖6-58所示)。
生產的速度如何確定呢?在福特的流水線建立時期,客戶的需求速度大于流水線的產出速度,供給小于需求,所以流水線以最大速度進行產出。到了后期,客戶的需求速度有時小于供給速度,那么如何確定供給速度呢?在豐田生產方式和精益生產中,客戶的需求速度決定工序的節拍速度V,工序按照節拍進行生產。為了盡可能減少浪費,多余的產能也被利用。多余的人力產能,培訓這些人成為多能工,這樣就能將剩余的時間做其他工作。對于設備,增加其快速換模的功能,這樣就能將剩余的產能用于生產其他產品。在TOC制約理論中,客戶的需求速度V決定了系統的產出速度,瓶頸工序按照客戶需求速度進行生產。如果瓶頸速度小于客戶需求速度,那么就通過聚焦五步驟來增加瓶頸速度。非瓶頸工序多余的產能,短期來說,多余的人力的設備在完成瓶頸需要的工作后休息,長期來說,TOC通過增加客戶的需求來利用這多余的產能。