2024年12月13日上午,e-works 2024第九届日本精益制造考察团(以下简称考察团)到访了位于福冈县宫若市的丰田九州工厂(以下简称九州工厂),大家在这里对“精益”寻源悟道。
对于读过《精益思想》的精益人来说,“丰田”一直是学习向往的神地。2024年12月13日上午,e-works第九届日本精益制造考察团(以下简称考察团),带着寻觅Lean Production(精益生产)真谛的心态,到访了位于福冈县宫若市的丰田九州工厂(以下简称九州工厂)。
图1 e-works第九届日本精益制造考察团到访接待展厅
精益之源是丰田
作为一个精益人,对于精益的起源、精益的发展和理论体系一般都能略知一二。那是二战后,日本的经济面临着巨大的挑战,整个社会资源匮乏、市场需求批量有限。丰田公司当时的社长丰田英二和大野耐一等人意识到,要想在这种不利的环境下生存和发展,必须采用一种全新的生产方式;后来,他们在美国超市运营模式的灵感下,开始了探索一种能够更高效地利用资源、降低成本并且快速响应市场需求的生产模式TPS(丰田生产方式)。
图2 TPS初期聚焦于制造现场的精益(AI生成)
20世纪末期,TPS生产方式使日本汽车工业的质量与成本优势得到世界的公认,曾经压得美国汽车工业界失去“福特T型车”大批量生产制造模式的耀眼光环。那时世界汽车工业重心已经向日本倾斜,1985年美国麻省理工学院的丹尼尔·T·琼斯(Daniel T.Jones)等研究者用了近5年的时间对全球90多家汽车厂家进行对比分析,于1992年出版了《改变世界的机器》一书,把丰田生产方式定名为精益生产(Lean Production),并对其管理思想的特点与内涵进行了详细的描述。考察团带着“寻宝”的心态来到了丰田九州工厂找寻精益之源。
精益现场零距离
考察中了解到丰田汽车公司是一家日本跨国汽车公司,创始人是丰田喜一郎,成立于1937年,距今已有八十多年的历史,总部位于日本爱知县丰田市。这次实地考察的是九州工厂,目前主要生产丰田集团的雷克萨斯汽车。九州工厂自2000年起,已五次获得J.D. Power全球工厂品质“白金大奖”,目前世界上各工厂中五次获得该奖项的仅有丰田九州工厂和丰田田原工厂,因此这里绝对是丰田雷克萨斯人“工匠精神”的典范。丰田人在工厂里的生产工作状态,让我们感受到了高标准的检测规范;丰田人在的车间里的超强执行力,让我们感受到了产品的质量可靠,他们非常注重工厂在每个制造环节的质量控制、生产流程、产品设计等方面的持续改进,不断追求卓越,提升整个工厂制造环节的竞争力。
图3 丰田九州工厂鸟瞰图(引自丰田宣传彩页)
九州工厂成?于1991年2月,次年12月正式投产MarkII下线;1997年5月开始生产雷克萨斯汽车,2005年9月第二工厂竣工,雷克萨斯IS下线;现有员工7000多名,月产3万台,目前已累计生产900多万台汽车,现在主要生产雷克萨斯NX、UX、ES和RX四种车型,其出口比率达90%。
图4 丰田九州雷克萨斯工厂生产的四种车型(引自丰田宣传彩页)
在日新月异的汽车行业,我们参观的九州工厂是由传统的汽车主机厂四大工艺版块冲压、焊接、喷涂和总装组成。
考察团第一程参观了第一工厂的焊接车间,目前这里一天最大生产能力是1760台。焊接车间里,每日有早班和中班两班制在生产,不过维护人员全天候负责设备保全(TPM),避免非计划性停机。考察团在机器人″百臂群舞"的车身焊接车间里,详细了解到了点焊、熔焊和激光焊三种工艺,这里的整车需进行4000多个焊点的加工,其中有800多个加强点。
图5 丰田九州工厂焊接车间(引自丰田宣传彩页)
车间的生产线常设有一块醒目的展示看板,实时的显示着各种生产制造信息。在各个工艺段都有各种低成本自动化装置,精辟的演绎诠释了“精益=最小的投入下最大的产出”这句行话。
图6 低成本简易自动化装置
考察团第二程来到了总装车间,在现场看到了生产节拍为71秒的下线车辆有序的从检测口驶出。在检测工段,大家观察到丰田人对每一辆雷克萨斯车的全方位检测过程,电子展示板上显示了实时的生产状态,车间里到处都是“JIT”和“自働化”的应用场景。总装车间宣传板上,打印着棕底白字的“5S”整理(せいり、Seiri)、整顿(せいとん、Seiton)、清扫(せいそう、Seisou)、清洁(せいけつ、Seiketsu)、素养(しつけ、Shitsuke)和“六定”。“5S”标语中的“素养”为日文“躾”,让考察团瞬间明白了“5S”的终极目标(人的身体应该是美丽的);“6定”也定义了“定路、定量、定置、定名、定色、定着”的独特魅力。
图7 5S和6定的示意(AI生成)
井然有序6定法
丰田九州雷克萨斯工厂里,无论生产线还是人员,都有条不紊地在工作运转。考察团在制造现场了解了6定的详细内容。
(1)定路(定路线标准)
丰田的含义:是指在工作现场或工厂车间,规划出固定的人员、车辆(如叉车、AGV、人工物料搬运车等)和物料的移动路线。
目的和作用:通过设定固定路线,可以减少现场的物料流和人流的混乱。例如,在丰田装配车间,零部件配送车辆如果没有固定路线,可能会随意穿梭,容易与正在作业的人员或其他设备发生碰撞。而设定好路线后,车辆和人员都能按照既定的通道行走,提高工作场所的安全性。同时,固定的路线也有利于提高物流效率,因为大家都清楚物料的运输路径,便于安排作业计划。
(2)定量(定数量标准)
丰田的含义:是对生产过程中的各种要素,如原材料、WIP(在制品)、成品等,确定合理的数量标准。包括每个工位存放的零部件数量、每次搬运的物料数量、仓库的库存数量等。
目的和作用:这有助于实现精准生产和库存管理。例如,在丰田的生产线上,每个工位存放的零件数量是经过精确计算的。如果数量过多,会占用过多的空间,增加库存成本,还可能掩盖生产过程中的问题,如质量缺陷或生产效率低下;如果数量过少,则可能导致生产中断。通过定量控制,能够确保生产线平稳运行,同时最小化库存积压。
(3)定置(定位置标准)
丰田的含义:是将现场的设备、工具、物料等物品,根据其使用频率、作业流程等因素,确定固定的放置位置。
目的和作用:便于员工快速找到所需物品,提高工作效率。比如,在维修车间,将各种维修工具放置在固定的工具柜中,并明确每个工具的位置,维修工人在需要使用工具时,就能够迅速定位并取用,减少寻找工具的时间浪费。同时,定置也有利于现场的整理整顿,使工作场所更加整洁有序。
(4)定名(定名称标准)
丰田的含义:是对现场的设备、工具、物料、文件等所有物品和区域,确定统一的名称标识。
目的和作用:清晰的名称标识可以避免误解和混淆。例如,在仓库中,对不同规格的汽车零部件进行明确的命名,并用标签标识出来,无论是新员工还是老员工,都能够准确地识别这些零部件,从而减少因名称不清而导致的错拿、错用等问题。
(5)定色(定颜色标准)
丰田的含义:是为现场的设备、工具、管道、区域等设定特定的颜色标准。
目的和作用:颜色的区分可以起到警示、识别等多种作用。例如,在丰田工厂的管道系统中,用不同颜色标识不同的流体管道,如红色代表消防水管,绿色代表冷却液管道等,这样在进行设备维护或紧急情况处理时,工作人员能够迅速根据颜色判断管道的用途,避免操作失误。另外,对不同工作区域采用不同颜色划分,能够使员工直观地识别不同的功能区域。
(6)定着(定执行标准)
丰田的含义:指大家都要按照这个方式标准来执行。
目的和作用:给大家有一个统一的执行标准,要求大家按这个标准去做,从而“有标可依”并“有标定依”。
精艺匠团筑车魂
当考察团来到九州工厂的技艺体验道场时,不禁被展厅现场的各种员工训练方法所吸引。让大家感悟到,原来丰田的“匠人们”是在各种各样的训练系统中不断提升的。
图8 丰田员工几种训练系统展示
在这里我们首先看到的是仪表盘缝制作业(资质测试)训练方法,系统要求被训人员只使用非惯用手在90秒内叠出一只完美小猫。
图9 仪表盘缝制作业及测试系统
在下一站,有螺栓和螺帽的定量拿取及训练系统,让丰田人能“想抓多少就抓多少”。
图10 螺栓和螺帽的定量拿取及训练系统
再下一站是安装金属环(树脂零件)及训练系统,让丰田人能“区分大小任意灵”。
图11 安装金属环(树脂零件)及训练系统
后面的一站,是涂装的基本动作及训练系统,让谁都可以“菜鸟变老鸟”。
图12 涂装的基本动作及训练系统
后面是涂装喷漆外观检查及强化周边视野训练系统。这样的周边视野训练系统,可以让任何一个丰田新员工练就“眼观六路”的技能。
图13 涂装喷漆外观检查及强化周边视野训练系统
后面是涂装喷漆外观检查及检查色差训练系统。
图14 涂装喷漆外观检查及检查色差训练系统
然后是零部件装配检测及缝隙段差检测训练系统,让丰田人可以“手摸高低”。
图15 零部件装配检测及缝隙段差检测训练系统
最后是外观检查及检测凹凸训练系统,这样的训练系统也许能让每个被训练过的丰田人都能成为“麻将牌的手摸高手”。
图16 外观检查及检测凹凸训练系统
考察团从踏入九州展馆、工厂车间,再到训练系统展示区,整个过程仿佛置身于一座精密运转的工业艺术殿堂,精益生产在这里被雕琢成每一处细节,让人收获颇丰。丰田人这种对精益的执着追求,不仅仅是一种生产方式,更是一种深入骨髓的企业文化,它渗透在每一个角落,让我们深刻领悟到精益制造的强大魅力和无限潜力,也为团员们在自身的工作与生活中如何追求卓越、消除浪费带来了深刻的启示与无尽的思考,感觉心中种下了一颗追求精益的种子。
图17 考察团在丰田汽车公司九州工厂合影
悟道
立体视角悟精益
丰田考察后,在精益理论百花齐放的当下,对于实际运营的制造企业,到底应该怎样与时俱进地悟精益之道,同时企业实践后对企业效率有实质性的提升,我认为不同层级的管理者可以从三个不同层级的角度去剖析实践,也就是组织架构效率、运营效率、事件效率这三个方面。
组织架构效率侧重于从企业或集团的整体组织架构、工厂布局、供应链体系等宏观层面来考量资源配置与价值创造的有效性。这要考虑企业构建的各种系统、流程以及各部门之间协作关系等大框架是否合理,能否高效地将输入转化为满足客户需求的输出。这种整体的、宏观的、长期的资源配置,决定了企业运营的基础效能水平,本质上可以理解成企业“躯体”的精益程度。
运营效率聚焦于企业日常的生产运营活动,主要涉及生产计划的执行、设备的利用率、人员的工作效率、质量管控等方面;旨在确保在既定的架构基础上,各项具体运营活动能顺畅、高效地进行,以实现稳定的生产和交付。这能从中关注日常运营活动的流畅性和高效性,通过优化具体操作环节来提升整体产出。本质上可以理解成企业“运行”的精益程度。
事件效率则更偏微观,着眼于人或机的具体操作动作、单个任务、某个短暂流程环节的效率情况。这一角度是传统IE(工业工程)的强项,它关注的是最细化的操作层面如何减少浪费、提升速度和准确性,通常会通过动作分析、时间研究等工业工程方法来进行衡量和优化。这从微观层面,针对具体作业细节,力求在每一个小环节上消除不必要的动作、时间消耗等浪费现象。
精益改善分层级
我的理解,组织架构效率、运营效率、事件效率这三个方面目标是一致的,都是为了提升企业的精益管理水平,减少浪费、提高质量、快速响应客户需求,提升企业在市场中的竞争力。不过,不同层级的管理者对于精益的改善手段应该是不同的。
组织架构效率改善往往涉及大规模的组织变革、设施布局调整、供应链重构等,进行价值流分析,绘制整个企业从原材料采购到产品交付给客户的价值流图,识别出存在的不增值环节,比如过长的运输路线、过多的库存缓冲等,基于分析结果对企业的整体布局、供应链结构进行重新规划和调整。
运营效率改善侧重于优化生产流程、加强人员培训、完善质量管理体系等。其中推行准时化生产(JIT),通过看板管理等手段,实现按需生产、减少库存积压等,这些都和加强员工培训、提高员工综合素质有着密不可分的关系,在丰田九州工厂我们已经多次身临其境的感受到员工培训的重要性,不过精益改善的方法论培训和企业团队的育成,我们e-works都可以与企业深度陪跑。
事件效率的改善主要还是依靠动作分析、时间研究、设定标准作业等工业工程方法进行改进。动作研究与分析是运用工业工程中如吉尔布雷斯夫妇的动作分析方法,对工人的操作动作进行细致观察、记录、分解,找出其中存在的多余动作、不合理的操作顺序等,然后重新设计更高效、更符合人体工程学的标准作业动作,减少操作时间和体力消耗。时间研究与设定标准工时是可以通过秒表测时、视频分析软件等方法,测量每个操作环节实际花费的时间,结合企业的生产效率目标和实际情况,设定合理的标准工时,以此规范员工操作速度,并便于生产计划的准确安排和生产效率的精准衡量。
精益结语
总之,对精益制造我们要“立体看精益”、“分层做改善”,这样企业就可以全面关注并采取针对性的系列措施,有计划有层级地不断优化提升,持续实现更高水平的精益生产、精益物流、精益研发、精益供应链,让企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。
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