精益工具箱第四版封面

第10章 約束理論和工廠物理學(xué)

本章討論的是艾利·高德拉特對(duì)約束理論所做出的杰出貢獻(xiàn)咳榜，以及霍普和斯皮爾曼在工廠物理學(xué)上所做的開創(chuàng)性工作飒箭。高德拉特以及霍普和斯皮爾曼都是由物理學(xué)家轉(zhuǎn)變成的生產(chǎn)專家，他們的理論都源于基本原則遏弱。有時(shí)候人們認(rèn)為高德拉特的思想與精益運(yùn)營相矛盾盆均。事實(shí)上，它們之間存在顯著的協(xié)同作用漱逸。我們稍后會(huì)談?wù)搩烧叩囊恍┎町愔幚嵋蹋贿^，在大部分情況下饰抒，它是對(duì)精益的補(bǔ)充肮砾，而不是與之相悖。即便如此袋坑，豐田還是在新產(chǎn)品上使用有限產(chǎn)能計(jì)劃軟件仗处。
類似地，霍普和斯皮爾曼的工廠物理學(xué)定律是如此的重要枣宫，以至于每個(gè)精益實(shí)踐者都應(yīng)該理解婆誓。他們的CONV月P系統(tǒng)已經(jīng)獲得了大量的擁是。工廠物理學(xué)的局限在于它的經(jīng)典著作中的數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)一般的精益實(shí)踐者而言可能稍嫌復(fù)雜也颤，不過這不應(yīng)成為抖訴它的理由洋幻，可以忽略那些數(shù)學(xué)表達(dá)式，僅僅吸收其中的思想智慧翅娶。

10.1 鼓一緩沖一繩模型

考慮一個(gè)由6個(gè)步驟組成的制造過程文留，如圖10一1所示好唯。產(chǎn)品從過程1流到過程6。過程3是約束或者說“鼓”燥翅。根據(jù)定義可知骑篙，其他過程的利用率不會(huì)很高，會(huì)偶爾出現(xiàn)閑置等待森书。為了保證約束過程一直有工作可做靶端，應(yīng)該在它前面設(shè)置緩沖來保護(hù)它。其他的過程之間可能有也可能沒有庫存拄氯，不過緩沖處應(yīng)該一直保有一定的庫存躲查。注意緩沖的兩個(gè)要點(diǎn)：①這里的緩沖實(shí)際上是時(shí)間緩沖它浅，而不是數(shù)量緩沖译柏。換句話說镊折，周一的緩沖可能等量于2小時(shí)生產(chǎn)的A產(chǎn)品，而周二它可能是3個(gè)小時(shí)的B產(chǎn)品骂因。②緩沖中放置的庫存應(yīng)該是約束過程目前生產(chǎn)計(jì)劃中的一部分，盡管實(shí)際上可能存在并沒有按計(jì)劃執(zhí)行的情況赃泡。如果緩沖得以維持辰企，生產(chǎn)線就會(huì)按其最大產(chǎn)出率生產(chǎn)栈幸。

鼓一緩沖一繩模型

緩沖處標(biāo)以紅、黃勉躺、綠三色糖赔。如果緩沖處有足夠的庫存氧卧，庫存會(huì)一直放到綠色區(qū)域桃笙。當(dāng)變異或者上游問題出現(xiàn)時(shí)，庫存會(huì)被部分消耗沙绝，直到暴露出黃色區(qū)域搏明。這是一個(gè)警告信號(hào)。如果庫存被進(jìn)一步消耗到快要用完的時(shí)候闪檬，紅色區(qū)域會(huì)暴露出來星著。如果出現(xiàn)這種情況，上游工作位應(yīng)該加快速度趕制產(chǎn)品（或者“沖刺”）來補(bǔ)足緩沖區(qū)域粗悯。第二個(gè)緩沖區(qū)域在成品處虚循，也按照綠色氯檐、黃色和紅色標(biāo)出。它們代表不同的安全級(jí)別璃赡。
繩子就是聯(lián)系工作位和緩沖庫存的信號(hào)羹令，如圖10一1所示【祢眩“發(fā)運(yùn)繩”給約束過程發(fā)送生產(chǎn)什么以及生產(chǎn)多少的信號(hào)。約束繩向第一工作位發(fā)送應(yīng)該開始生產(chǎn)什么新產(chǎn)品以及生產(chǎn)多少的信號(hào)。
如果你每天早晨召開生產(chǎn)例會(huì)炕檩，就應(yīng)該在約束處召開，并做兩件事：檢查它的績效捌斧，檢查緩沖庫存是否品種正確笛质、數(shù)量足夠。
這就說明捞蚂，計(jì)劃應(yīng)該圍繞瓶頸來制訂妇押。首先制訂瓶頸處計(jì)劃，并逆推到其他的非約束處姓迅，然后與同步規(guī)則相結(jié)合敲霍。這其實(shí)不是一件容易的事情。參見第2章丁存。
注意：標(biāo)準(zhǔn)在制品（constant work in process , CoNWIP）系統(tǒng)也與此類似肩杈，除了有一根聯(lián)系成品和第一工作位的繩子以外。CONWIP的優(yōu)點(diǎn)在于庫存會(huì)在約束過程前累積―這正是你希望的庫存累積地點(diǎn)解寝。
這兩種方法扩然，DBR和CONW護(hù)，可以用在生產(chǎn)單元層級(jí)聋伦、工廠層級(jí)夫偶，甚至供應(yīng)鏈層級(jí)界睁。它們本身就是重要的、功能多樣的工具兵拢，應(yīng)該獲得廣泛認(rèn)可晕窑，特別是在生產(chǎn)單元和供應(yīng)鏈中。

10.2 有效產(chǎn)出率卵佛、庫存和運(yùn)營費(fèi)用

高德拉特提倡運(yùn)營中只使用三種績效衡量指標(biāo)杨赤。有效產(chǎn)出率（throughput ,系統(tǒng)通過銷售產(chǎn)生現(xiàn)金的速度）、庫存（inventory截汪，為了售出產(chǎn)品而購買原材料所投資的現(xiàn)金）疾牲、運(yùn)營費(fèi)用（operating expense，系統(tǒng)將庫存轉(zhuǎn)化為有效產(chǎn)出所耗費(fèi)的現(xiàn)金）是物料流的最恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)衙解。我們應(yīng)該對(duì)這些詞語的定義與它們傳統(tǒng)詞義的重大區(qū)別加以注意阳柔。有效產(chǎn)出是以貨幣衡量的銷售量，而不是產(chǎn)品數(shù)量蚓峦。產(chǎn)品只有在銷售以后才會(huì)變成有效產(chǎn)出舌剂。不管是內(nèi)部的還是外部的，有些約束或者瓶頸會(huì)制約它暑椰。庫存是使用的物料的基本成本霍转，不包括在制品的增值部分。再次說明一汽，除非銷售出去避消，否則生產(chǎn)庫存毫無用處，因此它的價(jià)值不應(yīng)該計(jì)人收人召夹，除非已經(jīng)銷售出去岩喷。運(yùn)營費(fèi)用在這里不再區(qū)分直接成本和間接成本，對(duì)它們進(jìn)行區(qū)分被認(rèn)為沒有意義监憎。目的當(dāng)然是讓有效產(chǎn)出率增加纱意，讓庫存和運(yùn)營費(fèi)用降低。任何的投資都要按照這個(gè)規(guī)則來判定鲸阔，這是最基本的決策原則偷霉。三者都對(duì)基本的經(jīng)營財(cái)務(wù)指標(biāo)有重大影響（現(xiàn)金流、利潤隶债、投資回報(bào)）腾它，雖然影響的程度有所不同。
高德拉特認(rèn)為有效產(chǎn)出率是第一優(yōu)先級(jí)死讹，然后是庫存瞒滴，最后才是運(yùn)營費(fèi)用。為什么這樣？因?yàn)橛行Мa(chǎn)出率對(duì)三個(gè)財(cái)務(wù)指標(biāo)有立即的正影響妓忍，如果有效產(chǎn)出率改善虏两，你就可以承擔(dān)得起增加庫存和運(yùn)營費(fèi)用的成本。降低庫存對(duì)現(xiàn)金有一次性效果世剖，也可以減少提前時(shí)間定罢，不過減少庫存也可能會(huì)減少有效產(chǎn)出率，因此要特別小心旁瘫。運(yùn)營費(fèi)用與此類似祖凫，而且減少它還可能會(huì)喪失經(jīng)營活動(dòng)的固有能力。注意酬凳，在面臨危機(jī)的時(shí)候惠况，很多業(yè)務(wù)單位都采取相反的措施―首先削減人員，然后是庫存宁仔，最后才去改善有效產(chǎn)出率稠屠。

10.3 依賴事件和統(tǒng)計(jì)波動(dòng)

高德拉特認(rèn)為純粹的沒有中斷的流動(dòng)在制造活動(dòng)中如果不是不可能，也是非常罕見的翎苫。這是因?yàn)樗摹敖y(tǒng)計(jì)波動(dòng)”現(xiàn)象―流程的速度权埠、操作員工作質(zhì)量、零件質(zhì)量等的微小變化煎谍。使用平均流動(dòng)速度來計(jì)算有效產(chǎn)出率是不夠的攘蔽。高德拉特為此開發(fā)了一個(gè)殷子游戲來展示它。每一輪中粱快，五個(gè)操作人員用扔出的般子數(shù)量來代表該期間的可能的產(chǎn)能秩彤。散子示數(shù)的平均值是3.5，因此可能有人對(duì)產(chǎn)量的期望事哭，比如在20輪的投擲的基礎(chǔ)上，會(huì)是平均3.5個(gè)產(chǎn)品／輪瓜富。實(shí)際上并非如此鳍咱，因?yàn)橹虚g的工人經(jīng)常處于缺料當(dāng)中，這是由于前面的工人生產(chǎn)的數(shù)量不夠与柑。這種情況被稱為依賴事件谤辜。
即使在操作人員之間設(shè)置了大量的緩沖庫存，缺料也會(huì)時(shí)而發(fā)生价捧。按照高德拉特的說法丑念，llT的目的就是為了克服統(tǒng)計(jì)波動(dòng)以確保能夠順暢流動(dòng)，例如结蟋，通過SOP等方法脯倚。不過，高德拉特也認(rèn)為這樣做非常困難，基本上是浪費(fèi)資源推正，如果將資源配置在瓶頸處將會(huì)收到更好的效果恍涂，并因此發(fā)現(xiàn)了下節(jié)討論的約束理論（TOC）規(guī)則。
這聽起來有點(diǎn)矛盾植榕。實(shí)際上再沧，人們應(yīng)該兼而取之。不錯(cuò)尊残，確實(shí)要減少統(tǒng)計(jì)波動(dòng)炒瘸，不過也要警惕依賴事件和瓶頸。同時(shí)寝衫，精益傾向于忽視變異什燕，實(shí)際上不應(yīng)該如此。例如竞端，在（（學(xué)會(huì)觀察》中就很少提到變異屎即。這可能會(huì)釀成大錯(cuò)（參見2 . 3節(jié)）。記住事富，TOC特別適用于從批量生產(chǎn)向流動(dòng)制造發(fā)展的環(huán)境技俐。你將換型時(shí)間降低得越多，你的需求就會(huì)越平順统台。變異降低得越多雕擂，浪費(fèi)改善得越多，情況就越好贱勃。這和使用的是TOC井赌，還是精益，還是其他理念沒有關(guān)系贵扰。

10.4 約束仇穗、瓶頸和非瓶頸資源：同步原則

本節(jié)和下一節(jié)，給出高德拉特以及霍普和斯皮爾曼的規(guī)則和定律戚绕。將它們同時(shí)使用則更加有效纹坐。
約束就是負(fù)載最高的資源。瓶頸是無法滿足當(dāng)前需求的資源舞丛。受約束的關(guān)鍵資源（constrained critical resources , CCR）是具有成為瓶頸的潛力的資源耘子，原因可能是―比如，偶爾的過載或者大量的不穩(wěn)定球切。約束的種類有四個(gè)：物理的（工廠中的瓶頸就是一例）谷誓，物流的（比如，響應(yīng)時(shí)間）吨凑，管理的（政策捍歪、規(guī)則），和行為的（特定雇員的活動(dòng)）。
(1）平衡流動(dòng)费封，而不是產(chǎn)能焕妙。
(2）非瓶頸資源的利用率不取決于自身的產(chǎn)能，而取決于系統(tǒng)中的其
他約束資源弓摘。
(3）利用和激活并非同義詞焚鹊。
(4）瓶頸處損失一個(gè)小時(shí)意味著整個(gè)系統(tǒng)損失一個(gè)小時(shí)。
(5）在非瓶頸處節(jié)約的一個(gè)小時(shí)只是一種幻覺韧献。
(6）瓶頸資源控制系統(tǒng)中的有效產(chǎn)出率和庫存末患。
(7）轉(zhuǎn)運(yùn)批量可能，大部分情況下也應(yīng)該锤窑，不等于加工批量璧针。
(8）加工批量應(yīng)該變化，而不是固定的渊啰。
(9）提前時(shí)間是計(jì)劃的結(jié)果探橱，不能事先確定。
(10）制訂計(jì)劃時(shí)應(yīng)該同時(shí)考慮所有約束的情況绘证。

10.5 工廠物理學(xué)定律

霍普和斯皮爾曼在他們的講座中已經(jīng)建立并用數(shù)學(xué)證明了一系列制造中的基本關(guān)系隧膏。他們將之命名為“工廠物理學(xué)定律”。這些定律對(duì)于更加深人地理解生產(chǎn)計(jì)劃尤為重要嚷那。般子游戲（見前面章節(jié)）是體驗(yàn)這些基本定律的有趣方式胞枕。這里，霍普和斯皮爾曼的定律被結(jié)合骸子游戲總結(jié)出來魏宽。骸子游戲雖然夸大了變異腐泻，不過明確地展示了原理。
(1）在穩(wěn)定狀態(tài)队询，所有的工廠將嚴(yán)格地按照比平均產(chǎn)能低的平均速度生產(chǎn)產(chǎn)品派桩。
(2）利特爾法則。
(3）在沒有約束的系統(tǒng)中娘摔，庫存會(huì)迅速積累（不屬于工廠物理學(xué)定律）窄坦。
(4）庫存的積累并不一定是瓶頸（或者約束）的表示（不屬于工廠物理學(xué)定律）。
(5）變異增加總是會(huì)降低生產(chǎn)系統(tǒng)的績效水平凳寺。
(6）在交付不依賴于完工情況的生產(chǎn)線中，工藝路線中早期發(fā)生的變異導(dǎo)致的提前時(shí)間的增加比后期變異導(dǎo)致的提前時(shí)間的增加更大彤侍。
(7）在穩(wěn)定的系統(tǒng)中肠缨，經(jīng)過較長的時(shí)間以后，系統(tǒng)的產(chǎn)出速度會(huì)等于投入速度盏阶，減去產(chǎn)出損失以及系統(tǒng)內(nèi)制造的自用而沒有流出的零件晒奕。
(8）如果一個(gè)工作位在沒有其他改變的情況下只提高利用率，平均在制品數(shù)量和提前時(shí)間會(huì)按照非線性的方式急劇增加。
(9）工藝路線中某一段的周期時(shí)間和該段所使用的轉(zhuǎn)運(yùn)批t大小大體上
成比例關(guān)系脑慧，假設(shè)沒有發(fā)生等待轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施的情況魄眉。
(10）生產(chǎn)系統(tǒng)中的變異會(huì)被庫存、產(chǎn)能或者時(shí)間及其組合緩沖闷袒。

10.6 精益思想和約束理論的沖突

在我看來坑律，將約束理論（TOC）和精益作為完全相容來看待，在大部分情況下囊骤，不但不矛盾晃择，反而會(huì)收益多多。這在戰(zhàn)略章節(jié)所呈現(xiàn)的產(chǎn)品一過程矩陣上面尤其如此也物。精益排程對(duì)于大批量重復(fù)生產(chǎn)更為適用宫屠，而TOC對(duì)于重復(fù)較少的情況更為適用，特別是存在多個(gè)價(jià)值流共享資源的時(shí)候滑蚯。
協(xié)同效應(yīng)和相似性浪蹂。摩爾和申考夫（Moore和schienkopf）在一篇優(yōu)秀論文中解釋道，TOC能夠識(shí)別約束告材，而精益則能夠減少浪費(fèi)坤次。兩者都充滿邏輯性，并切實(shí)可行创葡。兩者都將流動(dòng)和產(chǎn)出率作為目標(biāo)浙踢。TOC在識(shí)別少量的改善機(jī)會(huì)并迅速取得實(shí)際效果方面更有優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上灿渴，對(duì)于精益的最主要批評(píng)在于精益對(duì)于從哪里開始改善并排出優(yōu)先順序方面的能力欠佳洛波，盡管精益的價(jià)值流可以讓人清楚地理解系統(tǒng)及其依賴關(guān)系。TOC有助于識(shí)別和量化改善機(jī)會(huì)骚露，它不會(huì)采取推廣精益中常常出現(xiàn)的“180度信仰大轉(zhuǎn)變”的情況蹬挤。兩者都鼓勵(lì)拉動(dòng)而非推動(dòng)。不過棘幸，它們之間也存在一些理念上的差異焰扳。
第一，共享資源误续。精益吨悍，總體而言，試圖建立沒有共享資源蹋嵌、產(chǎn)能充足的清晰價(jià)值流育瓜，力圖避免出現(xiàn)瓶頸。在價(jià)值和浪費(fèi)章節(jié)討論的斯比爾和鮑恩的第三個(gè)規(guī)則（所有的產(chǎn)品和服務(wù)的路徑必須簡單而直接）很好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)栽烂。TOC試圖接受瓶頸和共享資源的事實(shí)躏仇，并圍繞它們來安排計(jì)劃恋脚。
在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，即使是高度重復(fù)的生產(chǎn)焰手，也存在類似于涂裝線和沖壓車間等的共享資源糟描，還可能存在瓶頸。所以书妻，現(xiàn)實(shí)情況是船响，通常TOC理念在精益的環(huán)境下也大有用處，而把清晰驻子、簡單和專享價(jià)值流作為理想的值得擁有的目標(biāo)狀態(tài)去努力實(shí)現(xiàn)灿意。為了幫助達(dá)成這一目標(biāo)，機(jī)器小型化原則（使用盡可能小的精度高的機(jī)器）應(yīng)該一直實(shí)施崇呵。
通常缤剧，共享資源意味著更多的緩沖庫存和更長的提前時(shí)間、因此域慷，只要存在共享資源荒辕，你就應(yīng)該進(jìn)行備選方案的成本一收益計(jì)算，將專用機(jī)器所導(dǎo)致的庫存降低犹褒、提前時(shí)間和靈活性改善等考慮進(jìn)來抵窒。再次說明：應(yīng)該依照對(duì)產(chǎn)出率、庫存和運(yùn)營費(fèi)用的影響來制定決策叠骑。
第二李皇，利用率，本地和全球最優(yōu)宙枷。希望在這方面沒有大的沖突掉房。不過仍然有人認(rèn)為最大化地利用每一個(gè)資源不僅對(duì)本地有好處，也會(huì)導(dǎo)致全球最優(yōu)慰丛。TOC的觀點(diǎn)與此相反卓囚。最大化利用除瓶頸以外的其他資源只會(huì)導(dǎo)致過量的庫存和浪費(fèi)。傳統(tǒng)的會(huì)計(jì)人員诅病，注意了哪亿！
第三，流程間的庫存贤笆。經(jīng)典的精益方式是在工序步驟間放置庫存蝇棉，然后用看板來一個(gè)步驟一個(gè)步驟地拉動(dòng)二TOC反對(duì)這一方法，它采用鼓一緩沖一繩（DBR）系統(tǒng)芥永。這樣可以將鼓（約束）和第一道工序連接起來银萍，只允許向系統(tǒng)投人等量于瓶頸工序處完工量的料。工廠物理學(xué)的版本則是標(biāo)準(zhǔn)在制品(CONWlP)恤左，它將最后一道工序和第一道工序連接起來贴唇。因此，它是多步驟的拉動(dòng)系統(tǒng)飞袋。在工作位之間戳气，允許庫存波動(dòng)，因此對(duì)變異不敏感巧鸭∑磕可以用散子游戲輕易展示，在高度變異的時(shí)候纲仍，使用逐個(gè)步驟拉動(dòng)的看板系統(tǒng)的產(chǎn)出率會(huì)降低呀袱。精益、TOC和工廠物理學(xué)都喜歡使用看板來向生產(chǎn)線投料郑叠，不過它們?cè)谠谥破返目刂粕洗嬖诓町愐拐浴＝?jīng)典的看板可以突出生產(chǎn)線中間工序的不平衡和質(zhì)量問題，顯示速度比DBR和CONWIP要快乡革。
第四寇僧，生產(chǎn)線平衡。TOC不需要平衡生產(chǎn)線沸版，而是在瓶頸處控制生產(chǎn)嘁傀。事實(shí)上，讓工作量平衡的做法是好心辦壞事视粮，因?yàn)椤y(tǒng)計(jì)波動(dòng)’和‘依賴事件”共同導(dǎo)致產(chǎn)出低于平衡生產(chǎn)速度细办。而在DBR系統(tǒng)中這不會(huì)發(fā)生，因?yàn)榧s束資源被緩沖庫存保護(hù)蕾殴。
第五笑撞，浪費(fèi)的問題。在公司的任何地方区宇，了解影響績效的約束都非常重要娃殖。如果，例如议谷，你的市場(chǎng)是約束炉爆，在生產(chǎn)上投人更多的資源就顯得愚蠢。約束資源控制工廠產(chǎn)出的思想對(duì)于投資卧晓、成本核算和持續(xù)改進(jìn)都具有重大的意義芬首。僅僅影響非約束過程的投資根本就是一種浪費(fèi)。類似地逼裆，很多的持續(xù)改善的努力也是浪費(fèi)郁稍。浪費(fèi)巡視本身有可能都是一種浪費(fèi)。這可能與標(biāo)準(zhǔn)的精益思想和六西格瑪相矛盾胜宇，實(shí)際上卻正暴露了兩者的弱點(diǎn)耀怜』肿牛霍普和斯皮爾曼談到“免費(fèi)浪費(fèi)”或者惡性浪費(fèi)以及“權(quán)衡浪費(fèi)”或者說可能的良性浪費(fèi)。消除惡性浪費(fèi)不會(huì)產(chǎn)生害處财破￡桑空間和大部分的運(yùn)輸上的節(jié)約就是例子。而消除權(quán)衡浪費(fèi)可能會(huì)有金錢或者提前時(shí)間等方面的負(fù)面后果左痢。例如某些庫存靡羡，某些過度加工和某些運(yùn)輸表10-1是對(duì)它們的總結(jié)。

第六，成本核算也存在變化定页。“產(chǎn)出率會(huì)計(jì)學(xué)”使用公式：銷售收入一直接材料一運(yùn)營費(fèi)用＝利潤趟薄。在這里，不存在“變動(dòng)的管理費(fèi)用”拯勉。人員成本被看成固定（或者暫時(shí)固定的）成本竟趾，庫存和產(chǎn)品在工廠內(nèi)部一直流動(dòng)而不用重新計(jì)算價(jià)值。關(guān)于這個(gè)主題的更多討論參見第17章宫峦。

10.7 約束理論改善循環(huán)

約束理論（Toc）以及相關(guān)的思維過程（thinking process , TP）作為高德拉特的經(jīng)典著作《目標(biāo)》的延伸被他發(fā)展出來并還在繼續(xù)發(fā)展當(dāng)中岔帽。高德拉特聲稱TOC可以廣泛應(yīng)用，不僅僅適用于生產(chǎn)管理导绷。TOC的核心是認(rèn)識(shí)到犀勒，如果不存在約束，公司將獲得無限的利潤妥曲。大部分公司都存在少量的真正約束贾费。下面是高德拉特提出的TOC持續(xù)改善的五步過程。
TOC改善循環(huán)和PDCA相似檐盟，不過目標(biāo)更為集中明確褂萧。它是非常有效的精益改善循環(huán)，不幸的是常常為精益實(shí)踐者所忽視葵萎。
(1）識(shí)別約束导犹。
(2）確定如何盡力利用約束。約束總是昂貴的羡忘，不要浪費(fèi)它們谎痢。確保你讓它們一直運(yùn)行，用時(shí)間緩沖庫存來保護(hù)它卷雕，尋求替代工藝路線节猿，不要用約束資源生產(chǎn)缺陷產(chǎn)品，讓它的質(zhì)量能力滿足要求漫雕，保證它獲得足夠的維修保養(yǎng)滨嘱，同時(shí)確保它生產(chǎn)的零件都是經(jīng)過確認(rèn)的即將銷售的產(chǎn)品峰鄙。這里的批量大小應(yīng)該盡可能大，和需求保持一致九孩。設(shè)立超市來促使進(jìn)出約束資源的物料形成流動(dòng)先馆。
(3）讓其他所有資源“遷就”約束資源。這意味著給予約束資源比其他過程和政策更高的優(yōu)先級(jí)躺彬。例如，加班和會(huì)議的政策或許要變更梅惯。衡量指標(biāo)也是宪拥。讓所有人都知道約束的重要性。例如铣减，盡快移除約束過程加工之后的庫存她君，減少非約束資源的換型時(shí)間以便降低批量大小來改善指向約束的流動(dòng)，保證約束資源沒有被非約束資源耽擱（非約束資源如果管理不善也會(huì)變成約束資源）葫哗。非約束處的正確批量大小應(yīng)該按照在可用時(shí)間內(nèi)盡量多地進(jìn)行換型的原則來制定缔刹。換句話說，就是最小化批量大小劣针，最大化流動(dòng)校镐。
(4)“松綁”約束。打破約束捺典，不過要先采取步驟（2）鸟廓、（3）的措施。在約束處購置另外的機(jī)器或者安排加班襟己。如果它是真正的瓶頸引谜，這樣做是值得的。小心行事擎浴！很少有必要將約束打破员咽，只有約束是瓶頸的時(shí)候才必須如此。識(shí)別出的約束通常是寶貴的信息贮预，因?yàn)榭梢試@它來安排計(jì)劃控制生產(chǎn)贝室。如果你將它打破，它就會(huì)移到別的地方萌狂，或許移到難以確定的地方档玻。
(5）最后，一旦約束被打破茫藏，回到步驟（1)误趴，重復(fù)上述步驟。否則繼續(xù)進(jìn)行务傲。注意凉当，如果沒有采取任何措施枣申，新的約束不會(huì)因?yàn)閼T性而自行破解。哈欽（Hutchin）指出看杭，上述五個(gè)步驟中每個(gè)步驟都含有五個(gè)階段忠藤。它們是：

• 對(duì)于問題取得一致意見。
• 在解決方案的方向上取得一致意見楼雹。
• 對(duì)于解決方案的利益取得一致意見模孩。
• 克服保留意見。
• 執(zhí)行并取得效果贮缅。

第11章 質(zhì)量

五個(gè)精益原則的最后一個(gè)是追求盡善盡美榨咐，包括了質(zhì)量、交付谴供、靈活性和安全块茁。豐田精益之屋具有兩個(gè)支柱，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)（JIT）和自鋤化（Jidoka ,它和質(zhì)量特別是防錯(cuò)緊密相關(guān)）桂肌。兩者相互支持数焊。例如，改善質(zhì)量后JIT績效也會(huì)提升崎场，因?yàn)橹袛喔倥宥鲃?dòng)很平順。改善JIT也會(huì)提升質(zhì)量照雁。更小的批量會(huì)導(dǎo)致更快地發(fā)現(xiàn)問題蚕愤，返工更少。拉動(dòng)系統(tǒng)可以被看作質(zhì)量工具饺蚊。因?yàn)榭梢愿纳茰贤ㄆ加眨季忠矔?huì)影響質(zhì)量水平。差異化延遲會(huì)減少變異污呼。通過讓問題表面化裕坊，Jidoka是暴露浪費(fèi)和改善質(zhì)量的主要方法。質(zhì)量是五個(gè)相互關(guān)聯(lián)的概念族中的一個(gè)燕酷，它們結(jié)合在一起構(gòu)成了精益穩(wěn)定性的基石（見圖11一1）籍凝。其他的四個(gè)是SOP、TPM苗缩、5S和可視化管理饵蒂。

11.1 精益質(zhì)量框架

根據(jù)欣克利（Martin Hinckley）的觀點(diǎn)，達(dá)成完美質(zhì)量的途徑有三條：

• 降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)和流程設(shè)計(jì)的復(fù)雜性酱讶。
• 減少變異退盯。
• 預(yù)防和減少差錯(cuò)。
  預(yù)防、發(fā)現(xiàn)以及消除差錯(cuò)構(gòu)成自鋤化（Jidoka）的一部分渊迁，即精益屋的一個(gè)支柱對(duì)慰照！幾復(fù)雜性、變異和差錯(cuò)這三種途徑中的任何一個(gè)琉朽，都存在6個(gè)問題源頭：人員毒租、設(shè)備、物料箱叁、方法墅垮、測(cè)量／信息、環(huán)境（英文為ma可people蝌蹂、machine噩斟、material、methods孤个、measures/information、和mother nature等以m開頭的單詞沛简，故也稱6M)齐鲤，如表11一1所示。對(duì)于復(fù)雜的質(zhì)量問題椒楣，要在上述的所有方面都進(jìn)行改善给郊。

欣克利認(rèn)為煌寇，既然變異問題已經(jīng)被SPC和六西格瑪攻克焕蹄，設(shè)計(jì)簡單化也解決了復(fù)雜性問題，由差錯(cuò)導(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷的相對(duì)比例因而上升阀溶。因此腻脏，防錯(cuò)(Pokayoke）變得日益重要。欣克利提出银锻，處理質(zhì)量問題最有效的順序是首先分析產(chǎn)品永品，其次分析過程，最后是相關(guān)的工具和設(shè)備（見表11一2）击纬。在每一個(gè)類別中鼎姐，首先是簡單化，其次是防錯(cuò)，再次就是將調(diào)整轉(zhuǎn)化為設(shè)置（即一次操作就完成設(shè)置症见，而不是反復(fù)嘗試）喂走，最后是控制變異。

11.2 復(fù)雜性

復(fù)雜性是一個(gè)有趣的概念村怪，雖然每個(gè)人都理解它秽浇，然而，就像它給任何作業(yè)帶來的負(fù)面影響一樣甚负，幾乎沒有人可以適當(dāng)?shù)囟x它重慢。
復(fù)雜性給管理控制提出更高的要求―一個(gè)系統(tǒng)變得越復(fù)雜欠拾，控制它就需要越多的努力母廷。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者赫伯特·西蒙（Herbert Simon）將復(fù)雜性區(qū)分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類赐纱。靜態(tài)復(fù)雜性指系統(tǒng)中的元素或者節(jié)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兊拇嬖诙黾恿讼到y(tǒng)的復(fù)雜性碰辅，比如懂昂，供應(yīng)商或者產(chǎn)品的變型越多，系統(tǒng)就會(huì)變得越復(fù)雜没宾。另一方面凌彬，動(dòng)態(tài)復(fù)雜性指節(jié)點(diǎn)間的動(dòng)態(tài)互動(dòng)，例如循衰，需求模式的變化越是反復(fù)無常铲敛，管理該供應(yīng)鏈就會(huì)變得越復(fù)雜（參見第16章的牛鞭效應(yīng)）。
復(fù)雜性也可能體現(xiàn)在產(chǎn)品和過程中会钝。產(chǎn)品復(fù)雜性指零件的數(shù)量和裝配的難度伐蒋。過程復(fù)雜性指作業(yè)的數(shù)量和每個(gè)作業(yè)的難度工三。欣克利在布思羅伊德和杜赫斯特（Boothroyd和Dewhurst）之后指出，產(chǎn)品的缺陷率和裝配的復(fù)雜性具有強(qiáng)相關(guān)性先鱼。

11.2.1 產(chǎn)品復(fù)雜性

復(fù)雜度質(zhì)且控制（quality control of complexity , QCC)
六西格瑪設(shè)計(jì)（DFSS)
成組技術(shù)（GT）
面向裝配的設(shè)計(jì)

11.2.2 過程復(fù)雜性

過程復(fù)雜性可能與產(chǎn)品復(fù)雜性相互獨(dú)立俭正。一系列的工具可以減少過程復(fù)雜性。這些工具包括：

• 零件展示焙畔。
• 將工作分解為1一2分鐘即可完成的任務(wù)掸读。
• 使用標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程（SOP）。
• 55宏多。
• 簡化物流和布局儿惫。
• TPM。
• SMED伸但。
• 可視化控制肾请。

11.3 變異

減少變異的最主要方法是六西格瑪。不過更胖，限制變異的基礎(chǔ)工具也包括TPM铛铁、55、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和快速換型却妨”芄椋控制變異的工具包括SPC和事前控制。
統(tǒng)計(jì)過程控制（SPC）是監(jiān)控變異的很好的技術(shù)管呵，如果已經(jīng)確定了控制線的話。SPC關(guān)注的是監(jiān)控過程哺窄，而非產(chǎn)品捐下。如果過程是好的，能力充足萌业，那么由該過程生產(chǎn)的產(chǎn)品也會(huì)是好的坷襟。然而，SPC或許在監(jiān)控5或者6個(gè)西格瑪水平的過程時(shí)并不可靠生年，因?yàn)镾PC設(shè)計(jì)初衷是針對(duì)每百萬個(gè)機(jī)會(huì)中會(huì)出現(xiàn)至多1000個(gè)缺陷（即0.1%）的情形婴程。

11.4差錯(cuò)

差錯(cuò)控制的工具箱包括5S、標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程抱婉、防錯(cuò)档叔、自檢和后續(xù)檢驗(yàn)。
自檢和后續(xù)檢驗(yàn)蒸绩。自檢就是操作人員在制造步驟完成以后立即進(jìn)行的檢查衙四。而后續(xù)檢查是下一個(gè)工位的操作人員檢查上一（或者多）個(gè)工序的工作。這樣的檢查有時(shí)受到嘲笑患亿，因?yàn)樗豢煽看浮⒗速M(fèi)時(shí)間（因?yàn)槌藰悠芬酝饷總€(gè)產(chǎn)品都要檢查）、通常不完整。不過也不要被誤導(dǎo)惦界，這樣的檢查也值得考慮挑格，因?yàn)樗峁┝肆⒓吹幕蛘叨虝r(shí)間的反饋，并且（在后續(xù)檢驗(yàn)的時(shí)候）能確保高度的可靠性沾歪。例如漂彤，如果一次檢驗(yàn)的可靠性是90%, 1000件缺陷產(chǎn)品中會(huì)有100件在第一次檢查中逃逸，10件會(huì)在第二次檢查中逃逸瞬逊，只有l(wèi)件在第三次逃逸显歧，此時(shí)的逃逸率僅為0.1％。這時(shí)的可靠性很高确镊，常常也比SPC迅速士骤。不過，確實(shí)也存在非增值時(shí)間蕾域。
當(dāng)然拷肌，自檢和后續(xù)檢查需要良好的激勵(lì)驅(qū)動(dòng)和參與。失效可能就存在這里旨巷。相關(guān)的要點(diǎn)在第14章中進(jìn)行討論巨缘。
注意，新鄉(xiāng)重夫?qū)⑦@些檢查與判定檢驗(yàn)和接收抽樣區(qū)別開來采呐，它們都會(huì)導(dǎo)致長時(shí)間的延遲并增加錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)若锁。

11.5 六西格瑪

盡管有時(shí)候精益和六西格瑪相互競(jìng)爭(zhēng)，在更為開明的公司中斧吐，兩者被認(rèn)為是伙伴關(guān)系又固。類似于“精益西格瑪”“精益六西格瑪”的短語開始出現(xiàn)。這既是好消息也是壞消息煤率。好消息是因?yàn)榫嫱ǔ?huì)忽略變異仰冠，它對(duì)于具體的問題解決也不是很強(qiáng)（而在將問題表面化上面正好相反），兩者形成有力的組合蝶糯。不過洋只，如果兩者都只做過于狹義的定義則是壞消息―正如本章11.1節(jié)所述，質(zhì)量問題存在復(fù)雜性昼捍、變異和差錯(cuò)三個(gè)方面识虚。狹義定義的六西格瑪與復(fù)雜性和差錯(cuò)關(guān)系不大，也可能不重視基本的精益技術(shù)所扮演的重要角色端三。
術(shù)語“西格瑪”源自任何過程的固有變異或其分布舷礼。重要的是，西格瑪水平會(huì)告訴你該過程的平均故障率大概是多少郊闯。它是描述過程能力的優(yōu)秀工具妻献，它也可以用于任意類型的過程―不管是制造業(yè)還是服務(wù)業(yè)蛛株。它也有局限性，比如它僅能捕捉超過事先確定的公差范圍的變異育拨，即“缺陷”谨履，而且它以正態(tài)分布作為假設(shè)前提（中心極限定理是該假設(shè)的基礎(chǔ)）。表11一列出西格瑪水平及其對(duì)應(yīng)的百分比（你的流程的產(chǎn)出在公差范圍內(nèi)的有多少）熬丧，以及該西格瑪水平對(duì)應(yīng)的每百萬個(gè)產(chǎn)品中出現(xiàn)的不合格品數(shù)量（PPM）笋粟。

六西格瑪不僅與降低不合格品的數(shù)量有關(guān)，也會(huì)降低變異或其分布析蝴。零件（產(chǎn)品）的變異或者過程的變異都很重要害捕。相對(duì)的是對(duì)于顧客而言非常重要的產(chǎn)品特性。六西格瑪不僅以降低規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有處理的申請(qǐng)數(shù)量為目標(biāo)闷畸，也力求降低批準(zhǔn)貸款的時(shí)間分布寬度尝盼。因此，減少目標(biāo)時(shí)間將成為一個(gè)新的目標(biāo)佑菩。
六西格瑪?shù)钠瘘c(diǎn)是對(duì)于過程的信念盾沫。組織的特征就是各種過程，通常都是跨職能的殿漠。SIPOC模型清楚地表明一個(gè)過程包含供應(yīng)商赴精、輸人、過程绞幌、輸出和顧客蕾哟。系統(tǒng)性地分析它們大有裨益。
六西格瑪具有詳細(xì)的方法論：DMAIc(define莲蜘，定義渐苏；measure，測(cè)量菇夸；analyse，分析仪吧；improve庄新，改善；control薯鼠，控制）择诈，本質(zhì)上與戴明和休哈特的計(jì)劃一執(zhí)行一檢查一處置（PDCA）循環(huán)是相似的。六西格瑪按照逐個(gè)項(xiàng)目的方式來開展出皇，以過程為導(dǎo)向羞芍。它的項(xiàng)目一般來說是相當(dāng)窄的，具有確定的開始和結(jié)束點(diǎn)郊艘。它在開始階段就考慮顧客的需求荷科。六西格瑪?shù)囊粋€(gè)顯著特征是對(duì)數(shù)字的偏好唯咬，測(cè)量過程的變異，試圖縮小變異畏浆，并將其變動(dòng)范圍遷移到顧客要求的規(guī)格范圍內(nèi)―將3 . 4PPM作為其目標(biāo)（通常達(dá)不到）胆胰。另一個(gè)特征是強(qiáng)烈的財(cái)務(wù)指標(biāo)偏好，期望每個(gè)項(xiàng)目的收益都反映在財(cái)務(wù)指標(biāo)中刻获，而且肯定會(huì)估算成本蜀涨。很多的六西格瑪黑帶都會(huì)說，六西格瑪不是降低缺陷蝎毡，而是賺錢或者省錢厚柳。
六西格瑪大量使用統(tǒng)計(jì)工具。對(duì)于硬性數(shù)字的堅(jiān)持實(shí)際上是它的一大優(yōu)點(diǎn)沐兵。不過新鄉(xiāng)重夫?qū)Υ艘蔡岢鼍姹鹂澹拔业谝淮问窃?951年聽到統(tǒng)計(jì)介紹的，我從那時(shí)起就堅(jiān)信它是最好的工具痒筒，然后花了26年時(shí)間才真正掌握它宰闰。”新鄉(xiāng)重夫沒有通過統(tǒng)計(jì)方法來解決質(zhì)量問題的經(jīng)歷值得每一位黑帶去了解簿透，它也有助于解釋為什么豐田缺乏對(duì)于六西格瑪?shù)臒崆椋▍⒁娤挛模?br> 通用電氣的六西格瑪圍繞6個(gè)原則移袍。它們是：

• 關(guān)鍵質(zhì)量特性。起點(diǎn)是顧客老充，那些對(duì)顧客而言最重要的特性必須予以確定葡盗。
• 缺陷。缺陷就是任何不能完全按照顧客需求交付的東西啡浊。
• 過程能力觅够。過程必須有充分的能力來交付顧客需求。
• 變異巷嚣。顧客體驗(yàn)到的喘先、看到以及感覺到的差異。
• 穩(wěn)定的運(yùn)營廷粒。目的是確保一貫的窘拯、可預(yù)見的過程以改善顧客體驗(yàn)。
• 六西格瑪設(shè)計(jì)坝茎。設(shè)計(jì)必須滿足顧客需要及過程能力涤姊。
  六西格瑪由掌握該方法的適合人員所驅(qū)動(dòng)。用柔道的帶段來給六西格瑪技能分級(jí)是一種不錯(cuò)的創(chuàng)新嗤放。黑帶通常需要在4個(gè)月中經(jīng)歷4周的培訓(xùn)并需要實(shí)際結(jié)果思喊。4周分別對(duì)應(yīng)DMAIC循環(huán)中的測(cè)量、分析次酌、改善和控制階段恨课。黑帶通常是專職工作于六西格瑪項(xiàng)目舆乔，通常以每年節(jié)約20萬美元作為目標(biāo)。黑帶大師是經(jīng)驗(yàn)更為豐富的黑帶庄呈，通常作為導(dǎo)師輔導(dǎo)團(tuán)隊(duì)蜕煌。也存在六西格瑪“倡導(dǎo)者”，他的職責(zé)是確定“什么”（非常重要的角色诬留，需要跨職能和跨流程的知識(shí)）斜纪，而黑帶則關(guān)心“如何”。有些公司讓黑帶工作2一3年時(shí)間以后文兑，就會(huì)將他們提升到管理崗位或者倡導(dǎo)者崗位盒刚。綠帶的培訓(xùn)相對(duì)會(huì)少一些。有些公司绿贞，例如聯(lián)合信號(hào)因块、霍尼韋爾設(shè)定目標(biāo)，要在5年之內(nèi)讓90％的員工變?yōu)榫G帶籍铁。在六西格瑪項(xiàng)目中一般會(huì)有一個(gè)流程擁有者涡上，組長，黑帶拒名，或許還有幾個(gè)綠帶吩愧，以及組員。執(zhí)行和人員問題需要和六西格瑪L具本身一樣謹(jǐn)慎對(duì)待增显。
  六西格瑪設(shè)計(jì)（DFSS）解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題雁佳。這個(gè)方面在新產(chǎn)品引人章節(jié)
  討論。

11.7 整合精益和六西格瑪

精益和六西格瑪都會(huì)爭(zhēng)論說它們都和戴明有關(guān)聯(lián)同云。戴明在他的一生中強(qiáng)調(diào)了兩個(gè)主題―消除浪費(fèi)和減少變異糖权。消除浪費(fèi)是精益的核心，而減少變異是六西格瑪?shù)暮诵恼ㄕ尽Ｒ恍┐笮涂鐕圃旃拘前模绺Ｌ睾突裟犴f爾，將精益和六西格瑪項(xiàng)目分割開來旱易。然而募判，不可避免的是，這兩種有力的廣為使用的方法的名字顯示了一個(gè)事實(shí)：它們?cè)谂鲎埠腿诤现渌簟Ｗ髡甙l(fā)現(xiàn)的名字有精益西格瑪（Lean Sigma)，強(qiáng)健西格瑪（Fit Sigma)释液，六西格瑪＋(Six Sigma+)全释，強(qiáng)力精益（Power Lean)，精益六西格瑪（Lean six sigma)误债，以及快速西格瑪（Quick Sigma）浸船。它們當(dāng)中的有些還是商標(biāo)妄迁。很可能還有其他名字。
精益和六西格瑪?shù)娜诤弦呀?jīng)變得流行李命。僅僅引用一些例子：TBM研究院這樣明確地介紹它的項(xiàng)目：“精益西格瑪利用六西格瑪和精益原則登淘，通過快速改善來降低缺陷和提前時(shí)間》庾郑”(Dean和Smith , 2000）黔州。不過，他們也認(rèn)識(shí)到一些實(shí)施中的關(guān)鍵問題阔籽，比如改善和六西格瑪項(xiàng)目的速度差異流妻，黑帶和綠帶的新的角色等。它們已經(jīng)成功地在六西格瑪實(shí)踐者的角色中增加了精益的原則笆制、價(jià)值流分析和改善方法等绅这。他們的內(nèi)部案例研究顯示，精益西格瑪項(xiàng)目的速度比通常的六西格瑪項(xiàng)目快2一3倍在辆。
以此作為背景证薇，制定了精益及六西格瑪?shù)膽?yīng)用表，如表11一5所示匆篓。

再次說明扎拣，馬丁·欣克利的質(zhì)量改善框架已經(jīng)有所擴(kuò)展赴肚，表11-6作為選擇合適方法--精益還是六西格瑪--的框架，還列出了一些經(jīng)常使用的經(jīng)典工具二蓝。

豐田公司和六西格瑪
經(jīng)典的精益公司是豐田。不過溜徙，迄今為止湃缎，豐田還沒有任何實(shí)施六西格瑪項(xiàng)目的跡象。為什么呢蠢壹？坦率地說嗓违，作者也不知道，并就此非正式地和豐田的多位員工會(huì)談過图贸。顯然的原因有6個(gè)蹂季，可能還有更多。
(1)對(duì)于防錯(cuò)的偏好疏日。
(2)秉承問題和缺陷需要立即表面化的理念偿洁，而不是長時(shí)間的研究。TPS里面包含的理念就是盡快凸顯問題沟优。這樣的系統(tǒng)包括停線拉繩涕滋、安燈板、停機(jī)音樂挠阁、計(jì)劃平衡箱（它可以在幾分鐘之內(nèi)就識(shí)別出未達(dá)成的計(jì)劃）宾肺，以及廣泛的對(duì)于Muda的意識(shí)。它的思想看起來像是強(qiáng)制推行短時(shí)間的持續(xù)的問題解決法侵俗。此外锨用，一旦識(shí)別出問題，就使用“五次為什么”的方法來追尋根本原因隘谣。
(3)擔(dān)心六西格瑪?shù)木⒅髁x增拥，特別是“黑帶”的形象。TPS的方式是任何人都參與改善，因此不希望看到解決問題的專家―不過跪者，這很好。這在政策部署中也可以體現(xiàn)出來熄求。
(4)“系統(tǒng)”方法渣玲。盡管六西格瑪也聲稱使用系統(tǒng)方法，但豐田肯定在價(jià)值流圖和政策部署中使用它弟晚。因此忘衍，它避免了局部優(yōu)化現(xiàn)象，局部優(yōu)化是六西格瑪項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)之一卿城。
(5)認(rèn)為大部分質(zhì)量問題源于設(shè)計(jì)枚钓。
(6)豐田已經(jīng)有了一個(gè)卓越的改善團(tuán)隊(duì)，該團(tuán)隊(duì)毫無疑問已經(jīng)拓展到了六西格瑪黑帶大師瑟押、黑帶和綠帶的領(lǐng)域搀捷。參見本書的第12章。