精益生產（LP）的本質和應用案例
內容提要：精益生產是在總結流水線生產和豐田生產方式而創(chuàng)立的生產理論贿肩，它將生產理論簡化到了新的理論高度，總結出了精益五原則龙填，對精益生產的推廣起到了重要作用胳泉，越簡單有效的方法越容易普及。精益生產的主要目標還是增加產出速度岩遗，同時也兼顧降低成本。精益生產以以價值流分析作為工具凤瘦，跟蹤價值的產生過程宿礁，刪除不必要的環(huán)節(jié)，從而縮短生產周期并降低成本蔬芥。精益生產以空間或者庫存作為緩沖梆靖，來防止工序的過量生產控汉，從而保證系統的產出速度。
精益生產（Lean Production返吻，簡稱LP）是美國麻省理工學院數位國際汽車計劃組織的專家對日本“豐田JIT（Just In Time）生產方式”的研究而命名的生產方法姑子。精益生產有五個原則，分別為價值测僵、價值流街佑、流動、拉動和盡善盡美（如圖6-64所示）捍靠。
精益生產的5個原則：
1）價值：精確的定義特定產品的價值沐旨。
2）價值流：識別出每種產品的價值流。
3）流動：使價值不斷流動榨婆。
4）拉動：讓顧客從生產方面拉動價值磁携。
5）盡善盡美：永遠的追求盡善盡美（如圖6-65所示）。
如何通過廣義動量定理和系統思考來分析精益生產的5個原則呢良风？廣義動量定理用來分析如何產生和增加成果谊迄，系統思考用來分析各種因素的交互影響。這兩種方法改如何使用呢烟央？
1）價值：精確的定義特定產品的價值（如圖6-66所示）统诺。
定義價值就是定義顧客所需要的產品質量m，這是生產出的產品需要達到的目標吊档。從廣義動量定理的角度說篙议，定義價值就是定義廣義動量定理Fαt=nmV成果nmV中的m，指出了主體通過力量F怠硼、方法α鬼贱、時間t和力量的作用點而要達到的目標。
2）價值流：識別出每種產品的價值流（如圖6-67所示）香璃。
圖6-67價值流
價值流是產生價值m的過程这难，價值從原始價值m1增值到m2，從m2增值到mi葡秒，經過多個增值過程姻乓，最后增值到目標價值m。而從原始價值m1眯牧，最后增值到目標價值m的過程就是價值流蹋岩。也就是廣義動量定理的過程市場Fαt，不能產生價值m的過程應該減少到最小学少，這一點和工業(yè)工程中介紹減少動作動作路程的道理是相同的剪个。減少不必要的步驟可以加快產品的產出速度而提高產出量，也可以減少占用時間版确，人力和物料等的成本扣囊，這和TPS中所說的“消除一切浪費”的思想是相同的乎折。
3）流動：使價值不斷流動（如圖6-68所示）。
增加流動速度可以增加產出成果侵歇。從廣義動量定理Fαt=nmV的角度說骂澄，速度V越大，成果nmV越大惕虑。每一個增加價值的過程也是廣義動量定理增加成果的過程坟冲，沒有過程四要素力量F，方法α枷遂，時間t和作用點樱衷，成果不可能發(fā)生變化。從TOC制約理論的角度說酒唉，系統的產出由瓶頸決定矩桂，瓶頸的速度決定了系統的產出速度，而當局部速度大于瓶頸速度時痪伦，并不能增加系統的產出侄榴，反而會增加庫存而掩蓋問題。那么是誰決定系統產出速度的上限呢网沾？是客戶的需求速度癞蚕，超過客戶需求的產出速度只能產生庫存。在豐田生產方式和精益生產中辉哥，如何處理局部速度高于瓶頸速度的地方呢桦山？它們通過多能工和快速換模來實現人和設備的富余被使用，因為從TPS和精益生產的角度說醋旦，超出功能需求的能力而不被使用就是浪費恒水，不符合精益的思想。人超出的工作能力和時間可以用來做其他的事情饲齐，這是多能工的精髓钉凌；而設備超出的能力也可以加工其他零件，通過快速換模來減少時間轉換的損失捂人。所以在TPS和精益生產中御雕，通過使個生產單元的速度V相等來平衡產能，從而使產出最大化滥搭。每一個生產單元表示價值的增值過程酸纲，然后通過箭頭的方向將物流流動到下一個生產單元。
4）拉動：讓顧客從生產方面拉動價值（如圖6-69所示）瑟匆。
讓顧客拉動價值是為了指導生產客戶馬上需要的產品福青，而不是客戶不需要的產品，這樣可以減少庫存脓诡，從而減少負債无午，增加系統的有效產出。物流是從上一個生產單元流到下一個生產單元祝谚，而從下一個單元取走上一個單元的零部件后宪迟，信息流從下一個單元反饋到上一個單元，反饋的信息包括取走器件的型號和數量等交惯，這一個信息就是指導上一個單元生產同樣數量的此型號產品次泽，從而形成了價值的拉動而不是推動過程。按照精益生產的思想席爽，它融合了豐田管理方式和流水線的精髓意荤，在能創(chuàng)造連續(xù)流的地方就使用流動原則，這是流水線的思想只锻，在不能流動的地方就在這道工序前增加超市庫存玖像，也是是庫存緩沖，來保證下游的流動（如圖6-70所示）齐饮。
每個生產單元均可以通過上圖的負反饋過程表示捐寥，每一個單元對于每一種產品都有一個目標庫存量，當剩余庫存量小于目標庫存量時開始生產祖驱；當剩余庫存量等于目標庫存量時停止生產握恳，這樣既可以保證整條生產流程的速度一致，也可以防止過量生產產生負債和擾亂生產秩序捺僻。目標生產量=目標庫存量-剩余庫存量=目標庫存量-（原庫存量-下道工序取走的量）=目標庫存量-原庫存量+下道工序取走的量乡洼，如果原庫存量與目標庫存量相等，那么生產的數量就是下道工序取走的量匕坯。單件流不一定是使系統產出最快的方法束昵，有時經濟批量比單件流使系統的產出更快，這一點會在后邊進行分析醒颖。
5）盡善盡美：永遠的追求盡善盡美（如圖6-71所示）妻怎。
盡善盡美是不斷的優(yōu)化上述四個過程，使成果nmV越來越大泞歉。通過減少目標庫存逼侦，庫存量減少，阻礙流動的問題就會向石頭一樣露出水面腰耙，消除這些阻礙流動的因素榛丢，就像移走了河流中減緩水流速度的石頭，流動的速度會加快挺庞，產出成果nmV會增加晰赞。不斷的減少目標庫存和優(yōu)化上述四個過程，使成果nmV越來越大。
德國保時捷公司在董事長魏德卿的領導下掖鱼，引入精益生產然走，使保時捷成為世界最賺錢的汽車公司。
精益生產發(fā)展了TPS思想戏挡，在《學習觀察：通過價值流圖創(chuàng)造價值芍瑞、消除浪費》提出的圖析不是每個生產環(huán)節(jié)都需要使用看板來完成負反饋環(huán)，精益思想將TPS進行了簡化褐墅，實施的方法也簡化拆檬，使其實施更容易，且結果更好妥凳。
此處引用《學習觀察：通過價值流圖創(chuàng)造價值竟贯、消除浪費》書中的一個例子，并簡要進行講解逝钥。
例子：
阿克米沖壓公司為汽車裝配廠生產鋼制轉向管柱支架屑那，該產品分為方向盤左側、右側兩種類型晌缘，成品發(fā)往國家大道汽車裝配廠齐莲。
顧客需求：每月18400件，其中：左側轉向支架12000件磷箕，右側轉向支架6400件选酗。顧客工廠每天按照兩班運轉；每個貨盤中有20件產品岳枷，一個貨箱最多可以放10個貨盤芒填，顧客以貨盤為單位訂貨。每天用卡車向顧客發(fā)一次貨空繁。
阿克米工廠數據
工作時間：每月工作日20天殿衰，所有生產部門每天兩班，每班8小時盛泡，必要時可以加班闷祥，每班有2個10分鐘休息，在休期間傲诵，手動機停止工作凯砍，午餐不計入工作時間。
生產工序：該產品的工序包括沖壓拴竹、點焊1工位悟衩、點焊2工位、裝配1工位栓拜、裝配2工位和發(fā)運座泳。
根據客戶和阿克米公司的情況繪制價值流現狀圖（如圖6-72所示）：
通過對客戶需求惠昔，供應商情況和企業(yè)的自身情況繪制出企業(yè)的價值流現狀圖（如圖6-73所示）。
通過精益價值流的分析挑势，繪制出價值流的未來圖镇防。從圖中可以看出生產交付期從23.6天縮短到5天。此工程的未來價值流圖包含3個負反饋薛耻，包括供應商環(huán)营罢，沖壓環(huán)和定拍環(huán)。每一個拉動系統的超市都對應著一個負反饋環(huán)（如圖6-74所示）饼齿。
以精益思想的5個原則來分析這個例子，
1）定義什么是價值蝙搔。
也就是質量m缕溉，價值為生產的左右管柱支架。數量n為12000件左側吃型，6400件右側证鸥，速度V為60秒/件（18400件/20天/2班=460件/班，27600秒（每班可用工作時間）/460件=60秒/件）勤晚。所以每天要產生的廣義動量nmV為920件*管柱支架質量*60秒/件（其中920件中包含600件左側支架和320件右側之間）枉层。
2）分析價值流。
收到供應商的鋼材后赐写，經過阿克米公司的沖壓鸟蜡，點焊1，點焊2挺邀，裝配1揉忘，裝配2的這5道加工工序后，變成成品端铛，然后發(fā)運到客戶公司泣矛，這5道工序就是價值流，即價值的形成過程禾蚕。每一道工序的數據情況在相對應的加工工序下進行了標明您朽。
3）流動
通過分析，沖壓時間為1秒换淆，與節(jié)拍時間相差太大哗总，不宜引入連續(xù)流。而兩個焊接和兩個裝配的時間與節(jié)拍時間接近产舞，可以引入連續(xù)流（如圖6-75所示）魂奥。裝配和點焊的總時間為187秒，而節(jié)拍時間為60秒易猫，這樣就需要3.12人來完成裝配和點焊的工作耻煤，當前的4人有些浪費，通過工藝改良，將每個工人的單位工作時間減少到55秒哈蝇，三人總時間為165秒棺妓，小于180秒（如圖6-76所示）。
4）拉動
在不能引入連續(xù)流的地方使用超市炮赦，在沖壓工序前有卷材超市怜跑，用于保證沖壓工序有合適的工作庫存緩沖，在沖壓工序后有超市吠勘，用于保證焊接+裝配工序的正常工作性芬，在焊接+裝配工序后有成品超市，用于保證有合適的發(fā)運緩沖剧防，超市的作用和福特的空間緩沖植锉，高德拉特的時間緩沖作用是相同的，保證下道工序不挨餓峭拘，可以正常工作俊庇，超市的大小取決于現場的墨菲效應和節(jié)拍等，超市的庫存量不宜過大鸡挠，過大則在制品過多辉饱，易造成生產混亂，并且?guī)齑媸秦搨鹫梗枰獪p少彭沼；庫存也不宜過少，過少的話瞎惫，一旦發(fā)生墨菲效應溜腐，下道工序就馬上停工，影響系統的總產出瓜喇。超市是一個負反饋系統挺益，輸入的大小為超市的目標庫存大小，而生產的目標是偏差庫存乘寒，偏差庫存=目標庫存-實際庫存（如圖6-77所示）望众。
5）盡善盡美
減少各道工序的換模時間，增加開機率到100%伞辛，可以減少生產總時間烂翰，這一點作者將在‘經濟批量與單件流’的章節(jié)中進行論述。通過均衡生產蚤氏，降低庫存量甘耿，縮短交貨期。各道工序的都可以通過不斷改善竿滨，從而縮短交貨期佳恬。
精益價值流圖析中捏境，使用反E來表示超市，與TPS的拉動系統功能是相同的毁葱；而先入先出的管道與福特流水線的空間緩沖道理相同垫言，管道有大小容量的限制，達到限制時倾剿，停止生產筷频，是負反饋系統。在某些情況下前痘，超市并不適用凛捏，比如顧客定制的產品、保質期短的材料际度，或者很少用的昂貴零件等葵袭，就可以使用管道代替超市。精益價值流圖使精益生產更容易理解和實施（如圖6-78所示）乖菱。
精益生產適用條件：產品多樣，需求較小但穩(wěn)定的產品蓬网。
摘自《可以量化的管理學》
