柔性制造：跨世纪的生产力革命

柔性制造：跨世纪的生产力革命作者：刘承元在日本发源的柔性制造，由日资公司引进了中国。理光（深圳）公司实现了多种生产方式并存，在同样的生产厂房设备条件下，总体生产能力提高到原设计能力的 3.5 倍以上。FX 高科技公司发现一条流水线的 70%是多余的，通过去除这些多余的部分并对生产过程进行重新组合，短短四个月就使得场地利用率提高一倍多；而且拆下的设备可以复制出比现状高一倍的生产能力，为扩大再生产准备的近千万美元的投资不需要了。柔性制造正在掀起一场跨世纪的生产力革命。精益生产凸显柔性制造精益生产（Lean Production）方式最早产生于日本，是日本丰田汽车公司在上个世纪六、七十年代总结出来的一套成功的生产模式，也叫 JIT( Just In Time )：在需要的时候，按照需要的数量，生产出需要的产品。精益生产方式与从前的大批量生产方式相对应，基本特点是零库存、低成本和快速反应。如果说，上个世纪的精益生产更多追求零库存的话，那么，今天开始了对制造过程进行彻底变革的追求，柔性制造成了精益生产的最核心内容。在进入 21 世纪之后，企业经营环境已经发生了根本的变化。由于市场竞争全球化、顾客和市场需求多样化、个性化以及生产的相对过剩，使得产品寿命趋短，价格竞争加剧。为了在残酷的竞争中生存和发展，企业就必须研究一些低成本并且能够快速反应的制造方法，柔性制造就是这些方法的总称。因此，与其说柔性制造是一种生产方式，还不如说柔性制造是一种全新的制造理念。批量生产导致效率损耗让我们来看一看传统大批量生产方式存在的问题。某大型办公设备制造企业 R 公司，在上个世纪 90 年代投资 600 万美元引进了一条 200 米长的生产线，每月生产 A 款打印机两万台，线上配置近 200 名工人，大批量生产方式显示了巨大的威力。之后， A 款机的销售量逐年减少，R 公司为了确保市场占有率，又陆续投入了大小不同的 B、C、D、E 等多款产品。 只要稍加分析，我们便能够认识到这样一些典型的效率损耗问题：工位时间差或速度差损耗：200 人的生产线，要 100%均衡地分解装配时间是绝对不可能的。生产线速度是由某一个瓶颈工位（时间最长工位）或作业者（速度最慢或熟练度最差的人）决定的，效率损耗显而易见。工位变更损耗：当生产量发生变更的时候，传统的做法是重新进行工位设定，调整线上人数和各工位作业时间，重新进行员工训练使之适应新的要求。整个变更过程以及变更后对新标准的适应过程都伴随着大量的效率损耗。频繁换线损耗：A、B 、C 、D、E 等各个产品之间的变换，都需要进行换线准备工作，而且在换线过程中只能按照装配速度较慢的机型进行生产，效率的损耗可想而知。场地损耗：即使产量降到一半甚至更低，生产线同样占用那份场地。另一家大型金属加工企业 M 公司，车间里数十台冲压机一字排开很是壮观。每一台机器的后面是大量的中间品，最常见的是两辆大台车，一辆装着前工序加工后的中间品，另一辆装着自己加工后的产品或中间品。这种生产方式的损耗也是显而易见的：大量的中间产品库存，占用资金和场地；中间产品在机器间的无谓搬运以及搬运工具的大量使用；某一工序的质量问题可能造成大量中间产品的报废。多种方式进行柔性制造柔性制造恰好能解决传统生产中存在的这些问题，以下一些有代表性的柔性制造方法能帮助我们很好地认识柔性制造的意义和实现柔性制造的新思路。细胞生产方式：与传统的大批量生产方式比较，细胞生产方式有两个特点，一个是规模小（生产线短，操作人员少），另一个是标准化之后的小生产细胞可以简单复制。由于这两个特点，细胞生产方式能够实现：（1）简单应对产量的变化，通过复制一个或以上的细胞就能够满足细胞生产能力整数倍的生产需求；（2）减少场地占用，细胞是可以进行简单复制的（细胞生产线可以在一天内搭建完成），因此不需要的时候，可以简单拆除，节省场地；（3）每一个细胞的作业人数少，降低了平衡工位间作业时间的难度，工位间作业时间差异小，生产效率高；（4）通过合理组合员工，即由能力相当的员工组合成细胞，可以充分发挥员工最高的作业能力水平。如果能够根据每一个细胞的产能给予员工相应的奖励，还有利于促成细胞间的良性竞争。一人生产方式：我们看到过这样的情形，某产品的装配时间总共不足 10 分钟，但是它还是被安排在一条数十米长的流水线上，而装配工作则由线上的数十人来完成，每个人的作业时间不过 10、20 秒。针对这样一些作业时间相对较短的产品，如果我们能够打破常规（流水线生产），改由每一个员工单独完成整个产品装配任务的话，我们将获得意想不到的效果。一个流生产方式：上面提到的 M 公司的一个流生产方式是这样实现的：取消机器间的台车，并通过合理的工序安排和机器间滑板的设置让产品在机器间单个流动起来。它的好处是，（1）极大地减少了中间产品库存，减少资金和场地的占用；（2）消除机器间的无谓搬运，减少对搬运工具的依赖；（3）当产品发生品质问题时，可以及时将信息反馈到前部，避免造成大量中间产品的报废。一个流生产方式不仅适用于机械加工，也适用于产品装配的过程。柔性设备的利用：一种叫做柔性管的产品（有塑胶的也有金属的）开始受到青睐。从前，许多企业都会外购标准流水线用作生产，现在却逐步被自己拼装的简易柔性生产线取代。比较而言，柔性生产线首先可降低设备投资 70-90%以上，其次，设备安装不需要专业人员，一般员工即可快速地在一个周末完成安装，第三，不需要时可以随时拆除，提高场地利用效率。台车生产方式：我们经常看到一个产品在制造过程中，从一条线上转移到另一条线上，移载工具就是台车。着眼于搬动及移载过程中的损耗，有人发明了台车生产线，即在台车上完成所有的装配任务。这样做，不仅省去了生产线，而且搬运和移载效率大大提高。固定线和变动线方式：根据某产品产量的变动情况，设置两类生产线，一类是满足最小批量的固定生产线，另一类是用来满足变动部分的变动生产线。通常，传统的生产设备被用作固定线，而柔性设备或细胞生产方式等被用作变动生产线。为了彻底降低成本，在日本变动线往往招用劳务公司派遣的零时工（Part-Time）来应对，不需要时可以随时退回。柔性制造总的趋势是：生产线越来越短，越来越简，设备投资越来越少；中间库存越来