（工商管理专业论文）价值流图分析在多品种少批量生产中的应用研究.pdf

价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 摘 要 i 价值流图分析在多品种少批量生产中的应用研究 摘 要 随着世界经济的高速发展和工业化竞争的日益激烈, 快速变化的市场环境对于 企业生产的效率、准时化要求日趋提高。随着由“卖方市场”向“买方市场”的转化， 客户在购买产品时, 对产品的个性化要求越来越多。企业为了获得客户定单占有市 场，就不但要改变计划经济时期那种少品种大量生产的“以产定销”模式，而且为了 争得客户，企业就必须千方百计地满足客户多样化的需求，因而多品种少批量生产已 逐渐成为一些企业生产经营的主要模式。 但是这种模式给企业的运营管理带来了极大的挑战， 多品种少批量重复订购同一 原料、部件，次数少、较短的供货周期，极大地影响了供应商的及时性和整个供应链 系统的稳定性，导致供应商不愿意接受小批量订单、无法满足生产周期要求以及产品 质量不稳定等一系列问题，加大了经营管理的难度，影响了生产的顺利推进。在多品 种少批量生产过程中， 多个项目并行， 而项目的相似性决定了其在一定时段内对设备、 人力等资源的需求较强且存在冲突，而在另一时段，随着产品生产过程的逐步推进， 紧张的资源又都闲置下来，资源的利用呈现波浪式的跳跃，影响了均衡生产。而价值 流程图的应用可以较好的解决这些问题，价值流（vsm）分析的是两个流程：第一 个是信息（情报）流程，即从市场部接到客户订单或市场部预测客户的需求开始，到 使之变成采购计划和生产计划的过程；第二个是实物流程，即从供应商供应原材料入 库开始，随后出库制造、产品出库，直至产品送达客户手中的过程。 本文就多品种少批量生产型企业管理中存在的问题及其完善做出探讨， 借鉴国内 同类型企业运营成功经验，提出利用价值流图（vsm）分析完善多品种少批量生产 型企业的管理措施，以期能为多品种少批量生产型企业运营管理提供参考，对多品种 少批量生产型企业发展机制及创新有所启发。 关键词：关键词：多品种少批量；价值流图分析 作 者：赵观宏 指导老师：周华明 abstract value stream management in high mix low volume model ii value stream management in high mix low volume model abstract with the developing of the world economy and rapid development of economy and the increasingly fierce competition, the industrialization of the rapidly changing market environment for enterprise production efficiency and just-in-time requirements. with the sellers market to the market, customers to purchase products in product, more personalized requirements. enterprise in order to gain customer order, not only to occupy market change planned economy period that few varieties of production of the yichandingxiao mode, and the order for customers, enterprise must leave no stone unturned to meet customer demand, and diversification of many varieties and small batch production has gradually become the main mode of production and operation of enterprises. but this kind of mode of operation management for enterprise brings the enormous challenge, many small repeatable orders for the same materials and components number less and short delivery cycle, and greatly influenced the supplier of timeliness and throughout the supply chain. balanced and the application value of flow can be a good way to solve these problems, and perform the vsm (value stream map) to analyze the process: the first is the information (intelligence) process, from marketing department forecast receiving customer orders or customer demand to the purchasing plan and production planning process, the second is the physical process, namely from supply raw materials suppliers, then outgoing treasury in manufacturing, product delivery of the products to the customer delivery, until the hands. this is a manufacturing enterprise of problems existing in the management and perfect at home and abroad with reference to explore type enterprise operation, this paper puts forward the successful experience of vsm of manufacturing enterprise management measures for many high mix low volume production operation and management, to provide reference for many high mix low volume production development and the innovation mechanism. key words: high mix low volume；value stream map；mixed model value stream map written by: zhao guanhong supervised by: zhou huaming 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 1 章：绪论 1 第 1 章 绪论 1.1 研究背景 随着世界经济的高速发展和工业化竞争的日益激烈, 快速变化的市场环境对于 企业生产的效率、准时化要求日趋提高。随着由“卖方市场”向“买方市场”的转化， 客户在购买产品时, 对产品的个性化要求越来越多。企业为了获得客户定单占有市 场，就不但要改变计划经济时期那种少品种大批量生产的“以产定销”模式，而且为 了争得客户，企业就必须千方百计地满足客户多样化的需求，因而多品种、小批量生 产已逐渐成为一些企业生产经营的主要模式。 但是这种模式给企业的运营管理带来了极大的挑战， 多品种少批量重复订购同一 原料及部件次数少及，所以供应商很难对所有原料及部件都备有库存，所以相对生产 周期较长，极大地影响了供应商的及时性和整个供应链系统的稳定性，导致供应商不 愿意接受小批量订单、从而无法满足周期以及产品质量不稳定等一系列问题，加大了 经营管理的难度，影响了生产的顺利推进。在多品种少批量生产过程中，多个项目并 行，而项目的相似性决定了其在一定时段内对设备、人力等资源的需求较强且存在冲 突，而在另一时段，随着产品生产过程的逐步推进，紧张的资源又都闲置下来，资源 的利用呈现波浪式的跳跃，影响了均衡生产。 满足客户的需求是企业成长的必要条件，目前企业所面临的，包括多品种少批量 的订货方式、交货期的缩短、产品品质的提升、成本的降低等都是企业体质加强的表 现，因此，产销活动的顺畅成为多变环境下生产企业的课题。 由于多品种少批量的生产方式，其作业内容经常变动，工作必须在全员的同心协 力下完成，因此，常常由于工作安排不当及生产管制功能未发挥而造成生产损失。在 客户要求订货批量愈来愈小、品种愈来愈多、交货期愈来愈短下，生产及物料准备愈 来愈仓促，不但耗费大量人力，还经常出现生产异常情形，使产销工作无法配合。因 此，必须改善生产企业的产销管理方式，使多品种少批量的生产效率化以及在订货生 产形态中能确实做到产销之密切配台。 第 1 章：绪论 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 2 1.2 研究目的与意义 本文就多品种少批量生产型企业管理存在的问题及其完善做出探讨借鉴国内外 同类型企业运营成功经验，提出利用价值流图（vsm）分析完善多品种少批量生产 型企业的管理措施，以期能为多品种少批量生产型企业运营管理提供参考，对多品种 少批量生产型企业发展机制及创新有所启发。 1.3 研究思路 （一）本文研究思路 论文首先从对多品种少批量生产型企业特点进行分析， 分析多品种少批量生产型 企业面临的挑战，认为这些挑战主要有：小批量甚至单一产品的重复订货及较短的供 货周期， 极大地影响了供应商的及时性和整个供应链系统的稳定性， 不愿意接受订单、 无法满足客户交货期要求以及产品质量不稳定导致重复订货等一系列问题， 影响了生 产的顺利推进。在多品种少批量生产产品的生产过程中，多个项目并行，而项目的相 似性决定了其在一定时段内对设备、人力等资源的需求较强且存在冲突，而在另一时 段，随着产品生产过程的逐步推进，紧张的资源又都闲置下来，资源的利用呈现波浪 式的跳跃，影响了均衡生产。接着，梳理了精益生产中的价值流图分析的基本理论， 对价值流图分析法进行了研究， 并以实例探讨价值流图在多品种少批量生产型企业的 应用及取的成果，以供相关企业借鉴。 （二）文章研究方法 文中主要运用了以下几种方法: （1）规范性理论分析方法 文章梳理了精益生产及价值流相关理论规范的论述， 再对其详细论述的基础上对 其在实践中的应用进行讨论。 （2）实证调查与分析方法 通过对多品种少批量生产企业的研究，找出了该类企业在运营方面存在的问题， 为后面的完善价值流图分析法的应用打下坚实的现实基础。 （3）定量分析与定性分析相结合的方法 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 1 章：绪论 3 本文并不局限于对多品种少批量企业作定性的分析，通过大量采用公式、图表和 模型，使分析更为透彻、更易于理解。 （三）可能的创新与不足 可以说，上述有关精益生产及价值流理论的研究对本文有很好的启示，但是就笔 者所知，我国目前研究多品种少批量生产型企业的精益生产方面的文献较少，而利用 价值流图法改善多品种少批量生产型企业运营管理的文献更为稀少, 即使国外也是 在最近才开始这方面的研究, 而目前国内很多企业由于缺少这方面的经验和管理技 能, 因而比较害怕对现有的单一大批量模式进行改变从而在国际竞争中没有建立优 势,本文以实例介绍了相关的方法及应用研究, 希望对相关企业有所帮助. 由于本人一直在机械加工组装相关行业,所以研究及应用大多是此类行业,针对其 他行业如日用品,服装的类研究比较有限. 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 4 第 2 章 多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 2.1 大批量生产方式的历史背景及演变 人类文明的进步与制造业的发展密切相关。第一次工业革命以前，人类生产使用 的动力主要还是人力和畜力，在此基础上的生产方式只能是作坊式的手工业。18 世 纪初，瓦特发明蒸汽机，纺织业、机器制造业取得了革命性的变化，引发了第一次工 业革命，近代工业化大生产开始出现。但此时的工厂组织结构分散，管理层次简单， 业主直接与所有的顾客、雇员和协作者联系，采用的是作坊式单件化生产方式。在这 种生产方式下，从业者在产品设计、机械加工和装配方面都有高超的技艺，所以又称 “技艺”性生产方式。这种生产方式的最大缺点是产品价格高、生产周期长。 19 世纪末 20 世纪初，人类对产品的需求不仅数量大，而且复杂性增加，这就要 求制造业采用更复杂的生产技术并增加产品产量。大型设备的使用和多台机器的联 用，不仅是技术复杂性的要求，也是批量制造所必需的。使用机器的制造过程自然牵 涉到众多劳动者， 在这种情况下， 企业作为协调劳动者之间相互关系的一种制度安排， 显然优越于市场方式。 1913 年，美国人亨利福特（henry ford）开发出了世界上第一条流水线，使制 造业发生了革命性变化。大量生产方式主导了制造业近百年，对于人类的进步做出了 巨大的贡献： 1.满足人类需求，提高了人们的生活水平。而今人类所使用的工业产品绝大多数 都是由大量生产方式制造出来的，这一事实就是最好的例证。 2.推动社会生产的分工与专业化。经济学家公认，分工与专业化程度的提高意味 着生产力的提高，所以分工与专业化程度就成为测量经济发展水平的一种尺度。 3.建立了一套完备的制造生产理论。因为大量生产方式是建立在使用现代机器基 础之上的，所以无论今后制造生产方式如何变动，这套理论都具有被吸收、借鉴和引 用的价值。 20 世纪 70 年代以后，企业环境发生了巨大的变化。现代科学技术的飞速进步， 缩短了产品的生命周期，从而迫使企业必须不断更新产品和发展品种。企业要想在激 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 5 烈的市场竞争中取胜，就必须以最快的速度开发出满足买主要求的新产品，并以最短 的时间将新产品推向市场，否则将难以生存和发展。1 与此同时，消费者的价值观也正在发生结构性的变化，呈现出日趋主体化、个性 化和多样化的发展。消费者不仅要求购置高质量、低成本和高性能的产品，而且希望 产品具有恰好满足其感受的特性。这些变化使以单品种、大批量为特点的大批量生产 方式越来越不能适应时代的要求。 大批量生产方式受到的另一挑战来自于企业内部。 大批量生产方式及其科层组织 结构得以建立的基础是平稳的市场环境、 低素质的雇员、 决策者及管理者的有限理性。 如今这些状况都改变了，这就从根本上动摇了大批量生产方式的组织与管理的合理 性。特别是企业员工追求人格全面发展的动机，同以监督和控制为基调的科层组织体 系形成了尖锐的冲突，原先行之有效的管理方法和管理手段，如今却容易造成摩擦与 内耗。这些从根本上动摇了大量生产方式组织与管理的合理性。 大批量生产方式面临的困境，使制造企业开始将价值取向转移到市场和顾客，将 制造战略重点转移到质量和时间。 以日本丰田汽车公司为首的一批企业纷纷开始了以 多品种、小批量为特征的多品种少批量的探索与开发。所谓多品种少批量 （fms-flexible manufacturing system） ，就是将计算机辅助设计、工程和制造集成为 一个整体，能生产小批量的定制产品，其成本可以与以往只有在大批量生产下的成本 相比，它废除了规模经济的法则，实现了速度经济，适应了市场需求多变性的要求， 企业再也不需要通过生产成千上万件相同产品来降低单位成本了。在多品种少批量 中，管理人员想生产一种新部件，不用改变机器，只用修改计算机程序就够了，从而 大大简化了企业的生产管理。多品种少批量给企业带来一种新的竞争优势，使企业能 以比竞争对手更低的价格、更短的时间生产出品种更广泛的产品，避免了因顾客需求 变化快而导致生产线变更的巨大费用。2 日本有专家曾预言，21 世纪，包括中小型企业在内，若企业不使用多品种少批 量将失去产品的竞争力，甚至无法维持企业的自身生存。多品种少批量之所以能够迅 猛发展，是因其集高效、高质量及高柔性三者于一体，解决了近百年来企业生产过程 中中小批量和大批量多品种生产自动化的技术难题，因此，多品种少批量的问世是机 械制造业生产与管理中的历史性革命。 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 6 纵观世界工业发展的历史，从 20 世纪初叶到 80 年代，以大批量生产为标志的传 统制造方式曾取得过辉煌的成就，这种制造方式的理论基础就是规模经济。规模经济 的概念起源于美国，揭示的是大批量生产经济性的规律，其核心概念是指在投入增加 的同时，产出增加的比例超出投入增加的比例，即单位产品平均成本随产量的增加而 降低规模收益递增。在传统制造方式下，制造企业能以无限批次和规模生产许多 种产品，其选择由对角线所限定，小批量生产考虑到较高的产品灵活性和生产订单， 但由于运用工艺设计来定做产品，故其批量必然较小。大规模生产具有较大的批量， 但生产的灵活性有限。连续加工能够生产无限数量的单件标准产品。但是，随着经济 的发展消费开始向多样化、时尚化、个性化转变，市场竞争也更加激烈，传统的以产 品为中心、以规模经济为竞争优势的大批量生产方式遇到了挑战。 由于市场变化带来了生产形态的变化， 以人为中心的管理体制被弹性的整合性生 产体制所取代，在品质、成本与交期互为因果的情形下，制定一套适用的订货方式下 产销管理的体制及生产方式以因应市场要求，是企业当前的重要课题。 为应付多变的经营环境，生产企业在产销管理方式上应采取有弹性的做法，其重 点是以过去大批量生产的体制为基准，在品质、成本与交期的变化下转向多品种少批 量生产体制。其中，引进适合的生产技术及管理手法以改变企业体制，或因作业意识 的改变而产生作业方法的改善已成事实， 亦即在基本上有下列几点改变以适应多品种 少批量订货式生产管理的时代 (1)建立或调整为“胜任降低成本要求的经营体质”； (2)建立或调整为“多品种、少量化、小批化、短交货期化的订货式生产体制” ； (3)强化品质管理工作，建立或调整为“全面品质保证的产销管理体制” ； (4)缩短从订货到交货的生产周程，建立或调整为“适时适量的交货管理体制” ； (5)以生产管理合理化、制度化及电脑化走向企业革新的新生产体制。 综上所述，今后的产销活动必定会有产品与制造方法的改变，而生产企业在作业 人员及机器设备、新材料等大幅改变的条件下能够实现小批量、多品种、短交期的生 产方式，并走向多品种少批量的订货式生产管理时代。3 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 7 2.2 多品种少批量生产企业的特点 对形形色色的制造业企业和千差万别的生产过程， 为了识别它们的特征及其经营 管理的规律性，在研究中将按照一定的分类标志，对不同的生产过程进行分类，从而 划分成不同的生产类型。相对于不同生产类型，将有与之相适应的生产经营管理模式 和管理信息系统的解决方案。 因此， 分析生产类型的特点， 也是研究企业管理 （模式） 和管理信息系统的出发点。 （1）生产类型企业产品品种数量多，而每一品种产品生产的数量少，生产专业 化程度较低。多品种少批量生产中，由于产品品种多，批量量又不大，如果把 12 种零件固定安排在一台设备或工作中心加工，很难保证其工作负荷饱满。因此，经常 使用一种设备生产多种产品，或由一个车间承担多道工序进行装配和加工；在生产过 程中，由于考虑到零件成套性的要求，以及为了减少生产准备时间，在每台设备或工 作中心，对某种零件往往要按一定数量组织成批生产，这会造成一定的在制品积压； 由于多品种少批量生产的产品多而且各不相同，使得加工工序繁多。因此，不可能象 大量生产那样采用较多的自动化或半自动化的加工设备，很难形成流水生产线，自动 化程度显然不如大量生产类型高。多品种少批量生产时，往往被加工的对象在车间内 频繁地由一个工作中心转换到另一个工作中心，形成复杂的工艺路线。在编制车间生 产作业计划时，经常会遇到工作中心生产能力不平衡的问题。因此，需要同时进行生 产能力（设备、人力）的测算，找出生产能力和负荷之间的差距，并采取措施保持能 力的平衡和生产的均衡。4 （2）多品种少批量生产过程中，经常会遇到客户定单发生改变的情况，或者增 加临时的紧急定单，这样会打乱原有的生产计划，而影响交货期。因此，要缩短生产 计划编制的周期和及时调整计划，以适应客户需求的变化。 （3）在多品种少批量生产条件下，要求工人掌握多种操作技术，而且应具有一 定的熟练程度，以适应多品种和周期性生产变动的要求。 多品种少批量生产依赖客户的个别或分批订货而生产工作。若无订单则停工，若 订单过多，则加班赶工或外包加工，是订货式生产方式的特点。一般而言，订货式生 产大都是多品种少批量的生产形态，其单一产量少，制造流程变更频繁，而且因为每 月的订货量变动大，作业度也容易变更，换句话说，其特点为生产工作非常不稳定， 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 8 实施生产计划管制较感困难。 1订货式生产形态的特征订货式生产形态的特征 由于顺应客户之要求，产品很难标准化，因此缩短订货之交期是管理重点。订货 式生产形态有下列特征： 依照客户订货进行生产，大都为多品种少批量生产方式，少部分为中种中量生产 方式。 每次接受订货后才能进行产品设计及生产准备，特别是个别型订货生产方式。至 于分批型订货生产力式，则较有弹性应变能力，亦即可视实际状况预备零件或半组件 之库存。使用的设备大都为泛用机或泛用生产线。产品制造期随工艺而异。所用之零 组件除部分共用件外，其非规格（标准）件则依每批需求而采购。需较多的多能工以 因应不同产品之订制与生产。 由于订货的产品种类多，且数量大小不一，其新开发的产品多，工作经常会响变 化，亦即生产工作转换次数增多是其特性。因此缩短生产准备时间是其管理重点。图 表 2-1 即说明多品种少批量生产方式的特征。 综上所述， 多品种少批量订货式生产工厂的特征为生产工作变动多， 其特点如下： (1)订货规格常不相同，图面设计及生产准备无法标准化，且估价不够准确。 (2)工作缺乏重复性，无法制定产销计划。 (3)订货到交货期间短，备料常依预测，且催料频繁。 (4)生产日程变更频繁，常有产销不协调问题。 (5)常依分散式分派工作，干部的调配能力强弱变成问题。 (6)因生产变更频繁，常因无标准作业程序及工时资料使作业日报不够确实造成 进度管理不佳，有交期延误之情形。 (7)产品重复性少，现场管理较难掌握，花费在生产准备上的工时通常较多从而 相对减少主作业工时。 (8)产品不良率偏高不易追踪。 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 9 图表 2 - 1 多品种少批量生产方式的特征一览表 多品种少批量生产方式的特征 项 目 具 体 内 容 1 标准化 较 困 难 1 紧急订单多 2 交期短 3 数量变更频繁 2 生产计划方式 4 生产变换次数多 1 作业指示方式为略图、样品 口头指示 2 以分散式调配工作 3 产能负荷调整困难 3 生产管制方式 4 进度掌握较困难 1 制品库存吸收比较难 2 短交期造成零组件之大量库存 3 加班多支援需求亦多 4 外包频繁 4 异常管理方式 5 生产异常多生产管理较难 5 设备使用 以泛用设备为主 6 人员调配 以多能工为主 (9)设备产能随订货内容不同而常有负荷不足或负荷过多之现象。 (10)员工常依经验处理工作，其熟练度及工作士气对生产效率的影响颇大。 2.3 多品种少批量生产企业面临的挑战 （1）当前很多企业的计算机应用还处在单项应用阶段，信息孤岛仍然存在。 当前有很多的企业计算机应用还处在局部应用阶段，例如仅实现如财务、库存、 统计等的电算化，而大量的管理功能还处在手工管理状态。由于在管理中采用传统的 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 10 以手工处理为主的企业管理模式，信息处理方式处于落后状态。在信息采集、处理、 传输、 存储等方面速度慢、 存储容量小、 而且信息处理的质量得不到保证。 在企业中， 由于信息交流很困难，各部门的信息采集和处理后只能存储在自己的部门中（以纸质 文档方式为主） ，甚至存放在个人的抽屉里或头脑中，使企业的生产经营管理信息成 为部门或个人私有，不能实现信息共享。这种信息“私有”的状态，使各部门的信息形 成了一个个“信息孤岛”。在这种情况下，如果一个部门或某人需要了解和使用另一部 门（或某个人）的某种信息是很困难的，这些信息要经过复杂的传递路径和复杂的审 批手续，由一个层级到另一个层级，由一个部门到另一个部门地进行“公文旅行”，严 重迟缓了信息传递的速度，而且在漫长的传递过程中难免会发生失真，降低了管理和 决策的水平。信息的部门所有，造成了信息的大量重复。例如很多部门都需要材料消 耗定额，各部门自己都要准备一套，不但造成数据的冗余，而且由于缺乏统一维护， 造成数据的不一致性，影响计划的准确性。5 （2）计划体系混乱，使各计划之间不能做到密切地衔接。 企业的现行的组织机构仍属于传统的以职能划分“科层制”的金字塔式结构。 企业 按管理职能设立若干职能处室，如经营计划、生产管理、供应管理、销售管理、财务 管理等部门。这些部门具有相对独立性，它们各自隶属一个专职的副厂长或副经理， 各自编制自己负责的计划。这些计划本应该相互关联、相互衔接结合成一个整体。但 是，由于部门的限制，人为地将这些计划割裂开来，使计划控制造成了混乱。最典型 的例子是零件需求计划的编制， 多品种少批量生产类型的企业， 同时上场的产品很多， 产品又非常复杂，使得零件的品种和数量十分庞大，这些零件根据其工艺类型分别由 不同的车间生产，或外购，或外协。由于编制零件计划工作非常繁重，因此当前很多 企业的零件的生产进度计划往往不是由生产处统一编制，而是下放给各责任部门（处 室或车间）去编制，如齿轮的生产作业计划由齿轮车间去编制、铸造毛坯由铸造车间 编制、采购件由供应部门编制等等。生产处每个月只给各部门和车间下达产品投入/ 产出的台份计划。这样使得有的企业参与编制零件计划的计划人员多达十几位，造成 人员的浪费。更严重的是，由于各部门编制计划时所依据的资料（如各自掌握的库存 数据、车间在制品数据、物料清单、期量标准等）不准确，以及编制计划的时间不统 一。而造成各个零件计划不配套，使得各车间生产的零件不齐套，最终影响的装配进 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 2 章：多品种少批量生产型企业的特点及面临的挑战 11 度拖期，不能按时交货。 （3）车间在制品管理混乱。 在多品种少批量生产类型的制造企业，在制品管理是“老大难”问题，主要是由于 自制零件数量多，批量没有规律性，生产周期长，质量精度要求高，工艺复杂，传递 过程中变化大。 以手工方式去管理在制品， 日常工作量巨大， 而且人工管理经常出错， 工作质量差。在制品管理往往成为的管理难题，特别是车间在制品管理更为混乱。由 于在制品在各车间中不断流动，各种原始凭据繁多，在各车间交接时重复开票、重复 登记，车间在制品统计人员的日常工作十分繁忙，他们不可能对每批零件都进行精确 的盘点。再加上在制品在流动过程中由于丢、漏、锈、废等因素，难免造成在制品统 计数据的不真实、不及时、不准确的混乱状况。同时，由于生产管理部门下达的是产 品台份的投入/产出计划，没有按零件提前期对各车间生产零件提出投入和产出的具 体时间进度要求，有些车间往往在月初，不管零件生产周期的长短一起领料和盲目投 产。这样对那些生产周期短的零件的材料和零件在车间积压较长时间，使得车间在制 品占有较多的流动资金。6 （4）客户定制生产所造成的矛盾。 随着由“卖方市场”向“买方市场”的转化，客户在购买产品时，对产品的个性化要 求越来越多。企业为了获得客户定单占有市场，就必须改变计划经济时期那种少品种 大量生产的“以产定销”模式。 为了争得客户， 企业就必须千方百计地满足客户的需求。 这样一来，企业生产产品的花色品种、规格型号就越来越多，在系列产品中也允许客 户在订货时有多种选择。由于竞争激烈，客户订货时对产品交货要求十分苛刻。这给 企业造成了很大困难，既要满足客户的个性化需求，又要在超短的生产周期内把产品 制造出来，准时交货，又不能保持太多的成品和半成品库存。这种矛盾必须在信息化 中得到解决。7 第 3 章：精益生产及价值流图介绍 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 12 第 3 章 精益生产及价值流图介绍 3.1 精益生产理论及其发展过程 精益生产（lean production）又称精良生产，其中“精”表示精良、精确、精美； “益”表示利益、效益等等。精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向 零缺陷、零库存进军。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项 目中提出来的。它们在做了大量的调查和对比后，认为日本丰田汽车公司的生产方式 是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式，称之为精益生产，以针对美国大 量生产方式过干臃肿的弊病。精益生产综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求 在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。8 20 世纪初，从美国福特汽车公司创立第一条汽车生产流水线开始，大规模的生 产流水线一直是现代工业生产的主要特征，改变了效率低下的单件生产方式，被称为 生产方式的第 2 个里程碑。 大规模生产方式是以标准化、 大批量生产来降低生产成本， 提高生产效率的。这种方式适应了美国当时的国情，汽车生产流水线的产生，一举把 汽车从少数富翁的奢侈品变成了大众化的交通工具， 美国汽车工业也由此迅速成长为 美国的一大支柱产业，并带动和促进了包括钢铁、玻璃、橡胶、机电以至交通服务业 等在内的一大批产业的发展。 大规模流水生产在生产技术以及生产管理史上具有极为 重要的意义。但是第二次世界大战以后，社会进入了一个市场需求向多样化发展的新 阶段，相应地要求工业生产向多品种、小批量的方向发展，单品种、大批量的流水生 产方式的弱点就日渐明显了。为了顺应这样的时代要求，由日本丰田汽车公司首创的 精益生产，作为多品种、小批量混合生产条件下的高质量、低消耗进行生产的方式在 实践中摸索、创造出来了。精益生产方式在实践应用中根据丰田实际生产的要求而被 创造、总结出来的一种革命性的生产方式，被人称为“改变世界的机器” ，是继大量 生产方式之后人类现代生产方式的第 3 个里程碑。 总体来说，根据精益生产方式的形成过程可以将其划分为三个阶段：丰田生产方 式形成与完善阶段，丰田生产方式的系统化阶段（即精益生产方式的提出） ，精益生 产方式的革新阶段（对以前的方法理论进行再思考，提出新的见解） 。 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 3 章：精益生产及价值流图介绍 13 3.1.1 丰田生产方式的形成与完善阶段 1950 年一个年轻的日本工程师丰田英二到底特律对福特的鲁奇工厂进行了三个 月的参观，当时鲁奇工厂是世界上最大而且效率最高的制造厂但是丰田英二对这个 庞大企业的每一个细微之处都作了审慎的考察， 回到名古屋后和生产制造方面富有才 华的大野耐一一起很快得出了结论：大量生产方式不适合于日本。因为第一，当时日 本国内市场狭小，所需汽车的品种又很多，多品种、小批量并不适合大量生产方式的 要求；第二，战后的日本缺乏大量外汇来大量购买西方的技术和设备，不能单纯地仿 效鲁奇工厂并在此基础上改进；第三，缺乏大量廉价劳动力。由此丰田英二和大野耐 一开始了适合日本需要的生产方式的革新。 大野耐一先在自己负责的工厂实行一些现 场管理方法，如目视管理法、一人多机，u 型设备布置法等，这是丰田生产方式的萌 芽。 随着大野耐一式的管理方法取得初步实效，他的地位也得到了逐步提升，大野耐 一式的管理在更大的范围内得到应用，他的周围同时也聚集了一些人，进一步完善方 法。通过对生产现场的观察和思考，提出了一系列革新，例如三分钟换模法，现场改 善，自働化，五问法，供应商队伍重组及伙伴合作关系，拉动式生产等。同时这些方 法是在不断地完善中，最终建立起一套适合日本的丰田生产方式。9 1973 年秋天发生石油危机以后，日本经济下降到负增长的状态，但丰田公司不 仅获得高于其他公司的盈利，而且与年俱增，拉大了同其他公司的距离。于是丰田生 产方式开始受到重视，在日本得到了普及推广。得到了学术界的认可，吸引了一些教 授对其进行研究，完成了内容的体系化。 随着日本汽车制造商大规模海外设厂，丰田生产方式传播到了美国，并以其在成 本、质量、产品多样性等方面巨大效果得到了广泛的传播。同时，并经受住了准时供 应、文化冲突的考验，更加验证了丰田生产方式的适宜性，证明了丰田生产方式不是 只适合于日本的文化，是普遍适用于各种文化、各种行业的先进生产方式。例如，在 丰田生产系统中，最重要之处在于一旦发生小故障等问题，就停止生产线运转。但如 果是在美国，一旦停止生产线的工作，就毫无例外地要被解雇，因为工人没有被授予 可以停上生产线的权力。而且在美国这个责任自负的国度中，一旦行为失误，将被追 究责任。这种情况不仅行在于美国的汽车产业，在其他产业中也都如此，所以大家都 害怕停止生产线的运转。这就是两国文化差异的个例子。 第 3 章：精益生产及价值流图介绍 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 14 为了进一步揭开日本汽车工业成功之谜，1985 年美国麻省理工学院筹资 500 万 美元，确定了一个名叫“国际汽车计划”(imvp)的研究项目。在丹尼尔鲁斯教授 的领导下，组织了 53 名专家、学者，从 1984 年到 1989 年，用了五年时间对 14 个国 家的近 90 个汽车装配厂进行实地考察。查阅了几百份公开的简报和资料，并对西方 的大量生产方式与日本的丰田生产方式进行对比分析，最后于 1990 年著出了改变 世界的机器 一书， 第一次把丰田生产方式定名为 leanproduction， 即精益生产方式。 这个研究成果汽车业内的轰动，掀起了一股学习精益生产方式的狂潮。精益生产方式 的提出，把丰田生产方式从生产制造领域扩展到产品开发、协作配套、销售服务、财 务管理等各个领域，贯穿于企业生产经营活动的全过程，使其内涵更加全面，更加丰 富，对指导生产方式的变革更具有针对性和可操作性。 接着在 1996 年，经过四年的“国际汽车计划”(imvp)第二阶段研究，著者出版 了精益思想这本书。 精益思想弥补了前一研究成果并没有对怎样能学习精益 生产的方法提供多少指导的问题，而这本书则描述了学习丰田方法所必须的关键原 则，并且通过例子讲述了各行各业均可遵从的行动步骤，进一步完善了精益生产的理 论体系。 10 在此阶段，美国企业界和学术界对精益生产方式进行了广泛的学习和研究，提出 很多观点，对原有的丰田生产方式进行了大量的补充，主要是增加了很多 ie 技术， 信息技术，文化差异等对精益生产理论进行完善，以使精益生产更适用性。 3.1.2 精益生产方式的新发展阶段 精益生产的理论和方法是随着环境的变化而不断发展的，特别是在 20 世纪末， 随着研究的深入和理论的广泛传播，越来越多的专家学者参与进来，出现了百花齐鸣 的现象，各种新理论的方法层出不穷，如大规模定制（mass customization）与精益生 产的相结合、单元生产（cell production） 、jit、5s 的新发展、tpm 的新发展等。很 多美国大企业将精益生产方式与本公司实际相结合， 创造出了适合本企业需要的管理 体系， 例如： 1999年美国联合技术公司 （utc） 的ace管理 （获取竞争性优势 achieving competitive excellence） ，精益六西格玛管理，波音的群策群力，通用汽车 1998 年的 竞争制造系统 (gm competitive mfgsystem)等。这些管理体系实质是应用精益生产 的思想，并将其方法具体化，以指导公司内部各个工厂、子公司顺利地推行精益生产 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 3 章：精益生产及价值流图介绍 15 方式。并将每一工具实施过程分解为一系列的图表，员工只需要按照图表的要求一步 步实施下去就可，并且每一工具对应有一套标准以评价实施情况，也可用于母公司对 子公司的评估。 在此阶段，精益思想跨出了它的诞生地制造业，作为一种普遍的管理哲理在 各个行业传播和应用，先后成功地在建筑设计和施工中应用，在服务行业、民航和运 输业、医疗保健领域、通信和邮政管理以及软件开发和编程等方面应用，使精益生产 系统更加完善。 单元生产方式（cell production）于 20 世纪末首先诞生于电子产品装配业,是指由 一个或者少数几个作业人员承担和完成生产单元内所有工序的生产方式， 也有学者将 其称为“细胞生产方式” ，因为它就像人体中的细胞一样，在细胞内部包含了新陈代 谢的所有要素，是组成生命的最小单位。单元生产方式以手工作业为主,不使用传送 带移动生产对象,根据需要也使用一些简单的机械和自动化工具，工序划分较粗，一 个人或几个人完成所有的工序。由于用于细胞生产方式的作业台的布局,往往成字 型,很像个体户的售货摊儿,所以在日本也被称之为“货摊儿生产方式”(日语叫“屋台 方式”)。细胞生产方式可具体分为 1 人生产方式、分割方式和巡回方式 3 种形式。 3.1.3 精益生产的特点 拉动式准时化生产 以最终用户的需求为生产起点，强调物流平衡，追求零库存，要求上一道工序加 工完的零件立即可以进入下一道工序。 组织生产线依靠一种称为看板（kanban）的形式。即由看板传递下道工序向上道 工序的需求信息（看板的形式不限，关键在于能够传递信息） 。生产中的节拍可由人 工干预、控制，但重在保证生产中的物流平衡（对于每一道工序来说，即为保证对后 道工序供应的准时化） 。由于采用拉动式生产，生产中的计划与调度实质上是由各个 生产单元自己完成，在形式上不采用集中计划，但操作过程中生产单元之间的协调则 极为必要。11 全面质量管理 强调质量是生产出来而非检验出来的，由生产中的质量管理来保证最终质量。生 产过程中对质量的检验与控制在每一道工序都进行。重在培养每位员工的质量意识， 第 3 章：精益生产及价值流图介绍 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 16 在每一道工序进行时注意质量的检测与控制，保证及时发现质量问题。如果在生产过 程中发现质量问题，根据情况，可以立即停止生产，直至解决问题，从而保证不出现 对不合格品的无效加工。 对于出现的质量问题，一般是组织相关的技术与生产人员作为一个小组，一起协 作，尽快解决。 团队工作法 团队工作法（team work） 。每位员工在工作中不仅是执行上级的命令。更重要的 是积极地参与，起到决策与辅助决策的作用。组织团队的原则并不完全按行政组织来 划分，而主要根据业务的关系来划分。团队成员强调一专多能，要求能够比较熟悉团 队内其他工作人员的工作，保证工作协调的顺利进行。团队人员工作业绩的评定受团 队内部的评价的影响。 （这与日本独特的人事制度关系较大）团队工作的基本氛围是 信任，以一种长期的监督控制为主，而避免对每一步工作的稽核，提高工作效率。团 队的组织是变动的，针对不同的事物，建立不同的团队，同一个人可能属于不同的团 队。12 并行工程 并行工程（concurrent engineering） 。在产品的设计开发期间，将概念设计、结 构设计、工艺设计、最终需求等结合起来，保证以最快的速度按要求的质量完成。各 项工作由与此相关的项目小组完成。进程中小组成员各自安排自身的工作，但可以定 期或随时反馈信息并对出现的问题协调解决。依据适当的信息系统工具，反馈与协调 整个项目的进行。利用现代 cim 技术，在产品的研制与开发期间，辅助项目进程的 并行化。 精益生产与大批量生产方式管理思想的比较精益生产与大批量生产方式管理思想的比较 精益生产作为一种从环境到管理目标都是全新的管理思想，并在实践中取得成 功，并非简单地应用了一二种新的管理手段，而是一套与企业环境、文化以及管理方 法高度融合的管理体系，因此精益生产自身就是一个自治的系统。 （1）优化范围不同 大批量生产方式源于美国，是基于美国的企业间关系，强调市场导向，优化资源 配置，每个企业以财务关系为界限，优化自身的内部管理。而相关企业，无论是供应 价值流图分析在多品种少批量型生产中的应用研究 第 3 章：精益生产及价值流图介绍 17 商还是经销商，则以对手相对待。 精益生产方式则以产品生产工序为线索，组织密切相关的供应链，一方面降低企 业协作中的交易成本，另一方面保证稳定需求与及时供应，以整个大生产系统为优化 目标。13 （2）对待库存的态度不同 大批量生产方式的库存管理强调“库存是必要的恶物” 。 精益生产方式的库存管理强调“库存是万恶之源” 。 精益生产方式将生产中的一切库存视为“浪费” ，同时认为库存掩盖了生产系统 中的缺陷与问题。它一方面强调供应对生产的保证，另一方面强调对零库存的要求， 从而不断暴露生产中基本环节的矛盾并加以改进，不断降低库存以消灭库存产生的 “浪费” 。基于此，精益生产提出了“消灭一切浪费”的口号。追求零浪费的目标。 14 （3）业务控制观不同 传统的大批量生产方式的用人制度基于双方的“雇用”关系，业务管理中强调达 到个人工作高效的分工原则，并以严格的业务稽核来促进与保证，同时稽核工作还防 止个