从福特流水线和丰田单元生产展望未来

by Jim Womack 28 February 2018
http://planet-lean.com/womack-on-how-lean-has-changed-the-production-line-forever
楊明璁、王美琄、王蓉萱、劉小瑜、殷婉亭 譯

这个月,作者看着生产线,一个仍旧吸引我们,已经持续一个世纪的话题,反省着精实思想如何改变了它。这个月我做了一件我从未做过的事:在纽西兰的某个遥远异地度假。这让我缺乏本次专栏题材的“现场”经验。但在我的乡村小舍中,我很开心的看了一些Youtube影片,内容是关于奇异公司刚在巴西孔塔任厂(Contagem, Brazil)所建立的火车头移动组装线,以及特斯拉在加州先进的无人组装线。这些让我重新思考一个老话题: 组装线。

自从亨利福特在密西根州的高地公园生产出第一台T型车至今的104年间,让制品移经一列作业员以及工作站的构想 (也就是组装线),一直是工业、商业、以及社会历史上最具标志性的印象。从那时开始,生产线的“单调又蛮横”常被抨击 (如1930年代的卓别林、1960年代的蓝领阶层的沮丧)。而人们更会在每次经济不景气的时候,哀悼那些消失的“高薪蓝领”工作,这现象甚至在1990年代之后,经济繁荣时期的欧美,也还是会发生。自1958年美国通用汽车发表第一代机器人开始,随着对生产力提升的期待,以及对工作机会减少的焦虑,排除所有人的接触的自动化生产线的概念已多次被人提出。而过去这一个世纪以来,有关生产线的想法,无论有没有人的参与,仍不断地被提出。时至今日,生产线可以是一个低速、低产量、高品种混和的柴油火车头生产线,也可以是理论上无人参与,也就是所谓全自动,超高速的Model 3生产线,平均每20秒就能生产一台车,而非一般的60秒。

身为精实思考者,我们该怎么看待这个标志–组装线,并迈向未来呢?

第一个重点是,许多人长期以来就已经“在组装线工作”。无论是第一线组装或加工的作业员,或是工业工程师找寻提高生产效率,让制品具备高品质,以及作业更人性化的方法。在亨利福特的组装线刚开始,还只是个不成熟的概念时,由于缺乏对品质和作业改善的回馈循环,结果只在乎组装线运行的时间和速度,迫使管理者们为了让生产线持续运转和维持绩效指标,时常让不良品下线后再处理,並无法根据顾客多样化的需求装配制品。

当我在1980年左右开始观察组装线时,已经是亨利福特创新后的60年了,但大部分仍以产量为目标,品质则由生产线末端的固定修正区来处理。所有的改善通常是在发现改善需求之后很久,才由工业及制造相关的工程师们来完成,而且一次只能处理一大批同类型的产品。

日本丰田汽车在1950~1960时开始,以小的“班、team”与“班长、team leader”改变了这个想法,(不是“工长 foreman” 20-30人的管理幅度),着重“品质第一”,必要时就停线,品种混流的生产线,在同一时间和同一生产线上,制造许多种类的制品,以改善来处理生产效率的障碍,并缓和作业者以人的方法把工作做好时所遭遇的挫折。

同样有趣且重要的,丰田公司在1960年代是将“连续流组装线”概念应用在零件加工生产的先驱。以往的厂房都是按制程类别(Process villages)来布置,产生许多物料的搬运,和制程间大量时间的浪费。为了刺激它的供应商也做这样的转变,丰田公司呼吁开始做单一产品族的“示范生产线”。以节拍时间 (takt time) 的单件流取代传统输送带的节拍功能(pacing function)。而在许多情况下,丰田的顾问们却又督促供应商完全拆除零件组装输送带。相反地,他们将每个产品族的最终装配步骤合并到一个“生产单元”(典型的U型线),而零件的加工也是“单件流”。因此“示范生产线”常都是拆除了传统输送带的生产单元。

在过去的20年里,精实社群的重要贡献就是将移动生产线和单件流生产单元的概念,实际地应用到任何创造价值的流程,其中许多是与汽车产业风马牛不相及的,例如医疗保健业中病人的流动,金融服务业中的文件处理流程,应用程式的软件写作等等。

总结一下,当今最佳实务生产线,是集一个世纪以上的思考和实验之大成。不论创新或是分享都是一个漫长的过程。

关于生产线的第二个重点是,它仍然是一个强大的商业理念,因为它将我们的注意力集中在速度上,这使我们缩短了前置时间(lead-times),换句话说,它又意味着大幅降低锁死现金的库存成本。但是,只有人(或人们),方法,机器和材料(4 Ms)紧密同步的生产线,才能够实现这些商业目标。一条生产线是一个技术成就,但它也是一种社会-技术(Socio-Technical)互动的现象。不论是大量的手工作业还是完全自动化,这都是不争的事实。

这意味着工作必须标准化,并能够在节拍时间内精确地重复,因此,人们必须参与持续改善(作业员、一线管理者和工程师们),以防止表现恶化,机器必须在每个周期正确地工作(因为生产线的设计是需要一切正常运作,否则就有阻碍),供应商将好的物料必须每一回都准时、正确数量地到达生产线。如果无法满足这些条件,理论上高速、高质量、高产出,低成本的生产线,实际上便会成为品质靠重工,低产出,高成本的迟滞生产线。在1980年代的NUMMI及其前身,通用汽车管理者和之后的丰田管理者,几乎都做同样的事情来运作组装线。但是,由于丰田对人机料法4M管理的优异性,和持续地关注于生产的社会性,在同样工厂内,丰田管理的生产线有更高的品质、更低的成本与更短的前置时间。

本质上,若只关注生产线的技术面向,通常会导致失望甚至生意失败。

接下来看第三点,展望未来,越是高层次的自动化,实际上越需要常身处于不同公司的管理者、和工程师之间的社会性合作。在各个世代,几乎都认为自动化可以消除透明度的需求,以及老派物件—人与人之间的合作。但是,结果却是系统莫名地无法运作,需要大量的重新设计组装线,包含各种配套运作的硬体和软体。一直到最后,当业务需求有所改变时,这个循环又不断的被重复。
最后,更进一步来看,生产线的概念和现实并不会消逝。目前科幻的3D积层制造,也就是整个制品可以在一个工作站内从头列印出来,而不是沿着装配线依序装配各种零件。这听起来不错而且容易组织,但其实不然;试想使用积层制造程序来制造一部车子,或者在一个地方从头蚀刻晶片、轮胎成型、胶合玻璃等。这也许在未来都有可能发生,但不会在我们这一代或是下一代。

这也就是说,我对于生产线并不会存在任何浪漫的想法。当前有着支援团队、工作轮替、定期让工作更容易的改善机会、生产线作业者可成为班长与督导者生涯规划的最佳手作业生产线,戏剧性地超越了1914年亨利福特“尽管埋头苦干吧!”的组装线。那并不是一件坏事,但也非理想状态。长远来看,人类可以做更好的事情,而不只是把螺帽放在螺栓上。而我期待着无人的生产线,只要它可以正确的方式完成正确的目标。

总结来说,我们仍将会一如既往的以一线员工、班长、管理者以及工程师的角色在生产线工作。我们精实社群的工作也远远的尚未结束。而目前的挑战是要提升所有的生产线至当前最佳实务的水准,并将这样的想法应用于所有可能有用的价值创造活动,甚至,我们会透过实验来对最佳实务的生产线做进一步的改善。

分享至:         

如有反馈,请邮件联系我们:info@leanchina.org