丰田采用准时化生产实现高效生产控制

丰田生产方式是目前世界上公认的生产产品的合理方法。为了使企业产生效益，丰田生产方式将降低成本作为基本目标，企业的管理行为多是围绕着该目标而运作。为了达到这个基本目标，丰田公司通过各种相应的方法进行控制，准时化生产就是企业生产控制方法之一，也是丰田生产方式的两大支柱之一。

4.5.1　准时制生产的概念

准时制生产是指以日本丰田汽车公司已故的大野耐一先生于20世纪60年代开发，后在长期实践中完善、体系化的一套生产管理方式，即“在必要的时间，按必要的数量，生产必要的产品”。

（1）必要的时间，是指在市场（用户）或下道工序需要的时间段。

（2）必要的数量，是指市场（用户）或下道工序需要的产品（在制品、原材料）数量。

（3）必要的产品，是指市场（用户）需要的产品品种。

这是为适应日本20世纪60年代消费需求变得多样化、个性化而建立的一种生产体系，并为此生产体系服务的物流体系。这种生产方式的核心是追求一种无库存的生产系统，或使库存达到最小的生产系统。后来随着这种生产方式被人们越来越广泛地认识研究和应用，特别是引起西方国家的广泛注意以后，人们开始把它称为准时制（Just in Time）生产，简称JIT 生产。

知识链接4-1

在JIT 生产方式倡导以前，世界汽车生产企业包括丰田公司均采取福特式的“总动员生产方式”，即一半时间人员和设备、流水线等待零件，另一半时间等零件一运到，全体人员总动员，紧急生产产品。这种方式造成了生产过程中的物流不合理现象，尤以库存积压和短缺为特征，生产线或者不开机，或者开机后就大量生产，这种模式导致了严重的资源浪费。丰田公司的JIT 采取的是多品种、少批量、短周期的生产方式，实现了消除库存，优化生产物流，减少浪费的目的。

4.5.2　JIT 生产的特点

JIT 生产作为一种彻底追求生产合理性、高效性，能够灵活多样地生产适应各种需求的高质量产品的生产方式，与传统生产方式是截然不同的（表4－4），其基本原理和诸多方法对许多其他制造行业的企业也都具有重要的借鉴意义。

表4-4　JIT 生产与传统生产的区别

从表4－4 可以看出，JIT 生产主要有以下几个的特点。

1.按需生产

JIT 生产的目标是使企业实现仅在需要的时间，按照需要的数量，生产真正需要的合格的产品。

2.全员参与

企业生产过程中，最清楚问题所在及其产生原因的莫过于企业一线员工，因此，JIT生产主张全员参与，由企业一线员工提出解决问题的办法，管理者提出目标及处理问题的原则，提供信息和培训，并且对员工授予必要的权限，员工能在各自的权限内处理工作中存在的问题，不断改进工作方法，从而促进企业整体效率的提高。

3.消除浪费

JIT 生产主张企业所有的工作均要以“消除一切无效作业和浪费”为准则。在企业生产和物流管理中，凡是“对产品不起增值的作业或增加产品附加值但又增加产品成本”的作业都属于浪费的作业，“为增加产品附加值需要消耗必要的资源且超出其基本消耗量”的一切操作也是浪费。

4.无库存生产

JIT 认为传统的库存管理方法掩盖了企业管理中存在的各种问题，把库存量看作掩盖企业管理存在的各种问题的“万恶之源”，主张通过降低库存来暴露问题，走的是一条“降低库存—暴露问题—解决问题—再降低库存—再解决问题……”的道路，是一个无限循环的过程，从而使企业管理水平得到进一步提高。因此，无库存生产方式的实质体现了综合管理的思想。

5.持续改善

实施JIT 是一个不断改进的动态过程，是一种持续改善、由量变到质变的过程。

6.追求尽善尽美

在对待产品的质量上，JIT 追求尽善尽美，不懈努力。JIT 认为企业生产的产品合格或符合标准只是最起码的要求，企业质量工作目标应是以产品合格或符合标准为出发点，以客户得到超出一般标准以上的满足以及企业尽早占领市场为更高的目标。

4.5.3　JIT 生产的实施手段

为了使企业产生效益，丰田JIT 生产将降低成本作为基本目标，企业的管理行为多围绕着该目标而运作。为了达到这个基本目标，丰田公司通过各种相应的手段进行控制。

1.生产均衡化

生产均衡化，是指总装配线在向前工序领取零部件时应均衡地使用各种零部件，生产各种产品，包括企业生产产品总量的均衡和生产过程中产品品种与数量的均衡。企业推行JIT 生产，首先应均衡生产，只有均衡生产才能实现用“最少的人，最少的设备，最少的投入，获得最大的利润”。

（1）总量均衡。总量均衡就是将连续两个时间段（日、周、月）生产的总产量的波动控制在最小。每一道工序和设备的生产负荷状况如果参差不齐，就会造成生产的不平均，引起浪费。图4－7所示为消除总量不平均现象的均衡化。

图4-7　消除总量不平均现象的均衡化

从图4－7 可以看出，工位3 能力最低易造成生产瓶颈，工位4 能产生库存，这种能力不均衡会引起浪费。

【应用实例4-5】

某公司月生产产品的数量根据销售计划、订单的要求为400 台套，企业月生产日为20天，其每日的平均生产量为20 台套。

企业生产没有推行JIT 生产，没有推行均衡生产时的日生产记录如下：

企业为保证生产的需求，按生产量最大的一天进行了机器与人员的配置，也就是30台机器，30 名操作者。如此配置，当产量达到30 台套时，生产要素满足了企业生产的需求。而当企业生产为最低量13 台套时，企业人员与设备就出现了等待、富余，出现浪费现象。

如果企业推行JIT 生产（均衡生产作业），生产计划应相对进行调整。这时的生产要素的使用与安排将以均衡生产为主题，以生产用人员、设备数量最少为目标，达到企业生产控制、企业生产成本最佳点。(www.xing528.com)

生产计划调整安排如下：

企业经过推行JIT、均衡化生产，对生产计划调整以后，每天的生产产品数量同样是平均20 台套，而使用的人员、设备各为20，减少了企业的生产成本投入，增大了企业在市场中的竞争能力。

（2）产品品种与数量均衡。企业生产过程中，多个品种的产品在同一个生产线上进行混流生产时，不同品种的产品应该交替生产。这样可以使企业生产各部门实现精益生产，使之在实现均衡化生产时，一条生产线上生产不同的产品。图4－8所示为消除批量生产的均衡化。

图4-8　消除批量生产的均衡化

图4－8 为消除批量生产的均衡化。可以看出：如果后道工序（组装工序）的生产不均衡，那么后道工序在组装产品A 时，生产A 零件的前道工序就比较繁忙。但在后道工序转移到组装B 产品时，则生产A 零件的前道工序又变得空闲了，可见生产A 零件的前道工序忙闲不均。在繁忙的时候，前道工序为了满足后道工序负荷的要求，要多准备一些设备和人力、库存来应付，这样很容易造成资源上的浪费。为了避免这种浪费，后道工序不应采用集中连续的顺序装配同一产品，而应采用在某一单位时间内各品种出现的比率按均等的顺序进行装配（采用混流生产），即均衡化生产。这样前道工序的负荷就会减少，每日平均生产成为可能。

【应用实例4-6】

某企业生产产品品种为A、B、C 三种，三种产品在一条生产线上进行混流生产。A品种生产的节拍为4.2 分钟/台，B 品种的生产节拍为3.8 分钟/台，C 品种生产节拍为4分钟/台。

没有实现均衡生产时，根据销售（产量）需求，产品组装线的生产节拍定为4 分钟/台，如果采用连续生产的方式，A 类产品在装配时经常出现由于加工时间不足造成工序生产越位现象，也就是在生产节拍内不能完成装配任务，操作者必须进入下一道工序生产位置进行装配。而生产线在生产装配B 类产品时，操作者有富余的加工时间，造成生产现场出现等待浪费现象。改善前生产计划如图4－9所示。

图4-9　改善前生产计划

推行JIT 生产，进行均衡生产时，生产节拍同样为4 分钟，各品种生产过程中就会减少浪费，满足生产的需求。改善后生产计划如图4－10所示。

图4-10　改善后生产计划

2.生产流程化

生产流程化是按生产产品所需的工序，从最后一个工序开始往前推，确定前面一个工序的类别，并依次恰当安排生产流程，根据流程与每个环节所需库存数量和时间先后来安排库存和组织物流，尽量减少物资在生产现场的停滞与搬运，让物资在生产流程上毫无阻碍地流动。

精益生产方式的核心思想之一就是要尽量使工序间在制品数量接近甚至等于零。也就是说，前工序加工一结束就立即转到下一个工序进行加工，建立一种无间断的流程。流程化生产是实现精益生产的一个基本原理。

流程化生产的理想状态是加工一件，移动一件，即一个流生产，如图4－11所示。

图4-11　一个流生产流程图

【应用实例4-7】

某企业产品共有A、B、C、D 四道加工工序，每道工序的加工时间都为1min/件，批量生产为5 件与1 件的生产周期如图4－12所示。

图4-12　批量生产与流程化生产周期对比

3.标准作业

标准作业，是指将作业节拍内一个作业人员所应担当的一系列作业内容标准化。生产中将一周或一日的生产量按分秒时间进行平均，所有生产流程都按此来组织生产，这样流水线上每个作业环节上单位时间必须完成多少种作业就有了标准定额，所有环节都按标准定额组织生产，因此，要按此生产定额均衡地组织物资的供应、安排物品的流动，见表4－5。

表4-5　物流标准作业时间测定表

4.全面质量管理

企业由于推行JIT 生产，企业针对产品质量的要求需要更加严格。企业在制品、零部件质量的好坏决定了JIT 生产能否顺利推行。

一是推行JIT 生产时，企业的库存在制品数量，供应商提供的零部件数量有限，甚至为“零”，没有更多的零部件备品供生产之用，一旦生产出现产品质量问题，就有可能造成企业生产总装线因为零部件供应不及时，或零部件质量不合格不能装配而停产，给企业造成生产损失。

二是产品的质量关系到生产产品的节拍控制。生产节拍的控制及准时化物流供应，使操作员工没有时间进行不合格零部件的更换，因此，不合格的原材料、零部件坚决不能流向下一道工序。

5.资源配置合理

资源配置的合理化，是实现降低成本目标的最终途径，具体指在生产线内外，所有的设备、人员和零部件都得到最合理的调配和分派，在最需要的时候以最及时的方式到位。

从设备而言，设备包括相关模具实现快速装换调整。丰田公司发明并采用的设备快速装换调整的方法是SMED 法。丰田公司所有大中型设备的装换调整操作均能够在10 分钟之内完成，这为“多品种、小批量”的均衡化生产奠定了基础。但是，这种频繁领取制品的方式必然增加运输作业量和运输成本，特别是如果运输不便，将会影响JIT 生产的顺利进行。丰田公司通过合理布置设备，特别是U 型单元连接而成的“组合U 型生产线”，可以大大简化运输作业，使得单位时间内零件制品运输次数增加，但运输费用并不增加或增加很少，为小批量频繁运输和单件生产、单件传送提供了基础。

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SMED 法全称是“六十秒即时换模”（Single Minute Exchange of Dies），是一种快速和有效的切换方法。快速换模法指出，所有的转变（和启动）都能够并且应该少于10 分钟，所以又称单分钟快速换模法、10 分钟内换模法、快速作业转换。SMED 法是在20世纪50年代初期日本丰田汽车公司摸索的一套应对多批少量、降低库存、提高生产系统快速反应能力的有用技术。它帮助丰田公司产品切换时间由4 小时缩短为3 分钟。

SMED 法是由日本的新乡重夫先生（Shigeo Shingo）首创的，并在众多企业实施论证过。Single 的意思是小于10 分钟，当新乡重夫先生目睹换型时间居然高达1 小时的时候，他的反应“必须让流动顺畅起来”。基于新乡重夫先生的丰富经验，他开发了一个可以分析换模过程的方法，从而为现场人员找到了换型时间之所以长的原因，以及如何相应减少的方法。在他领导的多个案例当中，换型时间甚至被降到了10 分钟以下，因此，这种快速换型方法被冠名为“单位分钟快速切换”。

4.5.4　JIT 生产的目标

JIT 生产是丰田生产方式的一大重要支柱，要求每一名企业员工都积极主动地为企业生产进行改善。企业推行JIT 生产要实现的目标为：企业在制品与产成品的库存量降低到最少；企业制造的产品废品率最低；生产前准备时间最短；减少无谓的搬运活动浪费；降低设备停机时间。