豐田生產方式和TOC工序切換時間的解決

2021-09-20 09:19:10 字數 2059 閱讀 7868

豐田生產方式和toc工序切換時間的解決

豐田生產方式通過減少每次換模時間,就是快速換模來減少總的生產時間。toc制約理論通過集批來減少換模次數,從而減少總的生產時間。

在福特的流水線系統中,由於汽車的需求量大,型別單一,可以用專用的生產線來生產一種車型,生產工序不需要經常切換,很少受到切換時間的困擾。福特說:「顧客可以擁有他想要的任何顏色,只要它是黑色的。」早期的t型車採用清一色的黑色塗裝,其原因在於黑色的車漆比起其它顏色的車漆乾燥得更快,同時更為經久耐用,也有助於降低成本。採用統一的黑色上色就不需要換線,就會縮短生產時間。福特在2023年就成功將生產一部由5000多個部件組成的汽車的前置時間(從採集鋼材到汽車成品運輸到火車上)縮短到81個小時內。八年後,全世界沒有任何乙個汽車製造商能夠做到或者說接近如此短的生產前置時間。

高德拉特在《站在巨人的肩膀上》寫道:「

但大野耐一在應用第二個觀念(這個首要目標可通過設計務實有效的預防過多生產的機制來完成(預防過多生產))的時候遇到了極大的阻力,當單一產品需求高的時候,指定一條專線來生產這種產品的部件是相當划算的,但那個時候的日本,市場需求很少,而且市場要求提供車的種類要多,所以現實環境讓大野耐一無法組建專線來生產。

大野耐一產生了他在豐田汽車應用何時不能生產機制的靈感,不是限制兩個工作中心的堆放空間以限制在製品庫存的做法,而是限制每種零部件的生產總量的做法,基於這個認識,他發明了著名的kanban系統。

一旦kanban系統匯入到車間中,指導每道工序何時不能生產的機制,在沒有任何改善之前,車間有效產出的下降要求需要付出更大的努力來平衡車間的流動性。大野耐一面臨的挑戰遠遠大於福特匯入流水線時面臨的挑戰。為了展示面臨的挑戰有多大,我們只是拿他面臨眾多挑戰中的乙個方面來進行說明。不像專線生產的生產環境一樣,大野耐一發明的系統必須強迫乙個工作中心定期切換生產的部件種類。對於大多數工作中心來說,這樣的切換需要花掉不少時間。因為根據包裝箱生產的批量相對於傳統專線生產的批量要小得多,常常生產的批量時間甚至比切換時間要短的多。所以剛開始時,切換的時間遠遠大於乙個產品的生產時間,而這種做法直接導致了有效產出的下降,難怪大野耐一在推行此種方法時遭遇到強烈的抵抗,以至於後來大野耐一在他的書中寫道,他的這種方法當時在豐田被稱為是「令人討厭的大野系統」。但大野耐一和他的主管有很大的決心和遠見推廣這樣的系統,無論對於很多人具有根深蒂固的區域性思考觀念來說,這樣的改變沒有任何意義。

大野耐一必須開闢出一條新的做法來克服切換的障礙。他堅持認為,切換時間並非是鑄鐵一塊不可改善,修改整個切換時間的做法將會大幅度減少切換時間。因此他努力開發和創造了快速切換技術,成功地在豐田將切換時間縮小到幾分鐘之內。難怪人們提到的現在豐田生產方式的做法和小批量與切換時間減少有關。」

在豐田的企業中,由於產品需求少,種類多,工作中心需要經常切換生產不同的零件。所以大野耐一通過很大的努力來減少工作中心的切換時間,並且與此相適應的有許多多能工。

兩產品切換生產的總用時為:產品a和產品b的工序總用時=產品a的工序總用時+產品b的工序總用時+轉換所需總時間。當切換時間較多時,單件流是不經濟的。大野耐一通過減少轉換時間來達到單件流的目的,從而可以減少總工序用時。

在toc中,toc理論是不需要減少切換用時的,toc理論將切換用時看成是給定條件。toc理論通過切批和集批的方式來達到總生產用時最小。

toc理論從系統的角度來分析問題,解決問題,可以適用於許多領域,包括思想領域。

三大生產方法的混用與切換

流水線生產,精益生產(豐田生產方式)和toc制約理論的主要目標都是提高系統的產出速度,它們的模型都是負反饋模型,都是通過緩衝來防止過量生產和應對擾動,從而達到系統產出速度最大化,並且流水線的空間緩衝,精益生產(豐田生產方式)的庫存緩衝好toc制約理論的時間緩衝可以相互轉化,那麼這三大生產理論就可以混合使用以及相互切換。這就像乙個人的目標是游到對岸,他會仰泳,蛙泳和自由式,那麼他就可以根據自己的偏好切換三種方法,從而遊到對岸。

比如精益生產的匯入相對來說需要的時間長些,而toc相對來說,取得效果快些。那麼可以在開始時使用精益生產的價值流來梳理產線的流程,消除不創造價值的地方,然後使用toc制約理論來指導生產。針對不同的環境,可以採用不同的方法或者幾種方法的組合,沒有必要拘泥於一種方法。三大生產方法也可以在執行中進行切換,比如開始時使用toc制約理論,後來切換到精益生產。

摘自《可以量化的管理學》

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