从TPS到DOS – 追踪下一代生产系统的起源

自20世纪80年代以来,公司和学生都将传奇式的以持续改进为灵感的丰田生产系统(TPS)视为制造业成功的蓝图。这是精益生产过程中最著名的例子,已经成为当今竞争性制造业的典范。

但是,是什么基础效率驱动因素使它在全球如此多的制造工艺和装配线上如此受欢迎,以及自最初配方以来的几十年中,这些是如何扩展的?

这篇博客着眼于 TPS的起源,其主要支柱和原则,其管理方法,以及向数字操作系统的过渡 ,以释放更高水平的生产力和组织效率。

TPS也被称为更通用的”精益制造系统”或即时(JIT)生产,令人惊讶的是,TPS的起源不是在日本,而是在美国。在20世纪20年代,亨利·福特设计了一种”一体式流动”制造系统,其性能优于当时的其他所有制造业务。 到1925年,  位于密歇根州迪尔伯恩附近的River Rouge工厂每分钟生产大约一辆T型福特,从炼钢到成品车的总交货时间约为33小时。 尽管福特只在一个车棚里制造了一个模型,但在当时这仍然是一个了不起的壮举。

这引起了一家日本汽车制造商的兴趣,该汽车制造商于1937  年开始生产。十三年后,丰田创始家族成员、工程师丰田荣治(Eiji Toyoda)在为期三个月的朝圣之旅中参观了红河工厂,  以了解更多的生产情况。 在他访问时,丰田正处于困境中,在崩溃的边缘摇摇欲坠。它生产了大约2 700辆汽车,而福特每天生产约7 000辆汽车。

丰田章男在 River Rouge 所看到的最终将塑造他的思维过程——在他的同事 Taiichi Ohno 和 Shigeo Shingo 的重大影响下——建立了成为世界上最大和最赚钱的汽车制造商。 TPS——沉浸在日常改进和彻底消除浪费以追求最有效方法的理念中——构成了当今丰田所有生产流程的支柱。

 

持续改进丰田生产系统的关键概念

TPS house已成为制造业的文化标志。代表屋顶的TPS基于两个主要的概念支柱:准时制(JIT)生产和Jidoka。

1. JIT生产:由大野太一开创,即时生产是品牌最知名的方面,也是现代制造的基石。与TPS一起,经过长时间的试错实验,它不断发展,以提高效率。丰田花了15年多的时间才用及时的概念完善了他们的拉动生产理念。JIT方法直到20世纪70年代末才被引入西方制造业。

顾名思义,”及时”是一种管理理念,它要求在客户想要的时候,在他们需要的季度,他们想要的地方,以及没有库存的情况下生产客户想要的东西  – 换句话说,在正确的时间将正确的零件送到正确的地方。

Ohno  认为,制造东西的理想条件”是当机器,设施和人员共同努力以增加价值而不产生任何浪费时创造的。因此,他构思了  消除生产线和流程之间浪费的方法和技术。结果是即时方法。

在 JIT 制造系统中,每个流程将仅生成下一个顺序流程所需的内容。通过这种方式,您可以将资源集中在仅实现您将获得的报酬上,而不是为库存而制造。这在帮助公司遏制生产过剩方面发挥了重要作用。

2. Jidoka:这是一个鲜为人知且更复杂的概念,丰田将其定义为”人性化的自动化“,也称为自主性。它代表了一台具有人类智能的机器,在检测到偏离设定标准的偏差时,它会立即停止自己。

这一概念也已扩展到手动过程,其中操作员在检测到错误或异常情况时拉动绳索并中断生产。这使他们能够通过消除缺陷的根本原因来将质量融入每个过程。在此之前,在溢出甚至可能导致客户缺陷之前,可能会在某个区域中污染。

无论是人工还是自动,丰田都将每个过程都称为启用或授权以检测异常情况并自动停止。 它还将问题浮出水面,从而带来持续的改进。 简而言之,将jidoka视为检测和纠正生产缺陷的过程或技术,而不是坚持生产劣质产品。

当事故发生时,让机器停止的另一个好处是,一个操作员可以有效地控制和监控多台机器,从而提高生产率。

 

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没有坚实的地基,任何房屋都不会屹立不倒。 TPS的  两大支柱是heijunka(水平化),标准化工作和kaizen(持续改进)的原则:

  • Heijunka:丰田将heijunka定义为生产计划中覆盖层(Muri)和不均匀(Mura) 的整体水平,即在给定时间内生产的物品的数量和阵列。生产平衡是及时交付的先决条件,对于精益设施追求消除浪费和提高生产效率以建立连续的高质量产品流至关重要。

不断变化的客户需求是每个行业的现实,无论是季节性的还是市场影响的。在定制方法中,试图满足这些不断变化的需求往往会导致“快一点,慢一点”的情况。这导致生产计划不平衡,产生的库存超过需要,加班费,并增加了人员和设备处理突然涌入的订单的压力。平君卡旨在防止这种情况发生。

  • 标准化工作:乍一看,标准化的概念可能会让许多公司担心它对专业员工的影响。这些员工希望拥有自主权,在工作中具有创造性,并且不受遵循标准程序的约束。

然而,丰田创造了一 种不同类型的标准化。 在他们的版本中,标准化是持续改进的一部分。 它为他们提供了开发复杂解决方案的基础,以满足产品开发系统中常见的高循环资源需求。

丰田通过对较低层次的任务进行严格处理,创造了更高层次的灵活性,使流程解放而不是限制。

  • Kaizen(持续改进):Kaizen已成为一个通用术语,但组织很少将其视为真正的持续改进 。这种做法基于根深蒂固的日本原则,这些原则认为,无论大小,一切都可以不断改进。

在商业中,改善文化提倡这样一种观点,即改进是一个渐进和有条不紊的过程,只有将其纳入组织文化才能持续下去。 个人应该努力改进产品,流程和自身,以便随着时间的推移获得更好的结果。 通过在运营的所有堤坝上进行更改来实现这一目标 – 从战略规划到生产流程。 员工拥有流程,他们的想法和建议受到重视。

如果应用得当,Kaizen将 提高质量,并促进员工的成长 和解决问题 的心态 ,让他们相信 总有改进的余地。这反过来又会带来 更好的客户服务和运营 效率

 

丰田之道

丰田的制造精神,今天被称为”丰田方式”,建立在heijunka的基础上。丰田之路的管理方法是持续改进丰田生产系统的一个组成部分。

丰田不遗余力地消除了生产平衡的每一个障碍,特别是在减少转换时间方面,以便它可以支持各种生产线而不会造成生产损失。

汽车制造商的精益思维和对消除浪费的不懈追求 – 流程中的任何部分都不会为客户增加价值 – 使他们能够在转换过程中大大减少浪费  。

几十年来,丰田已经将缩短转换时间的能力简化为一门艺术。许多已经减少到原始转换时间的不到20%。 更值得注意的是,一些过去需要超过一个班次才能完成的changeovers现在已经减少到几分钟。

丰田之道由两个主要原则和五个基本原则组成。让我们简要看一下每个:

1. 持续改进 挑战: 制定长期愿景,通过勇气和创造力营造一种恒定的学习氛围。
改善: 通过创新和进化不断改进业务运营。
现场走访: 去源头(现场)亲眼看看,彻底了解情况,做出正确的决定。现场走访是领导标准作业的关键组成部分。 高层领导的现场走访操作指南详细解释了这一概念。
2. 尊重他人  尊重: 我们尊重我们的同事包括我们广泛的合作伙伴和供应商网络,通过建立相互信任并尽一切努力了解他们的想法以及文化和个人信仰。
团队合作 成功的团队合作是关于跨职能边界解决问题,最大限度地提高个人和团队的绩效,并分享发展以及个人和职业发展的机会。

丰田持续改进的文化不仅被日本和汽车行业的公司所采用,而且在全球的生产活动中也得到了采用,并且在全球范围内不断发展。

 

DOS  的曙光

数字操作系统(DOS)代表了下一代生产系统的新兴方法,它将精益和持续改进原则与智能制造相协调。通过对尖端技术进行平均,重点是通过高级分析和快速敏捷地提高数字能力来释放新的生产力和组织效率水平。

数字颠覆经常被误解为负面事件。实际上,对于那些试图忽视它的人来说,它只是一种反对的力量,而那些接受它的人则体验到更高的效率水平和竞争优势。虽然DOS不会改变企业生产系统的根本目的,但它们将改变它们的布局和运行方式。

过渡到数字操作系统的第一步是深入了解您的组织的数字水平和最佳实践成熟度。您当前的运营和价值链协同也需要评估

这些见解 将帮助您制定 实施路线图 ,以最大限度地提高业务各个方面的数字化能力。

 

实施现代生产系统

与任何生产系统一样,DOS的最终目标是通过建立一套系统,流程和实践来指导其运营和员工符合其业务目标,从而增强组织的竞争优势。然而,这种持续改进的丰田生产系统的现代版本只有在遵循有序的行动计划时才能成功。

因此,阶段管理的实施策略是释放数字操作系统力量的关键。 不了解实施过程及其组件很容易使企业的雄心壮志绊倒。 对于所有的成功案例,也有一些组织与昂贵,复杂和具有挑战性的DOS过渡作斗争的例子,这些DOS破坏了运营而不是推进了运营。

幸运的是,制造商现在可以寻求帮助,以定义,开发和执行专为其特定需求而设计的DOS实施计划。 实施可能很复杂,但像 TRACC 平台这样的数字集成改进系统可以将您的整个价值链无缝地转变为互联、敏捷的端到端网络。

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