IT改变精益制造的柔性

　　兰辛工厂使用计算机无线电通信系统将看板信息发送到专门运送零部件的拖车中，拖车司机从车上的电脑显示器收到相关信息后，就会把零件准时送到需要零件的工人那里。当电脑控制的推车把零件装到车架上时，传动装置才会出现在装配线上。安装完毕的仪表盘和座椅也只在需要安装时才自动准确送到。为了避免工人在安装时装错零部件，他们把主要零部件贴上条型码，安装时用扫描仪对零件进行扫描。这也有利于对安装过程的监控—可以通过电子显示器显示控制安装过程进度。
　　在整体应用精益生产理念的同时，通用汽车大量运用计算机和无线电通信技术，对精益系统进行改造，以进一步提高柔性。在传统的精益系统中，零件箱中放有一些卡片。工人把零件箱中的零件安装完毕后，就把卡片递给物料员，再由物料员取回所需的零件。这个工厂的目标是学习丰田并超过丰田。兰辛工厂的经理说：“超过他们只是个时间问题。我认为，在美国的工厂，我们可能会在每辆车所需的劳动力方面超过丰田。”
　　确实，传统的精益生产方式越来越难适应剧烈的市场变化。销售预测的变化，产品的定制化，导致产品结构、工艺路线以及包装的经常变化；工业工程师们难以确定最佳的看板数量，难以快速制作看板卡，难以通过手工对看板卡进行流转维护，也难以对物料移动路径进行维护。
　　过去在精益实践中，往往没有IT技术的支持，因此，存在着以下问题：内部看板流转时信息经常“丢失”；缺乏执行层透明化管理；和供应商采购沟通困难；无法有效地进行供应商绩效评估等。同时，“减少浪费”也存在一定的局限性：企业内部、外部沟通成本较高，供应商考核不及时、不真实；由于纸张看板缺乏灵活性，使库存浪费不能保持在最低水平；对看板卡本身的定义、投放、管理、维护也存在一定的浪费。
　　何为精益自动化？
　　21世纪的制造企业需要面临按时交货的巨大压力，能够提供优质的客户服务通常意味着能够提供多种产品选择，能够接受最后一分钟的修改，并且能够对“按单生产”和“按需定制”产品的订单提供快速响应。同时，大多数制造企业按照“精益生产”的原则以避免因大量存货而引起的费用(Womack和Jones)。在如此压力下，高效的制造战略不仅成为必需，甚至成了企业能否继续生存的关键。
　　和IT技术紧密结合的精益企业自动化使精益制造凸显柔性：支持拉式物流系统；支持整个供应链的看板系统；能实现电子动态看板或补给信号；通过自动发信功能实现供应链需求响应、供应链的高级计划与排程；与ERP、互联网以及其他商务系统集成，使得供应链透明化，更加敏捷。
　　图1反映了在精益环境下，计算机系统可以极大地提高其价值和效率，反应更加敏捷和柔性。
　　很多精益实践者对计算机在制造运作中的使用有一些偏见—计算机的使用也是一种浪费。这是短视，没有意识到在今天这个高度信息化世界，手工所带来的缺陷。所以AMR指出软件和信息系统可以给精益生产的部门和流程中增加巨大的价值，如动态看板批量、供应商信息、持续校正行动、可视化、平滑优化的需求计划等。
　　现在，IT正在改变精益制造的柔性。如果说上个世纪的精益生产更多地追求零库存的话，那么，今天为了在残酷的竞争中生存和发展，满足对制造过程进行彻底变革的追求，柔性制造已成为精益制造最核心的内容。
　　按需生产驱动敏捷制造
　　迈克尔·波特于1985年提出了三个基本战略：成本领先、产品差异化和集中化。两个居于主宰地位的战略—成本领先和产品差异化引出了供应链领域的精益战略和敏捷战略。
　　精益战略的重点是降低运作成本，而敏捷战略的重点则是快速反应能力和客户化的能力。在现实中，两种战略之间却没有明显的区别:精益战略是通过供给与需求的协调一致，来彻底消除对存货的依赖；敏捷战略则是通过需求透明化、按需求而动，来消除供应链的非增值活动。
　　在这不确定的时代，面对越来越不确定的需求，我们如何在削减库存的前提之下，快速地反应，使企业更加柔性敏捷？我们怎样来消除对库存的依赖，消除对预测的依赖？如果说零库存是精益战略追求的目标，那么，按需生产就是敏捷战略的理想。我们不能说按订单生产是掩耳盗铃，就像零库存是我们追求的完美目标一样。
　　我们需主动地管理需求的不稳定性，通过IT可使供应链透明化，挖掘出需求的概率。我们必须设计出可以快速应对市场变化的拉式柔性系统，通过IE(工业工程)技术使工厂重新布局，甚至重构整个供应链，来融合精益和敏捷的哲学，达到世界级的按需生产的最高境界。
　　按需生产的四大挑战
　　按需生产模式存在四大风险：外部客户需求波动较大；内部制造系统的生产周期较长；缺乏柔性。因此，我们必须直面四大挑战。
　　挑战一：了解真正的需求
　　解决需求放大问题 利用现代信息技术，共享需求数据，减少供应链层，需求时间同步化，培训人员的供应链系统的管理思想。
　　解决需求波动问题 按需生产的实际风险是订单的短期波动。解决办法是主动管理需求，分割和平滑需求。比如丰田公司为了在均衡生产的前提下按需生产，设计了在允许范围下的按需修改的柔性均衡系统。
　　挑战二：放弃基于“推式”系统的思路，打破批量经济EOQ(经济订货批量)的束缚
　　企业需要有新的思路，应该以对客户的服务水平和总成本为主要经营绩效标准，必须对过量生产进行抵制。需要培育按需生产的企业文化；在组织架构上，实现扁平化管理；在制造运作上，实现一个流单元生产方式；对冲压或油漆等批量驱动型的工序加强准备时间的研究，增加需求的透明性，分析需求变化规律，实现模块化设计与制造，降低小批量多品种所带来的成本。
　　挑战三：实现精益拉式生产系统
　　对工厂重新布局，设计具有流动拉式节拍的单元制造系统和互动的供应商联盟，最小化制造提前期，以适应快速响应客户需求。
　　单元细胞生产方式　灵活多变，像细胞一样可以复制，移动。
　　一个流的节拍生产方式　像溪流一样，有节奏持续流向市场的海洋，大大减少中间库存和移动时间。
　　柔性设备　计算机数控设备(加工中心)，或柔性生产线。
　　固定线和变动线　根据产品需求的变动情况，用传统的设备作为固定线，来满足稳定的需求；用柔性设备或细胞生产方式来满足变动的需求。
　　挑战四：重新设计供应链信息化系统
　　传统的主生产计划和物料需求计划的方式，已很难适应按需生产环境。按需生产的最大挑战是模拟计算CTP可以承诺的交货期和准时交货—这不仅需要订单需求直接进入计划排程的物料和能力系统，还要和供应商互动供应信息。企业可以通过使用APS(高级计划与排程)技术，来模拟交货的有效性。在实践中，每一个企业的优化订单交货系统的方案各不相同，企业应该结合自身的发展战略来选择、定义适合自己的优化方案。按需生产的流程如下。
　　承诺　在考虑物料和能力的同时，能为客户合理地承诺做到哪些事情？
　　高级计划　客户今后的需求有可能是什么？什么样的计划能满足客户将来需求？如果生产中断，我们仍然可以正常工作吗？如何调整和保证承诺并达到目标？在计划中做出的更改如何影响每个订单？
　　确认下达生产订单　近期需要下达哪些订单？
　　顺序排程　如何实现数量/日期承诺和的运营目标？在瓶颈上最优化的加工顺序是什么？我们需要对类似的加工需求进行成批加工吗？
　　精益执行　在单元生产线上，动态看板的执行：分析今天需要完成哪些生产订单？应使用哪些资源？
　　为了按需生产，企业不仅需要重新设计订货和供应系统，而且应该重新设计企业的指导思想。事实证明，思维方式的转变甚至比使用新的IT系统更有价值。
　　IT推动按需生产
　　IT技术可以保证在所有环境下，包括在供应链上一直处于需求拉动，优化物料的流动，可以重点对灵活的细胞单元生产和供应商的排程，加强供应链的协作。
　　缩短订单提前期 供应链沟通可以持续进行，销售订单可以直接到达车间和库房，零件的需求可以直接到达供应商。也就是说，销售订单可以直接转换为采购订单。这大大减少了供应链上的等待时间和浪费了的库存能力，也可以从单元细胞线直接到单元细胞线，从工厂直接到工厂，从客户直接到供应商，提高效率和改善供应链的约束。
　　减少库存 缩短订单提前期本身就可以加快库存的周转。可以基于产品的需求来补充物料，有效地管理慢移和封存的库存物料，多地点地库存优化配置，减少供应链的需求振荡和物料需求放大效应。
　　减少非增值的工作　IT新技术的可视化，工作流可以消除为应付变化产生的巨大工作量，减少有冲突的行动信息，自动管理采购订单和生产订单；可实现持续的车间沟通，持续的采供沟通，持续的多个单元细胞线的协作和沟通，持续的多工厂、多公司协作和沟通。
　　改善看板或需求信号管理　动态批量以适应波动的需求环境，可视化的看板，需求和供应的优先管理，可以穿过整个供应链丛林管理需求波动的信号；可以处理虚拟零件超市和缓冲库存的管理。
　　改善供应链沟通和协作　基于车间排程和执行MES(制造执行)系统的拉动，多地点的物料和运作计划，在客户、供应商或合作伙伴之间实现沟通协作；VMI供应商管理库存，使用XML等WEB集成技术，基于智能代理，实现业务事件管理和模拟。
　　ERP系统集成，走向世界级柔性制造　利用APS和MES的管理，六西格码的质量控制，集成ERP的物流、信息流、资金流的同步化，这也许是新世纪的生产力的革命。
　　在实践中，我们可以先消除臃肿，再实现灵动。我们也可以重新设计供应链信息系统，在ERP系统嵌入APS和Lean的技术，从而支持企业转向精益和敏捷，把客户和供应商建立连接，既降低成本，又提高客户的反应能力。
　　企业管理者在确定企业供应链发展战略重心时，就是要在精益战略和敏捷战略这两个世界级战略中，取得平衡发展。但是，需要注意的是，引入精益生产战略貌似简单，实际上是一项巨大的工程—需对商业组织运作的方式进行改变。当精益运作拓展到敏捷供应链的按需生产时，使得物料最终客户的需求拉动快于客户反应时，将会给企业带来巨大利益，但是，实施所需要的投入和精力也是巨大的。
　　传统的“瘦身”计划已不能适应现在复杂多变的世界，企业必须具备强壮的躯体、敏捷的神经、学习型的大脑。精益生产的模式也必须经得起突变危机的考验，要用系统思考的方式来平衡速度、效率成本和风险三者的关系。
　　管理大师彼得·德鲁克说过，信息技术迫使你更有逻辑地组织流程。毫无疑问，在制造业，在理论和体系方面发生了和20世纪20年代的产业革命(指福特式大规模生产方式的出现)相媲美的根本性的变化—不仅仅是生产计算机化和自动化，主要还是生产系统化。在过去，提高生产力的方法是专业化。而今，设计、分配制造流程，与其说是使制造系统最大化，不如说是使它们最优化。新的制造系统必须将柔性植入系统中。