乾貨┃供應鏈管理工具之間的兼容和應用
作者 | 卓弘毅
來源 | 弘毅供應鏈
在製造業管理工具中有著幾大「神器」,比如日本的精益生產,美國的6Sigma,這些頂尖管理體系已經遠超越了工具的範疇,上升到一種哲學的境界。
那麼這些工具之間是否可以兼容並用,發揮出更大的威力?讓我們來通過一個案例了解一下,如何使用兩種不同的工具,協力改善供應瓶頸的問題。
先簡單介紹一下三大管理體系工具。
精益生產
精益生產(Lean Production),是衍生於豐田生產方式(Toyota Production System)的一種管理哲學。
它還有一個廣為人知的名字——Just In Time(JIT),翻譯為中文是「旨在需要的時候,按需要的量,生產所需的產品」。
上圖是經典的豐田屋,最底層的基礎分別是Heijunka生產均衡化,Standard Work標準化,TPM全員生產維護和Value Chain價值鏈。
三個支柱:
第一個是JIT,其中包含有Takt time生產節拍時間,One-piece flow單件流,還有Pull system拉動式生產。
第二個支柱是持續改善的文化,這也是豐田核心的企業文化。
第三個是Jidoka自動化,裡面有停機解決問題,人機分離,防錯,可視化控制等等。
這些基石和支柱支撐起了豐田屋的頂層,也就是Highest quality,Lowest cost,消除一切的浪費,這些都是豐田生產方式的核心理念。
六西格瑪
6 sigma六西格瑪,目的是減少過程的偏差和提升產品質量,趨向於產品零缺陷。
一百萬個產品中只允許有3.4個有缺陷的。改善的過程分成五個步驟,分別是Define,Measure,Analyze,Improve和Control。
約束理論
約束理論Theory of Constraints。這個理論是由一位以色列的管理學家Dr. Goldratt 高拉特博士提出來的,他認為「在任何供應鏈或是生產流程中,總有那麼一個,至少一個的約束條件存在,從而限制了這個過程的最大化產出。」
約束理論是幫助企業識別並消除在實現目標過程中存在的制約因素,使得企業能夠有效地擴大產出能力、降低庫存和運行成本。
這個理論也被大家熟知為Drum-Buffer-Rope,Drum是瓶頸的節拍,Buffer是庫存,Rope是一個信號,拉動生產的信號。
在三大管理理論之間是相互衝突的?還是可以兼容的?
我個人的觀點是管理體系工具之間是可以相互兼容的。主要原因有三點。
第一,這些體系工具各有其側重點。
比如說精益生產是消除浪費,提高效率,這個和日本人的民族性有很大關係。日本國土面積狹小,資源也有限,久而久之就發展出了精益生產的思想,而且可以貫徹到整個社會中。
相反,美國國土面積廣闊,資源豐富,土地肥沃,在這種環境下就不容易孕育出精益的文化。
美國人的強項是擅長做理論的研究,搞科研,所以能夠開發出六西格瑪,SCOR(供應鏈運營參考模型)等等的體系。
六西格瑪是比較側重於控制產品質量,強調零缺陷的。
約束理論有點像是木桶理論,尋找到最短的那塊木板,補齊了以後再繼續尋找下一個短板,周而復始。
第二,這些管理理念之間並不相互衝突。
一開始我在學習約束理論的時候發現,在找到了短板,也就是產能的瓶頸以後,為了確保最大化的產出量,在瓶頸環節之前要保證有Buffer,就是安全庫存。
這從精益生產的理念上來看是一種浪費,精益是要消除一切的浪費,庫存也是其中一種。
但是我後來仔細思考後發現,從局部上來看,Buffer是一種浪費,但如果我們後退一步,看一下全局的時候就會發現,這些Buffer是為了讓瓶頸環節始終保持最大的產出,從而在短期內克服瓶頸的問題,從全局角度來看就是在減少浪費。所以我認為這些管理理念之間並不是相互衝突的。
第三,配合使用可以增強威力。
這個就像是Excel的公式,我以前覺得自己會用一個Vlookup公式的時候就挺厲害了,後來慢慢發現這根本就是不算什麼,真正的高手都是各種公式套用的。管理體系工具也是同樣的道理,我會在後面的案例分享中具體來談這個問題。
某汽車零部件A公司生產雨刮器電機,出口到集團內在歐洲的姐妹工廠。電機還可以加工裝配成為電機傳動總成,供給國內多個汽車整車廠。這些構成了電機產品主要的供應模式。
A公司面臨的情況是這樣:
電機出口業務:波動大、交期短
總成裝配業務:需求大、品種多
先來介紹出口業務,需求波動如何大呢?比如第一個星期收到的訂單數量是200,第二個星期可能是500,然而第三個星期只有100。
交貨期很短,比如說在星期一收到歐洲工廠的訂單,在下周五就要來提貨,也就是不到10天的交貨Lead time,這個周期是非常短的。
A公司有部分原材料是進口的,如果沒有備一定數量的原材料庫存是沒有辦法保障供貨的。
對於電機總成裝配業務來說,它的特點是需求量大,SKU品種比較多,因為每一款車的總成幾乎都不一樣。A公司整車廠的客戶主要有日產、大眾、通用等等。
A公司遭遇到難題就是電機供貨有困難,從產能的分析上可以看到,理論上的最大產能,已經遠遠不能滿足客戶的需求了。
理論的最大產能是整個製造過程中的瓶頸工位的cycle time,換算成件數後的85%,生產日期是按照每周6天來計算的。
因此,這條電機生產線必須是每周開工7天,24個小時不停線生產。當然說是24個小時,實際有效時間大約是21個小時,工人還需要吃飯和休息。
可即使是這樣,電機生產線永遠是處於一個產能非常緊張的情況,就怕哪個工位出現故障需要維修,或是原料短缺、質量問題造成非計劃內的停機,損失了當天的產量。
一旦產出量沒有達到預期,那麼勢必會影響供貨,其結果也是很嚴重的——客戶投訴。
給整車廠供貨是一件壓力很大的事情,絕對不能有任何的延遲,整車廠的物料計劃員對供應商交貨也是盯得很緊,如果他們發現哪家供應商最近供貨出了點問題,投訴電話馬上就會打過來。
如果A公司不能按照交貨期出貨,那麼就必須自己來承擔運輸費用,額外的運費會對公司的Profit & Loss產生負面影響,好不容易掙點錢都給物流、航空公司送過去了。
為了平息客戶的抱怨,補上所欠的Backorder,很容易攪亂原定的生產計劃,進而引發原材料採購的混亂。
面對這些困難情況,A公司運用了供應鏈管理的一些方法,來克服產能的不足。
第一個方法是利用了Decoupling Point,也被稱為是Push和Pull邊界點。
以庫存緩衝點為界限,在這之前的生產方式是推動式Push,Make to stock,完全根據預測數量進行生產和下達原材料計劃,在這個點之後的生產方式是Pull拉動式,Make to order,根據實際客戶訂單進行生產。
這種生產方式和模塊化生產的理念很接近,在緩衝點前的物料品種很少,在緩衝點後的物料品種很多,完全是實行定製化生產。
在緩衝點前的物料需要根據預測的量設定一個Mix/Max的庫存,看到庫存不夠了就得要去下訂單採購或者生產半成品,否則按照訂單生產肯定是來不及反應的。
在緩衝點後的需要根據客戶實際訂單進行生產,不然的話一來是可能造成庫存過高,二來給產能本來就不富裕的生產線製造麻煩,生產暫時還不需要的產品。
電機的情況是這樣的。左邊三個零件分別是轉子Amateur,蓋板Cover Plate和減速器Gear box。
其中轉子和蓋板是需要先組裝的,也就是半成品,減速器是單獨的原材料。轉子和蓋板的型號比較少,減速器的品種比較多,造成電機差異化的也主要是這些產品了,使用不同的減速器製造出不同的電機。
對待這些原材料和半成品應該是使用Make to stock,始終保證一定的庫存,或者說是安全庫存,因為有些原材料是需要進口的。
在電機裝配線上就是根據客戶的訂單進行生產了,因為裝配的過程時間比較短。根據不同的客戶、不同的車型進行定製化的生產,所以後面是拉動式Pull,Make to order。
第二個方法就是約束理論。
約束理論主要是分成五個步驟執行,形成一個循環Cycle。
第一步是Identify the constraint,識別在整個流程中的約束,也就是生產工藝中的瓶頸工位。
第二步是Exploit the constraint,把這個瓶頸工位的產量發揮到最大化。比如讓工人錯開休息的時間,在吃飯的時候讓一撥人先去吃,但是生產線不停下來,還有採取預防性的維修等等。根據瓶頸工位的節拍,制定出一個切實可行的生產計劃。
第三步是Subordinate everything else,意思是竭盡所能地保障瓶頸工位的持續生產,比如在瓶頸工位之前一直都保存有庫存,像是之前提到的轉子、蓋板和減速器等等。做好人員儲備,人力資源也是一種庫存,保證任何時刻都不會停機。
第四步是Elevate the constraint,意思是如果第二部和第三步都已經做到極致了,還是沒有辦法來滿足客戶的需求,在這種情況下,就需要提升約束,破解瓶頸,主要的方式有購買新設備或是通過工藝改進,來提高瓶頸工位的產出量Output。
第五步是重複以上的步驟,開始一個新的循環,尋找到下一個瓶頸,再通過這一系列的動作,解決新的瓶頸問題,周而復始,不斷地提升來滿足客戶的需求。
1、來尋找到瓶頸。整條電機生產線是U型逆時針布局的,從頭上的一號工位一直到最後的工位,只要拿個秒錶計算一下cycle time就可以找到瓶頸了。
2、Exploit,把瓶頸工位的產出量發揮到理論上的最大值。這個怎麼實現呢,比較簡單粗暴的方式就是加人。
按照這條生產線的設計來說,只要放5個工人就可以達到效率最優的結果,也就是說,在正常的情況下,工人並不是越多越好,人多了,產出量並不能成正比的增加。
這和邊際效應的理論是一樣的,原本是5個人的生產線,加上1個人,可以提升大概10%的產出量,加上2個人,就不能提升20%,可能在15%左右。在正常的情況下,5個工人能達到一個最優的狀態。
生產部為了實現最佳的績效,一般不願意來多放工人在生產線上,這樣會影響他們的績效表現。但是在產能有瓶頸的特殊情況下,生產部就必須有一點犧牲的精神,為了實現瓶頸生產線的最大化的產出,只能把人填滿。有時候約束理論也體現出一種犧牲局部利益,實現全局利益最大化。
3、在把這條生產線全部填滿人後,接下來就要Subordinate,也就是在生產線邊備好庫存,建立一個零件小超市,始終保持生產線不會因為缺料而停線。
4、Elevate。短期的方案是通過一些工藝方面的改進,來縮短cycle time,長期的方法還是依靠投資新線來最終解決產能不足的問題。
通過多種的供應鏈工具的應用,A公司終於克服了生產線瓶頸的難題。
事實也證明,不同的管理工具之間雖然理念不盡相同,但都是秉承著持續改善、追求完美終極目標。
三大管理理論都適用於生產和非生產領域,且各成體系,各有所長,相互補充,相互促進。
此文系作者個人觀點,不代表物流沙龍立場
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