從精益生產(chǎn)到精益設(shè)計(jì)

摘要:進(jìn)入21世紀(jì)，精益思想的應(yīng)用取得了飛躍性的發(fā)展，已經(jīng)成為新一輪管理革命的指導(dǎo)思想。但是，由于精益出身于“生產(chǎn)”、“制造”，長(zhǎng)期以來人們存在著將精益與JIT等同的誤解，使傳統(tǒng)的精益應(yīng)用多數(shù)局限在“生產(chǎn)”、“制造”和JIT/看板上。文章提出了貫穿產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的全生命周期精益設(shè)計(jì)理念，并對(duì)其必要性和內(nèi)涵進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞:精益思想;全生命周期;精益生產(chǎn);精益設(shè)計(jì)

一、 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，實(shí)現(xiàn)精益的方法、經(jīng)驗(yàn)日益豐富和成熟，在這期間數(shù)字化制造為精益的實(shí)現(xiàn)又提供了更強(qiáng)大的工具，擴(kuò)展了精益思想在制造企業(yè)中應(yīng)用的范圍。過去我們?cè)谏a(chǎn)制造環(huán)節(jié)講求質(zhì)量效能、成本控制，實(shí)際上設(shè)計(jì)過程也需要追求高質(zhì)量、高效能、低成本，也就是將“精益”的思想從制造向設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)延伸，在設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)、步驟、流程中都盡可能地使用最優(yōu)的方案，同時(shí)又能夠在設(shè)計(jì)活動(dòng)中對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的流程和狀態(tài)進(jìn)行精確控制和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)值最高，成本最低。因此，我們提出了“全生命周期精益設(shè)計(jì)”的概念，稱之為DLP(Design for Lean Production)，或DTPS(Design for Toyota Production System)，是指將精益的思想應(yīng)用到設(shè)計(jì)階段，從設(shè)計(jì)階段就杜絕企業(yè)將來運(yùn)作中可能出現(xiàn)的問題。這種運(yùn)作方式可以避免從根本上消除企業(yè)當(dāng)中的浪費(fèi)，避免企業(yè)在運(yùn)作過程中出現(xiàn)了問題再進(jìn)行改善的“亡羊補(bǔ)牢”式的做法。

二、 DLP/DTPS的必要性和現(xiàn)實(shí)意義

DLP/DTPS的提出有其深刻的思想和時(shí)代背景，一方面它是針對(duì)當(dāng)前理論界、企業(yè)界對(duì)精益存在片面理解，不能很好推進(jìn)精益的現(xiàn)狀而提出的;另一方面它也是目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)、企業(yè)發(fā)展新階段的客觀要求。其必要性和現(xiàn)實(shí)意義具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:

1. 企業(yè)大發(fā)展的需要。今年，我國實(shí)行改革開放戰(zhàn)略已經(jīng)三十個(gè)年頭。為了學(xué)習(xí)日本等發(fā)達(dá)國家推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，TPS也于1981年被引入中國，政府和不少大中型國營企業(yè)不僅聘請(qǐng)豐田汽車公司的專家來中國傳授經(jīng)驗(yàn)，而且還派人員到豐田去取經(jīng)。這其中較為典型的企業(yè)就是長(zhǎng)春第一汽車制造廠。

現(xiàn)在，經(jīng)過三十年的改革開放，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成就，經(jīng)濟(jì)體制的改革使非公有制經(jīng)濟(jì)迸發(fā)出前所未有的活力，國有企業(yè)經(jīng)過改制也變得越加靈活，國內(nèi)企業(yè)也已掀起改建、擴(kuò)建及新建的熱潮，這個(gè)背景下就應(yīng)該將精益方式應(yīng)用到企業(yè)的前期規(guī)劃當(dāng)中，從精益的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)并將企業(yè)幾十年積累的管理經(jīng)驗(yàn)融入設(shè)計(jì)階段，盡可能杜絕企業(yè)后期運(yùn)作過程中浪費(fèi)發(fā)生。與此同時(shí)，將精益生產(chǎn)僅僅當(dāng)作是生產(chǎn)部門事情的做法，已經(jīng)日益暴露出其缺陷，客觀上也要求企業(yè)從整個(gè)經(jīng)營管理系統(tǒng)的高度來實(shí)施精益生產(chǎn)，企業(yè)局部最優(yōu)不等于整體最優(yōu)。

2. 當(dāng)前制造企業(yè)設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)。盡管當(dāng)前我國企業(yè)掀起了擴(kuò)建、新建的熱潮，但采用的主要模式僅僅是規(guī)模的單純擴(kuò)大或原有企業(yè)簡(jiǎn)單復(fù)制，目的就是增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)能。沒有考慮從精益的角度進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工廠的布局設(shè)計(jì)、物流規(guī)劃等等。最終企業(yè)不能從設(shè)計(jì)階段就控制浪費(fèi)的發(fā)生，不能擺脫出現(xiàn)問題再解決的被動(dòng)的模式。

而在我國傳統(tǒng)的工廠設(shè)計(jì)方法中，設(shè)計(jì)者也沒有主動(dòng)考慮如何從消除浪費(fèi)的角度進(jìn)行工廠的設(shè)計(jì)，它們所作的主要工作就是盡量滿足企業(yè)新建、擴(kuò)建或改建工廠的要求，實(shí)施著近乎常規(guī)模式的規(guī)劃、論證和編制成套設(shè)計(jì)文件的工作，根本沒有引入精益思想。而日本企業(yè)，在工廠的規(guī)劃期就將精益的思想引入到工廠的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，努力消除工廠后期運(yùn)作可能預(yù)見到的浪費(fèi)，并做到工廠、產(chǎn)品與環(huán)境的協(xié)調(diào)。這一點(diǎn)值得我們借鑒。

3. 循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。盡管我國制造業(yè)高速增長(zhǎng)，但這種發(fā)展過分依賴于廉價(jià)勞動(dòng)力和過分高的資源消耗，勞動(dòng)力被當(dāng)作可以隨意替換的工具、勞動(dòng)力低成本作為競(jìng)爭(zhēng)的重要武器，資源沒有好好的被利用，這種“今朝有酒今朝醉”的掠奪式發(fā)展隱藏著巨大危機(jī)，已經(jīng)使我們的制造業(yè)到了一個(gè)瓶頸階段。面對(duì)這樣的情形，政府已提出全面要轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

企業(yè)全面推行精益是實(shí)現(xiàn)節(jié)約型發(fā)展道路的必然途徑。全面實(shí)施精益，就是讓精益的思想應(yīng)用到各種行業(yè)當(dāng)中，應(yīng)用到企業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作當(dāng)中，包括設(shè)計(jì)，銷售等企業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)，也即全生命周期地實(shí)施精益。

三、 DLP/DTPS的內(nèi)涵

精益思想的原則是:精確地確定特定產(chǎn)品的價(jià)值;識(shí)別出每種產(chǎn)品的價(jià)值流;使價(jià)值不間斷地流動(dòng);讓用戶從生產(chǎn)者方面拉動(dòng)價(jià)值;永遠(yuǎn)追求盡善盡美。所以，精益的內(nèi)容和作用范圍，應(yīng)該包括價(jià)值創(chuàng)造的全過程，全生命周期的支持和服務(wù)過程。但是，由于精益出身于“生產(chǎn)”、“制造”，長(zhǎng)期以來人們存在著將精益與JIT等同的誤解，使傳統(tǒng)的精益應(yīng)用多數(shù)局限在“生產(chǎn)”、“制造”和JIT/看板上。僅在生產(chǎn)、研制或供應(yīng)鏈單個(gè)實(shí)體實(shí)現(xiàn)精益只能是局部?jī)?yōu)化或孤島式的成功。本文提出的貫穿產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的全生命周期精益思想(DLP/DTPS)是一個(gè)全生命周期的設(shè)計(jì)、改善和管理系統(tǒng)，精益思想體現(xiàn)在需求分析到設(shè)計(jì)、投資決策、生產(chǎn)、銷售再回歸到需求的整個(gè)閉環(huán)過程，如圖1所示。具體內(nèi)涵包括以下三部分:

1. 產(chǎn)品精益設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。從20世紀(jì)50年代開始，基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合新興的統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、管理技術(shù)、IT技術(shù)和方法論，人們積極尋找先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論與方法，TRIZ理論、ADT理論、田口設(shè)計(jì)法、六西格瑪設(shè)計(jì)等一系列新的理論方法應(yīng)運(yùn)而生。公理設(shè)計(jì)理論的奠基人Nam P.Suh教授曾指出，“經(jīng)驗(yàn)或?qū)Ρ仍O(shè)計(jì)技術(shù)與方法極大地限制了實(shí)際設(shè)計(jì)水平的提高，對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品的高效、系統(tǒng)設(shè)計(jì)顯得無能為力，基于新的設(shè)計(jì)技術(shù)與方法理論，建立系統(tǒng)、完整的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法學(xué)和設(shè)計(jì)平臺(tái)，是應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵”。在設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)問題，對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響幾乎是致命的，產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅影響最終產(chǎn)品，還會(huì)影響制造工藝和生產(chǎn)環(huán)節(jié)。嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)開發(fā)階段的質(zhì)量，是提高產(chǎn)品質(zhì)量水平的重中之重。

2. “工廠設(shè)計(jì)”的精益化方法和技術(shù)。以往企業(yè)在投資決策之后，絕大多數(shù)僅僅進(jìn)行了傳統(tǒng)的工廠設(shè)計(jì)，即工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備選型和公用設(shè)計(jì)等，而沒有進(jìn)行設(shè)施設(shè)計(jì)，沒有將精益思想融入到工廠設(shè)計(jì)中去，這也就導(dǎo)致了企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力ID與實(shí)際生產(chǎn)能力IA存在著很大的差距，全生命周期精益思想將精益思想應(yīng)用到了工廠設(shè)計(jì)中去，對(duì)的生產(chǎn)組織、物流系統(tǒng)、企業(yè)組織以及信息系統(tǒng)都進(jìn)行精益設(shè)計(jì)，從而可以極大的縮小企業(yè)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力與實(shí)際生產(chǎn)能力的差距ΔI(ID -IA)，使ΔI→0。具體內(nèi)容包括:

(1)生產(chǎn)組織設(shè)計(jì)。生產(chǎn)組織方式，是指生產(chǎn)過程中勞動(dòng)力、勞動(dòng)工具和勞動(dòng)對(duì)象之間組合的方法和形式，也就是生產(chǎn)過程中人、機(jī)、料三者的組合的方法和形式。精益生產(chǎn)已經(jīng)被證明為最適用于現(xiàn)代制造企業(yè)的一種生產(chǎn)組織方式。精益生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)“適時(shí)、適量、適物”，它是美國麻省理工學(xué)院在一項(xiàng)名為“國際汽車計(jì)劃”的研究項(xiàng)目中提出來的。精益生產(chǎn)綜合了大量生產(chǎn)與單件生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)，力求在大量生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)多品種和高質(zhì)量產(chǎn)品的低成本生產(chǎn)。

(2)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。精益物流起源于精益制造的概念。所謂精益物流，指的是通過消除生產(chǎn)和供應(yīng)過程中的非增值的浪費(fèi)，以減少備貨時(shí)間，提高客戶滿意度。精益物流的目標(biāo)就是根據(jù)顧客要求，提供顧客滿意的物流服務(wù)，同時(shí)追求把提供物流服務(wù)過程中的浪費(fèi)和延遲降至最低程度，不斷提高物流服務(wù)過程的增值效益。

(3)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。信息系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)過程，是指從問題提出、開發(fā)班子組成、總體規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施到系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和評(píng)價(jià)的全部過程。一般可以分為系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施和系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和評(píng)價(jià)5個(gè)階段。

(4)企業(yè)組織設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單的說，企業(yè)組織設(shè)計(jì)就是要把組織的事合理分解成部門的事、崗位的事;把合適的人放到適當(dāng)?shù)膷徫簧?讓各部分、各崗位的人結(jié)成最合理的工作關(guān)系，按照最有效的規(guī)則從事工作和活動(dòng)。

3. 銷售服務(wù)系統(tǒng)精益設(shè)計(jì)方法和技術(shù)。精益銷售系統(tǒng)的職責(zé)就是要在銷售領(lǐng)域“杜絕無價(jià)值活動(dòng)”。銷售中的無價(jià)值活動(dòng)包括:顧客選擇不當(dāng)、產(chǎn)品定位不當(dāng)、顧客利益不當(dāng)、顧客付出不當(dāng)、產(chǎn)品定價(jià)不當(dāng)?shù)取Ｒ虼司驿N售的思想就是要針對(duì)這些無價(jià)值活動(dòng)的產(chǎn)生根源采取相應(yīng)的整體對(duì)策，也就是:在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候、在恰當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)(渠道)、向恰當(dāng)?shù)念櫩汀⒁云淝‘?dāng)?shù)母冻觥⑻峁┣‘?dāng)?shù)念櫩屠妗?/p>

四、 結(jié)論

如我們提出的全生命周期設(shè)計(jì)理念，企業(yè)只有真正能夠把精益思想運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)以及銷售設(shè)計(jì)當(dāng)中，才可以構(gòu)建一個(gè)完全精益化的企業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)在產(chǎn)品整個(gè)生命周期的快速響應(yīng)、減少生產(chǎn)周期和成本等目標(biāo)，這樣的企業(yè)可能成為最優(yōu)化的企業(yè)和最具競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)。

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基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金“制造業(yè)信息化中管理系統(tǒng)與信息系統(tǒng)匹配模型及方法研究”(70671072)。

作者簡(jiǎn)介:齊二石，博士，天津大學(xué)管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師;王永升，天津大學(xué)管理學(xué)院博士生。

收稿日期:2009-09-08。