淺談精益生產方式在多品種小批量生產中局限性

【摘 要】本文在研究精益生產方式優勢的基礎上，對其在軌道裝備制造業多品種小批量生產中的局限性進行深入探討，發現精益生產方式精益生產多適用于成熟工業、大批量生產、選裝性有限、技術變更少、均衡生產計劃的生產環境，難以適應產量大幅變動以及生產品種的頻繁動態調整的情況。

【關鍵詞】多品種小批量；精益生產方式；局限性

一、精益生產方式的引入

精益生產方式是日本豐田公司創建的一種批量生產的全新生產方式。它綜合了批量生產與單件生產的優點，最大限度地消除浪費，降低庫存以及縮短生產周期，力求在大量生產中實現多品種、高質量和低成本的準時生產模式。其最終目的是最大限度地消除浪費、降低成本及縮短生產周期，達到低投入高產出的目標。

精益生產完全不同于大批量生產，二者之間的關鍵區別在于物流的觸發機制和在制品庫存的控制機制不同，批量生產和精益生產之爭實質上是推動生產與拉動生產之爭。推動生產是基于預測展開，拉動生產是基于需求展開，精益生產由此形成了與大批量生產完全不同的管理思想和生產組織模式。它的成功之處在于強調從客戶需求拉動生產，最大限度消除浪費和減少在制品庫存，從而使生產成本大幅下降。

二、精益生產方式的優勢分析

（一）關注客戶，創造完美價值

精益思想認為企業產品（服務）的價值只能由最終用戶來確定，精益生產方式從客戶角度審視設計到交付的全部流程，將全過程消耗降至最低，消除一切不增加客戶價值的流程和產品功能，不將額外花銷轉嫁給客戶，實現客戶需求的最大滿足。

（二）消除浪費，優化流程，降低成本

企業內部的浪費分兩種：一種是必要非增值活動，另一種是非必要非增值活動。精益生產首先努力消除非必要非增值活動，降低成本，然后使制品在整個流程中流動起來，精益思想認為大批量生產則意味著等待和停滯，精益將所有的停滯作為浪費。

（三）縮短運作周期，提高響應能力

精益生產方式以最終客戶需求為起點，采用看板管理，以后道工序準時拉動前道工序，使價值連續流動，通過生產單元之間的均衡與協調，快速而可靠地減少運作周期，提高效率，同時減少浪費，最終大大提高企業對市場變化的響應能力。

（四）強調全員參與

精益生產方式強調全員參與，全員參與可有效地集中員工集體智慧和才干，為組織帶來了巨大收益。全員自主改善會激發員工的積極性和工作熱情，更加關注為客戶創造價值，能主動地發現流程中存在的問題進行持續改進，通過強化自己的技能、知識和經驗，承擔起對組織目標和任務的責任，使得員工獲得成就感。

三、精益生產方式在多品種小批量生產中的局限性

經過研究發現，精益生產多適用于成熟工業、大批量生產、選裝性有限、技術變更少、均衡生產計劃的生產環境，難以適應產量大幅變動以及生產品種的頻繁動態調整的情況。在軌道裝備制造業多品種小批量生產環境中，由于品種繁多，生產過程復雜多變，生產組織變得非常困難，常常因物料配套不準時，質量不穩定造成生產中斷，精益生產方式表現出了許多難以克服的局限性。

（一）不適用于需求動態變化的環境

精益生產方式的物流觸發與在制品庫存水平是由看板控制的。理論上，看板運行過程中，只有最終產品生產計劃，其余工序依據看板信息控制，需求訂單到達時，由最后的工序拉動前道工序生產。當后道工序接到生產看板時，拿取貨看板到前道工序去取貨，前道工序按照接收到的生產看板的指令信息，再到其前道工序進行取貨，然后“按時、按需、按量生產的必要零部件”，需求信息是由后向前傳遞，而物流是由前向后流動。按照這種機制推理就會發現，由于生產過程具有滯后性，當后道工序來取貨時，并不能立即取走所需物品，在前道工序沒有或者具有很少庫存的情況下，這必然會導致生產延遲，造成交貨期很長。

因此，就外部環境來說，看板生產在以下三個環境中很難成功運行。

1.受按過去需求信息進行生產的影響，它不適用于生產品種頻繁變更的環境。比如：軌道裝備制造企業每個月僅城鐵車就有30多個項目交叉生產情形。

2.受難以減少在制品庫存的限制，看板難以適應需求品種很多的多品種小批量生產環境，否則會造成很大的庫存。像軌道裝備制造業受客戶需求多樣化的影響，只能小批量生產，成列配套交付。例如：某出口地鐵項目7個品種，11輛編組，受換模時間長影響，每個品種一次投產5輛，這樣僅一個項目工序在制品就達30多輛。

3.受看板數量多少和料箱大小難以改變的限制以及精益生產強調消除浪費的限制，看板不適用于需求量大幅動態變動的環境。即使客戶需求是可以預期的，精益生產系統也沒有辦法在短時間內大規模調整生產能力。因此，精益生產或以大量的產能儲備作后盾，否則難以滿足需求變動的環境。

（二）不適用于多品種小批量生產的環境

在生產過程中當工藝路線不同時，加工品種繁多，并且不同品種之間的工藝路線差別較大，生產組織和作業調度非常復雜，物流和工序負荷很難平衡，生產瓶頸工序很多，特別像軌道裝備制造業主要零部件依賴進口、海運，由于海運到達的不確定性，通關流程的繁瑣性，常常造成生產中斷。在這種環境下無法成功引入看板，實行拉動生產。

（三）不適用于技術動態變化的行業

為滿足客戶需求，軌道裝備制造業經常頻繁開發新產品，每年僅城鐵車有10多個試制項目，精益生產難以適應新產品的頻繁引入，因為需要對所有的組件和部件頻繁引入看板。

（四）計劃與預測能力不足

精益生產方式是一種現場控制主導型的生產模式，它的通過現場靈敏的反應系統來指揮物料供應和訂單發放，它把主要精力集中在組織內部持續不斷地消除浪費和改進業務流程上，對各種變化只能被動接受。雖然它強調通過客戶需求拉動企業內部生產，但它仍然離不開生產計劃的指導，而這方面恰恰是它的弱項，它更多的是通過持續改善去適應變化的環境。例如：進口件采購周期半年，單靠上下工序的看板拉動無法滿足工序生產需要。

（五）質量控制難以保障方面的問題

精益生產的產品質量主要是通過自動化、安燈系統、防錯等方法進行控制和保證，主要是一種依靠人的能力和自覺性進行控制，它可能會隨著人的疲勞程度的增加以及偷懶思想的蔓延而忽視了產品的缺陷，導致產品質量不穩定。尤其是在軌道裝備制造業由于工藝和產品結構復雜，物料種類繁多，換型頻繁，僅僅依靠人的主觀能動性的發揮難以保證產品質量。此外，由于生產過程中的許多質量問題是錯綜復雜的，只根據經驗和直覺進行簡單分析，并不能夠徹底解決問題。因此，多品種小批量生產環境中產品質量不穩定是精益生產的一個弱點。總的來說，盡管精益生產在企業消除浪費、減低成本方面具有很大的優勢，但它對于需求快速而劇烈變化、多品種小批量生產以及頻繁試制新產品等高度不確定性的環境仍然表現出了一定的局限性。精益生產強調點對點按節拍需求配送物料，是為了平衡物流和生產工序的負荷，防止瓶頸與等待現象發生而主動采取的措施，豐田生產方式提出時基本還是一種穩定、重復性的市場環境，這與目前的多品種小批量生產所處的動態、多樣化的市場環境有很大的不同，因此，如何通過生產系統改進使其能夠更好的服務于多品種小批量生產過程是一個需要深入研究的課題。

參考文獻：

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[2]何楨，車建國.精益六西格瑪： 新競爭優勢的來源[J].天津大學學報（社會科學版），2005，7（5）.

作者簡介：

李中校（1962-），男，中國中車長春軌道客車股份有限公司生產物控部高級工程師。

趙喜哲（1971-），男，中國中車長春軌道客車股份有限公司生產物控部高級工程師。