世界三大生产理论之间的关系——《可以量化的管理学》

6.8广义速度V与管理理论

内容提要：在广义动量定理Fαt=nmV中，增加广义速度V，可以增加成果nmV。有三大生产方法可以增加广义速度V，分别为福特的流水线生产，精益生产（大野耐一的丰田生产方式）和高德拉特的TOC制约理论。加快产出速度V是工厂的主要目标，高德拉特说：“加快流动（或缩短生产所需时间）是工厂的主要目标。”；大野耐一说：“我们所做的，其实就是注意从接到顾客订单到向顾客收帐这期间的作业时间，由此剔除不能创造价值的浪费，以缩短作业时间。”三种生产理论是广义动量定理与系统思考的结合，广义动量定理用来产生成果nmV，系统思考用来指导何时产生，产生多少，产生什么样的成果才能使系统的产出最大化。在三大生产理论中，以广义动量定理所阐述的工业工程来增加成果，以系统思考的负反馈来指导生产。

在世界三大生产理论中，最先出现的是福特的流水线生产，它通过增加工序之间的流动速度来增加系统的产出，通过空间作为缓冲来防止过量生产。丰田的大野耐一受到福特流水线生产的启发，创立了丰田生产方式，他使用库存作为缓冲来解决多样化产品的需求，通过看板来实现需求信息向上游反馈，从而指导上游工序的生产。詹姆斯P.沃麦克团队通过研究丰田生产方式和流水线生产，创立了精益生产，它是这两种理论融合的产物。它在不同的环节使用空间或者库存作为缓冲，并且将二者的理论进行了简化，得到了著名的精益生产五原则。以色列物理学家艾利·高德拉特深入研究了流水线生产和丰田生产方式，以时间缓冲代替空间和库存缓冲，创立了TOC制约理论，并且给出了聚集五步骤，时间缓冲的概念在逻辑上相对好理解一些。三种缓冲可以互相转化，比如A在制品的生产速度是每分钟1个，那么10个库存缓冲可以转化为10分钟的时间缓冲，也可以做一个容纳10个A在制品的容器，即可以转化为空间缓冲。这三大生产理论的模型都是负反馈模型，通过目标缓冲和实际缓冲的偏差来指导生产什么，生产多少以及何时生产（如图6-57所示）。

图6-57  世界三大生产理论之间的关系

缓冲就是提前生产一些在制品，这样下道工序需要这些在制品时，可以直接从上道工序取走，减少等待时间，加快产品的交付速度。缓冲除了可以加快响应速度，还能防止过量生产以及防止扰动（墨菲效应）。缓冲越大，此道工序发生问题时，只要在剩余缓冲时间内修复好，那么就不影响整个系统的产出，缓冲越大，系统抗扰动能力越大。但是缓冲即库存，是负债，缓冲越多，负债越多，所以需要一个合适的缓冲，既能有效抵抗扰动，又能降低负债。当缓冲设置成一个目标时，实际生产量等于目标缓冲，就停止生产，这样就能防止过量生产，从而避免局部效率。系统的有效产出有瓶颈工序决定，局部效率不能增加系统的产出，相反增加了负债，过多的在制品会使生产产生混乱（如图6-58所示）。

图6-58  缓冲的作用

生产的速度如何确定呢？在福特的流水线建立时期，客户的需求速度大于流水线的产出速度，供给小于需求，所以流水线以最大速度进行产出。到了后期，客户的需求速度有时小于供给速度，那么如何确定供给速度呢？在丰田生产方式和精益生产中，客户的需求速度决定工序的节拍速度V，工序按照节拍进行生产。为了尽可能减少浪费，多余的产能也被利用。多余的人力产能，培训这些人成为多能工，这样就能将剩余的时间做其他工作。对于设备，增加其快速换模的功能，这样就能将剩余的产能用于生产其他产品。在TOC制约理论中，客户的需求速度V决定了系统的产出速度，瓶颈工序按照客户需求速度进行生产。如果瓶颈速度小于客户需求速度，那么就通过聚焦五步骤来增加瓶颈速度。非瓶颈工序多余的产能，短期来说，多余的人力的设备在完成瓶颈需要的工作后休息，长期来说，TOC通过增加客户的需求来利用这多余的产能。