拍时间
但凡对办公家具行业有所了解的人们对上面这张图片一定不会陌生。
不错,这就是办公椅历史上的传奇-AERON CHAIR,在中国,我们习惯称其为“安然”。
这是世界上第一张网椅,并具有极佳的人体工程学设计,问世之初以及到后来的很多年之内,风头无两,酷到没朋友。
该椅子出自著名设计大师WILLIAM STUMPF之手,并由HERMANMILLER 于1994年推出,同年,该椅子被作为永久展品陈列在纽约现代艺术博物馆中。
但是,今天在这里不是来种草AERON CHAIR。
我要说的是跟这把椅子有关的一个生产的故事。
2010年的夏天,我第一次进入HERMANMILLER的椅子组装工厂,并被我的教练GEORGE MASON先生带往大名鼎鼎的AERON组装线区域,进行实地观摩。
在紧张得让人窒息的生产节奏中,一把又一把AERON椅子均匀的在线上流动。12个工序的组装,包装,装车(发货车辆就在生产线尽头的出货码头等待),目不暇接而又井然有序。
当时我被告知,生产线的节拍时间是17秒,即17秒从生产线流出一把成品椅。
一年之后,我又来到这条生产线旁边。一切都是熟悉的味道,还是同样紧张的生产节奏,还是同样的秩序井然,还是同样的有条不紊,但是,好象隐隐约约感觉有点不对,产品流动的速度似乎又快了点,但又感觉不明显。匆匆拿出秒表一掐,节拍时间竟然已经变为15秒。
跟GEORGE MASON先生求证,MASON先生微微一笑,证实我的看法。然后MASON先生告诉我,整个团队花了快一年时间,才将整条线的线节拍时间整整减少了2秒。
2秒的节拍时间有什么价值呢?
闭眼睁眼慢一点可能都需要两秒啊。
那我们先来做一道简单的算术题。
节拍时间=17秒时的日产量和年产量
每天工作时间=8-0.5=7.5小时(生产线上午下午各休息15分钟)=27000秒
每天产量(节拍时间=17秒)=27000/17=1588
每年工作日=250天
每年产量=1588x250=397000
节拍时间=15秒时的日产量和年产量
每天工作时间=8-0.5=7.5小时(生产线上午下午各休息15分钟)=27000秒
每天产量(节拍时间=15秒)=27000/15=1800
每年工作日=250天
每年产量=1588x250=450000
2秒导致的差异
产量差值=450000-397000=53000
产值差异(这里定每把安然椅8000RMB)=53000x8000=4.24亿RMB
改善2秒,一年增加4.24亿的收益,如果这个2秒没有价值,那么请告诉我什么才是有价值?
如果我们再想,如果节拍时间还是17秒,那么多生产的53000把要多久时间才能做完呢?
工作时间=53000*17= 901000秒=33天。
这条线是12个组装工位,再加上1个包装和一个装车,共14人。
这意味着什么?
这意味着通过改善2秒的节拍时间,这14个人在1年中多干了1个多月的活。
什么是改善?这才是改善。
这么一看,节拍时间好像是好得不要不要的。
然而,问题来了。
改善节拍时间真的就是修改一下数字这么简单吗?
如果节拍时间缩短,产量增加,是不是要增加人手,是不是增加设备,这不就增加成本了吗?
如果节拍时间缩短,产量增加,而销售量并不同步增加,那不是增加库存的浪费吗?
如果节拍时间变短,实际生产周期并没有同步变短,那不是就会延迟交货吗?
如果节拍时间变短,实际供应商,外协单位交货跟不上怎么办?
在回答这一系列看似冲突的问题之前,我们先来看一下节拍时间的基本定义。
01 什么是节拍时间
简单点说,
节拍时间就是生产一件产品所需要的时间。
这句话字面上不难理解,难以理解的是——什么是所需要的时间。
如果认为这个所需要的时间是完成生产所必需的工艺时间,那就错了。
所需要的时间在这里的意思是为满足客户需求所需要的最长的时间。
也就是说,它反映的不是制程的实际能力,而是客户对你制程的要求。
举个例子。
假设这个产品的产能是1分钟1个,一天的产量是480个。
而客户的的需求是一天960个。
所以,根据客户的需求工厂应该达到的节拍时间是30秒1个。
当然,这么一看,问题来了,实际产能不够怎么办?
简单,改善制程,提升产能!
以下定义来自百度百科。
生产节拍又称客户需求周期、产距时间,是指在一定时间长度内,总有效生产时间与客户需求数量的比值,是客户需求一件产品的市场必要时间。 节拍时间是20世纪30年代德国飞机制造工业中使用的一个生产管理工具。(Takt是一个德语词汇,表示像音乐节拍器那样准确的间隔时间),指的是把飞机移动到下一个生产位置的时间间隔。这个概念于20世纪50年代开始在丰田公司被广泛应用,并于60年代晚期推广到丰田公司所有的供应商。
顺带说一下,节拍时间有时叫TACT TIME,有时叫TAKT TIME。这个是一回事,只是英文跟德文之间的区别。当然好像TAKT TIME 认知度更广一些。
节拍时间是为满足客户需要连续完成相同的两个产品所需要的时间间隔。它测量的是顾客的需求速率,它是计算出来的,而不是测量出来的。
对于外部,根据节拍时间生产能保证准确及时的向客户交付产品。因为其的计算是以客户的需求为基准,按节拍时间生产即意味着生产速度跟销售速度保持一致。
对于内部,根据节拍时间生产就能统一整个生产系统资源利用和生产节奏,防止生产不足或生产过量的问题。节拍时间直接决定生产线的生产能力,生产速度和效率。
当然,如果仔细学习过均衡生产的小伙伴们就会提问。
既然均衡生产是精益生产方式的基础,而在均衡生产中的生产计划并不完全等同于客户的需求,而现在说节拍时间又必须等同于客户的需求,这是自相矛盾还是另有玄机呢?
这是一个很好的问题。没错,实际的生产节拍是根据你的均衡生产计划来的,所以它也不完全等同于客户的需求速率。
但我们还是更习惯称其为顾客的需求,其一是因为它绝大部分是等同于客户的需求速率(80%及以上),其二是对于内部制程来说,它就是一个顾客的声音,我们要将其作为顾客需求来处理。
节拍时间跟循环时间的区别。
节拍时间(TAKT TIME)=可用时间/客户需求,通过计算获得。
循环时间(CYCLE TIME)=工人完成工作的实际作业时间(包括步行时间)。
理论上,循环时间不能超过节拍时间,否则就不能满足交付。
02 节拍时间的作用
同步客户的需求。
因为节拍时间是根据客户的需求速率(绝大部分)计算出来的,所以能在均衡生产的情况下满足客户的需求。
销售量增加,节拍时间加快。销售量下降,节拍时间降低。
只要把握住正确的节拍时间,销售就不用担心我供不上货了。
统一生产节奏。
统一生产节奏的一个主要作用是满足客户需求。
就同一条生产线来说,必然会有容易的工序,也会有瓶颈工序,这就导致瓶颈工序永远会制约满足客户需求的能力。
在传统的生产模式中,大家都按各自的工序能力自行其是,各人自扫门前雪,不管他人瓦上霜。所以尽管看起来大家都很忙,但还是不能有效满足客户需求。
而在按节拍生产的生产线上,所有工序都按统一节拍生产,每个工序都在规定的节拍时间内进行交付,自然就能更好的满足客户的需求。
统一生产节奏后的另外一个好处是减少浪费。
传统的生产模式中,追求的是单个工序的效益最大化,这样最直接的结果就是有些工序会过量生产,有些工序要等待,有些工序加班也玩不成生产任务。
在按节拍生产的生产线上,所有工序依照的是同一节拍。节拍一起,同时发动,节拍一停,同时熄火。这就从制度上避免了不同工序之间的过量生产,有效的实现了“全厂工人一盘棋”。
同时,根据节拍时间也能更好更有效的配置生产资源。
至于组装线的节拍时间如何影响前道工序,很简单,工具就是我们以前提到过的看板。
组装的节拍快,看板的流通速度就快。反之,则慢。这样前道工序的节拍也就直接跟着组装的节拍的变化而变化。
降低工序之间的不平衡。
传统生产中很常见的方式之一就是劳逸不均。
有的工序忙不过来,在制品堆积如山。有些工序闲的蛋疼,幸灾乐祸。那些关系岗位,人情岗位也就是这样来的。
而在按节拍生产的生产线上,所有人都按同一个节拍时间生产,不快不慢。每一个工序的周期时间都是仔细观察和平衡过的,大体上每个人的操作时间和强度都很接近。
同时,因为节拍时间接近,所以工人在不同工序之间也可以自由切换(当然是培训考核合格之后),这样也就避免了工人之间张家长,李家短的抱怨。
让生产变得可以预期(也可靠)。
工厂里面见到的是生产计划拿着生产计划单不停追问各个生产单位的负责人人,这个生产计划能按按时完成吗?那你们的实际产能究竟是多少呢?上次这个产量不是完成了吗?
反正一个工段的实际产能究竟是多少,在很多公司都是一个谜一样的存在,完全掌握在工段负责人手中。
为了保证及时交付,很多公司不得不配备“跟单员”这样一个角色,当然效果如何,那也是可以预见的。
而在按节拍生产的模式中,这些毫无意义的沟通和跟催都是可以避免的,如果大家都有一个同意的且统一的生产节拍,计划按节拍安排生产计划,车间按节拍生产就对了。
所有人都只依据一个数据——节拍时间就可以对整个生产做出预计了。
突出问题,推进改善。
节拍时间可以突出问题的最明显的一点是如果用节拍时间去衡量不同工序的周期时间,不同工序之间的不平衡马上一目了然。
跟所有其他精益工具一样,深层次意义上节拍时间也是用以推进改善的一个工具。
事实上,任何节拍时间都是一个理想目标,在实际的生产中无法完全达到。
丰田也不可以。当然我以前的老东家HERMANMILLER也没有完全做到,哪怕是在安然线上。
这就是生产过程的复杂性,也是人类对目前科学世界认识的局限性,无论我们怎样持续努力,总会有我们认识不到的波动出现,或机器,或员工,或物料。这跟产品质量的波动如出一辙,具体可参见休哈特的控制理论。
但是,这并不妨碍我们将节拍时间作为精益生产中一个行之有效的工具。
事实上,所有真正推行精益生产的公司都会将节拍时间作为一个努力的方向,也就是曾经说过的目标状态。
就拿前面提到的安然椅子组装线为例。
节拍时间为17秒时,每个小时的产出1588把椅子。
但事实上,组装线从来没有完成过。
对于组装线来说,必须保证的基准线是每小时1510把椅子的产出,即95%的达成率。
这好像也跟我们传统的生产统计方法没有什么区别。
但关键是后面,这个线长继续说——因为目前我们是95%,跟100%之间5%的差距,所以我们明白需要持续改善,让差距持续减少。
是的,在这种模式下,你会发现自己永远有进步的空间,而每一个进步,都需要克服很多障碍,人员培训,设备布局,工装,物料周转,供应商配合,品质改善等等,而每一个障碍的克服,都是工厂本质的提升。
另外一个利用节拍时间改善的方式时,同一条生产线或同一个产品事实上可以有几个不同的节拍时间,以应对不同时期的客户需求,而在不同的节拍时间轻松切换,游刃有余的生产线,就是人们一直在讲的柔性生产。
03 如何应用节拍时间
确定客户的需求。
这一步应该在制定均衡生产的日生产计划时完成。
一个基本原则是:
选择一个高到足以在大部分时间满足客户需求的量。
如果生产的量如果超过客户需求,会产生浪费,而浪费总归是可以通过后续努力来进行减少或消除。
而如果持续不能满足客户需求,工厂就会失去客户。
而如果失去客户,生产就没有意义!
根据客户需求确定节拍时间。
妥当的做法是将节拍时间设定得比客户需求要短。
因为,如果设定的节拍时间比客户需求长,风险是不能及时交付。
而如果节拍时间比客户需求端,缺点是增加了库存的浪费。
两害相权取其轻。产出太多时可以停止生产,而不能满足交付时只能追加资源以满足交付,相比之下,停止生产总是要容易一些。
因此在迟疑而不知如何是好的时候,选择较短的节拍时间。
根据节拍时间进行工序标准化。
在标准化的同时,不可避免的要做必要的改善和调整。
永远记住,看得见的节拍时间是简单的一个时间数字,背后是实实在在支撑这个数字的过程能力。
有一种情况是,有些工序的固定的工艺时间就是要长于节拍时间。
这个时候的解决方法就只能是增加资源投入。
在生产上设置节拍器。
这个节拍器的意思是让所有操作工人都了解生产节拍的进展状况。
流水线速度,进度指示灯,时钟都是可以考虑的工具,根据实际情况决定。
培训和训练。
培训的一个目的是让操作工人了解如何在节拍时间内按要求完成工作。
另外一个目的是让所有操作工人都要了解如何按照统一的节拍生产,而不是各行其是。
将节拍时间作为改善的一个工具。
节拍时间可以视为价值流中所有作业的的共同“心跳”。
时间平衡图就是一个可以从视觉上提供帮助的工具,从这个图上可以看出作业时间跟节拍时间的差距。
在某些情况下,还可以回答有关生产作业工序能力的问题。
通过比较周期时间和节拍时间的差异。
我们可以消除不平衡而缩减人手,可以延长节拍时间而减少库存,也可以缩减节拍时间而增加产出。
另外一个个人建议是,节拍时间是一定用秒作为单位。
时间是操作的影子。
1个10秒跑100米的人跟15秒跑100米的人差距绝不是5秒!
回到HERMANMILLER的安然组装线,2018年再次有机会回到安然组装线旁边时,节拍时间已经变成13秒。