20世紀初，現代工業生產的主要特征是大規模的生產流水線，大規模生產方式是以標準化、大批量生產來降低生產成本，提高生產效率的。二戰后，市場需求向多樣化發展，工業生產向多品種、小批量方向發展。順應這種需求，豐田汽車公司在實踐中摸索、創造出來了精益生產方式，被人稱為“改變世界的機器”。現在，精益原則和工具廣泛應用于各種制造業的整個流程的每一步。非營利組織、政府機構、醫療機構和其他一些非制造組織也采用精益原則來改進他們的系統。有許多關于成功實施精益并取得重大改進的公司的故事，這些改進包括更短的交貨時間、更低的庫存、更好的質量和盈利能力。標準化是精益生產的重要支撐，精益生產中標準化工作如何開展以及發揮的作用是本文探討的問題。1950年，豐田公司的豐田英二到底特律參觀福特魯奇廠，該廠每天生產7000輛轎車，是當時世界上規模最大、效率最高的汽車工廠。回國后，豐田英二和大野耐一討論認為，日本國內市場狹小，缺乏外匯購買西方的技術和設備，也缺乏廉價勞動力，所需汽車品種多，大批量生產不適合于日本；豐田需要的是“能夠多品種、小批量而又便宜地制造的方法”。大野耐一及其追隨者，通過對生產現場的觀察和思考，提出了一系列革新，例如三分鐘換模法，現場改善，自 化（大野耐一認為豐田生產系統的“自化”不是單純的“自動化”，是“帶人字旁的自動化”，就是“帶自動停車裝置”的自動化，機器內置了檢測裝置，出現異常時會自動停車，機器被賦予了人的智慧），五問法，供應商隊伍重組及伙伴合作關系，拉動式生產等，最終建立起適合日本情況的豐田生產系統（TPS），使日本的汽車工業超越美國，產量達世界汽車總產量的30％以上。由此，豐田公司已經被大多數工業觀察家認為是世界上效率最高、品質最好的汽車制造企業。美國麻省理工大學約翰·克拉夫奇克在進行“國際汽車項目”研究時，發現日本豐田汽車公司的生 產組織、管理方式是最適用于現代 制造的一種生產方式，他將這種方 式稱為精益 生產（Lean Production，簡稱LP），也稱精益制造（Lean Manufacturing）。這種生產方式目標是降低生產成本，提高生產過程的協調度，徹底杜絕企業中的一切浪費現象，從而提高生產效率。精益生產與手工藝生產和大批量生產相比有巨大優勢。手工藝生產是用熟練的工人，使用簡單、靈活的工具，根據客戶定制，每次只制作一件，阿斯頓馬丁汽車、定制家具、裝飾藝術品都是典型的手工藝生產方式生產的商品，由于生產量小，價格較高。大批量生產由熟練的專業人員來設計產品，然后用不熟練或半熟練的工人使用用途單一的設備生產標準產品。由于機器的成本高，抗中斷能力差，需要加入緩沖元素——額外的供應、額外的員工和額外的空間，來確保生產順利進行。由于開發新產品需要較大投入，大批量生產方式會盡量保留標準的設計，從而使消費者雖然得到便宜的商品，但品種選擇相對較少。精益生產在將手工藝生產和大批量生產的優點相結合的同時，避免了前者的高成本和后者的僵化。精益生產方式在公司各個層級雇用多種技能的人員，使用高度靈活的自動化設備，生產大量的多樣化產品。密歇根大學教授萊克確定了精益生產四大類的14條原則。原則1：管理決策以長期理念為基礎，即使因此犧牲短期財務目標也在所不惜。第二類正確的流程方能產生正確成果。原則4：使工作負荷平均（生產均衡化），工作應該像龜兔賽跑中的烏龜一樣。原則5：建立立即暫停以解決問題、從一開始就重視質量控制的文化。原則8：使用可靠且已經充分測試的技術以協助員工及生產流程。第三類借助員工與合作伙伴的發展，為組織創造價值。原則9：培養深諳公司理念的領袖，使他們能教導其他員工。原則10：培養與發展信奉公司理念的杰出人才與團隊。原則11：重視合作伙伴與供貨商，激勵并助其改善。第四類持續解決根本問題是學習型組織的驅動力。原則13：制定決策時要穩健，窮盡所有的選擇，并征得一致意見；實施決策時要迅速。原則14：通過不斷省思（日語是hansei，意指“反省”）與持續改善以成為一個學習型組織。豐田公司通過精益生產取得了很好的效果，1990年公司的規模只有通用的一半，福特的2/3，到2007年超過了福特、通用，成為全球最大最持續成功的工業企業。表1為國際汽車計劃對豐田的高岡工廠、豐田與通用合資實施精益生產的新聯合佛蒙特工廠和批量生產方式的通用弗雷明漢工廠對比。
克萊斯勒汽車公司在實施精益生產后，研制生產新車型時間從60個月縮短到31個月，開發人員數量減少了一半；開發費用為福特公司同類車型的1/6；產品生產周期縮短到原來的3/5，產品質量也有了較大提高。我國的公司通過實施精益生產也取得了很好的效果。上海歐姆龍控制電器有限公司是一家由日本歐姆龍國際集團與上海飛樂股份有限公司共同投資組建的合資企業。公司為了滿足世界各地客戶的需要，根據精益生產準時化生產方式構筑的柔性生產體制，經過5年時間，生產周期縮短了30%，生產工數降低了15%，庫存資金降低了28%，設備故障率降低20%，生產現場品質交收檢查不良率5ppm。上海一些合資汽車企業通過實施精益生產，減少了產品、材料的二次污染，節省了大量的場地。上海廷鋒公司的木粉板，從實施準時供貨以前的10天庫存時間和200平方米場地占用，降為零時間和零占地了。更重要的是，公司直接與客戶車間發生關系，使溝通得到了加強，能以最快、最合理的方式解決交貨問題。現在精益生產已廣泛應用于離散制造業，紡織、造紙、鋼鐵和玻璃等加工行業，信息技術領域、醫療保健行業、建筑、地方政府和非營利組織也有成功應用的案例，甚至于辦公室人員，通過實施精益原則，也提高了工作質量。一個大學招生辦公室實施精益后，處理大學電話查詢的處理時間從兩周縮短到不到一天。精益生產方式在新產品計劃階段，先組織各部門人員組成“先導團隊”，團隊與工程部門合作，規劃最初的標準化工作。產品設計完成后，生產團隊使用這些標準化成果，并不斷改善。研發工程師可以通過產品開發標準學習技術、技能與規則，這有助于促進有效的團隊合作。他們從開始工作就學習產品研發標準，經常使用公司初始時采用的設計標準，每份工程工作檢查清單都是過去優良與不良設計實務積累、演進的結果。豐田的工程師使用這些檢查清單手冊，并在工作中不斷修正與更新。精益生產中工廠向供應商提供不再是圖紙，而是提供性能指標作為標準。例如，他們要設計一套制動系統，要求能夠使一輛重為2200磅的汽車在200英尺內連續10次從每小時60英里的車速到停止，而剎車不能產生熱衰退；剎車應能安裝在輪軸末端6英寸×8英寸×10英寸的空間內；每套剎車系統交貨到總裝廠的價格是40美元。供應商要做出一套產品原型交貨試驗，如果產品原型正常運作，供應商就能得到生產訂單。豐田公司并不指定剎車的材料或運作原理，供應商自行決定這些工程設計方面的問題。這樣的標準使供應商可以根據他們自己在制造方面的經驗對產品的設計提出改善建議，總裝廠也可以了解供應商制造技術，幫助他們提高質量。同時因為供應商之間各自專門研究一種部件，在這一領域與其他供應商不存在相互競爭，可以放心地分享信息。在精益生產方式中，標準作業是“為了達成有效率的生產，考慮各種不同的條件之后，將‘物料、機器、與操作員’做最有效率的組合”。作業標準化的最終目的是“產生可重復的、可靠的、有充足能力的流程和步驟”。精益生產中，“為了能夠徹底地消除浪費，我們研究設備的設置、機械的布局與加工方法的改善，研究自動化，改善工裝夾具與工具，研究搬運的方法，與半成品的合適數量等。另外，將人的智能在現場體現出來，例如設置‘防錯裝夾’以防止不良品的發生，因此得以維持高效率的生產”。這些措施只有通過作業標準化的支撐才能做到。精益生產的標準作業包括三要素：①周期時間；②作業順序；③標準庫存量。周期時間（也稱節拍時間），是制造一個產品所需要的時間，由產品的需求數量，也就是說“必要數”，與一天的工作時間決定。“作業順序”是在時間軸上的作業順序，例如操作員在作業時，他必須依照拿起零件，裝夾到機器上，或是從機器上卸下等這樣類似的步驟來進行作業。“標準庫存量”是為了讓加工能夠順利進行，生產流程中所需要一定量的半成品，它也包括裝夾在機器設備中的產品。標準作業是在現狀下盡可能地改善作業條件，持續改善出來的。標準化作業時要對“5W1H”：What（什么產品——生產的對象）、Who（誰——生產的主體）、How（如何——方法）、Where（哪里——空間——放在哪里——如何搬運）、When（什么時間——多少時間與時機），重復5次的問“Why為什么，Why為什么……”，徹底地追求目的，從技術與經濟上盡可能地進行改善，從而形成標準作業。而不是“從現狀作業中消除了異常的作業，只是簡單地將‘平均作業’當成標準作業”。（1）由現場監督人員決定具體的標準作業。精益生產中，標準作業的各項組成要素，主要是由現場監督人員具體決定的。比如：組長、班長有權決定各臺設備生產一個單位產品需要的作業時間和各個作業人員應該完成的各種作業的順序。在制定標準作業后，組長和班長必須親自對這個標準完全掌握、了解，并且現場操作，以使作業人員可以對此標準作業完全理解、服從。只有對現場作業及操作人員非常了解的人才適合作為標準作業的制定者，而班長、組長最符合這個要求。也只有這種標準作業才具有可行性、公平性，也激發了員工的主人翁意識。（2）標準化作業分為五個特定程序。①確定循環時間；②確定一個單位產品的完成時間；③確定標準作業順序；④確定在制品的標準持有量；⑤編制標準作業書。（3）用循環時間對作業人員進行再分配。對作業人員進行再分配指的是，按生產一個單位產品所必需的不同作業數目和作業人員人數，對人員和材料進行重新分配，以減少作業流程中人員使用量。（1）工序能力表——記載著工序順序、工序的名稱、機械設備編號、基本加工時間、更換刀具所需時間、產能。這是進行作業組合時的根據，如表2所示。
（2）標準作業組合表——明確標注著操作員在周期時間內必須遵守的作業順序，如表3所示。（3）標準作業表——顯示了與機器和整體工藝布局相關的操作員移動和材料位置。明確標記著“周期時間、作業順序、標準庫存量、節拍時間、安全與質量確認基準”，并放入透明封套，展示在流水線或是裝配線的現場，如表4所示。標準實施主要是采用TW I工作指導（job instruction，JI）方法，這是二戰中發展出來的，在70多年以后，TWI JI方法仍然是TPS的基石之一。（1）對操作者的準備工作。這個步驟的目的是讓操作者放松，了解操作者擁有哪些技能，解釋工作指導的目的，盡可能讓操作者最舒適、最安全。（2）準備好工作任務。向操作者展示并講解該工作重要步驟，每次一個步驟。然后再進行一次，對要點進行講解。需要耐心和時間。這個步驟結束以后，操作者應該了解該工作的重要步驟，以及每個步驟中的要點。（3）操作練習。操作者至少要自己操作三次。第一次時，操作者從頭到尾把工作做一遍，指導者耐心地糾正出現的錯誤。第二次時，操作者重復工作，并解釋重要步驟。第三次時，操作者一邊做，一邊解釋各步驟的重點。“繼續操作，直至你認為操作者已經完全掌握。”（4）跟蹤檢查。讓操作者獨立開展工作，不過他應該確切地知道有問題向誰求助。要定期對他們進行檢查，不過檢查的頻率應越來越低。對于確認標準是否得到遵守以及識別問題，可以采用窗口分析法。該方法有助于確定標準失效的原因。標準失效的原因是以下哪一個：標準的制定，還是標準的溝通，還是標準的遵守。通過該方法可以識別出的問題出現在一個人身上，還是一個小組，或者更廣泛的人員都出現此問題。它將原因歸于因素一和因素二，或者小組一和小組二。有兩個分類：一個是“已知”和“未知”：即正確的方式是否已經建立并得到溝通，另一個是“使用”和“未使用”：即正確的方法是否一直得到使用。
B——存在遵守的問題，即標準方法已經建立并被理解，但沒有被所有人一直遵守。C——存在溝通問題，即標準方法已經建立，但是有些員工并沒有被通知到。組織理論專家保羅·艾德勒在研究過豐田的組織實務后認為組織形態有如圖1所示的四種組織形態。按組織的技術性結構可以把組織區分成具有高度官僚化規則與結構（機械化）的組織，或沒有官僚規矩（有機化）的組織。按組織的社會性結構分為強制型或授權型；兩者相結合，就可以得出四種組織形態與兩種官僚體制，如圖2所示，強制型官僚制度制定標準來監督員工，違反規定者將遭到懲罰，員工感覺他們就像被鐵鏈鎖在一起做苦工的囚犯，而不是如一家人般的團隊。精益生產中技術的標準化加上授權型的社會結構，形成“授權型官僚體制”，在這種體制下，員工參與設計與改善，所制定的標準是幫助員工管理自己的工作。
精益生產的管理可以分為兩部分：維護和改進。PDCA循環是實現改善的重要工具，它將確保改進的收益能夠持續下去。進行PDCA循環之前，需要確定現有的標準。確定標準的流程被稱為SDCA（標準化—執行—檢查—行動）循環。在SDCA循環正常運行，再進行PDCA循環升級現有的標準。管理層應讓這兩個循環協同地運行下去，如圖3所示。SDCA的作用是將狀態穩定和標準化，PDCA則用于改善狀態。只有流程標準化，才能達到真正的改善；一個經常改變非標準化的流程，任何針對此流程的改善不過是多增加的一項變化種類，偶爾會被使用，但大多數時候被遺忘或忽略在一邊。
圖3 PDCA循環和SDCA循環與改善和維護間的互動關聯只有通過標準程序確保流程的一致性，才能確保質量；若經常改變這類標準程序，當發生質量問題時，質量管理部門很難找到原因。精益生產要求實際執行者自己制定標準化工作程序，設計并內建質檢工作，質檢工作程序應簡單到讓執行者每天使用。湯普森認為，協調分三種類型：標準化協調、計劃性協調和相互協調（Thompson，1967）。標準化協調需要使資源需求標準化，建立標準化的被轉化資源和轉化資源，最終三種要素同步進行。標準化協調是精益生產的主要手段，在資源需求標準化時，就可能使被轉化資源和轉化資源標準化，從而達到協調，這是大規模生產的主旨所在。標準化協調是消除浪費的最佳辦法，且只需制定一項計劃，十分簡單。其局限性在于只能適應標準化的資源需求（也就是福特所說的，“你可以要任何顏色的車，只要是黑色的”）。標準化協調與其它兩種協調的比較如表5所示。
精益生產的理論和方法隨著研究的深入和理論的廣泛傳播，出現了各種新理論的方法，如大規模定制與精益生產的相結合、單元生產、JIT2、5S的新發展、TPM的新發展等，很多美國大企業將精益生產方式與本公司實際相結合，創造出了適合本企業需要的管理體系。認真研究精益生產中如何進行標準化工作，標準化工作如何支撐精益生產，將有助于我國精益思想的傳播與落地，有助于形成符合我國國情的管理體系。
作者：淄博市標準化研究院 高濤 祝峰 付洪光 耿鵬 薛軍 王安冉
文章來源：新工業網
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