生产节拍 = 总生产时间/客户需求数量
对于造船,生产节拍可以是每半小时交付一个托盘的管子,或者每天合拢两个标准分段。生产节拍是生产管理的一个目标,通过建立生产节拍组织均衡生产,让生产更加流畅。生产节拍不一定等于生产周期。比如,1.5 个小时可生产交付一个托盘的管子,而下道工序每2小时需要一个托盘的管子。这样,生产周期就小于生产节拍。如果满足生产节拍要求,生产能力就会放空,造成人员等工或设备能力闲置;如果上一工序生产连续不断,就会造成库存积压。这两种情况都造成浪费。反之,如果生产周期大于生产节拍,就需要加班或提前安排生产,储备一定库存,以满足生产节拍需要,无论加班或加大库存都需要增加成本。因此,在组织均衡生产过程中,一定要使生产周期与生产节拍基本一致。理想状态下,生产周期应该等于生产节拍。
按照生产节拍组织单件流水作业也可能出现不经济现象。比如,A和B两种类型的分段需要预舾装,A分段要安装大量管子,B分段要安装大量结构件。按照大合拢进度,交货次序分别为A,A,A,B,A,B,B,A,A,这种不规则的生产节奏可以满足船台大合拢要求,却给提供管子和结构件的前道工序带来忙闲不均。为减少浪费,使前道工序能够实现连续不断的均衡生产,可以在不影响大合拢进度的情况下,适当调整分段装配次序为 A,A,B,A,A,B,A,A,B。这样,管子、结构件以及 A、B 两分段都可以组织起均衡有节拍的生产。
同样,按照精益生产理论,造船分段制造也完全可以组织节拍生产(图2)。

图2 均衡有节拍的分段制作
组织均衡的节拍生产能够大幅度减少浪费,提高劳动生产率,因此,要尽可能组织有生产节拍的流水作业。为了适应造船流水作业,劳动组织形式也要按照阶段、类型、区域来划分,如内业(切割加工)、构件、分段装配,外业(船体大合拢)、管子、机装、船装、电装、内装、涂装等。实行一工多能的岗位技能制度,以便于劳动力合理使用,也便于在组织节拍生产的过程中合理调整作业量。
2.6 4S 管理(4S Control)
好的工作场所应该清洁、整齐、稳定而有序,且有一系列浅显易见的工作标准,保证所有工作都处于有标准的可控状态。只要系统出现一点偏离工作标准的现象,这种偏离就会在系统中迅速暴露。同时,要求系统迅速排除这种不正常,恢复稳定的工作秩序。精益造船模式将实现上述要求的管理称作4S 管理,即整理(Seiri-日语,下同)、整顿(Seiton)、清扫(Seiso)和清洁(Seiketsu)。
"整理"就是彻底清理作业场所不必要物品。按照生产要求,定期把每天生产必需使用的物品和很少用或不用的物品分开,且用标签将后者标明放到远离现场的合适地方,或者处理掉。"整顿"就是将有用物品按照安全、方便、有利于提高生产效率、保证生产质量的要求,做好标识,定位摆放。这样,不仅便于取用,而且有利于及时发现物品的丢失或缺损,减少由于缺少物品而影响生产的问题。"清扫"就是天天打扫工作场所,做到日产日清,随产随清,谁产谁清。"清洁"就是保持工作环境干净整洁,在前 3 个 S 的工作成果前提下,持续地改进。
4S 是一个持续改进作业流程、消灭浪费的PDCA 循环过程。4S 可定义为五个工作阶段:(1)定义产品(中间产品)价值链(明确有价值的生产环节);(2)取消无效工作环节(制定改进措施);(3)制定新的价值流(重组价值链);(4)由客户拉动价值链(组织 JIT 生产);(5)保证持续不断地改进(PDCA循环)。因此,4S 也经常用于流程再造。
作业标准化是 4S 管理的重要内容。亨利·福特说:"作业标准代表了现时作业的最高水平"。作业标准包括工艺流程、作业方法、工作内容、设备维护、作业质量和作业安全等。需要不断地改进和提高,还需要努力推进和执行。4S 管理是一种生产活动,也是一种企业文化。在船厂不断推进 4S 管理可以持续改进作业标准、改善作业环境,给工人创造良好的作业环境,把所有操作设备和工具放在最方便作业的地方,让工人能够全神贯注地作业。
2.7 精度管理(Precision Control)
精度管理是精益思想的重要特征。造船精度管理就是用数理统计的方法,通过对造船生产过程中的加工公差和焊接热变形的精度控制,用补偿量代替余量的办法,减少造船加工、装配和焊接中的无效劳动。日本船厂一般都在制造部下设精度管理班,负责组织和推进全厂的造船精度管理。有关造船精度管理的范围、方法、组织和标准,在许多著作中都有介绍,这里就不详细介绍了。精度管理可以极大地减少造船生产过程浪费,减少无效劳动,降低作业难度,实现高效焊接,提高产品质量。
2.8 全员工厂管理(Total Plant Control)
船厂的 4S 管理和 4S 成果维护需要全体员工的努力;作业标准和工作标准需要作业者不断完善;物品需求计划需要作业者提出;作业计划需要作业者制定。事实上,作业者已经成了船厂管理和生产计划的制定者和决策者,作业者对生产质量和进度承担了很大的责任。这种内在的机制会促使作业者不断地完善自己的工作标准,提高质量和工作效率。
精益造船模式需要建立好的工作团队。为了达到共同的目标,人与人之间更加相互依赖,团队工作精神非常重要。船厂应建立一种适合于团队作业的组织结构,打破分工界限,互相帮助,提高迅速发现问题和解决问题的能力。如,为了组织均衡生产,解决劳动力负荷的不平衡,作业者可以承担不同区域、工种的作业,进行流动作业。这种生产组织结构要求作业者具有多种作业技能,适应多个工作岗位,实行一岗多能的用工制度。为了加强信息的及时沟通,还要求生产现场建立板报制度,张贴进度、负荷、质量、4S 检查、设备点检、人员出勤和其它必要的生产情况报表,使所有作业人员都知道实际生产的进展,便于全员自主的工厂管理。
精益造船模式需要最大限度精简机构。像造船这样复杂的生产系统,只有通过全员积极主动的参与和自主管理,才能够创造条件精简机构,实现组织机构扁平化;提高工作效率,消除组织机构和人员臃肿这一最大浪费。日本船厂没有车间这一层管理组织,职能管理部门一般在 10 人左右,许多安全、质量、工期、成本和设备的生产管理职能全部变成全体员工自觉的行为规范。全员工厂管理包括全员精度管理、全员 4S 管理、全员生产管理、全员安全管理、全员质量管理和全员设备管理等。
3、结束语
精益造船的精髓是团队合作、信息畅通、节约资源、消灭浪费、持续改进。只有激励和动员全体员工的积极参与,在生产过程中自己发现问题、解决问题,精益造船的思想才能真正在船厂开花结果。实现变革是一件非常不容易的事情。但是,在许多情况下,默守陈规、不思进取的态度是非常危险的。因此,我国造船要赶上世界一流水平,必须不断变革。
笔者对于精益造船生产模式的研究还刚刚开始,在许多方面还有不完善的地方。希望本文能起到一个抛砖引玉的作用,在国内掀起一个研究和学习精益造船模式(即日本造船生产模式)的热潮,为发展我国造船事业做一些实际有益的工作。
参考文献
[1] Cusumano M. A.The Japanese automobile industry: technology and management at Nissan and Toyota [M].Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1991:131.
[2] Chida, T.Davies, P. N. The Japanese shipping and shipbuilding industries: a history of their modern growth [M].London: Athlone Press, 1990: 106.
[3] Jeffrey K. Liker, Thomas Lamb.What is Lean Ship Construction and Repair [J].Journal of Ship Production, 2002, 18(3): 121.
[4] Taiichi Ohno.The Toyota production system, beyond large scale production [M].Productivity Press, Portland, Oregon, 1988.
Fujimoto, T.The evolution of a manufacturing system at Toyota [M].N.Y.: Oxford University Press, 1999.