精益思想與精益生產(chǎn)-拉動(dòng)（5/6）

作者：臺(tái)灣趙智平老師

"拉動(dòng)"一詞最簡(jiǎn)單的意思是， 在下游客戶握出要求之前， 沒有一家上游工序或企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品或提供服務(wù)。

使用拉式系統(tǒng)的好處：

1.           降低成本：在制品數(shù)量低且返工更少。

2.           提高品質(zhì)：存在追求內(nèi)部品質(zhì)和更好的檢測(cè)能力的壓力。

3.           更好的客戶服務(wù)：提前期短且產(chǎn)出可預(yù)測(cè)。

4.           更大的靈活性：只有當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)容許加工工件時(shí)，工件才會(huì)被拉入系統(tǒng)。

拉動(dòng)的定義

《供應(yīng)鏈科學(xué)》[1]給出推式系統(tǒng)與拉式系統(tǒng)定義：如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的工件根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)投料，并且因此給在制品水平加上一個(gè)內(nèi)在的限制，那么這個(gè)系就是拉式系統(tǒng)。如果一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的工件不管系統(tǒng)狀態(tài)如何就進(jìn)行投料，并且因此沒有內(nèi)在的在制品數(shù)目限制，那么這個(gè)系統(tǒng)是拉式系統(tǒng)。并指出“拉式系統(tǒng)的魔法在于限制了在制品數(shù)的最大值。”

界定推式與拉式系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵詞：“系統(tǒng)狀態(tài)”與“限制在制品”。這里所謂的系統(tǒng)狀態(tài)可以是系統(tǒng)庫存或負(fù)荷的狀態(tài)，在面向庫存制造（MTS）的場(chǎng)合，的系統(tǒng)狀態(tài)指的是手上庫存水平與庫存水平的差距，即庫存的耗用；在面向訂單制造（MTO）的場(chǎng)合的系統(tǒng)狀態(tài)指的是瓶頸產(chǎn)能負(fù)荷，即瓶頸負(fù)荷水平。 “限制在制品”和利特爾法則有關(guān)，提前期（LT）=在制品（WIP）÷瓶頸產(chǎn)出速率，而所謂的“限制在制品”的意思指的是固定提前期或固定在制品（WIP）。限制在制品的意思就是不生產(chǎn)過多，去除生產(chǎn)過多的浪費(fèi)則表示固定的提前期要短或固定的在制品要少，我們可以透過去除浪費(fèi)、減少波動(dòng)與設(shè)置流水線縮短提前期或減少在制品。

根據(jù)定義，即使依庫存耗用或瓶頸產(chǎn)能負(fù)荷投放工單，沒有限制在制品數(shù)量的面向庫存制造與面向訂單制造是推式系統(tǒng)，不是拉式系統(tǒng)。

看板拉動(dòng)

為了3年趕上美國，做到三及時(shí)（JIT），大野耐一致力于“怎樣才能研究出一種在多品種、小批量的生產(chǎn)條件下降低成本的方法”， “注意從接到顧客訂單向顧客收賬這期間的作業(yè)時(shí)間，由此剔除不能創(chuàng)造價(jià)值的浪費(fèi)，以縮短作業(yè)時(shí)間?！?/p>

所謂的三及時(shí)（JIT）就是“把必要的工件，按必要的數(shù)量，在必要的時(shí)刻運(yùn)到生產(chǎn)線旁邊來拾一種作法。這是豐因生產(chǎn)方式的基本思想?！?a name="_ftnref2">[2]

以圖 05為例說明三及時(shí)（JIT）的慨念，當(dāng)編號(hào)10號(hào)的待裝配的汽車推入裝配線，會(huì)拉動(dòng)右車門的生產(chǎn)，同樣的在9號(hào)位置時(shí)拉動(dòng)左車門的生產(chǎn)，以在6號(hào)位置進(jìn)行車門的裝配，此時(shí)，拉動(dòng)引擎與引擎蓋組件，以在2號(hào)位置進(jìn)行裝配。而豐田拉動(dòng)的方法是以“看板”與對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的透明度、可見性管理、落實(shí)三及時(shí)（JIT）。但波動(dòng)讓這看似簡(jiǎn)單的活動(dòng)，變得不容易。新鄉(xiāng)重夫聽到有人說美國人可以很快的成功運(yùn)用JIT方法時(shí)不由覺得可笑，他諷刺說：“有些人看到豐田穿上了一套新的漂亮衣服，那就是看板系統(tǒng)，因此他們就跑出去買了一套一樣的行頭穿上去。他們很快發(fā)現(xiàn)自己太肥了，根本穿不上。”因?yàn)閬碜孕枨笈c過程的波動(dòng)，會(huì)使得看板一拉就斷，無法做到三及時(shí)。

豐田以平準(zhǔn)化解決需求波動(dòng)的問題、以自働化與各式各樣的防呆法解決來自品質(zhì)的波動(dòng)、對(duì)設(shè)備進(jìn)行保全減少設(shè)備故障所造成的波動(dòng)。對(duì)豐田而言看板拉動(dòng)必須滿足這些前提才能有效運(yùn)作，換句話說，以看板拉動(dòng)上游生產(chǎn)，必須考慮波動(dòng)因素。從TOC的觀點(diǎn)，在未消除波動(dòng)之前，善用時(shí)間、產(chǎn)能或庫存緩沖吸收波動(dòng)，雖然稍微胖一點(diǎn)，但卻可以消除波動(dòng)的影響，看板拉動(dòng)是沒有問題的。這里的TPS與TOC的差別在于：先消除波動(dòng)后再拉動(dòng)還是先以緩沖吸收波動(dòng)的沖擊，先拉動(dòng)，去除生產(chǎn)過多的浪費(fèi)，再盡善盡美消除浪費(fèi)與波動(dòng)。

另一個(gè)可能制約的因素是成本會(huì)計(jì)對(duì)成本的分?jǐn)?，如果讓設(shè)備、人員閑置會(huì)提高成本，因此沒有限制在制品數(shù)量，造成現(xiàn)場(chǎng)混亂。為了推行平準(zhǔn)化與看板，增加換線頻率、限制在制品，不生產(chǎn)過多，大野耐一曾對(duì)高德拉特博士說，要把成本會(huì)計(jì)趕出腦袋與工廠。

圖 05三及時(shí)（JIT） 
 

看板拉動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)過使用環(huán)境的需求發(fā)展出3種不同形態(tài)的拉動(dòng)模型：

1.           A型拉動(dòng)系統(tǒng)：補(bǔ)貨拉動(dòng)系統(tǒng)（Replenishment Pull System）

2.           B型拉動(dòng)系統(tǒng)：順序拉動(dòng)系統(tǒng)（Sequential Pull System）

3.           C型拉動(dòng)系統(tǒng)：混合拉動(dòng)系統(tǒng)（Mixed Pull System）

A型拉動(dòng)系統(tǒng)：補(bǔ)貨拉動(dòng)系統(tǒng)（Replenishment Pull System），又稱為超市拉動(dòng)系統(tǒng)（Supermarket Pull System），參見圖 06，是一種基本型的拉式系統(tǒng)，以庫存緩沖吸收來自上下游工作站的波動(dòng)，在計(jì)算庫存數(shù)量時(shí)，要考慮補(bǔ)貨時(shí)間的波動(dòng)，波動(dòng)小的場(chǎng)合使用10%的安全系數(shù)，波動(dòng)大的場(chǎng)合也許考慮50~100%的安全系數(shù)，以免造成下游工作站停工待料。所有離散的工作站必須依規(guī)劃事先儲(chǔ)備好庫存，如同超市一樣，這些庫存只有在客戶有需求是才會(huì)被耗用。當(dāng)下游工作站以看板領(lǐng)用零件，上游工作站只生產(chǎn)被看板領(lǐng)用的數(shù)量，補(bǔ)充超市的庫存。當(dāng)零件種類多時(shí)時(shí)，超市庫存的庫存種類多，庫存管理上需要相當(dāng)?shù)目臻g、付出相當(dāng)?shù)男牧Α?/p>

圖 06  A型拉動(dòng)系統(tǒng)：補(bǔ)貨拉動(dòng)系統(tǒng)（Replenishment Pull System）
 

B型拉動(dòng)系統(tǒng)：順序拉動(dòng)系統(tǒng)（Sequential Pull System），參見圖 07，用于零件類型太多，以至于庫存超市無法容納各種不同零件的場(chǎng)合。順序拉動(dòng)的特點(diǎn)是先進(jìn)先出（FIFO，F(xiàn)irst In First Out），并以足以吸收上下游工作站波動(dòng)的在制品數(shù)量作為上限。即當(dāng)在制品達(dá)到在制品上限，上游工序停止生產(chǎn)，以免生產(chǎn)過多，當(dāng)在制品低于某種數(shù)量開始生產(chǎn)補(bǔ)充在制品到達(dá)數(shù)量上限后停止，例如每消耗一個(gè)生產(chǎn)一個(gè)，這里的關(guān)鍵在于不要造成下游工作站停工待料，要根據(jù)波動(dòng)決定在制品數(shù)量上限與界定上游工序的補(bǔ)貨點(diǎn)。

順序拉動(dòng)系統(tǒng)是一種面向訂單制造的系統(tǒng)，是精益實(shí)施人員的理想系統(tǒng)，因?yàn)樗鼪]有庫存，只有有限數(shù)量的在制品，完全依照需求生產(chǎn)。運(yùn)用順序拉動(dòng)要考慮客戶下單到拿到產(chǎn)品所能容忍的需求提前期，即順序拉動(dòng)的提前期必須短于客戶的需求提前期，才能取得爭(zhēng)取訂單的門票。否則，會(huì)需要儲(chǔ)備庫存縮短交貨提前期或進(jìn)行改善，縮短制造提前期以滿足客戶需求提前期。

圖 07  B型拉動(dòng)系統(tǒng)：順序拉動(dòng)系統(tǒng)（Sequential Pull System）
 

C型拉動(dòng)系統(tǒng)：混合拉動(dòng)系統(tǒng)（Mixed Pull System），參見圖 08，是A型與B型拉動(dòng)系統(tǒng)的混合體，適用于少數(shù)產(chǎn)品占生產(chǎn)數(shù)量80%，而多數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)品占20%的場(chǎng)合。因?yàn)榛旌侠瓌?dòng)系統(tǒng)同時(shí)存在限制在制品的先進(jìn)先出與看板的拉動(dòng)，“平衡任務(wù)和發(fā)現(xiàn)異常情況往往會(huì)比較困難。因此需要有力的管理來保證混合系統(tǒng)有效地運(yùn)轉(zhuǎn)?！?a name="_ftnref3">[3]

圖 08  C型拉動(dòng)系統(tǒng)：混合拉動(dòng)系統(tǒng)（Mixed Pull System）
 

在運(yùn)行看板，對(duì)應(yīng)看板的算法，需將需求的波動(dòng)與時(shí)間的波動(dòng)納入考慮，先吸收波動(dòng)，避免“一拉就斷”的現(xiàn)象，之后再改善，知道問題、明確目標(biāo)追求盡善盡美。

當(dāng)個(gè)別計(jì)算領(lǐng)料看板或生產(chǎn)看板使用的計(jì)算公式：

N：看板的數(shù)量

：平均需求

L：提前期（加工、等待、換線、搬運(yùn)…）

α：緩沖存量安全系數(shù)，一般取10%（依波動(dòng)、平準(zhǔn)化排程容許需求變化的大小而定）

C：容器容量，一般日產(chǎn)量的10%

要避免“一拉就斷”的現(xiàn)象，要特別考慮緩沖存量安全系數(shù)α，這里一般取10%的原因是豐田平準(zhǔn)化排程容許10%的變化，相對(duì)沒有考慮提前期L的波動(dòng)；如果平準(zhǔn)化排程變化或提前期L的波動(dòng)大過10%，庫存不足，就會(huì)發(fā)生“一拉就斷”的現(xiàn)象。

大野耐一給出的要求，似乎總是追求去除波動(dòng)后的世界，例如，工時(shí)先取最小的作為目標(biāo)規(guī)劃連續(xù)流，因?yàn)樵?jīng)做到，將問題“透明化”要求解決問題，問題已經(jīng)明擺在那里了！而TOC承認(rèn)墨菲、波動(dòng)的客觀存在，先利用緩沖吸收波動(dòng)，化解墨菲、波動(dòng)的沖擊，以緩沖狀態(tài)將問題“透明化”，使系統(tǒng)在穩(wěn)定下持續(xù)改機(jī)。

（待續(xù)）

1.           精益思想與精益生產(chǎn)-前言（1/6）

2.           精益思想與精益生產(chǎn)-識(shí)別價(jià)值（2/6）

3.           精益思想與精益生產(chǎn)-識(shí)別價(jià)值流（3/6）

4.           精益思想與精益生產(chǎn)-暢流（4/6）

5.           精益思想與精益生產(chǎn)-拉動(dòng)（5/6） 

6.           精益思想與精益生產(chǎn)-盡善盡美與結(jié)語TOCLSS（6/6）

[1] 霍普(Hopp ,W. J. )著《供應(yīng)鏈科學(xué)》機(jī)械工業(yè)出版社，第六章

[2]大野耐一著《豐田生產(chǎn)方式》p97北京出版社

[3] 精益企業(yè)研究所著《精益術(shù)語匯編》p68中國勞動(dòng)社會(huì)出版社

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