对丰田生产系统结构的思考

从传说中的丰田生产系统 (TPS) 的威力的早期描述开始,本文提供了对 TPS 结构的个人思考和当今精益的解释。

1960年末,福特汽车公司一家工厂的装配厂经理弗兰克 · 皮普 (Frank Pipp) 指示他的员工购买竞争对手的汽车。他的计划是让最终装配团队拆卸这些汽车,并第一手了解它们是如何组装的。在当时的福特,如果两个连接部件可以在不使用方便的橡胶木槌的情况下组装,那么这些部件就被称为 “卡扣配合”。在施乐公司首席执行官大卫 · 卡恩斯的账户中 (参考:黑暗中的先知,作者 David Kearns),其余部分需要木槌来组装。令 Pipp 惊讶的是,购买的一辆车是 100% 搭扣。他不相信结果,并指示团队重复装配操作。他们这样做了,并再次发现丰田皮卡是 100% 的搭扣。这个发现并没有在 Pipp 上丢失。相比之下,他注意到福特公司办公室的 “迪尔伯恩人” 被邀请亲自检查卡车并见证装配团队的发现。根据 Pipp 的说法:

每个人都很安静,直到部门总经理清了清嗓子,说道: “顾客永远不会注意到。然后每个人都兴奋地点点头表示同意,大声说道,“是的,是的,没错,” 然后他们都像蛤蜊一样快乐地小跑起来。”

与福特相比,Pipp 记录了丰田汽车在装配过程中的显著差异, 1980年初,当福特和通用汽车的团队开始例行访问丰田在日本的运营时,丰田再次被发现。

来自福特公司的 Larry Sullivan 写了一篇关于他 1982年访问日本的报道,目的是 “研究各种汽车供应商的质量体系。” (参考-减少可变性: 质量的新方法,L.P.沙利文,《质量进步》,1984年7月)。包括这些评论:

我们学到的最重要的事情是,这些公司的质量意味着不同于它在美国的意义 -- 事实上它是一个完全不同的学科。多年来,日本的经理、工程师和工人通过采用更开明的质量思维和应用更多的技术质量方法,在降低制造成本方面非常成功。换句话说,质量本身并不是日本的主要动机; 利润是主要目标和质量 (方法) 仅仅是提高利润的一种手段…… 最重要的是 “制造” 质量的新定义,即与目标的最小差异。

以 Larry Sullivan 的上述描述作为第二个参考点,考虑一下当一个工匠在家进行产品设计时会发生什么,用户生产者通常是同一个。一个人设计产品,采购原材料,制造相应的零件,然后将它们组装成最终产品供个人使用。作为生产者的客户可以快速判断产品质量,并根据需要调整设计-采购-制造-装配过程,如果由此产生的产品质量低于预期。这个反馈系统与 W · 爱德华兹 · 戴明在 1950年对日本几十名高管的解释大致相同。具体来说,他建议他们将 “生产视为一个系统”,并在下面给他们留下了现在著名的流程图。

图 1-被视为系统的生产

如图 1 所示,这一过程中的消费者研究对于提供产品设计反馈以解决产品改进的缺点 (如果不是建议) 至关重要。这种收集消费者反馈的观点被认为对寻求提高产品质量的组织至关重要。这些努力通常通过非线性过程改进周期来协调,该周期类似于该图的手绘版本, 早在弗兰克 · 皮普和拉里 · 沙利文的上述发现之前,戴明就与日本高管分享了这一点。几年后,在 2005年,丰田汽车的董事长和前总裁丰田章一郎博士 (1982-1999) 接受了美国质量协会的戴明奖章。在这样做的时候,他提出:

我每天都在想他对我们意味着什么。戴明是我们管理的核心。"

做自己动手车库里不一定是工匠大师, 与从事大多数设计-采购-制造-装配任务的一个人的模型的联系与质量和对丰田生产系统的评价以及如何不同于大规模生产系统。同样, 最终的产品质量是相关的,丰田的产品与领先的质量水平的关联将在本文的后面解释为 “部分” 质量和 “部分” 质量之间的差异。 “质量”。

快进到 1980年中后期,当时麻省理工学院的一个研究小组,由丹尼尔 · 琼斯、丹尼尔 · 罗斯和詹姆斯 · 沃马克,调查了 17 个国家 90 家汽车装配厂的生产系统。他们的结论是,这些植物的结果可以非常巧妙地分成三个亚类,这三个亚类沿着地理线下降; 欧洲、美国和日本。与这些类别一致的是欧洲和美国分别的 “工艺” 和 “大规模生产” 标签。需要一个新的术语,Lean,来描述工艺的巧妙融合,以及它的注意关系中的细节,具有大批量生产的速度和低成本。

在 1700 后期设想大规模生产的时代之前,依靠工匠来向那些买得起的人交付高质量的产品。作为这种高质量、高成本模式的替代方案,Honore Blanc 设想了一种可以大幅降低成本的替代生产模式。布兰科住在法国,他因设想 “可互换零件” 的生产模式作为工艺的替代制造方法而受到赞誉; 一种可以向大众提供低成本产品的方法。此时,托马斯 · 杰斐逊是美国驻法国大使。后来,在布兰科拒绝了他移居美国的提议后,杰斐逊成为了采用可互换部件作为美国生产战略的远见卓识的拥护者 s. 可互换部件的想法与伊莱 · 惠特尼分享。早在亨利·福特的移动装配线之前,惠特尼就因在美国实施可互换零件 (很快被称为美国生产方法),他的公司是第一个在 1798 获得美国政府合同的公司,该合同的目的是设计和制造具有可互换部件的产品 (步枪)。

作为工艺的个人例子,让我们再次回到工艺的例子做自己动手在车库里,这次做家庭修理。

想象一下,需要一块木模来替换现有两块木块之间受损的长度。我们从一个太长并且需要切割成一定长度的模型开始。按照快速顺序,测量所需的长度,并标记该件用于切割。作为下一步,锯子准备好了。在进行切割之前,考虑一下一个人通常会在木头的顶面画多少线。也就是说,在切割过程中,将在顶面上画多少线来引导锯片的放置,而不是用短标记来指示锯片的放置位置?大多数情况下,解决方案是使用一条线,然后在这条线附近切割。为什么习惯不是两条线,就像在标准行业中使用可接受范围的制造公差,与可互换零件的实践保持一致?“单线” 的回答意味着相信有 “目标” 的长度为这一块的成型,并表明一个强烈的直觉意识,知道这块木头是 “的一部分” 不仅仅是 “一部分” 的东西。一个 “部分” 的观点是可能的,当从事一个家庭改善项目的连接是可见的和直接的。在成型的例子中,如果零件比期望的要长或短,那么合适的质量就会降低。调整成型件所需的任何努力,由于其长度的变化 -- 有点太长或太短 -- 都代表质量损失,这是田口 Genichi Taguchi 在日本引入和发展的一个概念。

图 2-在切割成尺寸之前标记一块木头模型

如图 3 所示,Taguchi 的质量损失函数模型不断增加,因为成型件的长度在两个方向上都越来越大地偏离目标 -- 比期望的短或长目标维度。在这两种情况下,额外的努力 (损失做自己动手) 既有限又真实,就像在福特工厂使用锤子组装零件对弗兰克 · 皮普和他的组装团队来说是有限而真实的一样。会不会是这样的损失被考虑在内,然后通过丰田生产系统内的日常努力来减少,以更好地协调组织的资源?也就是说,将投入时间和精力的资源来产生一个给定的维度更接近其目标值,但仅当此努力小于相应的损耗减少,从而使努力变得有价值资源投资。根据与田口 Genichi Taguchi 的个人谈话,丰田在使用他的质量损失功能概念来指导努力从传统的“部分”质量模型) 中更强调的是“关系质量,”如 “给定维度离目标值有多远?”

根据田口 Genichi Taguchi 的说法,丰田在质量损失功能方面的努力可以追溯到 1950年初他的咨询角色。在 10 年内,他因对质量新定义的贡献而在日本获得戴明文学奖。具体来说,正如拉里 · 沙利文所指出的,他将质量定义为"产品装运后给社会造成的最小损失."与大规模生产系统的 “符合要求” 的质量模型相比,它仍然是 “零缺陷” 和 “六西格玛质量” 等系统中的质量标准, taguchi 提出了一个模型,从质量的角度来看关系生产者对顾客的影响。在这样做的时候,Taguchi 承认 “零件” 的供应商和 “零件” 的供应商之间存在着Yobet娱乐永无止境的联系 (和影响)。 ”这个整体模型的技术方面如图 3 所示,其中,水平轴表示连续体上零件尺寸的特定值,垂直轴表示相应零件尺寸的相关 “质量损失”。如果认为 “质量损失” 是安装给定尺寸的一部分所需要的 “额外努力”,那么分布 (“质量损失函数”) taguchi 的理论 -- 以目标尺寸为中心的简单抛物线 (目标损失最小),占与未生产到目标维度的维度相关联的损失。

图 3-田口 Genichi 的质量损失函数反映了零件质量的连续模型。直方图 1 和 2 是 2 个零件供应商可能结果的例子。

田口的模型引起了对批量生产相信公差范围内的所有零件都是 “同样好的”,因此,绝对的可互换。在 “组织和社会” 中,目标维度的变化对下游产生有害影响的程度是质量损失函数陡度的函数,而质量损失函数反过来取决于系统的细节或背景,该部分实际上是 “一部分”。最重要的是,田口的模型建议将互换性建模为是相对的和不绝对的

通过与田口的连续质量损失模型相比,与 “零缺陷” 的大规模生产概念相关的数学模型是一个 “阶跃函数”。 ”图 3 提供了这些模型的并排比较。为了与阶跃函数模型保持一致,公差内的所有零件都是 “良好的”很好。“在这个范围内,质量没有变化,唯一发生的质量变化发生了瞬时在两个制造公差极限中的任何一个的过渡处。受田口的启发和戴明的影响,丰田长期以来将质量建模为一个连续的特征,而不是离散的,有一个提供最小损失的首选值 (目标)。这样的观点导致的结论是,任何偏离目标维度的结果一些部分在下游传递的损失程度发货给客户后

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这篇博客的内容是为第一版精益管理杂志准备的一篇文章,后来被称为LMJ。这篇文章是我正在准备与迪克 · 斯蒂尔戴明研究所的董事会成员,提出我们对传奇的丰田生产系统及其与丰田内部管理系统的联系的想法,以及它是如何受到戴明博士的启发的。

作为 Drs 的学生戴明和田口,我特别喜欢拉塞尔 · 阿科夫的系统思维和 H 提供的丰田生产系统的宇宙解释托马斯 · 约翰逊,他们的想法对我关于丰田如何运营的不断发展的理论有什么贡献。出于这个原因,我一直在寻找反映戴明和田口结构的精益的解释,以及阿克夫和约翰逊的系统性见解。从这一版的精益管理期刊开始, 我鼓励我们的读者思考超越普遍的精益解释,并考虑丰田生产系统的结构与田口的损失函数思维的使用比以往任何时候都更加紧密一致的可能性。在精益文学中被认可,它仍然以部分为主,注重单件流程、标准化、零缺陷、零浪费和消除无价值工作。这样的焦点将不必要地限制精益与批量生产相关的车间应用,并继续将员工视为泰勒式的可互换部件。Yobet娱乐

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9 回应

  1. Balaji S.Reddie 说:

    分布真的 “正常” 吗?这样显示进程的输出是正确的吗?早在他的经典作品《从质量控制的角度看统计方法》的 13 页,他就说过:
    一些最早试图描述统计控制状态的尝试是受到存在特殊功能 “f” 的信念的启发,并且有人认为诺迈定律描述了这种状态。当发现正常规律不充分时,就尝试广义的功能形式。然而,今天,寻找一种独特的功能形式 “f” 的所有希望都破灭了。

    只有我的两便士。

    • 比尔风箱 说:

      Balaji,谢谢你的评论。

      分布真的正常吗?根本不可能,但这只是一个简单的模型 (但不像 “目标后” 质量那么简单) 来解释变异确实存在,而不是结果分布是正常的。田口博士的连续损失函数概念的美妙之处在于它适用于任何变化的分布,而不需要用数学函数建模。收集到的分布的单个数据足以开始确定给定过程的损失。

      希望这有所帮助。
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  2. Tedd Snyder 说:

    我认为田口的模式是基于东方的信念,即通过努力,“熟能生巧”。目标是可以实现的。宽容模式可能源于西方的信念,即 “没有人是完美的”。目标无法实现,但我们可以接近。这种思维差异可以在日本的精益和全面质量管理文献中看到,这些文献通常直接谈到 “完美”。 “这是摩托罗拉六西格玛的创造者的功劳,他在 3.4 dpmo 将“ 完美 ”翻译成“ 近乎完美 ”。

    • 比尔风箱 说:

      泰德,也谢谢你的评论。

      关于 “在目标上” 的实践,我认为这只是在特定情况下实现潜在利益的能力,比满足要求更接近目标。就像周六早上管理我们的差事一样,为了节省时间完成所有的差事,这很可能包括一条最大限度地减少左手转弯对交通的路线, 这表明我们有能力用系统性的影响来管理我们的努力。

      大约 23 年前,对我来说,一个很大的啊哈,看着我们当时 3 岁的儿子在一块木头上画一条线,以表明他想让我把它切在哪里。他没有画两条线,这表明公差。然后我意识到,当整合木工项目的许多部分时,接近生产线 (目标) 的切割对我们的好处将会实现。再一次,把这些碎片 (就像周六早上的差事) 视为系统的一部分。我同意看到系统是东方信仰的一个属性,但我不认为系统思维是狭隘的实践。

      就像我在博客上的评论一样,“你是系统思想家吗?”,我认为我们都是系统思考者。缺少的是对我们正在管理的规模的认识,表达这种规模的能力,以及解释为什么选择这种规模的能力 (相对于更小或更大的东西)。

      希望这有所帮助。
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  3. Balaji 的 Reddie 说:

    当休哈特和戴明警告我们没有分布可以描述一个过程时,为什么我们用分布来显示抛物线叠加的损失程度?

    • 比尔风箱 说:

      巴拉吉,也谢谢。

      我建议分布的作用,以及损失函数的使用 (无论是阶跃函数、抛物线等)。)) 是提供一种评估给定过程质量的能力。因此,最简单的模型可以是使用废料和返工结果来评估不合格产出的质量,并认为合格产出的费用为零。对称抛物线损失函数,ala Taguchi,是一个更系统的质量观点,与两个 Drs 如何一致。戴明和田口定义了质量。更高水平的努力可能包括对质量损失函数更详细的评估 (包括田口博士曾经分享的他在丰田公司的实践中所看到的)。虽然所有的模型都是错误的,但借用乔治 · 博克斯博士的话来说,有些模型是有用的。

      希望这有所帮助。
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  4. 斯科特 · 欣德尔 说:

    比尔,谢谢你的有趣文章。当然,您在图 3 中说明的 spec 模型的阶跃变化一致性仍然是活跃的。
    你会在本系列的后续文章中提到休哈特吗?
    关于最小变化的目标,休哈特的控制图提供了最小变化的操作定义。(还有其他定义吗?如果是,请详细说明。)。
    实现了一个稳定的过程,因此当前过程的变化最小,人们也可以使用控制图表来推断过程平均值是否在目标上。
    在戴明博士常用的三个问题的背景下 -- 你想实现什么?用什么方法?你怎么会知道?-- 在我看来,休哈特控制图的角色非常重要…… 它提供了回答第二和第三个问题的方法。
    再次感谢。

    • 比尔风箱 说:

      斯科特,非常欢迎你。感谢您的评论,包括定义质量的 “符合规范” 的流行,这是精益、六西格玛质量和卓越运营的基础。至于未来提到沃尔特 · 休哈特,是的,它们将被包括在内。

      如果你还没有这样做,我建议你读我的博客,“为了追求卓越,”其中我提供了 “合规卓越” 和 “上下文卓越” 之间的对比,“合规卓越” 是符合规范的本质,而 “上下文卓越” 是 Drs 的本质。戴明和田口着眼于质量; 也就是说,系统性地。

      关于变化最小的目标,这不是田口博士提出的,也不是戴明博士解释他说的话。但是,这是许多从 Taguchi 博士的连续损失函数概念中带走的,在符合要求不充分的情况下,这是一个模型。为了减少变动,就像最小变动所暗示的那样,可能需要资源投资,这超过了这种努力的效益。我建议将变化 (从目标开始) 管理到平衡收益 (较低损失) 和投资的水平,而不是努力达到最小变化 (从目标开始)。请注意,在损失函数不陡峭的情况下,这样的努力也可能导致更高水平的变化 (来自目标)。忽略了 “最小化” 的重点,无论是变化、成本还是周期时间,比较这种努力的效益和成本的价值, 这需要对努力的背景 (系统) 的理解。

      希望这有所帮助。
      账单

  5. 谢谢你周到的文章。我特别感谢福特对丰田高质量生产的反应。他们低调的反应说明了组织行为,这是真正采用与田口质量损失函数一致的制造原则所必需的。

    组织真正必须首先将自己视为一个系统 (即设计者、采购、生产),然后才能开始应用这一原则。我记得通用汽车公司的校园曾经有三座高塔,它们在物理上分离了这些不同的功能,使得合作非常困难。

    再次感谢您的精彩阅读..

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