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从独立制造岛在中国不流行说起

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九十年代初,同济大学机械学院张曙教授的"独立制造岛"名噪一时,但当时听学机械的朋友们讲,国内采用该技术的公司还很少。一直想不通。最近读《基于时间的竞争》(Time Based Competition),才有了更深入的理解。

传统工业界是流水线批量生产,生产设备是按照工种摆放,例如车床都放在一起,成为车床组;铣床、刨床也各自集中。产品是批处理,一道一道地通过各个机床中心。这对于大批量生产挺有效,但当品种多、批量小的时候,进度排程就很困难,整个产品的生产周期就挺长,而且很难估计。美国的传统大工业,例如汽车生产,是大批量、流水线作业的代表。

独立制造岛技术是围绕产品(组)排放设备。例如对某个或某类产品,划定专用的车床、铣床、刨床等,组成一个小的生产车间,成为一个manufacturing cell(译为"独立制造岛"非常贴切)。独立制造岛自成体系,灵活性高,排程、进度控制大多由一线操作人员完成,不需要太多的管理层介入。同样的产品,日本企业能经济、有效地生产出更多的批量、更小的品种,与他们广泛采用独立制造岛不无关系。

打个简单的比方。传统的生产组织方式就如农业:春天在一块地种麦子,秋天收割后碾下麦子,运到邻村磨成面,面拿回家,烙成饼,到街上去卖。这活儿都是批处理,专业分工较强,例如种地的跟磨面是一般都是不同的人。独立制造岛就如自家的厨房:蔬菜放在冰箱里,拿出来,到水槽里洗了,放到案板上切了,随手炒了,就上桌了。这些活动都在一个很小的、独立的环境发生,专业分工并不是很细,就如洗菜、切菜、炒菜的都是同一个人。

采用批量流水线生产,初衷是提高生产效率、降低成本,使得工业产品能够走入千家万户。但是,随着品种增加,流水线批量生产的协调管理、进度排程就非常复杂,需要很多管理层的资源来协调、控制。相应地,间接费用(overhead)就很高。相反,独立制造岛环境里,生产线工人的生产效率没有流水线大批量生产的高,因为工人做多个工种,专业分工不细,但独立制造岛环境中管理、协调很少,管理人员明显少于流水线的大批量环境,间接费用就很低。两者加起来,总成本还是低于大批量流水线。我在《基于时间的竞争》一书中看到一个例子,清楚地表明同样的产量,日本企业用独立制造岛,需要的制造工人较美国的流水线大批量稍多,但美国需要的管理人员则明显要多于日本。

独立制造岛下,设备的利用率一般较低,这意味着资产的投资回报率较低。在国内,人工便宜、设备贵的情况下,独立制造岛不流行也有道理。另外,更重要的是,国内以大批量生产为主,传统生产线有其优势。但是,等产业升级、越来越多的生产企业进入小批量、多品种、高附加值的产品领域时,独立制造岛的优势就会显现。

现代工业分三类,也是三个台阶,分别由Volume(批量), Variety(品种)和Velocity(速度)来驱动,简写为三个V。Volume driven是批量经济,竞争的核心是成本,是现代工业发展的第一个台阶。科学管理是围绕批量经济构建的。一个国家进入工业社会的标志就是在大批量生产行业的发展。纺织、玩具、家电等都是批量行业的代表。经济发展了,消费水平提高了,人们对产品的多样性就要求高了,这时经济就进入品种驱动(variety driven)的阶段。

例如在20世纪初期,福特汽车走批量生产的道路,汽车就一种型号(型号T),一个颜色(黑色),成本大幅下降,汽车进入千家万户。但随着收入的提高,消费者希望更多的选择,汽车进入品种驱动阶段,福特没有意识到,通用意识到了,为消费者提供更多的选择,从而占据更大的市场,成功地超越福特,成为世界第一汽车生产大厂。此外,进入品种驱动也往往是迫于全球竞争。发展中国家工业化的第一步就是进入批量行业,借助低廉的人工成本,逼得发达国家的企业进入批量小、专业度高、附加值和利润率高的产品领域,就如欧美在过去三四十年的经历。随着国内人工成本的持续上升,中国的下一步也要这么走。中国的未来不是大批量工业,而是小批量工业;主导生产的不再是传统的大批量流水线,而是更灵活、更有效的生产方式,独立制造岛是其中一种。

现代工业的第三个台阶是速度经济(velocity driven)。消费者要求批量经济的低价格、品种经济的多样选择,还有更短的交付时间。试想想典型的电商环境:消费者的选择成本不再是多走一公里路,而是多点击几下鼠标,就能获取最好的价格、最好的样式,以及最短的交货时间。应对这个挑战,需要整个供应链的合作。单纯的生产方式已经无能为力,因为生产环节就占整个交货周期的10%左右;生产成本"软一元"的降低也同样有限,必须在渠道等"硬三元"要效益。链主的身份变为乐队指挥,只有指导供应链的各个环节协调一致,才有可能在速度竞争的环境中生存。但是,供应链的各个环节应该有更多的自主性,能够快速地应对变化,就如同生产环节的独立制造岛。所以,独立制造岛的灵活生产,应上升到供应链各环节的灵活运营。供应链主作为"乐队指挥"没法面面俱到,把供应链的每个细节都打理地井井有条,否则就又陷入大企业病的泥淖。这是供应链管理的高境界,也是跨国企业的大挑战。

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这篇文章,更注重的学术的探讨。工业化的过程是漫长的。我们只能解决我们生活在人类长河100年内面对的问题。中国虽然渐渐的失去低成本的竞争优势,但是这过程恐怕也不是短暂的,需要一定的时间。
但是我同意孤岛的命题,这恐怕必然是未来的趋势。每一个公司要针对实际情况来考量,我们每一个雇员,更多的是要从实际的角度考虑问题。

多品种、小批量的生产在国内早已有之,独立岛制造的方式还没有被广大企业所接受,所以,很多企业面对这样的客户需求时还是在使用大批量生产的模式应对,结果很明显,生产成本 较高,交货期经常被延迟。
但是,在当下,多技能的工人不好找,找到了由于工资收入等原因,不愿意发挥所长,也是造成独立岛制造模式很难推广的只要原因。

独立制造岛NOKIA在2005年就已实施,主要是ATO Cell,5个人一组,效率比以前提高20%;在FA生产线,实施的是U型线,有的行业独立制造岛在中国流行,有的不流行,如风力发电机生产工厂!

随着产品定制化需求越来越多,产线的设计也应该越来越迎合这个趋势,相信独立制造岛将逐步成为制造业的生产趋势。

在之前的公司受精益生产方面的培训时,好像有讲过这种方法,当时说的是“细胞式生产方式”。

任何方法都要结合实际,没有万能的方法。

另:你的网站好像在国内上不了了,用VPN才上得来。

不知道这里的manufacturing cell跟workcell是否是一个意思?

刘老师能介绍一下"《基于时间的竞争》(Time Based Competition)"这本书的信息吗?

类似的生产方式,叫法都不同,还有叫work unit的。
关于“现代工业的第三个台阶”的论述很有道理,灵活多变的生产方式的确是追求高附加值的必然阶段。

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  • Kevin.Wang: 这篇文章,更注重的学术的探讨。工业化的过程是漫长的。我们只能解决我们生活在人类长河100年内面对的问题。中国虽然渐渐的失去低成本的竞争优势,但是这过程恐怕也不是短暂的,需要一定的时间。 但是我同意孤岛的命题,这恐怕必然是未来的趋势。每一个公司要针对实际情况来考量,我们每一个雇员,更多的是要从实际的角度考虑问题。 详细>>

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此日记由 刘宝红 发表于 2012-06-28 07:40June 28, 2012 7:40 AM

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