适时制造系统的内容和特点

第一节　适时制造系统的内容和特点

适时制造系统始于企业对传统的生产系统的研究，意图在于消除非生产时间和无效率的非增值作业，使生产周期等于对产品必要加工的增值时间。

一、适时制造系统的内容

传统的生产过程是间断的。产品生产周期（Product Cycle Time，Throughput Time）是指材料进入生产过程直到产品完工等待向客户发运的全部时间。人们在研究传统的生产过程时将产品的生产周期加以分解，以公式表达如下：

　　产品生产周期=加工时间+材料整理+运送时间、存储时间+等待时间+检验时间

其中：

加工时间（Processing Time）：对零部件或产品实际操作的生产时间;

材料整理（Material-handing Time）：材料进入生产过程前的挑选、整理准备时间;

运送时间（Moving Time）：材料及零部件或半成品在生产过程中由一个部门转移到另一部门，或由一项作业场所转移到另一作业场所花费的运输时间;

存储时间（Storage Time）：材料及零部件、半成品或产成品在生产过程中等待使用或等待销售前以存货形式存储的时间;

等待时间（Waiting Time）：材料及零部件或半成品在生产过程中由一个部门转移到另一部门，或由一项作业场所转移到另一作业场等待继续加工所花费的时间;

检验时间（Inspection Time）：为保证产品质量，检查或检验产品是否存在次品或瑕疵等质量问题所花费的时间。

按以上的时间构成对企业传统生产过程进行调查，发现大多数企业的产品生产过程中加工时间占生产周期的比例很小，大部分时间均为运送、检验和等待等时间。因为在传统的生产系统下，生产用材料事先采购储存于材料仓库，然后由原材料仓库向第一生产工序供应材料，第一生产工序将原材料加工成为半成品，转入半成品仓库，然后再由半成品仓库转入第二生产工序进一步加工，以此类推由前向后推进，直至加工完毕为制成品，通过检验转入产成品仓库，等待销售。采用这种生产系统，增加了各个环节的等待、运送、检验等时间，而且在各个生产环节还产生了大量的原材料、在产品、半成品和产成品存货，从而导致了库存投资、储存、保管、运送、损毁等大量浪费。

适时制造系统的倡导者为改变传统的生产系统，将前述的产品生产周期公式改写为：

　　产品生产周期=增值时间+非增值时间

增值时间等于生产过程中对产品直接加工的必要操作时间，加工时间在产品生产过程中必不可少，通过加工可增加产品价值。非增值时间为储存、等待、运送和检验等时间，非增值时间及其间发生的作业并非产品生产过程中必不可少，非增值时间中的作业不增加产品价值，纯属浪费。适时制造系统的创建者的目的正是在于消除这些非增值时间及其间作业，减少浪费缩短时间，使产品生产周期等于生产过程对产品实际加工的增值时间，从而整个生产过程得以不间断地进行。为此适时制造系统的创建者提出改变传统的由前向后推进式的生产系统，改进为从后向前需求拉动式的生产系统，即适时制造系统。需求拉动式的适时制造系统要求生产企业必须根据客户订货或市场要求的数量、品种、质量标准和交货时间组织生产、安排采购。前一生产工序必须严格按照后一生产工序所要求的有关在产品、半成品或零部件的数量、规格、质量和需求时间安排生产，前一生产工序生产什么、生产数量、产品质量和产出时间只能根据后一生产工序的具体要求而定，如此由后向前，直至材料采购。这种生产系统将采购、生产和存货管理活动相结合，要求企业的供、产、销各环节密切协作配合，原材料、外购件的采购，要在生产部门需用时，不早不晚地抵达现场，直接交付使用，无需通过库存储备;生产各环节密切衔接，上道生产工序按下道生产工序进一步加工的要求保质保量地生产出在产品、半成品、零部件，在下道工序需要时，适时地抵达下道生产工序，直接使用，无需通过半成品库存储备;在销售阶段产成品保质保量符合市场和客户的需要，并按客户要求的时间适时送到客户手中，无须经由产成品库存。由于在供产销各个环节都是在需要时适时到达，产品生产总时间就是对产品直接加工的操作时间，从而消除了各个环节的等待、运送、储存和检验，大大缩短了时间，消除了相关的不必要作业，节约了成本，提高了劳动生产率。

二、适时制造系统的特点

适时制造系统与传统的生产系统相比，看起来只是生产组织程序的置换，实质上是一种管理方式的创新，两者之间存在很大的不同。适时制造系统要求企业具备严密科学的组织规划，拥有掌握多技能、高素质的工人队伍，要求企业实施严格的质量控制。其特点可归纳如下。

（一）以制造单元（Manufacturing Cells）组织生产活动

实施适时制造系统，要求企业以制造单元（工作间）组织生产，整个生产过程由若干个制造单元构成。每个制造单元由一组制造特定产品的不同机器和设备组成。在传统的生产系统下，机器设备按功能设置，完成相同功能的机器设备集中于一个地点或一个部门。而适时制造系统是以产品为中心设置制造单元，一个制造单元内配备生产一种产品或一类产品的各种机器设备。材料或零部件在制造单元内按加工顺序从一种设备向另一种设备转移。制造单元之间的距离很近，进入制造单元和离开制造单元的材料或半成品、零部件，只经由两个制造单元之间的库存点，而非传统生产系统下的中心仓库。这样就大大节约材料、零部件的处理成本和中心仓库到各个生产车间的运送成本。两个制造单元之间只需少量的工人或传送带就能完成此项任务。

（二）掌握多种技能的技术工人

在适时制造系统下，由于是以产品为中心组织生产，设置制造单元，而非传统生产系统下的以功能为中心确立生产工序，因此在制造单元内工作的工人需要掌握多种不同的操作技术，会使用制造单元内的不同机器和设备，还要掌握机器和设备的维修保养技术，能够进行机器设备的调整准备工作和其他辅助性工作。不仅如此，制造单元内的工人还应负责产品质量的检验检测，而非传统生产系统下的经由专门的质量检验部门。所以适时制造系统下的工人是高素质的、掌握多种技能、具备高度灵活性和适应性的工人。

（三）实施全面的质量控制（Total Quality Control）

适时制造系统必须实施全面的质量控制，因为在适时制造系统下，企业生产经营的各个环节基本实现零存货，如果采购、生产的某一环节没有严格的质量控制，一个制造单元出现残次品，就会影响整个生产过程，导致整个生产过程的中断和混乱，造成的损失将是难以估计的。所以实施全面的质量控制是适时制造系统的必要条件。全面质量控制和传统的质量管理不同，传统生产系统下采用允许的质量水平（Acceptable Quality Level），允许一定水平的不良产品存在，质量控制是以产品事后检验为主，为防止缺陷或故障对生产的影响，在各环节备有额外的材料或零部件。适时制造系统下的全面质量控制是以零缺陷为目标，以生产过程的质量检测为核心，在生产操作过程中进行质量监控，把缺陷消灭于产品生产过程之中。制造单元内的生产工人同时也是质量检验和检测人员，在生产加工的操作过程中进行连续的自我质量监控，一旦发现缺陷，便在生产线上及时解决和纠正，杜绝任何残次品或缺陷从前一道生产工序转入下道工序。

（四）减少机器设备的调整和准备时间

适时制造系统要求大大减少机器设备的调整和准备时间。调整准备时间的减少对于小批量多批别的生产组织是极为重要的，因为小批量多批别生产将增加调整和准备次数，如果调整准备时间不能大量削减，生产等待时间就难以消除。减少机器设备的调整准备时间，企业通常采取以下途经：其一是合理地规划安排生产，使每一制造单元尽量只生产一种或一组类似产品，而非差异很大的不同产品，尽量采用标准零部件和标准操作规程方法;其二是改进机器设备的调整准备方法与程序，使之最为合理快捷;再者训练制造单元生产工人，使他们掌握精湛的调整准备技能;最后可以利用计算机网络，实施计算机整合制造系统，使生产过程实现自动化。通常采用适时制造系统是实施计算机整合制造（Computer-integrated Manufacturing）的准备阶段，有了适时制造的基本条件，才能将其纳入计算机系统，实现计算机整合生产制造系统。

（五）防护性的设备维护（Preventive Maintenance）

适时制造系统实行无存货控制，要求机器设备处于良好的状态之中，不允许生产设备在生产过程中出现故障。因此实施适时制造系统，机器设备的维护和保养是防护性的，是超前的，维护和保养贯穿于生产过程之中，从而使机器设备处于最佳状态，获得最好的使用效率。

（六）相应采取适时采购系统，与供应商建立良好互利共赢的伙伴关系

与适时制造系统相适应，采购也应采用适时采购系统，即要求材料、外购零部件在生产需用时保质保量地适时到达现场，直接使用。采购的关键问题在于选择供应商，需要考虑价格、质量、交货时间等问题。传统的采购方式最为关心的是价格问题，往往忽视质量和及时交货等要求。这种采购方式下，企业一般有许多供应商。而在适时制造系统下，尽管价格仍然是一个重要的因素，但质量和供货的可靠性成为越来越重要的因素。因为材料或零部件质量缺乏可靠性，或到货不及时将会引起整个生产系统的停顿和瘫痪，以及销售时机的丧失。质量可靠还可以免除到货检验、次品退还、返工废弃等成本。因此适时制造系统选择少数质量过硬，供货及时和信誉可靠的供货商，并同他们建立长期合作的伙伴关系是极为重要的。通过计算机的电子信件传递系统，与供货商的订购货手续更加简便快速。适时制造系统下企业同供货商的关系及购货模式变化可以归纳如下：

（1）为保证材料的质量和购货的适时到货，减少花费在购货及供货商方面的时间，挑选少数可靠的供货商建立伙伴关系，供货商数量大大减少。

（2）企业与少数可靠的供货商订立长期供货合同，确定供货价格、质量、送货时间及相关条款，使得订货和购货可以通过电话或电子邮件完成，大大减少了与供货商之间经常性购货条件等方面的谈判和差旅成本。

（3）原材料和零部件的小批量多批次购货，在需要时适时到货缩短或消除存货时间和存货成本。

（4）长期合同和可靠的互利共赢伙伴关系，材料质量得到保证，减少购货的验收质量检查，同时也减少因材料质量而引起的产品质量问题。

（5）货款按合同定期汇总支付，减少供货和购货双方账单文件处理方面等的作业及支出。

（6）供需双方长期战略合作关系，供需信息高度共享，以保证及时处理和应对突发问题。

据说采用适时制造系统，美国的苹果计算机生产部，供应商减少了80%，国际商用机器公司供应商减少了95%，施乐公司则减少供应商97%^[1]。所以与少数供应商建立长期的合作伙伴关系是适时制造对购货方式的重大影响。

三、适时制造系统产生的效益

适时制造系统的应用，消除了不产生价值的作业和活动，对成本的管理和控制是全方位的，而非传统成本管理下的个别成本要素或局部成本项目。适时制造系统导致的成本节约和产生的经济效益可以归结为以下几个方面。

（一）存货库存方面的成本节约

适时制造系统应用最为明显的效益是存货控制方面的节约，所以人们把适时系统作为存货控制方法加以介绍。适时制造系统由于大大减少存货，甚至实现零存货，从而消除了企业材料、物资、半成品等的存储损耗、过期、不适用等方面的风险和费用;避免了库存资金的占用及相关的利息支出;同时还节约了库存占用的场地空间，节约了对于仓库空间的投资支出。由于适时制造系统的在各个生产环节，材料、物资和零部件适时到达直接使用，消除了运送、存储及处理方面的费用。

（二）质量控制方面的效益

适时制造系统在质量控制方面产生的效益往往不如存货方面的效益显著，然而其产生的效益和对管理的影响却是极为重大的。适时制造系统要求购货和生产各环节实现零缺陷，铲除了返工、次品、废品生成的根源，不但节约了成本，在创立企业质量信誉方面带来的收益将是无可估量的。如汽车因制动系统缺陷的售出汽车召回，及因制动系缺陷事故的诉讼等给企业带来的损失。所以在企业内部形成的全员质量控制意识所产生的影响将是非常深远的，树立全员质量控制意识，把废、残和缺陷消灭在购货和生产过程之中，效益是潜在的，却又是无可估计的。树立良好的质量信誉，扩大和保持市场份额，节约的机会成本往往并非显而易见。

（三）缩短生产周期提高工作效率

适时制造系统下，设备调整和准备时间的大大削减，消除了非增值活动和提前等待时间，生产周期大大缩短，提高了机器设备的利用率和工人的劳动生产率，节约了成本，提高了经济效益。缩短产品制造周期，也提高了企业对市场的反应能力。

（四）成本数据收集和成本计算方面的效益

适时制造系统下，消除了材料、半成品、零部件等方面的库存，避免了材料、半成品、零部件等入库、出库等方面的记录，从而减少了数据收集和处理方面的成本。同时由于以产品为中心，按制造单元组织生产，清晰了生产成本的归属关系，不仅原材料和人工成本属于直接成本，而且制造费用也变成了直接成本，从而避免了产品成本计算过程中多层次的间接制造费用的归集与分配。这不仅节约了成本计算方面的费用，简化了生产成本的计算程序，并且提高了成本数据的真实性和准确性，为企业的经营决策和成本控制提供了更为可靠的成本信息。

四、适时制造系统与传统存货控制

适时制造系统下，企业采用适时采购系统，协同供应商规划供应链管理，进行无存货控制。外购的材料和零部件适时采购，在生产需要时适时运抵现场，上道工序生产的半成品要在下道工序需用时产出。适时购货必然是减少每次的订货数量，从而增加订货次数;对生产要求减少每次投产数量，增加投产批次。这就与传统存货控制下的经济订货模型相矛盾。经济订货模型主要在存货的存储成本和订货成本之间进行折衷，假设存储成本与订货成本此增彼减，存储成本与订货成本之和为最低点的订货数量即为最优经济订货量。然后根据每日生产用量，确定提前期和购货间隔期。

然而经济订货模型的一些假设在新的经济环境下对一些企业往往是不切实际的，随着计算机应用和通讯条件的改善，订货可以采取电子信息交换系统，订货成本将大大下降。存储成本与订货成本此增彼减的假设不复存在。经济订货模型假定生产用料是均匀发生的，对材料的需求是稳定的。而在实际生产过程中，面对市场，面向客户，生产数量是变化多样的。因而对材料或零部件的需求是不均匀的、不稳定的，对库存的需求是间断性的。传统存货控制的订货提前期通常偏早，从而形成库存积压，造成资金的无效占用。另一方面，又由于需求的不均衡，还会造成库存的短缺，又给生产造成损失。对产品存储成本的估计，在经济订货模型中被严重低估，如存储场地空间、存货投资上的利息支出、库存损耗和损坏、供货质量问题所发生的成本，以及对存货记录会计系统方面的成本都被排斥在外。

另外，经济订货模型计算中的平方根求值，降低了计算结果对存货决策中预测（需求量、存储成本、订货成本等）误差的敏感性，因此，输入数据的准确程度，直接影响模型的可靠性。

适时制造系统下的无存货控制是存货管理观念的重大改变，不仅导致企业库存成本的大幅度节约，而且推动了全面的质量管理和价值链的分析，对管理理念的改变和管理方式的改进产生了重要影响。