论适时生产系统的控制构造

作者：陈胜群

日本研究 1997年06期

　　适时生产系统（Just-In-Time Production System，简称JIT系统）已在国内就有过介绍，但对其控制构造或控制方式尚未见到系统的叙述。即使在其发源地日本，实务界也往往是人云亦云，对JIT作相当广义的解释。笔者曾对日本有代表性的大型装配型企业作了一定的调查研究，请教了有关专家，试图弄清JIT系统究竟靠的什么“神丹妙药”来达到适时控制的效果。得出的结论是。得出的结论是：JIT系统的控制构造应区分为内在的“核心”与围绕着核心展开的“整体像”两部分加以认识，据此才可把相关概念予以澄清，并明确其降底成本的真正机理。

　　一、JIT系统控制构蕴的核心：流动票的运作

　　1、流动票与“引张方式”

　　对JIT系统的各种别称可谓显示了一种盲人摸象式的窘况：有称“看板方式”，有称“引取方式”，又有称“引张方式”，还有种种不太流行的称法。我们认为，JIT系统控制构造的核心，是由流动票运作方式组成的一张“绷紧的”网络。籍这张网络实施各种标准作业以达成生产的“平准化”。JIT在日本又称“kanban方式”，传到中国依其发音的日本汉字写为“看板方式”。“看板”究竟指什么，据我们了解，在日本工厂中至少有下列四样东西可与中国人概念中的看板联系起来：

　　①表示流水线生产状况的表示板，上面记载有生产量、设备运转情况及停止原因等。

　　②提醒注意防止错误操作的表示板。

　　③表示何种货品在何处，有多少数量，一一标明了的表示板。

　　④大约为练习本的三分之一尺寸的长方形卡片，上面列有零部件名称、数量及前后工序作业内容，通常装在透明塑料袋中随着生产流水线上的产品流转。

　　上面四项都是JIT系统所必须的工具，但地位作用截然不同。在日本①称为“生产管理板”；②称为“疏忽防止板”；③写为汉字的“看板”；④则写为假名的“kanban”。①、②、③都纯粹是一种辅助手段，若去掉它们，JIT的主要特质仍在，而④在日本则被誉为“工厂的自律神经”、“改善的工具”，这是“看板方式”这一命名的来源。JIT系统核心的工具是④意义上的“看板”（日语从不将其写为汉字，只写成假名），为避免我国读者产生歧义理解，我们将其译为“流动票”。流动票是JIT系统的运作特色之一，通过前后工序在转移零部件、半成品时同时配合以流动票的转移，使得各工序“在必要时间，生产必要数量的必要货品”（下文简称“三必要”）。

　　JIT系统的另一运作特色是由“引张方式”（又作“引取方式”，可直译为领取方式）组成的“绷紧的”的网络，在日本广为运用的“引取”与“引张”这两个术语就表示了此一特色。“引取”的本意是“走去拿来”，它与传统的生产完毕后送往后工序的“推出方式”（日语“押出”）相反，在需要时由后工序的人员去前工序领取加工品，不过这时所持的“货币”是流动票。后工序向前工序“领取方式”在整个生产范围内（包括企业外部的材料、部件供应商）实施就形成了所谓“引张”[①]，即每一道工序都根据即时的需求导入加工物。

　　流动票是手段，绷紧的领取网络是构造特征，此二者共同形成了JIT的运作特色。用任何一方来命名JIT系统都会失之偏颇。JIT称为“适时生产控制系统”倒是恰如其分的，它不仅一改传统的“规模的经济学”的视胆，而立足“时间的经济学”（Intime），且要求恰好（Just）是在某个时点达成控制目的。

　　2、现实生产流动票的运作程序

　　我们以丰田汽车公司为例来说明运作方式。丰田公司把流动票分为两大类：领货流动票”（又称生产流动票或在产品流动票）与“生产指示流动票”。前者记录后工序必须向前工序领取货品的种类与数量，后者记录前工序必须生产货品的种类与数量。流动票的使用方法大约可归纳为下列八点步骤[②]：

　　①后工序的搬运工，开着装有集运架（容器）与“领货流动票”的铲车或升降机前往前工序的部品置场[③]。应注意的是前往领货的时机，往往是摘下的领货流动票在“领货流动票受取箱”中累积到一定张数的时候，或者按固定的时间间隔前往领货。

　　②搬运工把前工序装有货品的集运架上附有的“生产指示流动票”摘下（每一集运架附有一张“生产指示流动票”），放入“生产指示流动票受取箱”中。

　　③搬动工再把带来的“领货流动票”一张对一张地换上已取下的“生产指示流动票”。换时应注意货品的种类必须相符合。

　　④在后工序开始动工时，必须把“领货流动票”摘下放入“领货流动票受取箱”中。

　　⑤在前工序，按一定时间或一定数量货品的生产间隔，把“生产指示流动票受取箱”的流动票按照从置场摘下的先后顺序放入另一专用的“生产指示流动票票箱”中。

　　⑥前工序按上述专用的票箱中“生产指示流动票”的排列顺序进行生产加工。

　　⑦在加工过程中，必须确保货品与“生产指示流动票”同步移动。

　　⑧本工序加工完毕后，必须把货品与“生产指示流动票”一起放在置场，以便于后工序的搬运工随时来领取。

　　3、JIT系统核心的运作目标

　　在生产全过程各工序均采用上述流动票方式便能达到“必要时生产必要数量的必要货品”这“三必要”吗？未必如此。方法毕竟只是方法而已，方法必须建立在一定目标的前提下，靠各种软、硬件措施加以配套，才能构成一个可供人使用的系统。下面先叙述运作目标，至于配套措施则在控制构造核心之外，下文将详细说明。

　　“三必要”无疑是JIT系统的终极目标，这个终极目标最重要的表现是防止生产过量，尽量压缩“在库”[④]。理想的目标应该是“无在库”。“无在库”目标意味着什么呢？意味着后工序去前工序领取时恰好是前工序加工完毕时，且供给与需要的种类、数量完全一致，这就要求前后工序步调一致，节拍相符。因而，无在库目标可以转换为“平准化生产”[⑤]来理解，如果能达成全工序的绝对平准化生产，那么就决味着实现了无在库，也贯彻了“三必要”。可以说，平准化生产是JIT系统直接要求的目标。

　　日本JIT的权威平野裕之把生产比作音乐，可谓是对JIT系统核心的最好诠释。平野氏认为工厂可视为奏曲的音乐厅，一首优美的管弦乐就是完美的生产过程。音乐有旋律、节奏和声三大要素，这三大要素表现在JIT生产中就是“流水线生产”、“平准化”与“标准作业”。我们认为，平准化（节奏）是目标，其余两项则是协助目标达成的手段。因此，与其说JIT系统的核心表现为流动票紧密的网状流动，不如说实质上是平准化的目标指向。

　　二、JIT系统控制构造的整体像

　　在基本明确了JIT系统的核心之后，就可转向其整体控制构造的考察。必须指出，考察控制构造的具体内容固然是论述的目的之一，但更重要的是，应该注意这些具体内容形成的连环关系，这种连环关系既隐含着JIT系统由产生到逐渐完善的过程，又呈现出JIT系统控制构造的运作机制。

　　我们认为，系统的结构受制于系统的目标。源于“三必要”的JIT系统的核心目标，但“三必要”可说是一把“双刃剑”：无在库固然是具有正面进取的意义的目标，但从反面看，无在库的努力到了极端可能造成生产线缺货。因此，怎样消除使生产线中断的因素又成了达成目标的必要保障。这种基于系统目标的思考方式可作成下图所示的系统控制构造图。

　　图1：JIT系统的控制构造

　　

　　上文已指出，JIT系统的理想目标是“无在库”或者说是具有和谐节奏的“平准化生产”。平准化生产借助的手段是“流动票方式”，虽然流动票方式显然只是管理手段，或者说是软性的手段，权靠流动票的流动转号令就想使得生产的节奏自然地和谐起来是难于做到的。就象管弦乐应讲究各种要素的协调一样，平准化生产也必须依靠生产其它层面的硬件措施加以配套。事实上，源于平准化生产的一连串因果连环关系在上图已有标示，下文我们将就其作进一步具体的展开。

　　1、实施平准化生产的基本要求：批量规模的缩小

　　所谓平准化生产，是将生产这支曲子以均匀的节拍来分割，具体地说，是后工序前往领取的货品在种类和数量两方面定时规则地产出与流动。依我们的理解，就其数值而言，就是要保持每一单位时间内消费的各种零部件数量为恒量，且这个恒量数值愈小，平准化程度愈高。举例来说，如果每月产品需求量为A6，000个，B4，500个和C1，800个，A、B、C采用不同的加工工艺。按照传统的方式，为避免转换工艺重新调试设备的麻烦，往往先投产其中某一产品（比如A），待全部产出后再依序投入另两种，这样平均在库量就较高，如果A产品不能先交货一部的话，最高在库将达6，000个。平准化生产的设想则不同：如果A的客户要到月底才会来提货，何必匆匆忙忙生产出来？这是其一。其二是，如果能与客户约定，让对方分上、中、下旬三次来提货，那么生产也按三批安排，A的最高库存量也不过2，000个而已。毫无疑问，采用每旬投产A2，000个，B1，500个，C600个这种方式，平均在库量必可以减少。然而，在每旬中仍采用先A后B、C的顺序，压缩在库的效果仍然有限。最根本的是要实施“同时投入、混流生产”的办法，即各种产品交替转换加工，其结果将使得产出更为均衡（比如每日产出A200个，B150个，C60个，甚至更细到按小时、分钟计），在库值也压缩得更低。显然，平准化生产不仅意味着前工序在库的压缩，而且具有缩减各产成品库存的作用。如果有合作好的供应商和客户的配合，将充分显示出其效果。

　　2、“混流”小批量生产的实现条件：设备切换调试时间的缩短

　　“混流”小批量生产避免不了一个严峻的问题：“设备的频繁切换。只有随时根据需要切调试好设备，才能根据后工序的生产指示或客户的需求使得生产中各工序的现实需求与产品的最终需求相合拍。在大量生产条件下，设备调试时间根本是一个没有人会去关心的问题（因为即使较高额的调试成本由大量的产品一均摊就显得无足轻重了）。小批量生产则截然不同了。切换调试如果费时费力，那生产时间会拖得很长，以设备利用率的降低，操作人员的闲置等代价来换取表面上的平准化无疑是得不偿失的。因而，缩短设备切换调试时间成了JIT系统能否有效运行的至关重要的因素。

　　丰田汽车公司的新乡重夫是这方面的开拓者，他通过工业工程学方法的研究，创造了汽车业著名的“一位数切换”奇迹。这意味着，丰田汽车公司所有设备的切换调试时间以分钟为单位，全部一一位数，或者说最长不得超过9分59秒。这是相当惊人的成果。因为欧美同类设备的调试时间是2小时到1天之间。由于切换时间是如此之短（有的设备不到一分钟），因而丰田公司达到了随心所欲的“单件切换”，即每加工一件零部件即切换一次，使得平准化生产到了极限状况。目前这种“单件切换”技术在日本汽车业已经成为通例，只是技术程度略有差异而已。由于“单件切换的混流生产”可以实现，最终生产的产品就可能接近最终需要，使得压缩在库得以完成。

　　顺便指出，在电器等小型装配型生产中尽管较难做到单件切换（显然也不符合成本效益原则），但以缩短切换调试时间来实现小批量生产这一JIT理想无疑是适用的。

　　3、生产批量缩小伴随的必然要求：搬运批量的缩小

　　即使各工序能按很小的批量甚至按件切换生产，如果向下道工序的搬运批量较大，则仍不能避免以下两种在库：搬运等待在库（要累积到批量的数额为止）和加工等待在库（搬到下道工序后要等待逐一投入加工）。所以，搬运批量也应配合生产批量的缩小力求缩小，其极限理想状况是“按件搬运”。

　　4、为小批量搬运创造有利的环境：U型生产线与“多能工化”

　　类似于小批量生产要求高频度的切换以致设备调试成本突显出来，小批量搬运要求频繁的搬运次数以致搬运成本问题不得不考虑。解决的办法是采用U型生产线，并配合以设备的小型化，使得各工序的距离变得非常短。理想的情况应做到“进出一致原则”，即取出与投入再加工的位置一致，消除回头去取加工物的无效损失。如果一个操作工拥有操作前后各个工序设备的能力，那么生产流水线的效率将更得以提高。

　　JIT系统所采用的“U型生产线与多能工化的结合”另有一个重要的特征应予指出。U型生产线与流水型生产都是对传统的“按机种设置车间”（jop shop）的突破。传统的方式只重视单一设备孤立的效率，而对U型与流水型生产线而言，生产工序间的“同期化”是第一位的，前道工序过于快速的生产往往是不必要的。这就为采用便宜，低速的设备提供了可能，这也是成本降低的一个方面。

　　5、消除缺货的对策：质量管理与设备维护

　　上面1至4点已经把JIT这张网绷得非常紧，在这个基础上实施“流动票方式”，适时控制的效益将体现出来。然而，凡事均有度，绷得过紧的绳可能会断裂，一旦断裂整张网便会变形、散乱或扭曲。这种状况一旦出现，“流动票方式”对此是无能为力的。流水线缺货（在产品供应中断）就是断裂的表现。JIT方式解决缺货不是采用传统的缓冲储备方式，而是针对不合格品与设备运转不良这两种缺货原因，以保证外购零部件和半成品高质量的措施，以优异的技术确保设备的运转稳定性、可靠性的方式来建立保障体制。

　　JIT系统是一个庞大且复杂的体系，以上只是以大型装配型企业的运作为代表阐述了其控制构造。至于许多实际做法（如实施前的现场改善5S[⑥]、标准作业、自动化等）及其具体的降低成本特性本文略而未谈。期盼这种较为具象的描述能给我国实务界借鉴、消化和吸收予一定的启示。

　　注释：

　　[①]“引张”在日语中的原意是将网拉开并绷紧，另外如在建筑物各房间内铺设电路也称引张，含有建立全面、缜密、连贯的体系的含义。

　　[②]门田安弘：《丰田式生产管理系统——丰田体制》，1985，pp.81—83。

　　[③]在JIT体系中，库存为零，不存在仓库，只有临时放置部品、半成品的“置场”。

　　[④]这里“在库”一词只是术语的借用。因JIT系统只有“置场”没有“仓库”，故所谓“在库”实际上是指在产品等在生产工序间的积压。

　　[⑤]这与均衡生产的意义有所不同，它侧重于各工序间恰到好处地平滑衔接，其英译似应为Smoothed Production。

　　[⑥]指“整理、整顿、清扫、清洁、礼貌”，这五个词在日语中均以S发音起头，故称为5S。

作者介绍：陈胜群 上海财经大学会计学系