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破译丰田生产体系的DNA(上)

◎ 摘自《哈佛商业评论》 作者:史蒂文 斯比尔(Steven Spear)、肯特 鲍恩(H. Kent Bowen)
文章类别:来自丰田 |电子期刊号: 2009年第12期

丰田生产方式(也叫丰田生产体系)存在一个明显的悖论。一方面,在丰田工厂中,每一项作业活动、每一处工作衔接和每一条流程路线都是硬性规定的,不容许出现任何偏差;另一方面,丰田的生产运作又具有极强的柔性和灵活性,能够根据客户需求和环境的变化迅速做出调整。这究竟是如何实现的呢?

在对丰田的40多家工厂进行历时4年的考察和深入研究之后,本文作者得出了这样的结论:正是严格的硬性规定给丰田带来了灵活性和创造力。破解这个悖论的关键在于:丰田的运作可以被视为一系列严格控制下的实验。每当制订一项流程规定时,丰田制订的实际上都是一系列假设,这些假设可以通过实践加以检验,在实践中不断得以改进。这种科学方法在丰田已经根深蒂固,丰田造就了人人都是科学家的一个生产组织。

这就是为什么在这家企业中,高度的规范化和结构化并不像人们想像的那样会产生一个命令加控制的工作环境。事实上,丰田总是鼓励员工和经理们积极展开实验——这种实验被普遍视为学习型组织的基石。把丰田与其他企业区别开来的,也正是这一点。

丰田生产方式并不是强制推行的,甚至也不是有意为之,而是经过50多年的实践慢慢发展和演化而成的。因此,关于该体系的知识多为隐性知识。本文中,作者试图揭开丰田生产方式的神秘面纱,把隐性知识变为显性知识,让人们洞悉其真正的运行机制。

作者总结出四条规则。其中三条是设计规则:如何将所有的作业流程变成一项项实验;另一条是改进规则:如何把科学方法传授给各个层级的员工。在作者看来,正是这些规则,而非人们在工厂参观时看到的具体做法和工具(如看板和安灯等)构成了丰田生产方式的精髓。被作者视为丰田生产体系DNA的四条规则如下:

规则一:员工如何作业
丰田的经理们认识到,魔鬼存在于细节之中。所以他们要确保所有作业的内容、次序、时间安排和最终结果都有明确规定。例如,在安装汽车座椅时,工人必须依照一定的次序来上螺栓,而拧紧每个螺栓所需的时间和转矩也都有明确规定。这种精确性反映在所有员工的作业活动中。

规则二:员工如何进行工作衔接
丰田认为,每一处工作衔接都必须是规范化和直接的,必须明确规定参与人员,所提供产品和服务的形式和数量,每个工人提出需求的方式,以及满足需求的预计时间等等。通过该规则,每个工人与负责为他提供货物或服务的员工之间,就建立了一种客户-供应商关系。

规则三:生产线应如何构筑
在丰田公司,构筑每条生产线时都必须保证产品或者服务能够沿着简单、确定的路线流动,除非生产线需要重新设计,否则该路线不得轻易更改。原则上,在任何一条丰田的供应链上,都不能有分岔或者回流等干扰正常流程的现象。

规则四:应如何持续改进
发现问题只是第一步。要持续有效地变革,人们必须知道如何变革以及由谁来负责变革。所以,第四条规则可以表述如下:对生产作业、工人或者机器之间的工作衔接以及线路流程所进行的任何改革,都必须按照科学方法,在老师的指导下,于组织中尽可能低的层面上进行。

作者相信,假如一家企业能够致力于掌握以上这四项原则,那么它就有可能去成功复制丰田生产体系的DNA,进而取得像丰田那样的佳绩。

丰田看板、安灯的奥妙

长期以来,丰田生产方式或称丰田生产体系(Toyota Production System,TPS)被誉为是丰田公司卓越制造的奥秘所在。该体系一些独特的实践方法——如“看板”(kanban card)和“质量管理小组”(quality circle)——被广泛应用到其他领域。事实上,在努力向全球最优秀的制造公司看齐的过程中,通用汽车(GM)、福特汽车(Ford)和克莱斯勒公司(Chrysler)各自独立地推出了一些重大举措,以便建立一套类似于丰田的生产体系。不但汽车类企业纷纷效仿,在许多其他领域,如航空航天、消费品、金属加工和工业制品等等,企业也尝试采用这种生产方式。

奇怪的是,虽然丰田毫无保留地公开了自己的做法,但能够成功模仿它的制造商却寥寥无几。丰田在日本和美国设有工厂,成千上万家企业的无数经理人曾经去拜访取经,但却发现无法复制丰田的绩效。许多人认为丰田的成功奥秘一定根植于它的日本文化背景之中。但事实并非如此——其他的日本企业,例如日产(Nissan)和本田(Honda),也难以望其项背;再者,丰田把它的生产方式也成功移植到了全球各地,其中就包括北美,1999年丰田公司在北美地区的轿车、小型客货车和轻型卡车的总产量超过了100万辆。

那么,破解丰田生产体系的成功奥秘为什么这样困难?我们认为,问题出在人们把参观工厂时看到的具体工具和做法与生产体系本身混为一谈了。这使得他们无法理解该体系中一个明显的悖论——丰田工厂中的各种活动、工作衔接和生产流程都有严格的明文规定,但实际操作却非常灵活、有很强的适应性。而且,这些活动和流程也常常在人们的挑战和质疑之中被推向更高一层的绩效水平,使得丰田公司能够持续创新和改进。

要洞悉丰田的成功之道,你必须首先破解这个悖论——你必须明白,正是一丝不苟的严格规程给丰田带来了灵活性和创造力。这是我们对丰田生产体系深入研究之后得出的结论。在历时四年的广泛研究中,我们对丰田40余家工厂的内部运作方式进行了考察。这些工厂分布在美国、欧洲和日本等地,有些是按照丰田方式运作的,另外一些则不是,当中既有流程型生产企业(Process manufacturer),也有离散型生产企业(discrete manufacturer);它们的产品包括预制式房屋、汽车零配件和总装线、移动电话、打印机、塑料注模制品(injection-molded plastics)和挤压铝型材等等。我们考察的对象不仅包括常规的生产流程,还包括一些服务型职能,例如设备维护、工人培训和管理、物流与材料搬运,以及流程设计与再设计等等。

我们发现,对于外部人士来说,关键是要理解:丰田生产方式造就了人人都是科学家的一个组织。无论何时制订一项规程,丰田制订的都是日后可以检验的一系列假设。换句话说:它采用的是科学方法(scientific method)。在进行任何改进之前,丰田都会采用一个解决问题的严格流程:对事态现状进行详细评估,并且制订改进计划——实际上,该计划就是对拟定的变革进行实验和验证。这种科学严谨性哪怕少一点点,丰田的变革就会像盲人赶路,成为一种随意莽撞的尝试,并导致失误频频。

这种科学方法显然在丰田已经根深蒂固,这就是为什么在这家企业中,高度的规范化和结构化并不像人们想像的那样会造成一个命令与控制的环境。事实上,在观察工人们工作并协助他们设计生产流程时我们发现,该体系总是鼓励员工和经理们积极参与实验——这种实验被普遍认为是学习型组织(learning organization)的基石。把丰田与其他企业区别开来的,也正是这一点。

丰田生产体系以及在背后支撑该体系的科学方法,并不是强制推行的,甚至也不是有意为之,而是经过50多年,慢慢地于实践中自然而然形成的。因此,该体系的发展过程从未有过书面记载,而丰田的工人们也常常说不清楚是怎么回事。所以,外人一般很难洞悉其中的奥秘。在本文中,我们试图揭开丰田生产方式的神秘面纱,揭示该体系的内部运行机制。我们将详述四条原则,其中三条是设计规则,说明丰田如何将所有的作业流程变成一项项实验;另一条是改进规则,讲述丰田怎样把科学方法传授给组织中各个层级的工人。在我们看来,正是这些原则,而非人们在参观工厂时所看到的具体做法和实用工具,构成了丰田生产方式的精髓。我们把这些原则视为丰田生产体系的DNA,原因也在于此。下面,我们来仔细看一看这些原则。

四大规则

蕴涵在丰田生产体系之中的隐性知识(tacit knowledge)可以用四条基本规则来概括。这些规则指导着每一产品和服务所涉及的每一项作业、每一处衔接和每一条流程路线的设计,实施和改进.这四条规则如下:

规则一:所有工作的内容、次序、时间和结果都必须明确规定。

规则二:每一种客户-供应商关系都必须是直接的,发送要求和得到回应的方式必须明确无误,非“是”即“否”。

规则三:每一种产品和服务的流转路线都必须简单而直接。

规则四:所有的改进都必须在老师的指导下,按照科学的方法,在尽可能低的组织层面上进行。

这四条规则要求,企业的各种作业、衔接和流程路线必须能够进行自我检测,以自动发出问题警示。正是由于不断地对问题做出响应,看似僵化的体系才得以保持柔性,能够灵活适应不断变化的环境。

规则一:员工如何作业

丰田的经理们认识到,魔鬼存在于细节之中(细节决定了成功与否),所以他们要确保所有作业的内容、次序、时间安排和最终结果都有明确规定。例如,在安装汽车座椅的时候,工人们总是依照一定的次序来上螺栓,而拧紧每个螺栓所需的时间和转矩也都有明确规定。这种精确性不仅体现在生产工人的重复性动作中,也反映在所有员工的作业中,无论他们属于哪个职能部门,或者处于哪个层级的职位,都必须严格遵循精确的流程。丰田体系的第一条潜规则就是,必须对每项作业活动详加说明。坦率地说,这条原则好像很简单,似乎谁都能理解,谁都能轻松效仿。但实际上,丰田之外的经理人和丰田的合作伙伴,大多数都未能把该原则应用到工作的设计和执行当中——尽管他们自认为是做到了。

让我们来看看,在一个典型的美国汽车工厂,装配工如何安装副驾驶位置上的座椅:他们从纸板箱里取出4个螺栓,再拿一把扳手走到汽车跟前,把螺栓拧紧,接着在计算机里输入一个代码,表示这项工作已经完成无误,然后等下一辆汽车过来。通常,熟练工要给新手一定的培训——向新工人示范如何操作。当新手碰到任何问题,例如未能拧紧某个螺栓或者忘记输入计算机代码,就会有经验丰富的同事在一旁给予帮助。

这道工序听起来简单明了,那么问题出在哪里呢?问题在于,这些规定实际上允许——甚至假定——工人们的操作方式有巨大差异。没有人意识到,新手的作业方式与富有经验的老员工相去甚远——有些人习惯先拧上后面的两个螺栓,然后再把前面的两个螺栓拧上,另一些人则正相反;有些人喜欢先把四个螺栓都摆放好,然后再一一拧紧,还有些人则可能放一个就拧紧一个,所有这些差异都会导致质量和生产率下降、成本升高。更重要的是,这些差异掩盖了工作方式与结果之间的关联性,从而妨碍了组织的学习和改进。

在丰田的工厂里,对于某一项工作,操作工(不论新老,也不论普通员工还是主管)都遵循着一套严格规定的步骤。如果稍微偏离操作规程,问题就会立即显露出来。下面,我们到位于美国肯塔基州乔治敦市(Georgetown,Kentucky)的丰田工厂看一看,了解那里的工人是如何安装佳美(Camry)汽车的副驾驶座椅的。这道工序被分为7项有序的任务,当车辆以固定的速度通过工作区时,操作工必须在55秒钟内依次完成所有这7项任务。如果工人发现自己先于第4项任务(安装座椅前部的两个螺栓)而完成了第6项任务(安装座椅后部的两个螺栓),那么这道工序的完成就与最初的设计存在差异,这意味着出现了差错。同样,第4项任务应该在第31秒前完成,如果工人在第40秒钟时仍在执行这项任务,那么也表明出现了差错。为了使问题更加容易被察觉,工厂把工作区的地板按长度划成了10等分。如果工人在跨过第6个标记时(也就是进入该工序已经有33秒钟),却尚未完成第4项任务,那么这名工人和他的组长就知道,他已经落后了。由于能够立即发现偏差,所以工人及主管就能马上采取行动,纠正这个错误,然后再决定如何修改流程规定,或者对该工人进行再培训,以防止差错再次出现。(参见“丰田工人如何学习规则”,其中简要介绍了工人们通过怎样的方式来学习对工作的设计)

即使是一些复杂的、不常见的活动,例如在新工厂培训非熟练工人、推出一个新车型,更换生产线,或者把设备从工厂的某个区域移至另一个区域等等,也是按照这条原则来设计的。以丰田的某个日本供应商为例,该公司为了应对某些产品的需求变化,必须把设备从工厂的一个区域搬迁至另一个区域,以建成一条新的生产线。这个搬迁项目被分成14项独立的作业,每项作业又被进一步细分和设计为一系列任务,井指派专人按照规定的次序执行每项任务。在搬每台设备的时候,都将任务的实际执行方式与原始设计进行对比,如有差异立刻就会发现。

规则一要求工人们必须严格按照规定的步骤顺序完成工作,这样就迫使他们在行动中检验原始的假设。完成这项作业会对工作设计中的两个隐含假设进行检验:第一,完成这项作业的人有正确执行任务的能力;第二,完成这项作业确实会带来预期结果。还记得安装汽车座椅的工人吗?如果他不能在规定的时间按照规定的方式把座椅安装妥当,那么他显然至少把两个假设中的一个给推翻了,说明这项作业需要重新设计,或者这名工人需要重新培训。

规则二:员工如何进行工作衔接

第一条规则阐述的是人们如何完成各自的作业活动,而第二条规则解释了工人之间的工作衔接。我们将规则二表述如下:每个衔接环节都必须是规范化和直接的,必须毫不含糊地明确规定涉及的人员,提供的产品和服务的形式和数量,每个“客户”提出需求的方式,以及满足需求的预计时间等等。通过该规则,每个工人与负责为他提供特定货物或服务的员工之间,就建立起一种客户-供应商关系。所以,在决定由何人、于何时、把何物提供给谁这个问题上,不存在任何灰色区域(gray zone)。当某个工人要求得到零件时,谁应当来提供,要供应多少数量以及何时交货等等,这些都是明白无误的。同样,如果某人需要帮助,那么谁应该提供帮助,从哪里开始帮助,以及提供哪些服务等等,也都是明白无误的。

在这里,我们真正关心的问题是,丰田员工之间的互动方式是否有别于其他企业。仍以汽车座椅的安装工为例,当他需要一盒新的塑料螺帽时,他就会把需求通知发送给材料保管员,后者就是螺帽的指定供应者。通常工人会通过“看板”来提出需求,这是一张薄薄的卡片,上面写明零件的代码、一盒零件的数量、零件供应者的地点,以及需要这些零件的安装工(即“客户”)名字。在丰田工厂中,诸如“看板”与“安灯”(andon,安灯装置是一种警示信号系统:绿色表示正常;红色表示停止;黄色表示注意。)等其他装置在供给者与需求者之间建立起直接联系。由于有了深思熟虑的设计和不折不扣的执行,所以这些衔接工作进行得很顺畅,犹如奥运会上最出色的接力队在传递接力棒一样。例如,对于任何一种零件来说,一盒零件的数量以及在外流通的零件盒数量,都是由生产系统的具体状况——距离和切换时间(changeover time)等——决定的。同样,每个小组的工人数量也取决于以下几个因素:可能出现的问题是什么类型,小组成员需要何种程度的帮助,以及组长的技能和能力如何等。

其他企业虽然也投入了巨大的资源来协调员工,但是员工的工作衔接往往做不到这么直接和明确无误。在大多数工厂里,一线生产工人对材料的需求和其他求助通常要绕个弯儿,通过一个中间人才能到达供应者那里。由于没有专人负责,所以任何一个主管都可以回应任何一项请求。这种方法的最大缺陷是:当一个问题变成所有人的问题时,就不再是任何人的问题了,丰田显然很清楚这一点。

此外,丰田要求在规定的时间内对供货需求做出响应。这进一步降低了产生差异的可能性。如果涉及服务方面的需求,更是如此。当一名工人碰到问题时,他就应当立即求助,而指定的帮助者则应当立即做出回应,并且在那名工人的作业周期内把问题解决。比方说,工人应该每55秒钟安装好一个副驾驶座椅,那么他的求助就必须在55秒之内得到回复和解决。倘若这个问题不可能在55秒之内得到解决,那么这一失败就等于对供应者与客户之间求助关系的假设提出了质疑:也许是求助信号含糊不清,也许是指定的帮助者收到的其他求助要求太多,忙得无法分身,或者是他解决问题的能力不够。用这种方式不断地对假设进行检验,就保持了整个体系的柔性,使得系统的持续改善和建设性调整成为可能。

这种要求工人立即求助的做法,明显与管理者的直觉相违背——管理者往往习惯于鼓励工人在求助他人前依靠自身的努力解决问题。但那样的话,问题就会被丰田生产体系的实验掩盖起来,不仅没有让众人知情,也不会在整个公司范围内得到解决。假如一开始就让工人们靠自己来解决问题,而后又由他们任意决定问题严重到什么程度时才提出求助,那么事情就会变得更糟糕。不但问题会堆积如山,解决问题的时间也会大大推迟,到那时,关于问题的真正起因可能就无从查找了。

 

丰田工人如何学习规则

如果说丰田生产体系的规则是隐性的,那么它们又是怎样传播的呢?丰田的管理者并不具体告诉工人和主管们如何工作,而是采用一种教与学的方法,让工人们通过解决问题来领悟这些规则。例如,在教第一条规则时,主管会来到工作现场,向正在工作的工人提出一系列问题:

●你是怎样做这项工作的?

●你怎样判断自己做的方式是正确的?

●你如何知道自己的工作成果没有瑕疵?

●如果遇到问题,你会怎样处理?

这一持续发问的过程,使得员工对自己的具体工作领悟得越来越深刻。在经历了多次类似的提问之后,这名员工就逐渐学会了如何按照规则一来设计各种作业。

所有的规则都是通过苏格拉底式的反复提问和解决问题来传授的。虽然这是一种非常有效的教学方法,但是员工获得的知识却是隐性的,所以,只有当管理者有能力并且愿意用这种提问方式来督促工人在实践中学习时,丰田生产方才能够被成功地复制和移植。

规则三:生产线应如何构筑

在丰田公司,构筑任何一条生产线,都必须保证产品或者服务能够沿着简单、确定的路线流动,除非生产线需要重新设计,否则该路线不得轻易更改。原则上,在丰田的任何一条供应链上,都不能有分岔或者回流等干扰正常流程的现象——这就是第三条规则。

为了更好地理解该规则的具体含义,我们再回到座椅安装工这个例子。当他需要更多的塑料螺帽时,就向负责为他供给螺帽的材料处理员申领,该指定供应者又向工厂内部仓库的指定供应者申领,后者则把需求直接发给螺帽厂家发货处的指定人员。通过这种方式,所有参与产品生产和交付的人员——从丰田的工厂到制模公司,甚至到塑料粒子的制造商——都被—条生产线联系在一起。

按照第三条规则设计生产线的时候,关键在于货物和服务并不是朝着任意一个有空暇的员工或机器流去,而是流向某个指定的员工或者机器。如果由于某种原因该员工或者机器不能及时处理,丰田就会将其视为一个问题,这意味着生产线需要重新设计。

然而,每个产品都必须按照简单、既定的路线流动这条规定,并不意味着每条路线只能由一种产品专用。恰恰相反,丰田工厂里的每—条生产线都适用于多种产品类型,通常比其他公司生产线上适用的品种要多得多。

第三条规则不仅适用于产品,也适用于服务,如对求助的回应等。举例来说,如果座椅安装工需要帮助,那么提供帮助的也必须是指定人员。如果该人员不能提供必要的帮助,那么他又会向自己的指定帮助者求助。在丰田的某些工厂里,这样的援助线路可能包括3个、4个或者5个环节,涉及人员从基层的车间工人一直到高层的工厂经理。

第三条规则不仅与关于生产线和共享资源的常规思维相悖,甚至与大多数人想像中的丰田生产方式也不同。照常理来说,当产品或者服务沿生产线流动时,应当流向下一台空闲的机器或者有空暇的员工来处理。同样,大多数人也认为,谁有空闲就应该由谁来提供帮助,而不应局限于某个指定人员。例如,我们对某汽车零件供应企业进行研究时发现,大多数零件郡可以在不止一台压力机上进行冲压或者在不止一台焊台上焊接。在采用丰田方式之前,该公司的做法是把零件传送到下一台空闲的机器上或者下一名有空暇的焊工那里。但自从在丰田公司的指导下采用了丰田方式之后,这家企业的每种零件的生产流程就严格遵循一条流水线。

第三条规则要求所有的线路必须得到明确规定,从而保证线路的每次使用都相当于一次实验。根据第二条规则所设计的线路包含着两个假设:所有与该线路有关联的供应者都是必需的,而任何未与该线路建立关联的供应者都不是必需的。假如汽车零件供应企业的工人们希望转向另一台机器或者焊台进行生产,或者转向非指定的帮助者求助,那么他们就可以下结论:自己的实际需求或实际能力与自己的初始预期并不相符。此外,对于应该使用哪台压力机或者焊机、也不应含糊不清。所以,这意味着工人们有必要重新审查生产线的设计。就像规则一和规则二那样,规则三能够使丰田开展实验,同时又保持了柔性和响应度。

规则四:应如何持续改进

发现问题只是第一步。要持续有效地变革,人们必须知道如何变革以及谁应该负责变革,丰田公司明确地指导员工如何进行改进,而不是指望他们单凭个人经历获得效益。于是,就有了第四条规则。具体而言,规则四规定:对生产作业、工人或者机器之间的工作衔接以及流程路线所做的任何改进,都必须按照科学的方法,在老师的指导下,在尽可能低的组织架构层面施行。

下期预告:本文的下半部分讲到,我们将了解到丰田员工是如何学习科学方法并加以运用的。

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