我们来看一个实例。我国某特大型企业(副部级企业),生产重型汽车,原隶属于机械工业部,职工3万余人。机械工业部被撤消后,该企业一度陷入严重的困境,几乎到了停产状态。前年该企业被丁放到地方,同时进行重大改革,裁减职工1万人,与国外企业进行合作(琅典)重型汽车行业,现已基本走出困境,精神面貌很好。该厂现在的主要产品有:10~20吨及以上的重型汽车,军用特种重型汽车。民用汽车年产量5000台左右,并呈现逐年上升趋势。全厂上下很重视抓内部管理。在我们去工厂参观时了解到,该厂现在存在这么一个主要问题:据说全厂没有一个人能说出生产一辆车究竟需要花多少钱!该厂形象池,总结了目前的状况为:用耗子把一下,可以把出一大堆钱来;再用梳子梳一下,又可以梳出一大把钱来;最后再用铲子刮一下,还可以刮出一些钱来。我特别同意它的形象比喻,这可能是固有企业的比较普遍的状况、现象,这是一个通病。我不知道在座的企业是否有这种现象。您打算采用什么方法来改变这种现状?您打算使用什么样的专业人才来完成该任务?这个问题值得思考。由此引入我们今天主要讲“工业工程”。在座的企业家知道工业工程专业体系的不多。首先我们需要了解工业工程专业,这个专业在国外尤其是在西方工业发达国家是比较成熟的学科体系,很规范。从北美看已有上百年历史,日本已有好几十年的历史,工业工程专业结构用一句很通俗的中国话就是“技术加管理”。工业工程它的使命简单说是提高工作效率和生产率,降低成本,把技术和管理有机地结合起来,实现提高生产率目标和增强企业竞争力。从这么多年来的历史发展看,最成功的行业是汽车,最成功的国家是日本,水平最高地区是北美。应用工业工程与不应用工业工程究竞有多大差别,回想一下,上上个世纪汽车己能生产,但是汽车产品只能作为贵族的奢侈品,可是到上个世纪即二次大战之前,汽车已可以成为普通老百姓的大众消费品。这是什么原因会有这么大的飞跃呢?实际上是生产效率的提高,对于我们搞管理的人来说,成本从什么角度降低有一个规模效率,没有一定的生产效率,成本肯定下不来,价格也降不下来,普通老百姓也消费不起。现代工业工程已远远不是只在汽车行业,现代工业工程在所有的其它的行业,在服务性的行业,在社会系统、政府部门都有非常广泛的应用,像美国的亚特兰大奥运会的交通体系规划就是请某大学的工业工程系的专家来做的,那么工业工程专业从现在看西方国家是比较规范的、成熟的学科,给这些国家工业的发展、国民经济发展做了巨大的贡献。回头看我们国家的状况,长期以来,我们大学基本上都没有设立这个学科刚开始引入“工业工程”这个基本概念也只有十年的历史。整个社会主义国家都没有工业工程这个体系,在社会主义国家工业工程基本上是一个空白。从80年代学术界与国外交流频繁,逐渐了解了西方国家的工业工程学科体系,再经历了改革开放,从计划经济到市场经济,在这种情形下,认为我们国家应该开展这方面的工作,清华大学在去年年底正式成立了工业工程系。从我了解情况看,我们国家的企业缺乏大量的工业工程方面的人才,加入WTO以后,如果政府方面没有非常强的保护能力,我们国家的企业与国外公司同行不具备抗衡的能力,差别在哪?有技术上的差别也有产品上的差别。是否技术和产品具备之后就可以竞争了,完全不是。国外有这种例子,我想我国今后也会有更多例子。我举例来说,日本有一个生产医疗仪器公司,日本的医疗仪器在世界上是最好的,在80年代它的产品很受市场欢迎,它的产品是供不应求的,就是这样一个公司,在90年代却突然倒闭了,经过专家会诊,发现内部管理,工业工程方面没有做好,日本是工业工程做得比较好的国家,也有失败的案例。从这些方面来看,这就是为什么我们要开展工业工程,因为我们企业与国外企业相比缺乏大量的工业工程方面的人才。从今后发展趋势来看,今后肯定需要大量的工业工程方面的人才,不光是生产企业包括服务行止、政府部门、社会系统部门等等。
工业工程是致力于提高工作效率和生产率,降低成本,把技术和管理有机地结合起来,实现提高生产率目标和增强企业竞争力的工程学科。我们国家是工科体系技术上专业设置比较全,管理类也有。是不是只抓两头就行呢?技术和管理只分开抓两头就可以了,不是,实际上应把技术和管理有机地结合起来。简单的说,这就是工业工程的工作,工业工程就是这样的体系,工业工程是一个桥梁,就是把技术和管理结合起来,而不是独立分开的。
现代工业工程的核心方向:运筹工程,制造工程,信息工程,人因工程。
其中“运筹工程”方向它包括基础运筹学,针对物流开展一些规划、生产运作管理方面的工作。我们所说的生产运作管理属于物流,物流是很热的工作,北京市把抓物流工作作为今后新的经济增长点。物流——商品实物的流动,从最开始的房、材料生产,一件商品生产过程要经过好几个不同的企业生产,生产领域中逐步改变形状特征、性能特征一个增值过程,进入流通领域后,它不是一出厂就马上到顾客手上,它还要经过中间的批发、零售商最后到顾客手上。所以一个物流系统从粗来分有生产领域的物流,有流通领域的物流。今天我要介绍的专题是生产领域的物流,主要以一个企业内部的生产过程的形式来讨论。
如果追溯到最早上上个世纪未、到上世纪初即1900年前后,在1900年之前,生产过程的管理基本上谈不到真正的管理,更谈不到科学管理,基本上是作坊式的、很低级的一些运作过程。到上世纪初泰勒推广一套卓越研究的科学管理体制。在1910年福特汽车公司通过零部件互换原理、作业单纯化原理、移动组装作业,使得整个生产效率提高,提高了几十倍、几百倍,使得小轿车从贵族奢侈品进入到普通老百姓家中,若生产效率只提高5%、20%是不能达到这个水平的。一直到二次大战之前,生产管理已有基本模式,但谈不上科学,比较单一。到二次大战期间派生一个新分支就是“运筹学”,运筹学与其它专业学科体系不大一样。只是在二次大战期间,美国的一些军事部门有工作上的需要,做了一些零散的工作,当时并没有认为这些工作属“运筹学”。比如计算高射炮的提前角的最优角怎么计算,美国海军部门的后勤保障怎么规划。这些工作不是凭经验和拍脑袋就能做的,于是组织一些专家为战争服务而开展工作,二次大战结束后,这些工作在民间产生了需求,这时候人们认识到我们应该系统开展这门学科的工作,称它为“运筹学”。像生产领域、交通领域、计算机系统、服务系统等等,“运筹学”在这些领域非常活跃。而且,从生产过程管理来看,还有另外一些情形,二次大战之后的前20年由于社会对物质总需求比较大,生产的东西都能卖出去,进入60年代之后需求多样化的出现,以多品种、小批量的生产装置,在满足市场多样化需求的前提下,提高生产率、降低成本,生产过程的管理不再是以前的经验化的模式,而是更加需要科学化的。进入60年代后,“运筹学”在生产管理中普遍开始了应用,这时生产管理真正上升到一种科学管理的层次。进入70年代一直到现在就产生了比较成功的生产管理模式,具有代表性的生产管理模式有以下几种:MRP——美国开发的物料需求计划,JIT——日本开发的准时制生产模式,OPT——以色列开发最优生产计划。最具代表性是前两种模式。下面简单介绍一下MRP和JIT模式。
一般来说,一个企业内部生产过程管理有两种方法:1、物料需求计划MRP 2、看板方式JIT,还有外部管理:供应链管理。一个企业自身生产并不是独立于其它外界的,也可能你的原材料是上游企业的一个成品,你的成品又可能是下游企业的原材料,这实际结合起来就是供应链的模式。
有原材料的供应商,有库存,经过一系列工序加工,中间过程也有可能有库存,到成品。成品之后可能成为下游企业的原材料,也可能直接送到流通领域,经过西己送中心,再送到一些零售商,最后交到顾客手里。MRP管理基于什么样的思想呢?在60年代以前生产过程的管理并没有科学化的管理,到60年代以后的生产过程管理逐步进入科学化,生产过程可以合理为一个库存系统,不光是企业的最终产品,甚至各个工序的生产过程也是一个生产与库存的模式。在这个模式下,管理生产过程可以把它划分为各个阶段各个地点的库存的监控,库存的管理有它的一套方法,加工纽装业生产中的原材料、零部件的库存管理,与最终产品或用于维修服务的零部件库存不同,不应当作独立项目看待。对它们的需求是根据由它们纽装而成的最终产品的需求所决定,属非独立需求,亦称相关需求。在各时间区段内,对最终产品的需求一经确定,有关时间区段内的对相关零部件的需求就可计算出来。MRP是在某个时间段对库存进行监控并进行计划和管理。下面的图很简单一目了然就能看出。
最终产品需求是独立需求,要形成一个最终产品需要一系列的零件和部件,每个部件可能又需要更细的零件和它组成,所以最终产品是独立需求,这个结构就是物料清单(BOM)这是MRP物料需求的一个很重要的信息。MRP与传统计划方法的基本的区别就是最终需求尽管是比较均衡的可以用比较好的方法,从理论上也证明最优的方法,物料需求管理方法,根据物料需求的相关需求却不能用这种方法,条件不适合,差别很大,这就是再订货,也,再订货点是通用的专业术语,在生产过程中是补充点。所以再订货,点法用于零部件的库存控制是不适宜的。MRP的基本原理:从最终产品的生产关系计划(MPS)导出对相关物料的需求量和需求时间。根据物料的需求时间和生产(订货)来确定其开始生产(订货)的时间。要进行MRPS要有几个主要的组成过程:主生产计划,生产周期称时间区段,有了这些信息后可以做MRP的基本工作,物料需求计划,首先上层有个主生产计划,产品文件结构主要基于物料需求清单,还有现有库存信息,库存不是最终产品,而是包括中间各个地点的再制品,由它进行综合计划,计划之后产生输出的人员、生产能力的安排以及采购、生产调度等事项。下图是MRP的计算机信息管理系统。
早期的MRP计划功能很强,可以把计划做得很清楚,但它缺乏一个功能,生产能力的规划。根据市场需求的状况,做一个全盘的生产计划,可能一周安排一个生产计划也可能一个月,但忽略能力的计划,早期MRP不具备这个功能,而到闭环的MRP增加了这个功能,生产能力需求计划,高峰与波谷时如何调整。到80年代时,MRP进一步发展,由于计算机网络技术的发展形成了MRPⅡ。原来的早期的MRP(物料需求计划)到80年代功能加强,增加了企业需要的管理功能如成本、人力资源,就成为MRPⅡ即制造资源的计划,是早期的MRP系统加一个财务会计功能管理包括人力资源管理,MRPⅡ进一步发展到90年代名称又改变成ERP。
下面介绍丰田公司管理系统(JIT),丰田生产系统是50年代丰田公司准备上汽车时,由当时大野麦先生到美国考察走访福特公司后,决定坚决搞自己的模式,不学西方。50年代在美国商业领域里有一套新的模式超市管理,大野先生就受超市的管理模式启发搞了一套生产管理模式,取名为准时制生产模式(JIT)。日本企业是很有代表性的,丰田公司走的是低成本、低价格、高质量,按这套模式经营企业。如何获取高的利润,因为成本+利润=价格,利润=价格-成本,所以只能降低成本。如何管理,如何降低成本,必须彻底排除浪费,对于浪费只能使成本增加的生产诸因素,不会带来任何附加价值的诸因素。共有7种浪费:1)过量生产的浪费 2)等待的浪费(工作等待、人员等待、设备等待) 3)搬运的浪费 4)库存的浪费 5)动作的浪费 6)工序安排中的浪费 7)不合格品的浪费。有一点值得一提的是第5条动作的浪费,就是说在一线生产的工人,你完成某项工作,就五个规范性动作、应按标准做。比如手伸高抓工具转身时,要按一个方向转90,就不能向另一个方向去转,这样做就是动作的浪费,这是丰田公司特别强调的,就是早期搞的卓越研究。
丰田公司准时制管理模式支柱型的概念:自动化和少人化,自动化——含义是质量保证体系。这里有两个运行机制,包含很多的内涵,(1)设备运行机制:使设备或生产线能够自动检测不良产品,一旦发现异常或不良产品RF自动停止。(2)管理机制:生产第一线的设备操作工人发现产品或设备问题时自行停止生产。这是自动化的含义要求的,充分体现日本准时制管理的精髓,这一点与美国MRP是不一样。还有不一样的就是生产线的安排,弹性作业人数——“少人化”。丰田公司根据生产量的变动,弹,性增减各生产线的人数:U型生产线。尽量用较少的人力完成较多的工作。实现方法:“多面手”。
准时制——Just In Time(JIT):“只在必要的时候,按必要的量,生产必要的产品”简称JIT。这是大野先生在美国考察时发现新型的领域——起市,发现超市没有大量库存,货上架后当时清点,如采不够,马上补上去,大野先生受到启发,把自己的生产过程按这套模式去做,用JIT模式,各个环节按这个模式去做。从原材料初步加工、零件加工、构件纽装、最终产品全部按照这个模式去做。丰田公司从50年代末期、60年代初期开始做,一直做到80年代中期才在国际上有很大影响,这是几十年现场的摸爬滚打的结果。MRP西方国家这套物料需求计划模式,实际上是把生产系统合理为一个库存系统来管理和计划。丰田公司不按这一方式管理,库存有很多问题,丰田公司不需要有多的库存,中间很多环节不需要有库存,如果有当然有好处的,但是库存多了掩盖很多问题,不利于管理质量的提高,举一个很形象的例子,看下图。
像水库里的水位很高时(库存),掩盖了石头(问题),水位很低时,石头(问题)都冒出来了。如多品种化、计划变量、产品缺陷、设备故障、交货延迟、能力差等一系列问题都露出来了。按JIT这套模式好像不太符合常规,库存多了不是很好吗?可丰田公司就是要把库存降下来,不是一步到位,丰田公司这套系统搞40、50年才逐步降下来,哪冒出,哪有质量问题就想办法解决。我98年去丰田公司,当时公司的一个副总经理讲他年青时在丰田公司的发生的一件事,60年代组装线生产质量很差,他当时负责,组装线一发现问题,把整台车挪出来,很费劲,劳动强度很高,于是他设计一个机构,一发现问题,把车很快挪出来,很轻松,减少了劳动强度。当时大野先生下去视察时发现这件事很生气,狠狠地批评他,他当时特别难过。第二天,大野先生找他谈并告诉他并不是为难他,说他的思路不对,他为现场工人着想降低劳动强度,可他掩盖了生产过程的问题,有质量问题,他为什么不解决质量,从这个方面他助长了质量问题。这是一个简单的例子。MRP方式是个以计划为主的方式,是推动式的生产过程,而JIT是一个拉动式的方式,各个地方没有库存,是靠看板模式来运作。在需要的时候,按照需要的量,生产需要的东西,是准时化。不要产生过量的生产,生产计划只下达到最后工序,前面没有详细的生产计划,这与西方的MRP的完全不一样的,MRP生产计划要下放到各个工序里来,而且T它只是下达到最后工序,按照你需求的零件或部件往前面来拉动,用看板传递信息,所以它是没有库存了,这是与别的生产管理显著的区别。丰田生产系统有准时制(看板方式)、人旁“自动化”(质量保证机理)。对于两种模式,我们简单做一个比较。MRP是以计划为核心,是有库存的,JIT基本上不需要计划,只是把计划下达到最后一个工序,靠看板传递信息。MRP为推动式,JIT为拉动式的。MRP对市场需求变化要求不高,JIT要求市场需求较平衡;两者均具有明显的地域背景和文化特征;两者的开发过程均为“从下至上,,都可以看作一个集成的综合的企业管理系统,都是从生产底层走起来的,从管理着手一直走到上层,包括财务管理、人力资源管理。
有些资料关于八十年代美国和日本产品包括汽车、半导体、空调、彩电数字的简单比较,还有90年代美国、日本、德国生产率趋势的比较。在这里不详细解释。
对于我国基本现状,尤其是国有企业面临着深化改革的攻坚阶段,加入WTO后所面临的严峻挑战,怎样参与国际市场的竞争,如何增强自身企业的竞争力,不是有技术有产品就可以高忱元,比,我们企业与国外企业相比缺乏竞争力,很大的制约发展就是缺乏工业工程人才。管理要上水平,企业要升级换代。走哪一条路,现在目前企业面临如下问题:现象1:有的企业花大量的外汇购买国外先进的MRP(或ERP)软件,成功的案例寥寥无几,失败的案例比比皆是。有的企业买一套管理软件花上百万美元甚至上千万美元,可是成功的应用不多。这是为什么呢?因为国外的软件只是最终的工具工具拿来就能用吗?可是并不是这样的,管理软件必须和管理模式相结合在此基础上实现信息化。所以国外软件不好用,是因为国内企业根本没走国外企业的管理模式。像MRP物料需求管理模式计划功能那么强,对于国内企业是有相当难度的,现象2:有的企业尝试用看板方式,却很难正常运作。因为不能深刻领会看板模式,怎么做。我曾经到有的企业参观,车间里到处放着看板,还有很大的仓库。这是不伦不类的方式。丰田公司的看板模式根本没有仓库,丰田公司经过40多年才一步步走到现在,而我们企业想在短时间做到是根本不可能的。所以,现在许多软件公司开始开发具有',中国特色"的管理软件;但基本上都是从财务管理软件开始做起,做完上层后打算最后再去做生产过程的管理。对于软件公司来讲都不愿意涉及生产过程的管理,企业用户也是这样。以这种“从上至下”的方法能否成功地开发企业管理软件?很难说。我们清华大学现在做了些这方面的研究,适合中国企业的模式,可以考虑将MRP和JIT两者结合起来,并根据企业的特点加以改良。如企业内部主要零部件可以采用看板模式,外部(供应链部分)可以采用MRP模式,并适当地设置中心缓冲区;研究工作表明,它是过度期一种可行的方法。我们的一些文章已在美国发表。但这里我们建议企业要重视数据即数据的规范性、及时,性和准确性,我们常说“三分技术、七分管理、十二分数据”。还要有管理层的支持即“一把手工程”,没有一把手工程,是绝对做不好的,以及员工培训。要注意科学管理的基础,需求预测有一定的可靠性。
最后再对企业提几点建议:企业要转变观念,建立科学的管理基础,适用软件的选择:最大、最全不一定最好,项目的适当实施:系统的引入与管理变革必须结合
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