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佳能:诀别流水线——单元式(CELL)生产革新

作者简介:周健,博士,同济大学中国制造业发展研究中心主任

文章类别:制造智慧 |电子期刊号:2013年第2期 总第35期

传送带一条一条被撤除,“无人帮运机”开始逐步消失,自动化仓库也不见了踪影,佳能集团曾经引以为傲的自动化流水线面临彻底的革新。御手洗冨士夫大手一挥,单元式生产革新在佳能集团风起云涌。
 
圆形的工作台边,几个人组成的工作单元完成全部的组装工作。没有了流水线,没有了无人帮运机,也不见了自动化仓库,单元式生产开始成为佳能新的选择。

社长俯身求教
“一提起降低成本,似乎马上就想到产业外输化,但是这样做不过是利用了外输地优越的生产条件,公司本身的生产力并没有改进。”御手洗冨士夫每次回国,看到本国公司空洞化,工厂一片惨淡的情形,痛心而由衷地期望进行一次能够真正提高佳能生产效率的革新。
他仔细地分析了当前的困境:面对产品更新换代加快,品种日趋多样化的势头,以少品种、大产量为前提的流水线生产方式开始显得捉襟见肘,它不仅仅会导致销售机会丧失,还有可能陷入大量库存的危机。如果一味依赖巨额投资的大型生产设备,投资调配就会出现困难。
所以,寻找一种灵敏的、富有弹性的、能够满足小产量、多品种要求的生产方式,成了御手洗冨士夫最迫切的希望。
此时,一家电子零部件厂的代表团来佳能参观,他们对佳能的自动化流水线给予了毫不留情的批评:“这些长长的传送带根本就没必要,佳能完全是在浪费钱”,“把‘无人帮运’这种无聊的东西都合理化了,再也找不到这样愚蠢的事了。”
面对如此辛辣的批评,御手洗冨士夫决定和各位董事一起看看那家电子零部件工厂和一家大型电机制造工厂。他们惊奇地发现对方已经停止了传送带流水作业方式,采取了一种新的、被称为“单元生产”的生产方式--由几个人组成的生产小组从事全部复杂工程,生产出完整产品。
比如日本市场曾经流行的超薄翻盖手机P504i的组装就采用了单元式生产方式。3名女工站在不到3米长的工作台前组成一个单元,所有的手机装配流程都由她们完成。第一名女工的工作是把一块电路板装进上盖板,装好摄像头,拧紧螺丝,完成后放到第二名女工的手边;第二名女工用联线把上下盖板连接起来,传给第三名女工,同时顺手帮她拿上一块电路板;第三名女工把电路板装进下盖板,拧好螺丝,手机装配完成。整个过程不到半分钟,这样一个单元一天可装配手机900部,而以前一条流水线需要14个人作业,每天只能生产1300部。所需零部件都堆放在工作台上,工人不用移动位置,这就减少了机器、半成品和人员移动的损耗。而且还大大节约了空间,装配车间的1/3因此空闲下来。
在参观完工厂后,御手洗冨士夫决定从长浜佳能开始进行生产革新。1998年初,革新运动正式开始。

点评:在否定中前行
表面看来,单元式生产方式对流水线生产方式的否定是生产流程技术性的变化。实质上,这是一种制度创新,是生产观念的革新。单元式生产方式并不像流水线生产方式那样,需要高度的机械化和自动化的流水线,而且很多人也知道这样一种方法,但是为什么大多数人都不愿意去实践呢?因为过去流水线生产方式取得了辉煌的成功。大多数企业被“福特主义”神话所束缚,像佳能这种不断扩大、发展的公司,大型的流水线生产还是一种发展、进步和实力的象征。
然而这一思维却忽略了当今时代个性化需求所带来的巨大变化。御手洗冨士夫从现金流通经营方面考虑,把那些固定大量资金的重、厚、长、大的设备、库存品、半成品视为“恶”,对于样品变更反应迟钝的生产方式也视为“恶”,由于生产过剩将多余的库存品强塞给销售公司来提高销售额的做法更是“恶的极至”。所以,当他发现单元式生产方式后,就毫不犹豫地对传统的流水线生产方式进行了质疑,分析认为:虽然像汽车这样大型产品的组装,单元式生产方式显得有些力不从心,但对于复印机这类产品而言,单元式生产方式加以改进是非常合适的。

流水线撤除行动
“如果生产革新一开始就在整个公司展开,可能会引起强烈的反对,反而会有失败的危险。”考虑到这一点,御手洗冨士夫决定从首先提出改革方案的周边机器事业总部开始改革。
但了解到当时生产总部正在进行“新佳能生产系统的革新运动”,并且取得了一定成果。如果现在马上叫他们进行单元式生产变革,恐怕很难有回应。于是,他干脆避开了总公司的工厂,而把子公司长浜佳能作为了改革的“先头部队”,采用先从周边工厂点燃火种,再扩展到整体的战略。
长浜佳能的生产部长考虑到革新的困难,决定采取逐步推进的方式,从“节省空间”运动切入。
于是他们除去流水线上多余的动作以及生产现场利用无人运送机搬运零件等无用环节。一方面减少了流水线作业者之间的距离,另一方面重新安排工厂的陈设,缩短零件移送的距离,这样一来作业者就不会过于枯燥,工作效率也提高了。由于工厂节约出很多的空间,原本安置在别处的捆包生产线也搬到了激光打印机主机组装生产线的旁边,两者结合使得作业效率一下子提升了。
与此同时,生产主要零件的流水线组装方式向单元式转换的试验也正式开始。为了降低风险,长浜佳能决定从相对简单的激光扫描仪组装生产线开始。因为激光扫描仪组装生产线只有20米,是扫描仪生产线的1/10。
单元式生产进一步缩短了激光扫描仪生产线的距离,以前20米长的流水生产线,现在只用10米长就可以,实际上,相同生产线的产量就是过去的2倍;另外,两边堆放的物料也缩短一半,节省了产品停留在传送带上的时间,节省了整体成本,提高了效率。而且,工厂管理人员、监督人员和技术人员以3个月为一个周期对有浪费的环节进行改善。
当初步的试验顺利进行的时候,打印机主机组装生产线的试验也同步开始。他们不是一口气急于将6条生产线一次性地转为单元式,而是一条一条依次进行变更,也不是极端地采用一个人为一个单元的方式,而是改成10个人一个小组进行作业。
试验开始得并不顺利,从各种数据看,生产效率不仅没有明显提高,反而有所降低。但是“救命女神”最终出现了。生产现场的女工组成了一个10人女性生产小组,她们在每次作业结束后,自主地召开一个小型讨论会,摸索改善的方法。与此同时,现场生产的工人们尽管有所不满,但也渐渐地熟悉了这种作业方式,生产现场开始出现工人积极工作的氛围。在连续召开三天讨论会后,女性生产小组终于提前完成了生产任务,受到她们的激励,其他现场的工人也开始积极地投入工作。

点评:大革新的小步走
任何一项革新通常都会遇到传统势力和员工本能的抗拒,特别是当一项革新是对传统生产方式及理念的否定时,阻力会更大。佳能集团以点带面、由易入难的方式,避免了在没有取得明显革新效果的情况下,就去触动内部最难攻的堡垒,从而使得生产革新“胎死腹中”的情况发生。此外,这种新生产方式还需要员工的积极配合,佳能巧妙地利用了模范小组--“救命女神”的作用,营造积极的革新氛围,使改革顺利发展下去了。

重塑“完整人”
单元式生产实施后,员工的作用日益显著。在单元式生产方式中,劳动者们不是固定在一个位置上,只简单地重复安装或插装某些零部件,而是在同一位置上组装完整一件完全的产品。在这样的生产方式中,劳动者们可以根据组装需要及自己在组装中得到的体会和经验,选择、调整和改进组装操作过程,代替了在一个移动流水线上只是机械被动地安装不同的零部件的方法。一件完整的产成品不是通过所有劳动者的配合来完成,而是由几个劳动者(小团队或小单元)合作,甚至于可以从一个劳动者手中产生,专门化或专业化被综合化或整体化代替。
为了调动员工参与生产革新的积极性,长浜佳能开始调整人事评定办法。其综合企划部部长泽田说:“单元式生产方式更加看重个人工作态度,能力主义的色彩也更加浓厚。”因为单元式生产是一种独立完成型的方式,个人工作态度的评定与过去相比更加容易,因此公司还对大量超额完成定额的个人和集体设立特殊的奖励。
在调整人事评定的同时,佳能还在教育和训练方面投入大量的心力,设立了单独的“三棱镜式单元式生产进修班”。工人在正式投入生产之前,都必须接受专业训练,公司还为此在内部培养指导老师。
工人们在单元式生产中激发了大量的创造潜能,制造了大量的生产设备,这些自己亲自制作的设备被长浜佳能的工人们亲切地称为“机关”。与过去从外面采购的那些昂贵机器相比,这些“机关”非常便宜。就设备投资而言,原来买来的一种检测设备需要600万日元,而自己的“机关”只需50万日元。设备的通用性更是它们被称为“机关”的原因--除了发动机等一些动力装置外,这些设备在不同产品的生产中都是通用的。
另一方面,流水线也不再需要了,取而代之的是工作台。工作台的面积并不大,只有几平方米,常用的为2平方米左右。几个作业者(通常为10人以下)围坐在工作台四周,每个作业者装配后的制品被放在他很方便拿到的地方,一般是右前方,而处在他的下一道工序的作业者也可以很自然地、方便地拿到。因为搬运的距离完全在每个作业者手臂够到的方便的范围内,也就根本不再需要传送带来完成搬运。与之相应的无人帮运系统也被手动推车取代了,同时也节省了大量原用于生产的空间。那些大型的自动化仓库也废弃了,现在只是在单元生产线的旁边放置少量的零部件。到1999年6月,长浜佳能的流水线已经全部消失,同年9月,大型自动仓库也被拆去。
最显著的效果是所需作业者人数不断减少,节约下来的人员可以调到其他需要人的部门充当“机动人员”。如果把人员的价值用金额来表示的话,1998年为5.3亿日元,1999年为6.1亿日元,2000年为7.2亿日元。同时,单元生产方式还带来了面积的节省。2000年长浜佳能节省出来的面积达到10000平方米。
由于人员和面积的节约,佳能的生产成本大幅节约。从数据看,虽然长浜佳能的销售额从1998年的1300亿日元减少到2000年的1020亿日元,但是在此期间除去税金后的纯利润却上升了两倍。

启动员工的马达
在象征福特主义的大批量生产中,除了过度看重生产的标准化、分工化以外,还常常出现轻视个人技能的倾向。标准化的基准是按照作业者的平均生产水平、或者还低于平均水平设置的,单个作业者的努力无法显现出来。
而单元式生产方式下,劳动者与生产产品之间,不再是简单的局部操作关系,劳动者本身也不再只是一个大机器上的“螺丝钉”,他们不仅可以选择操作的顺序,调整操作的流程,还可以将操作的体会和经验,特别是发现的问题,反馈到设计和研发部门,促进操作层与设计层、研发层之间对于产品的共同关心和理解,不断改进产品的设计,提高产品的质量,并进一步降低成本。所以,这种新的生产方式能把隐藏的个人技能充分表现出来,这正好激发了员工的自主性潜能。
因此,在单元式生产方式下,采取合适的人事评定办法和培训方式能更加充分地发掘员工潜能,促使员工不断学习提高,加快公司的创新。

武藤的算盘
进入2001年后,为配合单元式生产革新的深入,长浜佳能的社长武藤开始着手调整直接部门和间接部门的关系。撤去生产管理的专任部署,从制定生产计划到品质保证、产品检查,所有这些职能都将转移到生产现场,由工人亲自制定生产计划,负责产品品质。
“以往流水线情况下,都是首先由生产管理部门制定出大体的规划,然后再传达到生产现场,要制定出最终生产计划,这中间要花费非常多的时间”,武藤说,“而事实上对生产最了解的是生产现场本身。”让生产第一线的工人加入到生产计划的制定中,大大减少了生产计划的制定时间。为了能让每一个间接部门的员工都对生产了如指掌,社长武藤带头将自己的办公室和事务管理部门办公室搬到生产现场的“节省空间”。同时将间接部门的员工轮流调往生产现场。
武藤认为生产革新不仅要建立应对急速增产等特殊情况的体制,更要通过共同的工作,拆去直接部门和间接部门的“隔墙”。他的最终目标是要把长浜佳能建成一个“能够应对各种变故的工厂”。
工夫不负苦心人,单元式生产方式使得佳能的生产速度大为提高,从未完成品到完成品所需的组装时间大为缩短,未组装的零件的库存数量也大量减少。这两者其实是相关的,因为生产周期短了,那么零部件的订货周期也就缩短了,所需要的常规库存量也就下降了。但组装时间缩短可以提高给客户的交货速度,压缩了库存数量也意味着资金占用的减少和成本降低。
例如,在以前,客户必须在3个月提前交单,采用单元式生产方式以后,这一时间缩短为2个月。而且即使在2个星期前接到变更样品的通知,长滨佳能也能很好地满足客户的要求。并且在样品变更的时候,长滨佳能还能在这方面提出很多参考意见,客户反倒又增加了订单。他们所期待的能够应对各种变故的体制已经建立起来了。

点评:彻底修行主义
一场生产革新并不仅仅是生产技术单方面的革新,也关系到更多的相关部门,包括直接部门和间接部门。比如单元式生产只需通过增加和减少生产单元、每个单元的人数或作业速度这一低成本且灵活的方式,就能达到灵活控制生产规模和进行产品更新换代。这对生产计划、库存管理、新产品研发和原料采购都会产生连带影响。如果这些部门能随着单元式革新联动改革,那么就会将单元式生产的作用充分发挥出来,否则其成效就会大打折扣。
事实上,在日本引进单元式生产方式的并非佳能一家,但是从长滨开始,只过了短短两年时间,单元式生产方式就已扩展到佳能集团的各个生产据点,其理念也渗透到各个部门,如此速度和效益在日本还非常罕见。更何况很多企业还只是将这种生产方式局限在部分生产领域中,无法将其广泛应用。

总评:单元式生产的集成思考
单元式生产方式实质上是在吸取了流水线生产方式关于工作分工和流水作业的优点上演化而成的。
在去除原有的传送带情况下,单元式生产并不排斥专业化分工,只是把原来较细的分工变为较粗的分工,原来数十个员工依靠流水线作业完成的工作,在单元式生产方式下通常由3~5人围着工作台完成而已。所谓“极端化的单元式生产方式可以由1个人完成全部作业”的说法,在实际生产中的概率是极小的。
这种较粗的分工,正好避免了迎合“节拍”的需要,将本来有机联结在一起的、流畅的动作组合强行拆开。不必过于追求分工的专业化效率,却可以换到分工的更加均衡。因此,尽管专业化分工的效率有所下降,但是协作的整体效率却可能提高。
当然,单元式生产方式在佳能的成功并不意味着它已经可以全面取代流水线了。因为它并不是在生产效率上完全超过了流水线生产方式,只是运用效率上较小的损失换来生产批量、品种上的较大灵活性,在小批量、多品种时体现出效率来。同时,单元式生产方式相对于日本流行的机器自动化流水线方式,在成本、柔性方面有显著优势。在大规模生产的情况下,中国企业依靠劳动力成本优势进行流水线生产仍然是一种有效的方式。
这并不是说单元式生产方式是非常复杂、中国企业难以学习的技术;也不是说其要求具备的技能只有日本工人才具备,中国工人不具备。
实际上,一些日本企业(包括佳能)已经在其中国工厂中实行单元式生产方式了。佳能大连通过采用“单元式生产方式”一年内提高了3.7倍的生产效率,超过了原来的目标。目前,佳能在华的独资企业10家,合资企业6家已经全部采用单元式生产方式。这足以说明单元式生产方式完全可以在中国实施。
只是在单元式生产下,员工必须对多个工序都比较熟悉,因此企业需要具备稳定的员工结构和持续的培训。而没有了传送带的“监督”,员工开小差难以发觉,为了确保员工能全身心地投入工作和与团队密切配合,传统的人事制度也面临着改革。此外,作为一种新的生产方式,缺乏流水线那么悠久细致的工作研究,没有完善的作业标准,员工如何进行自主改善,不仅仅需要员工自觉积极参与,还需要相应专业技能。这些因素对中国企业采用单元式生产都是一个挑战。
所以,在中国劳动者素质普遍偏低的情况下,中国企业在采用这种生产方式时还需谨慎。而对于那些企业历史较长、人员较稳定、专业技能基础较好、内部培训正常展开的企业,如果面临着小批量、多品种化的市场环境转变,不妨试试单元式生产方式革新。

编后语:佳能的单元式生产使多品种、少批量、多技能,快速交货变得更加可能。实际上,一些日本知名企业,除佳能以外,如松下公司也在实施单元生产,并取得了卓越成效。卓制公司将于2013年4月开始正式与上海松下工厂正式合作,展开一系列单元生产方式的培训与现场辅导服务,希望为中国的制造业践行者雪中送炭,添砖加瓦。

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