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量产的重新审视:为何单件生产更高效

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热度622票  浏览9次 时间:2014年6月23日 10:01
工业绞盘
批量制造是最有效率的生产方式,这是大规模生产的基本信条。那么,精益生产传道者特德·杜克洛(Ted Duclos)为何认为,美国能通过单件生产的方式复兴其制造业基地?

“这与很多人的看法背道而驰。”密歇根州科德宝-NOK密封技术公司(Freudenberg-NOK Sealing Technologies;德国科德宝公司与日本NOK株式会社联手创办的合资企业)总裁杜克洛(Duclos)说。经过多年来对生产流程改进问题的潜心思考,他深信自己有了重大发现。

不同于利用大型注塑机使大量热塑材料同时成形(会导致成品良莠不齐)的做法,他提出了一种由多个小型单腔压模机组成的系统,逐个压制出完美无瑕的零件。

听来有些深奥,但它可能是革命性的。一项为期两年的调查发现,采用单腔工艺制造的密封件整体质量提高了20%,且实现了同等程度的成本节约效果。由于世界上几乎所有消费产品都用到了注塑件,因此杜克洛的想法可能影响到全球各地的制造商,尤其是最注重稳定性和质量的汽车、建筑和农业等精密产业。

特德•杜克洛的单件生产理念。

特德•杜克洛的单件生产理念。

早期结果非常喜人。例如,克莱斯勒(Chrysler)就希望将其自动变速箱里的活塞换成一种成本效益更高、重量更轻的替代品。科德宝-NOK公司与塑料原料供应商雪佛龙菲利普斯化工公司(Chevron Phillips Chemical)合作,利用单腔注塑工艺生产出了一种替代活塞,耐用性与原先的铝制活塞相当,但重量轻30%,质量高六倍。整个生产流程不产生废料,且所占用厂房面积减少了20%。克莱斯勒没有透露整体成本节约情况,但该项目赢得了美国塑料工程师协会(Society of Plastics Engineers)颁发的一个创新奖项。

“这非常了不起。”约翰·舒克(John Shook)说。他曾任职于丰田汽车公司(Toyota Motor),现于马萨诸塞州剑桥市管理着精益企业研究所(Lean Enterprise Institute)。他说:“回顾一百年前,亨利·福特(Henry Ford)流水线上的就是单件流生产模式。但是,如何才能把这个理念顺着供应链往上普及?这是一百年来我们一直试图解决的问题。业内有些人仍然停留在旧有的思维模式中。”

试验过但从未被广泛采用的单件成型,也许能成为精益生产中的下一波浪潮。由丰田汽车在上世纪80年代普及开来的精益生产是基于日语中的“改善”(kaizen)原则,意即持续改进。丰田的目标是通过强调准时制库存管理,以及在问题出现时立刻纠正的做法,从而避免任何浪费,这样就能将质量保障结合到生产过程之中。和很多制造商一样,科德宝-NOK公司也曾试图复制丰田的生产模式,他们将库存保持在低位,只生产连续工作流中下一个工序所需。但问题在于,制造商们只是围绕着已有设备重新组织生产。以科德宝-NOK公司为例,这意味着不断提高其大型多腔注塑机的运行效率。不久后,科德宝-NOK公司便和其他大多数企业一样,榨干了现有设备的所有改进空间。他们遇到了生产效率的瓶颈。

因此,在上世纪90年代晚期和21世纪初,世界各地的制造商纷纷开始将生产业务转移到中国等低成本国家。生产率得到了提升,主要是托了低工资的福。但外包有其隐性成本:质量低下(以及由此带来的保修支出),运输成本的增加以及库存水平居高不下。有些公司班师回到美国,却再次遇到了原来的问题,而当初正是这个问题驱使他们选择了走出去:由于技术本身的限制,他们无法进一步提升生产效率。“再多的‘改善’也无法使你绕开设备所固有的限制。”

杜克洛对单腔生产的想法来源于他独特的专业出身。他是拥有杜克大学生物医学工程的硕士和博士学位,以及斯坦福大学的机械工程学位。他于1996年加入科德宝-NOK公司担任技术总监,后又肩负起工程和运营方面的职责,正是在那时他开始对精益生产产生浓厚的兴趣。十年前,他开始思考一个问题,即与工厂相比,为何生物系统能做到如此高效。“不知你想过没有,生物系统的效率高得惊人。”他说,“所有东西都是在细胞这种微型单件流工厂中制造出来的。这些细胞并行工作,组成了维持生命的人体系统。世上存在的所有东西——植物、动物、橡胶密封件——都由这些同时运作的单个‘小积木’堆砌而成。”

他说,单腔成型更接近生物运作模式,无数小型设备以一种高效且行之有效的方式同时工作。将这种方法推而广之,它就能提高整个供应链的效率,同时节约成本。

杜克洛现在面临的最大挑战与当初亨利·福特所面临的非常相似:如何让其他人乃至公司内部打破传统,认识到他所提想法的价值。“我们公司内部对此问题仍然存在争论。”杜克洛说,“客户还没有来要求我们这么做,但我们认为总有一天会走到那一步。”

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