運(yùn)用5S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)推進(jìn)車間實(shí)施TOC瓶頸管理
摘要： 5S現(xiàn)場(chǎng)管理是生產(chǎn)系統(tǒng)推行TOC瓶頸管理的工具，使TOC瓶頸管理工作開展簡(jiǎn)單易行；瓶頸管理的思想，為5S現(xiàn)場(chǎng)管理工作的開展提供指導(dǎo)，指明方向。
瓶頸管理（TOC）于90年代在西方國(guó)家迅速發(fā)展起來，是由高德拉特博士創(chuàng)立，它把企業(yè)在實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過程中現(xiàn)存的或潛伏的制約因素稱為“瓶頸”或者“約束”（Constraint）。通過逐個(gè)識(shí)別和消除這些“瓶頸”，使得企業(yè)的改進(jìn)方向與改進(jìn)策略明確化，從而達(dá)到幫助企業(yè)更有效地實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的目的。
瓶頸管理的基本思想：將所管理的對(duì)象抽象成一條鏈條，任何鏈條都至少存在一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)及瓶頸或系統(tǒng)的約束。薄弱環(huán)節(jié)決定了鏈條最終的承載量（即系統(tǒng)的有效產(chǎn)出），是系統(tǒng)（鏈條）進(jìn)一步提升產(chǎn)出水平（鏈條的承載量）的制約因素。因此，系統(tǒng)管理的關(guān)鍵是管理系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的一切優(yōu)化都應(yīng)該圍繞系統(tǒng)的最薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行。
瓶頸管理理論有9條原則：
原則一、追求物流的平衡，而不是生產(chǎn)能力的平衡，只生產(chǎn)最需要的產(chǎn)品。
原則二、系統(tǒng)的“瓶頸”決定“非瓶頸”的利用程度，瓶頸工序限制著系統(tǒng)的產(chǎn)出能力，非瓶頸資源的充分利用不僅不能提高產(chǎn)銷率，而且會(huì)使庫(kù)存和運(yùn)行費(fèi)增加。
原則三、允許在非關(guān)鍵資源上安排適當(dāng)?shù)拈e置時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)中“非瓶頸”的安排使用，應(yīng)基于系統(tǒng)的“瓶頸”。做功和做有用功有很大的差別，對(duì)于非瓶頸工序，如果100%利用，但是后序的瓶頸工序只能消耗70%，那么非瓶頸工序做了100%的功，但只有70%為有用功，另外30%是無用功，只能增加庫(kù)存和在制品的增加，并不能提高系統(tǒng)的有效產(chǎn)出，轉(zhuǎn)化為成品銷售出去。
原則四、保持瓶頸資源100%的有效利用，盡量增大其產(chǎn)出，不使其因管理不善而中斷或等工。“瓶頸”工序上一個(gè)小時(shí)的損失等于整個(gè)系統(tǒng)的一小時(shí)損失。
原則五、有效利用“非瓶頸”資源，減少批量，增加批次，以降低在制品庫(kù)存和生產(chǎn)提前期。
原則六、“瓶頸”控制庫(kù)存和產(chǎn)銷率。企業(yè)的“非瓶頸”應(yīng)與“瓶頸”同步，庫(kù)存水平只要能維持“瓶頸”上的物流連續(xù)穩(wěn)定即可，這樣，“瓶頸”也就相應(yīng)地控制了庫(kù)存。
原則七、加大瓶頸資源上的加工批量，運(yùn)輸批量不必等于加工批量。①運(yùn)輸批量，是指工序間運(yùn)送一批零件的數(shù)量；②加工批量，指經(jīng)過一次調(diào)整準(zhǔn)備所加工的同種零件的數(shù)量，可以是一個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)批量之和。
原則八、批量大小應(yīng)是可變的，而不是固定的。同一工件在瓶頸資源和非瓶頸資源上加工時(shí)，可以采用不同的加工批量，在不同的工序間傳送時(shí)可以采用不同的運(yùn)輸批量，其大小根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)決定。
原則九、考慮系統(tǒng)資源瓶頸，用有限能力計(jì)劃法編排作業(yè)計(jì)劃，提前期是作業(yè)計(jì)劃的結(jié)果。瓶頸管理不采用固定的提前期，而是考慮計(jì)劃期內(nèi)的系統(tǒng)資源瓶頸，先安排瓶頸資源的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，并作為基準(zhǔn)，把瓶頸資源之前、之間、之后的工序分別按拉動(dòng)、工藝順序、推動(dòng)的方式排定，然后編制非關(guān)鍵件的作業(yè)計(jì)劃。
假設(shè)一個(gè)工廠或生產(chǎn)車間有四個(gè)工序分別為工序A、工序B、工序C、工序D，各個(gè)工序的單位時(shí)間的產(chǎn)出分別為，工序A：6件、工序B：5件、工序C：3件、工序D：4件，如圖1。
通過圖1，很容易得出，這個(gè)工廠單位時(shí)間的產(chǎn)出為3件，制約工序或瓶頸出現(xiàn)在工序C。按照TOC瓶頸管理的理論，需限制工序A、工序B、工序D單位時(shí)間的產(chǎn)出為3件，工序A的利用率為50%，工序B為60%，工序D為75%。
如果生產(chǎn)過程為整個(gè)產(chǎn)銷系統(tǒng)的瓶頸，按照TOC瓶頸管理的理論，管理系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)，提升生產(chǎn)系統(tǒng)的能力，需要通過增加設(shè)備、人員或改進(jìn)工藝提升工序C的產(chǎn)能，提升到4件，那么這個(gè)工廠產(chǎn)出由3件提升到4件，效率提升30%，效果明顯，而其他三個(gè)工序不需要投入，此時(shí)圖形變成圖2。
如果再進(jìn)一步提升生產(chǎn)系統(tǒng)的能力，需要對(duì)工序C和工序D進(jìn)行改進(jìn)提升，使之達(dá)到5件能力，那么只有工序B、C、D的產(chǎn)能利用率達(dá)到100%，工序A的利用率為83%。
通過圖1、圖2，很直觀的會(huì)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的的瓶頸工序在哪里，有針對(duì)性的采取措施，或限制非瓶頸的產(chǎn)出，以降低在制品數(shù)量和庫(kù)存，或提升瓶頸的能力，以使整個(gè)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出提升，滿足市場(chǎng)需要。
而現(xiàn)實(shí)中的工廠中，工藝、工序要遠(yuǎn)比圖1的模型要復(fù)雜的多，還要受到眾多制約因素限制，如人員不足、設(shè)備故障、空間不足、工序產(chǎn)能占用、品種切換、質(zhì)量報(bào)廢、原料供應(yīng)、排產(chǎn)協(xié)調(diào)等因素均會(huì)引起各個(gè)工序產(chǎn)能的波動(dòng)，生產(chǎn)和市場(chǎng)的波動(dòng)是絕對(duì)，時(shí)時(shí)存在的，表現(xiàn)出來的就是瓶頸在不同的工序間變化，很難像圖1中的模型一樣清晰的給出各工序的能力，找出瓶頸，加以改進(jìn)或限制非瓶頸的產(chǎn)能。
在此種情況下如何運(yùn)用TOC瓶頸管理理論，提升系統(tǒng)的有效產(chǎn)出呢？采用何種方法找出瓶頸呢？5S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)，提供了簡(jiǎn)單有效的實(shí)施方法。
5S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)起源于日本，包括整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seiketsu）和素養(yǎng)（Shitsuke）五項(xiàng)活動(dòng)，是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各種生產(chǎn)要素（主要是物的要素）所處的狀態(tài)不斷進(jìn)行管理改善的活動(dòng)。5S就是由這五個(gè)單司首字母5個(gè)S組成。5S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)是一項(xiàng)基礎(chǔ)管理工作，在日本企業(yè)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用和不斷改進(jìn)提高，實(shí)踐證明已經(jīng)取得了很好的效果。[3]
5S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)五大元素的內(nèi)涵，用幾句話簡(jiǎn)單概括就是：
1S整理（Seiri）：區(qū)分有用和無用，清除非必需的東西、物品，消除身邊的浪費(fèi)。整理的目的在于騰出空間，防止誤用，塑造清爽的工作場(chǎng)所。 2S整頓（Seiton）：對(duì)有用的物品、物料，明確數(shù)量，有效標(biāo)識(shí)，定位、定量擺放整齊，創(chuàng)造易于維持的現(xiàn)場(chǎng)。整頓的目的在于使工作場(chǎng)所一目了然，工作秩序井井有條，避免尋找的時(shí)間浪費(fèi)。
3S清掃（Seiso）：創(chuàng)建清潔的工作現(xiàn)場(chǎng)，清除工作現(xiàn)場(chǎng)的臟污，清除設(shè)備上的灰塵、油污，對(duì)異常設(shè)備、工裝夾具進(jìn)行檢修，使崗位干凈整潔，設(shè)備保養(yǎng)完好。清掃的目的在于發(fā)現(xiàn)已有的或潛在的設(shè)備、物料的問題，并及時(shí)采取糾正、預(yù)防措施，穩(wěn)定品質(zhì)，爭(zhēng)取零故障。
4S清潔（Seiketsu）：切實(shí)遵守既定規(guī)則，將前面三個(gè)S的實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化、制度化，并維持效果。清潔的目的在于形成慣例，形成一套標(biāo)準(zhǔn)程序、方法，并且每個(gè)人都遵守。
5S素養(yǎng)（Shitsuke）：養(yǎng)成一種習(xí)慣。通過外在的行為規(guī)范來引導(dǎo)，培養(yǎng)具備良好素質(zhì)習(xí)慣的員工，提升人的品質(zhì)。
5S只需要全員充分理解其行動(dòng)目的就可以迅速開展，不需要特殊培訓(xùn)，即便是剛加入公司的新員工也可以馬上行動(dòng)。
首先通過不斷的5S管理活動(dòng)，降低不必要的空間的占用，減少尋找的浪費(fèi)，消除設(shè)備故障，延長(zhǎng)設(shè)備的壽命，異?，F(xiàn)象明顯化，及時(shí)調(diào)整作業(yè)，員工養(yǎng)成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧?xí)慣，提高產(chǎn)品品質(zhì)，消除質(zhì)量損失，不斷減少生產(chǎn)波動(dòng)，不讓由于異常生產(chǎn)波動(dòng)而導(dǎo)致的“假瓶頸工序”出現(xiàn)。
由于不斷減少生產(chǎn)波動(dòng)，全系統(tǒng)得以改善，不必找出圖3中到底哪個(gè)工序是瓶頸工序，在無形中，通過簡(jiǎn)單的方法提升整個(gè)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出能力，圖3就會(huì)變成圖4的情形。
生產(chǎn)波動(dòng)不斷減少，通過再進(jìn)一步進(jìn)行整理，區(qū)分有用和無用，發(fā)現(xiàn)不必要的生產(chǎn)品——不能第一時(shí)間銷售出去的產(chǎn)品，進(jìn)行清理，并調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，只在生產(chǎn)需要的時(shí)候，才按需要的量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品，使每個(gè)工序所生產(chǎn)的產(chǎn)品均為必需生產(chǎn)的產(chǎn)品，不生產(chǎn)預(yù)見性庫(kù)存，非瓶頸工序生產(chǎn)的產(chǎn)品均為瓶頸工序生產(chǎn)所需部件，消除因非瓶頸工序生產(chǎn)不需的產(chǎn)品而導(dǎo)致瓶頸工序無料加工的情況，充分發(fā)揮瓶頸工序的產(chǎn)能力。這時(shí)不需要找出那一個(gè)工序是瓶頸工序，只要知道工廠現(xiàn)在最需要生產(chǎn)的是什么產(chǎn)品，讓所有工序?yàn)樯a(chǎn)最需要的產(chǎn)品而工作，就可以提高整個(gè)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出。
如果每個(gè)工序經(jīng)過第一步整理，不再生產(chǎn)不必要的生產(chǎn)品，通過5S管理活動(dòng)中的第二步整頓，對(duì)必需生產(chǎn)的物料在制品庫(kù)存，清點(diǎn)數(shù)量，進(jìn)行標(biāo)識(shí)，劃定存放區(qū)域。找到最后一個(gè)待加工在制品庫(kù)存不斷增加的工序，那么這個(gè)工序即為瓶頸工序。如圖5，A工序的產(chǎn)能為6件、B工序的產(chǎn)能為5件、C工序的產(chǎn)能為4件，D工序的產(chǎn)能為4件，工序D之前一定不會(huì)存在待加工的在制品庫(kù)存，除非D工序出現(xiàn)故障不能正常生產(chǎn)；單位時(shí)間A工序生產(chǎn)6件，B工序生產(chǎn)5件，每單位時(shí)間在B工序前產(chǎn)生一件庫(kù)存，同樣C工序前會(huì)產(chǎn)生1件庫(kù)存，隨時(shí)間的推移，待加工的在制品庫(kù)存會(huì)不斷的增加，找到最后一個(gè)待加工在制品庫(kù)存不斷增加的工序，這個(gè)工序就是瓶頸工序。
按照TOC瓶頸管理原則一，追求物流的平衡，而不是生產(chǎn)能力的平衡，就是要限制前面非瓶頸工序的產(chǎn)出速度。對(duì)每個(gè)工序的在制品存放區(qū)進(jìn)行評(píng)定，重新設(shè)定區(qū)域大小，在保各工序入料安全的情況下，設(shè)定圖6為B、C兩工序間的在制品庫(kù)存上限與安全下限，并對(duì)存放區(qū)域進(jìn)行可視化的現(xiàn)場(chǎng)管理，在制品庫(kù)存一旦達(dá)到上限，前面的工序必需停止生產(chǎn)，低于下限啟動(dòng)生產(chǎn)，從而達(dá)到物流的平衡。這是整頓的作用，也是對(duì)生產(chǎn)組織方式的改進(jìn)，員工根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的存料情況即可調(diào)度生產(chǎn)，達(dá)到物流的平衡。
按照TOC瓶頸管理原則二，系統(tǒng)的“瓶頸”決定“非瓶頸”的利用程度，瓶頸工序限制著系統(tǒng)的產(chǎn)出能力。設(shè)定每個(gè)工序在制品庫(kù)存上限與安全下限，并對(duì)存放區(qū)域進(jìn)行可視化的現(xiàn)場(chǎng)管理后，所有工序的生產(chǎn)啟動(dòng)與停止，加工速度完全取決于瓶頸工序的加工速度。瓶頸之前的工序由于受到在制品庫(kù)存上限的限制要求，不能滿負(fù)荷生產(chǎn)，而是按照瓶頸工序的節(jié)拍進(jìn)行生產(chǎn)，瓶頸之后的工序由于沒有更多的物料輸入，也只能按照瓶頸的能力和節(jié)拍進(jìn)行生產(chǎn)。這樣也首先要滿足TOC瓶頸管理的第三條原則，允許在非關(guān)鍵資源上安排適當(dāng)?shù)拈e置時(shí)間，否則無法實(shí)施。
按照TOC瓶頸管理原則四，保持瓶頸資源100%的有效利用，盡量增大其產(chǎn)出，不使其因管理不善而中斷或等工。每個(gè)工序在制品庫(kù)存設(shè)有上限與安全下限，安全下限的目的就在于保證瓶頸資源的100%的利用，不會(huì)因?yàn)榍靶蚍瞧款i資源的波動(dòng)而影響其利用率，如圖6第二圖的方式，即便前面非瓶頸工序生產(chǎn)出現(xiàn)波動(dòng)，還有至少6到8個(gè)單產(chǎn)品的緩沖。經(jīng)過對(duì)瓶頸工序現(xiàn)場(chǎng)管理的大力改善，可以消除瓶頸工序的生產(chǎn)波動(dòng)，使瓶頸工序的產(chǎn)能穩(wěn)定發(fā)揮。
按照TOC瓶頸管理原則五，有效利用“非瓶頸”資源，減少批量，增加批次，以降低在制品庫(kù)存和生產(chǎn)提前期。采用不斷壓縮在制品存放區(qū)域，降低在制品庫(kù)存，實(shí)現(xiàn)這一原則。當(dāng)劃定的在制品存放區(qū)域壓縮后，各非瓶頸工序不得不減小批量，增加批次。如果將圖6中16個(gè)在制品存放區(qū)壓縮到圖7中12個(gè)在制品存放區(qū)域，按圖2中各工序的生產(chǎn)能力，前面的B工序允許的最大生產(chǎn)批量將由40個(gè)降低到30個(gè)，否則將會(huì)超出在制品存放上限，上限庫(kù)存每降低兩個(gè)，最大生產(chǎn)批量將降低5個(gè)；在制品在現(xiàn)場(chǎng)等待的最長(zhǎng)時(shí)間將由5.3個(gè)時(shí)間單位，降低到4個(gè)時(shí)間單位，生產(chǎn)提前期縮短1.3個(gè)單位時(shí)間。
按照TOC瓶頸管理原則六，企業(yè)的非瓶頸應(yīng)與瓶頸同步，庫(kù)存水平要能維持瓶頸上的物流連續(xù)穩(wěn)定，這樣瓶頸也就相應(yīng)地控制了庫(kù)存。在制品存放區(qū)域的壓縮需慎重，前提是前面非瓶頸工序的生產(chǎn)波動(dòng)不斷減小，小到能允許壓縮瓶頸工序前的在制品存放區(qū)域的程序。這正是5S現(xiàn)場(chǎng)管理活動(dòng)的作用之一。涉及資源的原則均可以采用現(xiàn)場(chǎng)管理的方法加以推進(jìn)。
原則七、加大瓶頸資源上的加工批量，運(yùn)輸批量不必等于加工批量。根據(jù)瓶頸管理的觀點(diǎn)，為了使產(chǎn)銷率達(dá)到最大，瓶頸資源上的加工批量必須大。但另一方面，在制品庫(kù)存不應(yīng)因此增加，所以轉(zhuǎn)運(yùn)批量應(yīng)該小，因此可以利用5S管理，盡可能的減小非瓶頸工序前的在制品庫(kù)存區(qū)來實(shí)現(xiàn)快速流轉(zhuǎn)。
利用良好的現(xiàn)場(chǎng)管理，減小生產(chǎn)波動(dòng)，通順的物流通道，可順利實(shí)現(xiàn)TOC瓶頸管理的物流原則和計(jì)劃排產(chǎn)原則。設(shè)定現(xiàn)場(chǎng)管理的在制品庫(kù)存區(qū)域限制，并不限定生產(chǎn)批量的大小，可以根據(jù)需要在最大庫(kù)存上限內(nèi)靈活調(diào)整。
5S現(xiàn)場(chǎng)管理是生產(chǎn)系統(tǒng)推行TOC瓶頸管理的工具，使TOC瓶頸管理工作開展簡(jiǎn)單易行；瓶頸管理的思想，為5S現(xiàn)場(chǎng)管理工作的開展提供指導(dǎo)，指明方向，在原理上解釋了為什么推行5S現(xiàn)場(chǎng)管理能夠提升系統(tǒng)的有效產(chǎn)出。
參考文獻(xiàn)：
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