豐田生産方式和TOC工序切換時間的解決

豐田生産方式和TOC工序切換時間的解決

豐田生産方式通過減少每次換模時間，就是快速換模來減少總的生産時間。TOC制約理論通過集批來減少換模次數，進而減少總的生産時間。

在福特的流水線系統中，由于汽車的需求量大，類型單一，可以用專用的生産線來生産一種車型，生産工序不需要經常切換，很少受到切換時間的困擾。福特說：“顧客可以擁有他想要的任何顔色，隻要它是黑色的。”早期的T型車采用清一色的黑色塗裝，其原因在于黑色的車漆比起其它顔色的車漆幹燥得更快，同時更為經久耐用，也有助于降低成本。采用統一的黑色上色就不需要換線，就會縮短生産時間。福特在1926年就成功将生産一部由5000多個部件組成的汽車的前置時間（從采集鋼材到汽車成品運輸到火車上）縮短到81個小時内。八年後，全世界沒有任何一個汽車制造商能夠做到或者說接近如此短的生産前置時間。

高德拉特在《站在巨人的肩膀上》寫道：“

但大野耐一在應用第二個觀念（這個首要目标可通過設計務實有效的預防過多生産的機制來完成(預防過多生産)）的時候遇到了極大的阻力，當單一産品需求高的時候，指定一條專線來生産這種産品的部件是相當劃算的，但那個時候的日本，市場需求很少，而且市場要求提供車的種類要多，是以現實環境讓大野耐一無法組建專線來生産。

大野耐一産生了他在豐田汽車應用何時不能生産機制的靈感，不是限制兩個工作中心的堆放空間以限制在制品庫存的做法，而是限制每種零部件的生産總量的做法，基于這個認識，他發明了著名的KANBAN系統。

一旦KANBAN系統導入到工廠中的房間中，指導每道工序何時不能生産的機制，在沒有任何改善之前，工廠中的房間有效産出的下降要求需要付出更大的努力來平衡工廠中的房間的流動性。大野耐一面臨的挑戰遠遠大于福特導入流水線時面臨的挑戰。為了展示面臨的挑戰有多大，我們隻是拿他面臨衆多挑戰中的一個方面來進行說明。不像專線生産的生産環境一樣，大野耐一發明的系統必須強迫一個工作中心定期切換生産的部件種類。對于大多數工作中心來說，這樣的切換需要花掉不少時間。因為根據包裝箱生産的批量相對于傳統專線生産的批量要小得多，常常生産的批量時間甚至比切換時間要短的多。是以剛開始時，切換的時間遠遠大于一個産品的生産時間，而這種做法直接導緻了有效産出的下降，難怪大野耐一在推行此種方法時遭遇到強烈的抵抗，以至于後來大野耐一在他的書中寫道，他的這種方法當時在豐田被稱為是“令人讨厭的大野系統”。但大野耐一和他的主管有很大的決心和遠見推廣這樣的系統，無論對于很多人具有根深蒂固的局部思考觀念來說，這樣的改變沒有任何意義。

大野耐一必須開辟出一條新的做法來克服切換的障礙。他堅持認為，切換時間并非是鑄鐵一塊不可改善，修改整個切換時間的做法将會大幅度減少切換時間。是以他努力開發和創造了快速切換技術，成功地在豐田将切換時間縮小到幾分鐘之内。難怪人們提到的現在豐田生産方式的做法和小批量與切換時間減少有關。”

在豐田的企業中，由于産品需求少，種類多，工作中心需要經常切換生産不同的零件。是以大野耐一通過很大的努力來減少工作中心的切換時間，并且與此相适應的有許多多能工。

兩産品切換生産的總用時為：産品A和産品B的工序總用時=産品A的工序總用時+産品B的工序總用時+轉換所需總時間。當切換時間較多時，單件流是不經濟的。大野耐一通過減少轉換時間來達到單件流的目的，進而可以減少總工序用時。

在TOC中，TOC理論是不需要減少切換用時的，TOC理論将切換用時看成是給定條件。TOC理論通過切批和集批的方式來達到總生産用時最小。

TOC理論從系統的角度來分析問題，解決問題，可以适用于許多領域，包括思想領域。

三大生産方法的混用與切換

流水線生産，精益生産（豐田生産方式）和TOC制約理論的主要目标都是提高系統的産出速度，它們的模型都是負回報模型，都是通過緩沖來防止過量生産和應對擾動，進而達到系統産出速度最大化，并且流水線的空間緩沖，精益生産（豐田生産方式）的庫存緩沖好TOC制約理論的時間緩沖可以互相轉化，那麼這三大生産理論就可以混合使用以及互相切換。這就像一個人的目标是遊到對岸，他會仰泳，蛙泳和自由泳，那麼他就可以根據自己的偏好切換三種方法，進而遊到對岸。

比如精益生産的導入相對來說需要的時間長些，而TOC相對來說，取得效果快些。那麼可以在開始時使用精益生産的價值流來梳理産線的流程，消除不創造價值的地方，然後使用TOC制約理論來指導生産。針對不同的環境，可以采用不同的方法或者幾種方法的組合，沒有必要拘泥于一種方法。三大生産方法也可以在執行中進行切換，比如開始時使用TOC制約理論，後來切換到精益生産。

摘自《可以量化的管理學》