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浅析 IE、LP、6sigma 和 LSS 的关系

日期: 2019-06-17
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第一部分:IE 是干什么的

“IE 是干什么的?”毕业之后,一直在这个行业中跌打滚爬,面试了很多人,也被很多人面试过,问的最多的问题还是这个。答案五花八门,差不多有下面这些:

“IE 是制作 SOP 的。”(很明显是外行)

“IE 是测量工时的。”(也是外行)

“IE 是提高效率,降低成本的。”(IE 一般是这么回答)

……

其实,我个人认为,第一个说法(IE 是制作 SOP 的)用来衡量 IE 的工作,还是有道理的。

很多人会说,第三个说法(IE 是提高效率,降低成本的)更确切,SOP 那是 IE 技术员干的事。这个说法确实不错!但是,不管 IE 花了多少精力,完成了一项多大的改善,最终形成的还是一份 SOP,通过 SOP 把改善固化下来,让作业员执行新的标准。

当然了,这并不是说 IE 不重要,相反,IE 很重要。因为在制作一份 SOP 的过程中,IE 花了多少精力,用了多少分析,做了多少工作,用了多少工具,都直接决定了这份 SOP 是否是优化的。

也有人会说,“IE 不光要做 SOP,还要改善流程,制定标准化的流程。”(制作这份标准的过程中,我们考虑的是否足够优化)

改善是无止境的,所以我们要持续改善。在制定了标准之后,IE 还要不断地改善标准。

——结论:IE 是制定和改善标准的!

这里需要注意一下,这里的标准并不单纯是制造的标准,还可能是办公部门的标准,因为IE 的应用并不是只有制造!(心有多大,IE 就有多大!)

那制定完标准之后呢?难道 IE 就没有事情了吗?有!肯定没有那么轻松!制定完标准之后,IE 还要测量和计算标准。

为什么要进行测量和计算呢?原因很简单!如果我们要想了解标准的好坏,不是通过标准本身,而是通过标准的结果来衡量!

比如,IE 花费了精力,制定了在现有工艺水平下合理的标准之后,就要开始测量和计算标准!(一般从投入和产出两个方面)

在现有的标准工艺下,生产需要投入什么?投入多少?比如,完成一件产品,需要投入多少人工工时(所以,工时测量是必不可少的),多少设备工时,多少原材料,还有多少治工具等等。这些都是在现有生产条件下,维持生产所必须的,也是合理的需求(我在这里称之为标准需求)。如果我们的工艺条件没有改善,标准需求就不会降低!

IE 不光要测量和计算投入,还要计算产出,比如标准产能。产出与投入的比较就形成了效率,效率越高,企业对资源的利用率就越高!

这里,我们举个例子,以设备为例,自动化设备的 ST 很好测量,假设我们测量出来设备的 ST 是 3Sec,那么,一个小时就可以生产出来 1200pcs 产品,一天 10 个小时,就可以生产出来 12Kpcs 的产品。这就代表了设备的标准产能,但是在设备没有做任何改造的情况,突然有一天 10 个小时生产了 13K 的产品,老板的第一反应不会是高兴,而是哪个环节出问题了?

针对材料也是一样,就是 BOM 中的内容。

在这里需要单独做出说明的是人员的工时,虽然我们分析得出了 ST 是 3 秒的结论,但是,3 秒只是一个均值,手工作业的波动更大,很可能某个制品,他可以用 2.5 秒。所以,对于人工的工时,很多情况下,很多管理者会有质疑,但是,从整体来看,这个值是不错的。举个例子,一个人的短跑可以做到 10 秒 100米,但是我们不能要求他用这个速度跑 10000 米,会死人的!

当然了,制定了标准,IE 还要不断改善标准,使标准投入越来越少,从而减少企业的投入。

IE 的目的:制定标准,改善标准,减少企业的标准投入量以改善企业投入。

在这里,很多 IE 就会有困惑:

在制造业中,IE 要制定 SOP,对于标准作业来讲,怎样才算是一份好的 SOP呢?我们怎么才能做出一份好的 SOP 呢?

这是两个问题,我们一个一个来看!

怎样才算是一份好的 SOP 呢?这是关于 SOP 的判定标准,我是这么理解的:

(1)效率要高;

在作业设计的时候,要充分考量作业分析,产品的实现流程要优化,我会在后续一步一步进行分享)

(2)品质要好;

在作业设计的时候,这种做法会有什么品质隐患,要考虑品质的防呆,杜绝和减少不良的发生,这需要用到品质的技能;

(3)安全性要高;

要没有安全隐患,把安全隐患在源头控制好;

(4)成本要低。

所有的生产,最终的目的只有一个——以最低的成本生产产品。

所以,我说 IE 的工作并没有想象中那么简单,一个优秀的 IE 工程师除了要掌握效率技能(IE 技能)外,还要掌握品质技能,当然还要懂治工具的设计,要不然 SOP 的四个指标,就只能部分实现。最低的成本就只能是镜中花水中月。

至于第二个问题,如何才能做好一份 SOP,怎样才能实现高效率,我们在后续的分享中一步一步进行分解。

讲到这里,所有的 IE 都会非常的自豪,哈!原来 IE 这么厉害,这么重要!原来 IE 可以做这么多事情。那 IE 是不是就是完美的呢?我们往下看!

在生产中,IE 制定了标准之后,产线就要执行标准,生产管理部门会对执行结果进行管理。有经验的IE 就知道,IE 制定的标准产能,产线往往是达不到的,在每个月的生产管理部门核算时,产品的实际PPH(Piece/(person*Hour))与产品的标准PPH 有显著差异。

事实上,这种差异不光发生在人工工时上,还有设备工时上,材料用量上(实际使用的材料用量往往比BOM 表中的标准用量要高)。

针对这个差异,很多的IE 会理直气壮的说,我制定的标准是没有问题的。潜台词就是说,这是制造部门执行的问题。真的是这样吗?从精益生产的角度理解,这就有问题了,为什么会这么说?究竟要怎么办?接下来我们往下看!


第二部分:精益生产那些事


精益生产是以丰田生产方式为原型的一种管理方式。所以,有人把精益生产(LP)也称之为丰田生产方式(TPS)。现在市面上讲述精益生产的书籍和资料很多。

说起精益生产,大家都会说精益生产的两大支柱,“自働化”和“JIT”,以及精益生产的体系。当然提起精益生产,提起精益生产,广为人知的是精益理念。精益生产的思想就是要杜绝一切浪费。精益管理要求企业的各项活动都必须运用“精益思维”(Lean Thinking)。“精益思维”的核心就是以最小资源投入,包括人力、设备、资金、材料、时间和空间,创造出尽可能多的价值,为顾客提供新产品和及时的服务。

而且对企业的浪费进行了概括之后,形成了“七大浪费”。

没有人可以说精益生产是错的,但是按照市面上的说法,并不妨碍很多人对精益生产的感觉一直是雾里看花。就像最简单的“七大浪费”,很多人都是云里雾里,知道这个确实是对的,但是并不清楚应该如何系统性地消除这些浪费。

就像我问了很多人,至今也没有搞清楚精益改善项目和IE 改善项目有什么本质区别。

这些都已经够非常普及了,这方面的知识大家自己看一下。而且,我也不认为我能讲的比市面上讲得更清楚。当初,我也是这样一步一步接受精益生产的,这倒是没有什么捷径!

但今天,我想换一个方式来讲精益生产,换一个大家都能接受的——IE方式来讲述精益生产,相信可以让大家在最短的时间揭开“精益生产”的神秘面纱。

我们来看IE 的逻辑。在第一部分,我们分享了IE 的一些理念,我们知道,企业投入的资源不可能不肯能小到零(除非企业破产),原因很简单。

IE 依据企业的工艺水平,制定了优化的标准作业,并计算了标准的资源需求,称之为标准用量。这部分用量代表了企业现有工艺水平下的最好水平,是企业的极致。除非工艺发生改进,否者这部分的用量不可减少。

在实际生产的过程中,如果没有任何异常的干扰,产线的产能应该是围绕标准产能上下波动的。

但是,我们都说不如意之事,常十有八九。生产也是这样,在实际生产过程中,经常会有各种异常发生,材料品质异常、材料供应不及时,设备故障、人员请假、新人等等这些异常在生产过程中都会发生,异常发生之后,企业的投入不变,产出减少,单位产品的耗时增加,成本增加。

异常的发生导致浪费,使企业实际投入的资源要大于标准资源需求。因此企业实际投入的资源包含了两部分,一部分是合理的,一部分是不合理的,就是浪费,用等式表示如下:

实际消耗资源=标准消耗+浪费

异常发生导致浪费,因此我们要不断消除异常,还要进行改善,避免这些异常再次发生。就是要不断消除浪费,降低成本!

按照这个等式,浪费就不再是定性的,而是定量的。不管什么样的浪费,只要是浪费,必然会造成投入增加。

比如:

(1)材料供应不及时,会造成生产等待,投入增加,是浪费;

(2)设备发生故障,造成生产暂停,投入增加,是浪费;

(3)品质发生异常,生产暂停,投入增加,是浪费;

(4)人员请假,产线产出减少,是浪费;

(5)产线有新人,产出减少,是浪费;

(6)产线转换,产出为零,是浪费;

……

从结果来看,只要企业的投入增加,超过标准用量了,那么就一定有某种浪费存在。而要减少企业的投入,就只能不断消除这些浪费。

换句话说,只要企业的浪费越来越少,实际投入也就在不断减少,接近标准用量,企业也就越来越精益了。我们的目标就非常清晰,原因很简单,精益的目标就是要让实际投入的资源不断接近标准需求的资源。

当我们的标准改善之后,精益的目标就提高了。而事实上,每个 IE 对于改善标准,都应该是非常专业的。

相对于消除“七大浪费”,从结果判断浪费的数量,会让我们对于浪费的定义量化,而且,会清晰地知道企业目前离“零浪费”还有多远。

精益生产主张消除七大浪费,追求“零浪费”:

(1)实施 TPM,全员进行设备管理,彻底消除设备的故障,将设备的故障引起生产的浪费减少;

(2)实施 TQM,全员品质管理,彻底消除品质不良;

(3)实施 SMED,减少转换的浪费;

……

按照这种模式推移下去,如果我们能消除企业所有的浪费,企业就完美了。

所以,从全面性的角度讲,精益生产关注了两个方面:

(1)改善标准,不断减少标准需求;

(2)改善浪费,不断减少浪费,追求“零浪费”。

从这个来看,似乎精益生产真的完美了,真的是这样吗?

(题外话)

说到这里,很多 IE 的同事要跳脚了,怎么回事?精益生产比 IE 还要全面,为什么我们不直接学习精益生产,学 IE 干什么?

我的结论是,IE 是必须要学习的,IE 是一门系统性的方法论,精益生产并不神秘,要想真正做好精益生产,离开 IE 是不可能的。

为什么我这么笃定?我是有理由的。要执行精益生产,首先要进要制定优化的标准,就离不开 IE。

甚至,就连精益生产中最简单的 5S,真正要做好的话,仍然离不开 IE,比如,在进行车间级别的 5S 时,物料摆放的合理性要从整个车间的物流规划来做,才能实现整体的搬运距离最短,这个工作也只有 IE 才能干好。至于 5S 的细节,比如产线内部的 5S 或者办公 5S,这是属于工位布置的,合理与否要取决于什么?

相信做 IE 的非常清楚。

说到这里,很多的 IE 同事会有一个问题——那库存呢?精益生产一直主张消除库存的,追求“零库存”,但是 IE 好像没有。

关于库存,确实是浪费。事实上,关于库存,也是企业效率的一部分。大家可以考虑一下,对于企业来讲,库存的存在,增加了企业的投入,但是,企业的产出并没有增加。这种情况下,企业的效率反而降低了。所以,企业一定要降低库存。但是,在降低库存上,方法可以有很多种,并非只有一种。

后面,我也可以开单章,从企业的投入与产出的角度来分析生产、库存与销售的关系(效率=产出/投入,从根本上,还是效率的角度!所以,IE 要完成的效率并不仅仅是生产效率,还是那句老话——心有多大,IE 就有多大!)。


第三部分:原来 6sigma 很简单

如果大家注意的话,会发现在企业的改善中,一直存在两大体系,除了效率体系外,还有一个体系——品质改善。在效率改善不断演化的同时,品质改善也在不断进步,发展到今天,最牛的当属 6sigma(这里,以 DMAIC 为分析对象)。

事实上,在我的理解中,尽管品质改善在一直进化,但其核心思想并没有改变。当然,这主要决定于我的品质经历,从刚开始接触最基本的品质工具,后来不断扩展,直到几年前考了 BB)。

下面,我想通过对比,把品质改善的核心思想进行说明,至于品质工具,如果我们建立了体系,可以把各种工具分门别类的填充到我们的体系中,这并不困难。我以最基础的品质七种工具为例对品质改善的思想进行说明:

(1)收集现状的数据;(检查表)

(2)对收集的数据进行分析(层别法);

(3)找出现状最主要的问题;(二八原则、柏拉图)

(4)分析主要问题的所有可能的原因;(鱼骨图)

(5)对这些可能的原因进行试验,确认这些原因是否是真因;(散布图)

(6)对这些真正的原因进行管控,并对这些参数进行管控(控制图 SPC)

品质改善的工具在不管进行演化,系统性也在不断增强,直到 6sigma 的诞生。相对而言,6sigma 本身并没有任何神秘的色彩。只是在其中加入了更多的统计学技能而已。明白了 6sigma 的整体逻辑,你会发现其实很简单:

(1)D 阶段:定义现状的问题,并找出主要问题,建立改善的组织架构,制定目标,给出经济效益(证明这个项目值得做);

(2)M 阶段:对造成主要问题的可能原因进行分析,并对这些原因进行初步的筛选;(MSA,是要证明你收集的数据时有效的,PFMEA 对制程的因素进行分析,并进行原因的筛选)

(3)A 阶段:对初步筛选出来的比较有可能的原因进行试验,并以统计学的工具进行验证(比如均值比较,方差比较等)

(4)I 阶段:对这些 A 阶段筛选出来的主要原因进行优化(DOE,先做部分因子 DOE,全因子 DOE,最后有必要的话,进行 RS(响应曲面 DOE));

(5)C 阶段:对这些关键因子进行管控(控制图(SPC)和标准化 SOP 等);

进过上面的分析和对比,我们会发现,不管品质改善的工具如何演进,但是品质的核心思想一直没有变——二八原理——“抓重点”,发现主要问题,解决主要问题,控制主要变量,取得突破性改善的效果!这也是为什么 6sigma 一直以突破性改善为基本点。

在品质改善中,也一直秉承改善无极限的理念。6sigma 追求“零缺陷”,这与精益生产追求“零浪费”的目标并无显著差异。

但是,品质改善一直在消除最主要缺陷的道路上前行,当品质持续地以消除最主要的缺陷为目标时,企业的品质改善道路就是最优化的(也就是捷径)。

(偷偷告诉大家——所有的品质人员都知道,不可能消除所有的品质不良,只是没有人说出来而已,这也是为什么品质人员一直关注主要不良的一个出发点。你想啊,既然我们不能消除所有的不良,那就只能消除最主要的不良。)

事实上,二八原则不仅是 6sigma 改善取得成功的关键,也是符合企业资源的特性的。因为任何企业的资源都是有限的。这个资源包括了人、材料、设备、资金、能源等各个方面。比如人员,每个部门的人员是一定的,当这些人力在完成一个改善的时候,其他的改善就要向后延迟。但是,任何一家企业,每个月 30 天都是相同的。

所以,在资源有限的前提下,企业应该讲有限的资源投入到重要的 20%的问题上,这也是二八原理。

好了,了解了品质改善的逻辑之后,我们再来看精益生产。且看下一部分!


第四部分 精益与 6sigma(LSS)要融合

在企业中,有很多问题。有长期的,短期的,部门内部的,部门间的……

事实上,企业有问题是一个客观事实,没有问题的企业是不存在的。所以,对于企业的问题,我们大可不必谈虎色变。

但是,在“二八原理”看来,虽然企业有很多的问题,但是这些问题对企业的重要程度是不一样的。只有少数的 20%是重要的。

这一点与哲学中的“矛盾论”有异曲同工之妙。但是矛盾论阐述的更加全面!

在马克思主义哲学中,矛盾论认为,事物是由矛盾构成的,事物的性质由主要矛盾决定,事物的发展方向由主要矛盾的发展方向决定。但是,主要矛盾和次要矛盾在一定条件下是可以转化的!

所以,在我们关注主要矛盾的同时也不能忽略次要矛盾。这叫“两手都要抓,两手都要硬”!

上述的观点放在企业中也同样适合,每个企业都会有很多各种各样的问题,但是这些问题对企业的重要程度是不一样的,决定企业现状的是少数的重要的20%的问题,只要解决了少数的重要的 20%,企业的状况就可以得到根本的改变。

反之,如果企业重要的 20%的问题没有解决,企业的状况并不会得到显著的改变。(判断一个企业的主要问题有没有解决,最直接的指标就是企业的效益是否有显著提升)

当然了,在解决主要问题的同时,不能忽略对次要问题的管控,一面次要问题转变成主要问题。

同时,在企业中,还需要面临最重要的一个限制条件——资源的有限性。企业不可能同时解决企业所有的问题。

综上,我们可以得出这样的结论:

(1)企业的问题很多;

(2)这些问题的重要程度不同;

(3)企业的资源是有限的;

在上述三个条件的制约下,企业的改善应该是——把有限的资源投入到对企业最重要的少数的 20%的问题上!同时,不能忽略对不重要问题的管控!

所以,在企业的问题很多,而且资源有限制的条件下,不管是 IE、精益生产,或者 6sigma,都会面临一个非常突出的问题,我们要改善什么。

在我们有很多改善可以做的时候,考量我们能力不是我们能改善什么,而是选择什么作为改善的对象。

既然我们不能同时解决企业所有的问题,我们就需要寻找企业重要的少数问题,将“FIFO(先进先出)”的原则与“二八原理”融合,我们如果将主要的资源投入到解决最重要的 20%的问题上,企业的进步就是最大的,当我们解决了现在的重要的 20%的问题,剩下的问题中会重新出现重要的少数 20%,如果我们坚持少数重要的 20%的问题。这时候,就变成了持续改善,而且是持续突破性的改善。

所以,从这一点来看,选择大于努力!

结合我们之前分享的 IE 和精益生产,我们知道,企业投入的资源包括两个部分:合理的部分(标准需求)和不合理的部分(浪费部分)。

如果我们把这两部分与整体投入的资源进行比较,就会得到标准需求资源与整体资源的比例(是否有似曾相识的感觉,是不是与良品率很相似?),而浪费部分与整体资源的比例(是不是与不合格品率很相似?)。

同时,在第三部分品质改善中,我们分享了品质改善的逻辑,在品质改善中,其以“二八原理”为指导,致力于消除最大的缺陷,并通过控制少数几个关键的因子,达到品质改善和管控的目标。

如果按照品质消除不良率的逻辑来消除浪费,消除不良率要从最主要的不良着手,消除浪费是不是也要从最主要的浪费入手呢?

在消除浪费的过程中,精益生产主张全面性,要全面追求“零浪费”要对浪费进行围追堵截,力争实现“零浪费”。这是没错的。

以 6sigma 为代表的品质改善更专注于“重点”,致力于突破性和快速性的改善。依据上面阐述的“主要矛盾”也好,“二八原理”也罢,都说明了重点的重要性。这也是好的!

把这两者结合起来,结合我们上述的对于企业改善的要求,就是——消除浪费,全面性必不可少,重点也不可或缺。

(这也是我每次都喊着“精益生产可以有快速、突破性的方式”的原因。)

以设备为例,为了提高设备的效率,减少设备浪费。精益生产主张实施 TPM(全员生产保全),全方位对设备故障进行绞杀,最终实现“设备零浪费”,并给出了设备管理的定量指标——OEE。

如果从不良率的角度来考量设备,是不是可以先从设备最严重的少数的 20%的故障进行分析,制定可行对策分解到设备的日常保养、一级保养和二级保养中,并对设备进行有针对性的改进。同时和 TPM 思想结合,加以日常的全面维护,设备故障是完全可以快速减少的。这种全面中有重点的 TPM 方式,既能满足企业快速提升的需求,又能满足做好设备基础工作的要求。

这时,企业要快速提升效益与强化基础管理工作就不再冲突,而是合二为一。以此类推——

对于企业中人员的浪费,我们应该如何?

对于企业中的材料的浪费,我们要如何?

对于企业中的各种资源的浪费,我们又要如何?

不管是精益生产中的浪费,或者品质管理中的缺陷,都是企业的问题。在“主要矛盾(二八原理)”指引下的解决企业问题的途径,和解决企业问题的全面性结合起来,实现“有重点的全面” 才是王道! 重点是全面中的重点,全面是有重点的全面!)

而这时的精益生产和 6sigma 的结合才是真正的融合,而不是松散的结合!在这个过程中,重点可以让我们取得快速的、突破性的效果和收益,而全面消除浪费,则可以全局把控,从源头消除浪费的发生,改变以“救火”为主的消除浪费的方式,将浪费消除在隐患中,也可以减少“次要矛盾上升为主要矛盾”的意外!

在制造业中,各种新工具、新理念层出不穷,关于这些新的东西,我们要怎么用?这些新东西背后有没有联系,相互关系如何?如何把这些新的东西融入到我们的制造业中?

当我们能够把这些新的东西融入到我们的制造业中,我们的制造业才能真正的由大变强!也才能够走适合我们自己的制造业之路!在这个过程中,会有更多的新理念、新方法的产生!到那时,我们的制造业就不再仅仅是吸收,还包含了创新和输出!

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