精益生产和约束理论的系统化集成研究

杨岚

摘要：精益生产关注的是减少库存、消除浪费、降低成本，约束理论是通过识别约束、分析约束和突破约束来提升系统的整体性能。本文通过两者的对比分析，建立集成模式，使两者优势互补，达到1+1>2的集成效应。并利用集成模式对某机床钢导轨制造厂瓶颈工序进行改善分析，验证集成模式的有效性。

Abstract： Lean Production focuses on reducing inventory， eliminating waste and reducing cost. Theory of Constraint improves system performance by focusing， analyzing and solving the constraint in an overall view. In this paper， through the comparative analysis of the two， the integration framework is built to make the two complementary advantages and achieve the integration effect of 1+1>2. And the integration mode is used to improve the bottleneck process of a machine tool steel guide factory and validate the effectiveness of the integration framework.

关键词：精益生产;约束理论;集成模式

Key words： Lean Production;Theory of Constraint;integration framework

中图分类号：F273;F416.6                               文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）12-0009-02

0  引言

隨着市场经济的飞速发展，企业间的竞争日趋激烈。企业只有不断改进管理方式，提升产品质量，缩短交货周期，加快生产流程，才能获得最大的经济效益。精益生产和约束理论都是先进的管理理论，有着各自的优势和局限性。本文将两者集成应用，取长补短，发挥互补性，以达到1+1>2的集成效应。

1  精益生产和约束理论的方法简介与对比

1.1 精益生产理论

精益生产的概念是由麻省理工学院James P. Womack等人在研究了以丰田汽车公司为代表的日本汽车产业的生产模式后提出的。它的含义是在生产的各个层次上，使用通用性强、自动化程度高的设备和能完成各项作业的工人，在持续改进的基础上，通过实施准时化生产，持续减少库存，杜绝浪费，降低成本。其核心理念是最大程度地细化工作流程，消除浪费和所有非增值活动，以最小的投入获得最大的产出，为市场提供最低成本和最优质的产品，以满足市场需求。精益生产的实施需要企业全员参与，并鼓励员工不断学习、积极参与其中，这有利于提高员工的整体素质，促进企业和员工的共同进步。

1.2 约束理论

约束理论是以色列学者高德拉特博士提出的，他把限制企业实现其目标的因素称为约束。企业都是在有限的资源条件下进行生产经营活动的。因此，约束理论认为，存在着限制企业实现其目标的约束。基本原理是确定企业的目标，找出影响目标实现的制约因素，采取措施，充分利用或消除企业生产经营活动中的制约因素，以实现企业目标。即通过提高产销率、减少库存、降低成本等，实现企业利润的最大化。识别并突破系统的约束是约束理论的核心，主要通过约束理论的五步法来实现，分别是识别约束（找出系统中存在的约束）、突破约束（充分利用瓶颈资源）、与瓶颈协同（系统的其他部分按照约束的要求运行）、提升瓶颈（通过购买等措施提高瓶颈资源能力）、关注变化持续改进（检查其他制约因素，持续改进）。

1.3 两者集成的必要性

精益生产、约束理论都是能帮助企业提升管理水平的重要方法。精益生产的核心是消除浪费，约束理论的核心是管理瓶颈。每一种方法都能够解决很多问题，但也有各自的局限性。

精益生产局限性包括：①精益生产不善于应对生产过程中的波动。由于盲目追求零库存，如果生产过程中出现波动，将很难按量、按时完成生产任务。②因为追求零库存，精益生产将使企业非常依赖供应商，供应商一旦出现产品质量低劣、生产延误等问题，将对企业的生产过程造成致命的影响。③精益生产方式建设的核心是团队的建设，在实施过程中对员工的要求非常高。④精益生产对企业的要求也比较高。因为精益生产是一场生产方式的革命，是需要时间的积累才能够实现的。

约束理论同样也有自身的局限性：①约束理论对波动的制约因素考虑不足，系统的制约因素是动态的，现在是制约因素下一个时刻可能就不是了，现在不是制约因素下一刻可能又是制约因素了。因此对于制约因素，需要借助数据分析来确定。②识别约束主要着眼于企业现状，太过局限于短期利润的最大化。③约束理论聚焦于提升瓶颈的能力，忽视了一些改善细节，如产品质量、改善成本等。

随着信息技术的发展，生产系统日趋复杂，企业面临的问题也越来越多，可能既要降低成本又要减少波动，既要提升质量又要提高产量。因此单一的方法已难以应对，而通过多种方法的集成可以实现1+1>2的效应。

2  精益生产和约束理论的集成方法与模式

2.1 集成的方法与模式

集成的方法可以归纳为不同方法的组合、不同方法的整合两个层次。

①不同方法的组合：将多种方法组合使用，方法间无相互借鉴吸收;在解决问题的过程中，用不同的方法解決不同的问题。

②不同方法的整合：以某一方法为主，借鉴和吸收其他方法;将其他方法的工具、方法嵌入到主要方法的实施过程中，强化其解决问题的效果。

在实际生产中，由于企业资源有限，并非每个过程都值得优化，因此需要运用约束理论找出最需要优化和改进的瓶颈。精益生产可以作为改进过程中的一种重要方法加以支撑，因此将精益生产工具整合于约束理论的“五步法”中，如图1所示。将价值流程图等工具集成于约束理论的“识别约束”过程中，将标准化作业、“5S”管理融入到“突破约束”过程中，将看板管理、均衡化生产应用到“与瓶颈协同”过程中，将全员生产维护、自动化方法集成于“提升瓶颈”过程中，将持续改进思想融入到“关注变化持续改进”过程中。

2.2 实证分析

以某机床钢导轨制造厂应用“精益生产+约束理论”集成方法，提高瓶颈工序的生产效率为例进行实证分析。钢导轨是影响机床性能的关键部件，它能引导承载体运动，为承载体提供平滑的运动表面，将机床切削所产生的力传递到床身，减少对被加工零件的影响，为机床功能的实现奠定了可靠的基础。钢导轨的加工工序复杂，该企业内部设有粗加工、热处理及精加工三个车间。其中，精加工车间是决定产能的关键，本文主要对精加工车间进行瓶颈工序分析。精加工车间的生产工序包括：粗磨—半精磨—精磨—端磨—钳—退磁—标识—包装—入库。通过对以上各工序工时、可用产能及生产负荷进行分析，识别出精磨工序为瓶颈工序。

运用因果图分析造成工序成为瓶颈的原因有很多。一是生产计划安排不合理，车间调度员对产品的出产要求理解不透彻，编制的作业计划较为随意，出产产品不能很好地契合实际需求。二是精磨工序对产品的尺寸精度、表面粗糙度、光洁度要求非常高，且精磨完成后，产品要送至检验台进行检验，其一次交检合格率较低，返工率较高。三是精磨工序仅有4名操作者，操作者的技能水平高低不一、经验不足。还有，设备不够等原因。这些都是导致钢导轨生产产生瓶颈的原因。

针对这一问题，企业运用5W1H等方法制定了一系列改善措施。

①理顺现有的生产任务，取消目前无需求的订单，暂停交货期较远的订单，仅安排近期的生产订单。

②首先编制精磨工序的生产计划，运用不同的调度规则预排生产计划，找到一个最优方案来制定精磨工序计划，其次用拉动式生产方式制定瓶颈工序前的非瓶颈工序的生产计划，保证瓶颈工序不出现停工待料现象，生产现场不出现在制品堆积现象，最后再对瓶颈工序后的工序采取推动式生产计划。

③增加生产现场的检验设备，保证操作者可以随时检测加工完产品的精度，提高一次交检合格率，降低返工率。

④开展员工技能培训，同时培养后备人员的技能，在生产任务繁重时，可以随时增加人手。

通过上述措施的实施，钢导轨的生产过程更为平稳，瓶颈工序前的在制品堆积和停工待料的现象大幅减少，在制品库存也有所降低，钢导轨的每日产出约增长10%。

3  结束语

精益生产、约束理论都是企业改善管理的重要方法，每种方法都能解决一些问题，但也有一定的局限性。因此，需要集成使用这些方法，以达到1+1>2的效应。本文从不同方法的整合层次，将两者紧密联系，得到了集成模式，充分发挥了精益生产和约束理论的优势。并结合实例分析，证明集成方法应用于实际生产会给企业带来巨大的经济效益。

参考文献：

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[3]周云青，秦江涛，陈岩.基于工业工程集成方法的生产系统优化[J].物流科技，2017（02）：49-53.

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