TPS的新展程

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目前，我国许多采用tps的企业只注重在tps范围内消化吸收传统技术方法，而忽略了tps中全新的技术和方法。

丰田生产方式(tps)经过近60年的不断改进和演变，很难及时划清界限。然而，我们可以得出结论，tps是由两种方式形成的。作为tps的权威学者和日本白墨大学管理学院院长，他说:“tps将工程(过程)改进和技术创新有机地结合在一起。”第一种方法是在传统tps的范围内，这使得“只生产可以销售的数量，当可以销售时”和消除生产现场的所有浪费成为可能。通过这种方式，我们可以降低成本，快速向客户提供高质量的产品。总而言之，这是一种通过现场持续改进活动来实现高效率的方法。第二种方式是近年来计算机集成制造系统和信息系统技术的应用，这比引入传统的tps更具创新性。

目前，我国许多采用tps的企业只注重在tps范围内消化吸收传统技术方法，而忽略了tps中全新的技术方法。诚然，丰田生产方式的引进和吸收应该从基础开始，但作为后来者，我们不能再走丰田人已经走过的路了。特别是近年来，丰田公司建立的“准时生产中的人性化子系统”是丰田生产方式新发展的主要内容之一。“尊重人性”是丰田生产方式诞生和发展的重要文化基础，也是中国制造企业引进和吸收丰田生产方式首先要注意的内容之一。应全面引入tps，提高可行性和可操作性。最近制定的贸易点计划和总贸易点计划应提及"传统贸易点计划"和"新贸易点计划"的概念。

tps的新发展主要体现在两个方面:一是计算机集成制造系统和信息系统技术的应用；二是建立“适时生产系统中尊重人性的子系统”。

一、信息技术在丰田的应用

1.丰田的新自动高度控制系统

随着计算机技术的发展，丰田及时地将计算机技术应用到生产和商业活动中。他们建立了“计算机辅助规划系统”(cap)来指导生产计划，实现了“计算机辅助制造系统”(cam)来指导自动化机械和生产线的制造、加工和装配，实现了产品设计、工程设计和工艺布局的“计算机辅助设计系统”。这三者的结合构成了丰田的“计算机集成制造系统(cims)”。

在丰田公司的“计算机辅助制造系统”中，采用了“自主分布式控制系统”，这是一种灵活的系统，可以方便地扩展装配线控制系统的规模。在那里，整个工厂的管理由计算机主机集中进行。该计算机集中管理车身工艺、涂装工艺和总装工艺的生产线计算机，而各工序的生产线控制各工序的终端组。

因此，所谓的“自主分散控制系统”是一种分级控制系统，其中主计算机在多个子系统之间执行协调控制，并且子系统的计算机自主地控制每个子系统。

丰田称这种装配线控制系统为新的装配线控制系统。这种新的自动高度控制系统的最大特点是，它的设计策略仍然基于看板模式中的“拉动模式”的思想和每个过程中的自律思想，这体现了tps的特点。

每个工厂自动高度控制室的微型计算机从公司总部的主计算机以天为单位接收每天的汽车装配顺序计划和与每辆汽车规格有关的文件。然后，每个工厂的微型计算机将生产计划数据以天为单位传送到工厂中每个过程的生产线计算机的文件中。每道工序的生产线计算机在收到生产数据后，不再依赖自动高度控制室的计算机，而是自主控制自己的工序。上游工厂微型计算机仅实时传输其生产性能。

在丰田工厂的车身工序、喷漆工序、喷漆后的存储线和装配检验工序中，每个工序中的所有终端组——制卡机、读卡器、打印机、指示板、机械手、机器人和自动化设备都由每个工序的生产线计算机控制。下面是装配过程控制系统的一个例子。

如果一个名为" id标签"的ic卡被挂在运输装配好的汽车的小车上，id标签将从工厂的文件存储器中请求生产信息。因此，在文件存储中，生产信息通过生产线中的id卡打印机记录在id标签中。这样，汽车和信息就融合在一起了。在这里，信息交换变成了一种“拉模式”。丰田新自动高度控制系统的最大特点是，每一个工厂、生产线和工序都可以在必要时利用必要的信息。

2.丰田看板支持信息系统

由于不完全理解，tps经常被误认为远离信息技术。但实际上，在应用看板之前，我们必须利用月度需求数据制定一个详细的月度生产计划，而这个计划的计划和制定应该使用计算机化的信息系统。看板由计算机系统从四面八方支持。

丰田的计算机信息系统由七个子系统组成:

技术数据库子系统是一个存储和管理生产中基本数据的系统。它包含一个零件数据库(零件表)，用于计算每个产品所需的零件数量，以及从初始过程到最终过程的产品生产每个阶段的一系列信息。

材料需要量子系统，丰田公司提供给相关零部件工厂的被称为“三个月内部指令”的生产信息应该通过互联网接受。基于这些信息，子系统计算每个过程所需的原材料和零件的数量。其输出数据包括:内部或外部制造的各种零件的日需求量，包含各种零件的托盘数量，以及提供给各种订购制造商的各种产品的生产计划。

看板基准计划子系统根据每天均衡(平均)产量计算以下数据:

生产一批所需的看板数量；

与上月相比，看板的数量增加或减少；

指示工序开始时对应于订单点的三角形看板的位置；

批量。

这些数据以“内部制造看板矩阵”、“外包工厂看板矩阵”和“材料看板矩阵”的形式输出。为了准备看板的实际数量，“看板基准表”应该分发给每个流程的经理。此外，由于平均日产量基本上每月变化一次，这些数据必须每月重新计算。

运行负荷计划子系统根据“如所示”的月度生产计划计算运行负荷计划的下列数据:

每个流程的生产节拍。

给定批处理中每个进程消耗的处理时间或加载时间。

各工序的操作切换时间和操作切换次数。

如果将从过程负荷计划中得出的负荷时间与每个过程的现有能力进行比较，则可以计算出与生产准备相关的一系列数据，如人员计划、设备布局和加班计划。

传票发放子系统用于丰田与其外包供应商之间。为了结算双方公司会计业务部门的收付，必须开具一定的票据。这种票据在丰田被称为光学字符识别卡。Ocr卡分为四种类型:交货凭证、付款凭证、收据凭证和销售凭证。丰田利用这个子系统管理外包制造商的财务信息。近年来，“电子看板”已经取代卡车司机携带的“外包订购看板”在丰田和外包制造商之间使用。

性能收集子系统每天收集每个流程的生产性能数据，并将其编辑为月度生产信息。这些实际性能数据包括生产数量、加工时间、操作切换时间、设备闲置时间、烫金机的烫金次数等。将这些生产性能数据与月度计划值进行比较，可以清楚地看出它们之间的差异。如果不希望出现这种差异，为了缩小或消除这种差异，有必要进行一些改进活动。

性能变化子系统将性能收集子系统获得的数据转换为过去三个月的一系列数据，以阐明性能的变化。因为工艺之间的技术差异和每个工艺的操作可以从这个时间序列信息中理解，它将促进整个公司的生产技术改进活动。

除了以上七个子系统的支持，丰田生产方式还在丰田汽车公司的混合模式装配线上有一个使用计算机的计划归档系统。该系统采用“探索性序列规划法”来制定最终装配线的输入序列计划，并通过网络将其传递给装配线。

另外，在丰田汽车(Toyota Motor Corporation)涂装过程和装配过程之间的涂装整理堆场，为了解决涂装后的顺序变化(有些车需要两种或两种以上的色调涂装，有些车需要返回原位返工涂装)，以保证装配过程的负荷平衡，应用了人工智能(ai)技术来调度车辆进入装配线。人工智能是一种让计算机做智能动作的技术。所谓“智能动作”是模仿人的动作，主要表现为理解自然语言的能力和推理能力。也就是说，人工智能可以使用自然语言使计算机理解问题，并使用推理能力解决问题。理解法之所以被称为“专家法”，是因为它根据专家的专业知识提出问题的解决方案。应用人工智能的“专家模式”是tps新发展的另一个例子，它在确保准时生产方面发挥着重要作用。

3.供应链和销售链管理信息系统

为了快速满足客户的需求，丰田和卖方之间建立了一个可以每天处理汽车预订业务的在线信息网络。该信息网络利用“高速大容量数字通信主干回路”将丰田电脑与卖方电脑和终端连接起来，以掌握卖方每天接受订单的情况和信息，从而根据订单内容确定快速生产系统，缩短交货时间。通过这个网络，首先，我们可以掌握每个卖家持有的车辆库存信息，这使得整合卖家之间的车辆成为可能。此外，它可以很容易地更换，原本打算送给甲卖方的汽车可以转让给乙卖方。另外，丰田可以向卖家提供最新的畅销信息和滞销信息，也可以向卖家提供购买信息。从丰田公司销售部收到卖方的“每日订单”信息到成品车下线，整个周期只需四天。

丰田还实现了与丰田集团下属的大型零部件工厂和外包供应工厂的信息联网。

综上所述，丰田已经将计算机信息技术和计算机集成制造技术应用到从供应链到制造链再到销售链的整个过程中，并将其应用到其管理的各个领域。而且，这些系统的设计和应用，与传统的丰田生产方式相结合，仍然保持了这种生产方式的独特特征——“拉动式”，并保持了丰田的独特先进性。

第二，tps和“尊重人性”

在追求降低成本的最终目标的同时，tps还涵盖了各种不同的目标，如数量管理、质量保证和尊重人性。

自泰勒的科学管理时代以来，生产力与尊重人性之间的矛盾一直被视为一个需要关注的永恒主题。

在其发展的早期，tps也因忽视人的因素而受到人们的强烈批评。批评家指出，如果我们想提高生产率，就必须对每个工人提出更高的要求。也就是说，为了提高生产率，我们是应该保持同样的生产水平，减少劳动力，还是应该利用现有的劳动力生产更多的产品？他们一定是其中之一。无论哪种方式，你都无法避免作为一个人的不可接受的牺牲，也就是说，工人侵犯人性的通病。

丰田一直在不懈努力，以实现丰田生产方式“尊重人性”这一不可或缺的目标。在传统的tps中，采用以下方式来结合对人性的尊重:

1.减少工厂里各种无效的活动。具有附加值的操作取代了人类无效的活动。人们被赋予了有价值的工作，所以他们提高了生产力和精神状态。

2.当装配线出现问题时，操作员可以停止生产线，这是一个缺陷控制系统。它在西方被称为“授权”；

3.通过qc小组引入持续改进活动或建立自动缺陷控制设备。此外，操作员还可以参与合理化建议活动。

随着tps的不断发展，最近在尊重人性方面有了很大的改善。

自20世纪90年代以来，丰田增加了对尊重人性和改善工作环境的投资。目标是提高对人性的尊重，在制造系统中强调以人为本。

首先，丰田增加了对安装和使用适合工人的机械设备的投资。例如，在轮胎安装过程、后桥安装过程和发动机安装过程中，操作人员只需将螺母或螺栓放在机器零件上，紧固操作由机器自动进行。

在改善工作环境方面，让我们看看1992年成立的丰田汽车公司九州工厂的例子。建这个工厂有两个原则:

首先，工厂应该与周围的自然和社会环境相协调。例如，工厂外面的颜色应该与自然环境相协调，应该是柔和的蓝色和绿色。工厂种植了大约73万棵树，包括1500株樱花和中国松树。从工厂泄漏的油不会流入用于农业灌溉的水池。在冲压厂，建立了噪声和振动控制机制。为了吸收噪音和振动，在4000吨压机上安装了372毫米高阻尼弹簧和防噪音罩，并采取措施减少压机可能出现的问题。

第二是认识到人是汽车制造的核心，认识到在工作环境中对人的尊重。例如，宫田工厂的每条装配线上都有一个信息角，在那里可以显示qc小组活动和每条装配线的运行情况。microline的操作员可以在这里交流。工厂周围有一个舒适的休息室，配有自动售货机、软饮料和座椅。训练角显示了每个微型生产线上的零件在哪里组装到车身上。此外，在人类环境重建领域也取得了进展。零件架被降低到1.5米以下，这样操作员可以更容易地看到工厂的其他部分。过程指示板和装配线加工控制板是圆形的，悬挂在屋顶上，便于查看。空有一个横向气流，使操作者可以在整个步行区被吹，而不是像以前一样只在车站被吹。

消除工作压力。减轻工作压力和避免过度工作是在工作环境中尊重人性的一种表现，也可以提高生产率。日本缺少男性工人，工人的年工作时间也在缩短。日本工人年工作时间的国家目标是每年1800小时。为了满足这一要求，有必要采取措施减轻工作压力和过度工作。为了确保相应或更多的工人，有必要有一个适合老年工人和女工的工作环境。

为了减轻生产线上的工作压力，减轻高强度工作带来的严重疲劳，丰田改进了各种工作姿势。

为了使车身的水平位置与操作者的操作位置相匹配，丰田在装配线旁建造了木制台阶。根据不同的操作位置，台阶高度分别为300毫米、150毫米和50毫米。在完工线上，300毫米台阶布置在刮水器安装站，30毫米台阶用于门安装站。

带有提升装置的传送带也能帮助操作员改善他们的工作姿势。这些装置可以帮助工人轻松抬起车身，并自动调节车身高度。丰田装配线的地板通过电机驱动的摩擦滚轮摩擦地板边缘来驱动地板移动。这种活动地板可以提升到600毫米。

在丰田，车门或仪表板被称为“填料箱”。在安装“加注箱”之前，应进行预装配，“加注箱”的零件应安装在车身外部。在车身上安装“加注箱”时，大部分螺栓已经拧紧，只有一个或两个螺栓由需要确保正确安装的操作员拧紧。

为了避免面部拉皮手术引起的背部肌肉疲劳，丰田在这些手术部位安装了全自动或半自动设备。悬挂传送带要求操作员向后行走，以便跟上汽车的运动。安装一个可以同时移动零件和操作人员的运输装置可以降低操作人员的工作压力。

为了减少操作人员的工作量，丰田生产技术部对生产线做了很多改进。为了确定过程改进的优先级，有必要客观地评估每个过程的工作量或疲劳率。为了评估这些信息，丰田公司新开发了丰田装配线评估方法(TVAL:丰田 验证装配线方法)。

Tps是一个不断发展和完善的系统，它一直在努力改善人们的工作环境。虽然有生产工程师来推动这一改进，但操作员的意见和建议也非常重要。对于操作者来说，参与工作环境的改善是提高生活质量的最大源泉。

第三，新组装独立分割生产线

传统的装配线用于将汽车的不同部件组装成一个整体。该装配线没有完全考虑这些零件的功能划分，而是根据零件的功能将装配线分为四个部分:准备线、车身线、完工线和最终检验线。然而，由于传统的汽车装配线没有严格按照功能对零件进行适当的分类，所以功能相似的零件没有安装在车身装配线的适当位置。

功能分离的自主装配线，简称分割线，是从汽车结构的角度对零件进行严格分类和装配的微型装配线。装配线的功能划分影响很大:操作人员的熟练程度会提高，整个装配厂的生产效率也会提高。

丰田汽车公司九州装配厂东西长280米，南北长265米，几乎是一个正方形。整条装配线分为11条功能分界线。这主要是从汽车设计的角度出发，根据零件的不同功能，当然也考虑了操作者的不同操作功能(或相似性)。这种功能分界线平行排列，每条线长100米，称为自主控制生产线。

在九州宫田工厂，除了这11条主要功能分界线外，还有6条辅助装配线。这是安装发动机等部件的“底盘安装线”和“拐角修整线”；用于围绕发动机、围绕行李箱和内部零件装配零件的“装配线”；用于处理液体物质如刹车油的“终端装配线”；“装配检测线”,用于检查已安装零件的外观和质量；“功能监控线”，用于检查发动机、汽车悬架系统和计时器的功能和人机工程学；用于漏水测试的“漏水测试线”；以及最终车辆检查的“运输路线”。

自主分割生产线体现了以下三个新特点:第一，根据每个工作单元对生产线进行短距离分割，克服了传统生产线过长，有时难以提供零件以消除故障的问题；其次，生产线可以在必要时关闭，而不影响相邻的生产线；第三，新生产线可以扮演不同的角色。装配线布局的改进体现了汽车生产中更大的灵活性和适应性，使tps得到进一步的改进和发展。

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