頂尖工廠
????作者：Abrahm Lustgarten ????本年表現出眾的制造企業有一個共同之處：為了應對危機，它們都徹底改變了生產方式。Autoliv 公司為了抵御氣囊制造業強勁的競爭對手，改造了生產流程；生物技術巨頭安進公司為了對付急劇上升的藥品需求，設計出新的解決辦法；雷神公司為了滿足對武器裝備的需要，將導彈產量翻了兩番。 ????Autoliv 公司 ????學習精益方法，堅守精益之道，強化精益生產 ????1998 年 4 月，豐田汽車公司（Toyota Motor Corp.）的原田節（Takashi Harada）來到 Autoliv 公司的氣囊模塊生產廠，對工廠的生產情況做了快速考察。這位日本生產專家向生產主管比爾?韋伯（Bill Webb）提了一個問題：“按 10 分制算，這個工廠能得幾分？”這個問題令韋伯陷入沉思。Autoliv 是汽車氣囊制造業的龍頭老大，占有絕大部分市場份額，豐田也是它的一大客戶。Autoliv 的生產系統是在線性自動生產線上組裝安全氣囊模塊，雖說可能還有待改進，但公司還是很成功的。“3 分？”韋伯不確定地說。他態度謙遜，有意在他的新導師面前低估分數。原田節回答：“應該到不了 3 分吧？” ????于是，Autoliv（總部位于美國猶他州奧格登市）開始學習存在大量改進余地的豐田生產系統。公司建立了征求和落實員工建議的制度，發揮職工隊伍的創造力，以促進效率和安全性的提高。在韋伯負責的庫存管理和物流業務上，公司制定了拉式系統，可隨時按照需求更換裝配線上的零部件。當然，這一切并不是什么新鮮的東西。豐田公司一直在實行和傳授看板庫存管理、零部件及時交付和精益生產等方法，這已經有十年了。但是，要學起來并不容易。Autoliv 過去曾獨立做過一些改變，但效果并沒有像預期的那么明顯。由于生產出的殘品數量日漸增多，Autoliv 接受了豐田的幫助。雙方的合作取得了成功。去年，猶他州立大學授予 Autoliv“新鄉制造業卓越獎”。 ????Autoliv 原名莫頓汽車安全公司（Morton Automotive Safety），創辦于 1956 年。它開發出了技術含量很高的充氣氣囊發火裝置，成為氣囊制造業早期的領頭羊（1996 年，該公司為瑞典的安全帶伸縮裝置和安全限制系統的領先企業 Autoliv AB 所收購）。但是，競爭對手追了上來。Autoliv 迫于汽車制造廠家客戶要求降價的壓力，曾大幅削減成本以維持利潤。 ????在迫不得已要提高利潤之前，Autoliv 沒有動機長期提高生產力，生產效率因而降低。例如，韋伯的庫存里有價值 2,300 萬美元的零部件，相當于 7－10 天的用量。這些零部件存放在大庫房里，由自動引導車（AGV）調度，但運作起來并不靈活方便。后來，采用叉車代替自動引導車。韋伯把堆積如山的庫存推到裝配間，但他從未確切地知道這些庫存什么時候會用得上，有時候收工后又把它們拉回到倉庫里。有一天，原田節對韋伯說：“Autoliv 一定很富有，你有許多哪都用不上的材料。” ????在原田節的指導下，韋伯制定了向生產車間運送零部件的規則，改用一種叫“周轉箱”的小塑料箱來代替大板條箱，用高爾夫車一樣大小的小拖板車取代巨大的叉車。這就意味著拖板車操作員要多跑幾趟，須在 45 分鐘內搬運 55 個周轉箱，與生產更好地保持了同步。韋伯還重新布置了庫存房間，使之切合生產車間的情況。后來，他又開發出自動跟蹤零部件使用情況的軟件。倉庫一收到數據，補貨訂單便會被自動地發送給各個生產單元，并同時轉送給廠外供應商，讓他們發貨。拖板車操作員每隔 24 分鐘送貨一次，每天送貨 36 趟。這些次數的確定不是隨意的，是為了保證靈活和便于分割。 ????在做了這些原田節極力主張的變革后，韋伯發現他原來的庫存量太大了。他把庫存減少了一半，這讓會計很高興。工廠經理馬克?詹金斯（Mark Jenkins）說：“我們做了這些變革后，就不再訂購零部件了，而是直接把現金打入銀行。” ????如今，走進 Autoliv 這個 3,252 萬平方米的廠房，你會感到就像走進了一座鐘表，總是能聽到滴答滴答的聲音。88 個緊湊的 U 型生產單元已經取代了主車間的原有裝配線，每個生產單元都包括一組工作站，配有少量工人。工人在擰緊螺絲釘后，檢查一下成品件，登記入冊，然后轉交給下一位同事打上標簽，放進貨箱。接著，有人會把貨箱搬走。這些單元生產的產品包括司機氣囊、乘客氣囊和防側撞緩沖氣囊，在過去 3 年里，它們的銷售量每年增加 50%。 ????每隔 24 分鐘，廣播系統就會高聲播放 70 年代的搖滾樂隊 Steam 的歌曲《Na, na, na, hey, hey, hey, goodbye》，表示換工的時間到了。每人依次輪轉到下一崗，裝載周轉箱的拖板車嘟嘟地鳴叫兩聲，轟鳴著駛出庫房。 ????在工廠中實施及時配送只是其中一項工作。隨后，Autoliv 還得說服供應商也要跟著他們改變，有些供應商離 Autoliv 有 2,414 公里之遙。Autoliv 在印第安納州建了一個轉運站，每天 7 次接收東部供應商送來的貨物，再用拖車送往奧格登，每輛拖車的載貨量都相同。拖車的抵達時間均勻地隔開，每 72 分鐘抵達一輛，像鐘表一樣準時，總是在相同時候按相同的次序送來相同的貨物。對于抵達的每輛貨車，有 3 臺拖板車負責接貨并轉送到工廠車間。Autoliv 工廠只保持兩天生產所需的庫存。 ????現在，公司繼續對其“Autoliv 生產系統”進行改造。每百萬件模件中殘品的數量急劇下降，從 1998 年的 1,100 多件減少到去年的僅 16 件。新鄉獎負責人羅絲 羅布遜（Ross Robson）說：“他們的工廠現在比世界上任何一家工廠都不差。”去年，Autoliv 營業收入達 53 億美元，實現利潤 10 億美元。 ????韋伯從豐田學到的經驗之一是精益生產之路沒有盡頭。2001 年，在離開 Autoliv 工廠返回日本之前，原田節再次向韋伯提出了他的問題：“這個模塊廠能打幾分？”韋伯回答說：“現在該有 3 分了吧？”“不，現在它是 0 分，”原田節說。只要相信改進是無止境的，就總能找到提高的余地。 ????安進公司 Amgen ????要應對藥品需求的急劇上升，就必須大幅提高蛋白質產量 ????這不是火箭科學，但比火箭科學竟然還要復雜。安進公司重量級的重組蛋白質藥物 Enbrel 專治類風濕性關節炎，去年銷售額高達 13 億美元。生產該藥所需的生物學專業知識和技術造就了全世界最復雜的生產流程之一。眼下，安進在其位于羅得島西格林威治的工廠里采用了這種極為先進的工藝流程。不僅如此，它還對其加以改進，準備在已經破土動工、將于明年投產的新工廠中使用。 2002 年，安進收購了 nbrel 的生產商 Immunex 公司。當時，有 4 萬名病人正等著用這種藥物，但 Immunex 生產這種藥物的工廠尚未完工。安進不得不接管生產任務，迅速將 Enbrel 投放美國市場。為此，它要將破舊的羅得島生物實驗室改造成現代化的蛋白質生產廠。在短短四個月內，它就對這家名為 BioNow 的工廠進行了改造，并且得到了美國食品藥物管理局的批準投入運營。BioNow 還沒有完全達產，安進公司就利用從 BioNow 得來的經驗，在 BioNow 旁邊建設另一家新廠，取名 BioNext。安進有 1.3 萬名員工，營業收入高達 100 億美元，是世界上最大的生物技術公司。但對它來說，這仍然是一項艱巨的任務。 ????對安進而言，生產 Enbrel 就意味著要大量培養一種復雜的有機體，數量之多將超過以往。生產哺乳類蛋白質（即從經技術處理的哺乳動物細胞中培育蛋白質），過去一直都是以千克來計量生產的，而現在，安進高級副總裁博納尼（Fabrizio Bonanni）卻說，公司需要成噸生產蛋白質的能力。去年，Enbrel 銷量上升了 400%，在美國食品藥物管理局批準將這種藥品用于治療牛皮癬后，銷量繼續攀升。 ????收購 Immnux 后不久，安進公司就投入 5 億美元改造 2,272 平方米的 BioNow 工廠。工程完成后，安進公司又立即擴張，在鄰近建設了一座 4,645 平方米的 BioNext。這是一家全新的工廠，生物反應槽的大小是行業標準的十倍，計劃在 2005 年啟動投產，將成為世界上最大、也許是效率最高的重組蛋白質生產廠。 ????重組蛋白質來自經生物技術處理的克隆細胞（Enbrel 來自于倉鼠），這些克隆細胞要經過預先以發育成熟并分泌出特定的蛋白質才能形成。安進對其主要基因產品線（憑這些，安進才能占據 Enbrel 的 17 億美元市場）的冷藏地點從來秘而不宣，不 ????過培養合格的克隆細胞確實是在西格林威治進行的。讓細胞在繁殖過程中保持健康，需要有絕對無菌的環境，還需要加入蛋白質作養分并予以照料。當細胞數增長到一定程度，安進便會中止其生長，催化蛋白質生產，并去除余下的細胞物質。 ????這樣的過程能進行一次，就可算得上是一大成就，而安進卻擅長在工廠里反復進行這樣的過程。貝恩公司（Bain）咨詢師、醫療保健品制造專家查爾斯?法爾卡斯（Charles M. Farkas）說：“就大分子而言（Enbrel 分子的大小約是阿斯匹林這類化學藥物分子的 2,000 倍），Enbrel 的生產是最復雜的，因而也特別昂貴。生產過程就像烹調，每次制造出來的 Enbrel 都可能稍有差異。這是因為它是活著的有機體。” ????BioNow 工廠核心區的面積約 465 平方米，其清潔度至少要達到 10 萬級。這意味著每個人都要穿戴從頭到腳連為一體的無塵工作服，以控制粉塵污染，保證空氣中微粒數量不超過規定的范圍。每次細胞在反應槽之間移動，都要流經由數百個接頭和圓形封口組成的一系列管道和閥門。質量高級主管金保爾?霍爾（Kimball Hall）說：“只要有一個就全完了。”他說的是，如果封口不嚴密，就可能被人體皮膚上或呼出的細菌分子穿過，從而把整批細胞都毀了。“只要一個分子，就能破壞整個生產環境。” ????新工廠借鑒了公司廠區中各種建筑積累下來的經驗，表現出了設計上的成熟，它的生產流程、甚至大部分硬件都與 BioNow 相同。但是，BioNext 的布局、組織和交通條件都經過了精心的規劃，生產效率得到了提高，成本也節約了（他們不愿說成本是多少）。安進公司不愿承認成本和生產率給本行業帶來了沉重的壓力，但它還是對工廠采取了多項改進措施，期望能將產能增加 300%（在 BioNext，22 個批次的藥品可同時生產，BioNow 只能同時生產 8－10 個批次），也使能源、清潔等各項運營成本能有所降低。 ????在這兒，小事也至關重要。例如，在 BioNext 就建造了重力供給式反應槽，讓物料由上層流到下層，不再需要管線和抽運設備，同時也節省了相應的能源及維護成本。BioNow 的所有設備都被包含在無菌空間中，清潔的工作量很大。和 BioNow 不一樣，BioNext 的大型反應器建在清潔室內，清潔室開有出口。這樣就節約了大量用不著的空間，使許多硬件設備可以擺放在維護費用極高的清潔室外面。安進估計，每平方英尺最多可節約資本 400 美元，并且還省去了耗能巨大的高能粒子空氣過濾裝置和制冷設備。集中式服務器收集全廠反應槽的數據，不必依靠手工轉換和現場檢查。甚至還以手動曲柄閥門逐步替換由計算機控制的液壓釋放裝置。生產設備本身就安裝在寬闊的超大型滑道上，進入滑道里面進行設備維護很容易。有了這些滑道，就可憑目視做質量檢查。工廠經理馬克?科瓦魯比亞斯（Mike Covarrubias）說：“我們有充足的空間，我們利用了這一點”。 ????投產后，BioNext 生產的哺乳動物類重組蛋白質可達全世界總供應量的 10%。人們會需要它的。分析家們預測今后 3 年 Enbrel 的銷量至少會增加 17%，到 2007 年，銷售收入將增加到 25 億美元。 ????雷神公司 Raytheon ????想 8 分鐘裝配一枚導彈，就要進行全面的生產革新 ????2001 年 9 月 11 日，第二架被劫持的飛機剛剛撞上世界貿易中心大樓，美國雷神公司圖森導彈制造廠的電話就響了起來。12 月，雷神公司得到了美國空軍的一份價值高達 1.56 億美元的合同，生產 1 萬套寶石路（Paveway）激光制導炸彈的組件。這種組件長 2 英尺，包含激光和 GPS 制導設備，能告訴炸彈的攻擊目標，并引導炸彈飛向目標。合同中的組件還沒生產出來，訂單數就翻了兩番。 ????可惜，提高產量可不像要求工人工作加把勁、增加一個班次或多訂購零部件那樣簡單。2001 年 8 月，圖森工廠每月大約生產 350 枚導彈，大約是其最大生產能力的一半。工廠已經十分擁擠。從發貨區和生產線間到處都堆積著庫存，余下的空間很小，連叉車都難以擠過去。生產業務主任瑞奇?尼爾森（Ricky Nelson）說：“為了讓公司按要求運轉，我們手上的物資需要增加三倍，而現實情況是我們放不下這么多東西。” ????為了找出路，雷神實施了精益生產。它精簡了裝配工藝，去掉了附加值不大的元件，消除浪費，比如用來尋找被放錯位置的物件所花的時間，以及在廠內搬運材料所花費的時間。工廠還要求員工提建議，試驗了一些新辦法，比如讓雇員來建造裝配線。最終，存貨周轉率增加了 400%，導彈單位成本降低了 40%。憑這一成就，公司獲得了 2004 年度新鄉獎。 ????雷神公司是制導炸彈的發明者、世界上最大的武器裝備生產商，擁有約 43% 的美國國內市場份額。在 2003 年伊拉克戰爭開戰之夜發射的導彈中，有一半以上是雷神生產的。但是，它的精益生產方法卻是從1997年收購的休斯電子公司（Hughes）以及其它工廠那里學來的。休斯公司曾花費 2,000 萬美元改造自己的基礎設施，把工廠車間的附屬裝置拆除，將排水管道、電線和通訊線路鋪設在露天高架的設備上，使它們很容易變換位置。休斯還給每部機器都安裝上輪子，制造了一個空間開闊、布置方便的車間，以適應不斷變化的需要。這些主意對制造業界來說并不新鮮，但在雷神公司那里卻是新東西。總裁路易斯?弗蘭切斯科尼（Louise Francesconi）說，“現在看起來，精益生產沒什么特別高深的地方。但是，我們的裝配多年來一直沿襲著美國傳統的制造方法。我把精益生產看成是打破傳統，它確實是一場革命。” ????在圖森工廠里，工人們把全球定位與激光制導系統安裝到外形像子彈一樣的導彈戰斗部里。主裝配區大約有 4、5 個微型工作站和 10 多個工人。在 9.11 事件以前，寶石路導彈業務經營部經理帕特?麥金尼（Pat McKinney）已經致力于簡化和減少分裝配站。裝配線的效率提高了，但其設計能力是每月只裝配 350 枚導彈。要想在一月內裝配 1,500 枚導彈，就得進行更深入的分析，采取更有力的措施。 ????麥金尼開始計算一個工作日中有多少分鐘，以確定最佳的產出間隔時間（Takt Time，即生產單個組件所需的時間），設定工廠的生產節奏。他回憶說：“要想實現月產 1,500 枚導彈，就必須每 8 分鐘生產出一枚。”按照舊方法，寶石路在單個工作站完成全部裝配，每個工作站各有一套自己的工具設備，需要單獨的零部件供應。麥金尼將生產線分割成三個工段，每個工段只做一部分工作，然后再交接給下一個工作站。他還使各個工作站相互更靠近，便于工件往來傳送。現在，每個操作站的工具數量和存貨量只有原來的三分之一，占用的空間也少了。麥金尼說：“我們把多余的工具和工作臺都拉走了，用半掛車拉了好幾趟。” ????即使采用了新的方法，還是需要有 4 名工人完全以人力搬運 45 磅重的制導裝置，重復這項工作 150 次就意味著工人一天搬運的重量超過 3 噸。韋恩?梅納德（Wayne Minnerd） 體壯如牛，留著灰色山羊胡子，身穿著無袖 T 恤，他說：“這完全是力氣活，一個班下來，我能做的事就是拖著身子回家。”一天，麥金尼的手下在工作結束后到家得寶（Home Depot）的商店里買了大約 30 米的膠合板和 60 個橡膠腳輪。他們用這些東西造一個導彈手推車─一塊安裝了 60 多個輪子、用于寶石路裝配線的細長木板。只花了不到幾百美元，公司就取消了搬運工作，把裝配周期縮短了 30%，而且還簡化了生產，顯著地降低了工傷幾率。 ????但是，單靠這些膠合板和橡膠腳輪并不能讓雷神公司達到生產目標。所以麥金尼把目光對準了非增值業務，如零部件的周轉與運送。過去，導彈部件在到達發貨站后，要走過 4.2 公里的距離，再經過裝配，然后作為成品再送到發貨站。現在它們只走 640 米。一個戴著計步器的工人說，現在他在一天工作中只走 1.6 公里路，而原先要走 48 公里。 ????供應商們也積極地配合。在過去，他們每生產一個零件，就用氣泡襯墊包裝，再塞進裝運箱。零件到了圖森工廠后，還要逆向操作這一過程。為了簡化這道工序，雷神公司發明了可重復使用的集裝箱。箱內帶有按規格制作的充填式包裝。運來的零部件一到公司，工人在幾分鐘內就能倒空零件，然后再把充填式包裝還給供應商繼續使用。 ????工廠中的其它部分也有所變化。原來，零部件都放在裝配線旁邊，現在則存放在運送零部件的拖車上。拖車一倒空就拖走去重新裝貨，另一臺拖車緊跟著接替。存貨由原來 4 個月的需要量減少到了現在的 10 天。每月存貨周轉次數由 2000 年 12 月的 3.2 次一下子上升到了今年 2 月的 12 次。總而言之，圖森導彈廠現在已經能每月裝配 1,500 枚導彈組件了，而材料的消耗量反而比其原來每月只能生產 350 枚導彈時還要少。 ????雷神公司從寶石路導彈生產中學到了經驗，目前正在向其面積達 28,800 平方米的圖森工廠的所有部門推廣精益生產。現在，制造坦克用陶式（TOW）導彈的工廠采用了簡約的精益設計，如可拆卸的組合式工作站，以適應多變的生產計劃。如果工廠業務持續 6 個月萎縮，就取消陶式導彈生產，將空間改作它用。雷神還重新設計了戰斧式導彈廠，采取了新型布局，對整個工作車間按照 8 小時單班作業做了重新規劃。全公司的返工率下降了 20%，一次通過檢驗的成品率已由 2000 年初期的 87% 上升到現在的 95%。弗蘭切斯科尼說，“隨著我們不斷地成長，我們的改進將越來越多地從小處著手。”這些改進當然是為了實現精益生產。 ????譯者：劉作永 相關稿件
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