（一）詳析三個制造業理論

上一節說到如何增加流速v的值來改變Mv的整體數值，從而增加有效產出。這一節主要解析下在廣義動量定律下的以改變速度為代表的三個制造業理論，福特的流水線，豐田的LP，高德拉特的瓶頸控制理論TOC。

后續的會說明戴明理論和六西格瑪，其他的理論應用我們不在這里討論。這些應用有的出現在對應理論出現前，有的則是對應理論的實踐，控制論和系統論的出現才有這些應用的從數學和物理學角度的理論歸納及總結。

01 福特的流水線

福特的流水線：福特流水線出現以前，汽車工業的裝配工序以作坊式生產為主，一輛汽車由一群技術能力高超的技術工人組裝。在1913年老福特應用創新思想及反向思維邏輯，在汽車組裝過程中，把T型車的裝配過程拆成了84個不同的步驟，采用裝配底盤和車架的移動，裝配工人不動的理念，完成了第一條T型汽車組裝線，大大縮短了裝配時間，單件流時間從原來的12小時28分鐘提升到90分鐘。（也有說10秒，那是入庫時間，不是單件流時間）

02 豐田的生產方式TPS

豐田的生產方式TPS：豐田英二在參觀完福特流水線，認為這種生產模式（福特流水線）仍然有很大的改善空間，在大野耐一的努力和推動下，形成了豐田的生產模式：不投入多余的生產要素，只在適當時間生產必要數量的市場或下道工序急需的產品；所有經濟活動都要有效。它的實質是管理過程的優化，通過大力精簡中間管理層，進行組織扁平化改革，減少非直接生產人員；推行生產均衡化，同步化，實現零庫存與柔性生產，強調單件流的生產方式，推行全生產過程的質量保證體系；減少和降低任何環節上的浪費；最終實現拉動式準時化生產。

03 高德拉特的瓶頸控制控制理論TOC

高德拉特的瓶頸控制控制理論TOC：任何系統至少存在著一個制約因素/瓶頸，否則它就可能有無限的產出。因此要提高一個系統（任何企業或組織均可視為一個系統）的產出，必須要打破系統的瓶頸，強調瓶頸是系統的最關鍵因素，瓶頸決定產出，增加瓶頸的速度就是增加最終產品產出速度，同時保證瓶頸工序的來料，讓瓶頸工序不挨餓，瓶頸工序損失一小時系統就是損失一小時。

福特流水線、豐田的TPS生產、TOC制約理論的目標都是加快流動，都是通過系統的負反饋來指導生產，是系統產出最大化。這三個速度派的制造業理論都有一個共同特點就是增加速度以實現Mv的最大化，但在如何解決系統的產出最大化，有不同的手段。
在圖1中，TOC還有一個作用點理論，這個是其他兩個生產理論所沒有的。因為按照FαT=Mv，TOC理論作用于哪一個工序、哪一個環節，對于系統的FαT=Mv，效果是不同的。當然我們所說TOC理論應用于離散制造業，是針對生產過程大于等于兩個工序以上的情景才有意義，對于單一工序，TOC理論在這類企業內部的生產管理沒有實際意義，我們可以在更高層面的計劃排單來討論TOC理論的應用。這個也是TOC不同于其他兩個生產理論的關鍵，TOC聚焦瓶頸（作用點）來解決系統問題，這個方法簡單有效。

（二）離散制造業產線結存篇

01 結存的產生

TOC的九大原則里面第一條就談到生產系統的平衡是物流平衡，而不是能力平衡，物流平衡是每個工序和瓶頸工序平衡。能力平衡強調工序生產能力產能的最大化，強調系統內的各局部工序產能最大化。因為在目前中國制造業里面，占大多數的已建成工廠在設計工廠初期有考慮物流和產能平衡，但隨著市場變化，客戶結構變化，工序產能開始出現不匹配，和另外設計的偏差，加上設備的更新迭代及替換，造成瓶頸凸顯，同時計劃在安排生產時候按照別的制造業思想在指導離散制造業，過分追求設備稼動率，看到設備停在那里就不舒服，不開心，就像地主半夜雞叫要長工干活一樣，希望設備像永動機一樣，一刻不得閑，這個是產生結存的最大原因。如下圖（2）

瓶頸工序前的情況大家可能好理解些，為何瓶頸工序后的結存也高居不下？

因素很多，包括：瓶頸工序出來的半成品有部分品質問題，在瓶頸后的工序處理不及時；瓶頸工序生產下工序不需要的半成品；瓶頸工序后的工藝、物料齊套等諸多問題，造成等待進而轉化為結存。日積月累所有工序都產生不必要結存。

02 瓶頸發現

在產線高結存情況下，各個工序都能正常產出，努力達到每班/日產量標準，大家比較難于厘清哪里是真正的瓶頸工序。

TOC如何解決和抓準瓶頸，是通過降低工廠整個產線結存來確定瓶頸，TOC理論認為不是所有工序之間都需要結存，只需要瓶頸工序前有結存就可以，其他工序，特別是瓶頸后的工序理論上都不應該有結存。現代制造業，特別是中國經過30年的制造業的高速發展，形成了全世界門類最齊全的制造業體系及供應鏈，現在很多制造企業都含有離散制造業和連續制造業形態的混合制造業，但大體可以歸到離散為主，連續為輔的形態。

如何計算最低結存量是我們在做TOC改善工廠的產出時考慮的首要因素，豐田在汽車領域的單件流實物思想在離散長流程行業應該理解為虛擬單件（最小流轉數量）。所以在TOC理論中存在一個生產最低流轉數的概念，這個最低流轉結批數量在不同行業和不同工廠有不同定義，但理論定義相同。我們在測試系統所需的最低結存，是先要知道此類工廠此類行業正常結批數量的整個流轉時間，來解決整個生產時間問題。如圖（4）

在離散長流程行業中，圖（2）說明的很清楚，固有的生產工序和工藝就決定了最小流轉數量在產線的不停留的生產時間，這個時間可以定義為標準總工時，由各工序的標準工時的總和計算得到。那么在各工序沒有結存情況下投料到產出時間，理論上就是這個標準工時，但是為何我們99%的工廠做不到？

最大原因是我們有結存，各個工序的結存總和除以我們每天時間產出，就是我們結存天數（工時），結存天數加上我們的標準生產時間就是我們投料到產出的正常時間。

這里面有人會提出我們離散制造業每個工序應該有結存，因為換型號、換模等等因素，有結存才正常。但是，結存多少？是否合理？才是關鍵。如圖（5）

在產線不停留的情況下，生產最低流轉結批數量需要多長時間，這個問題我們在很多工廠問過計劃和生產人員，答案五花八門，而且還有很多不知如何回答。試想下，一個司機不知道車能跑多快，或者不能預估正常情況甲點到乙點的正常時間，計劃部門如何指揮生產部門。

在知道我們最低流轉數的生產時間之后，結合產線的各工序的線體設備數量就可以計算出我們每個工序合理的結存數，特別是瓶頸前工序的合理結存，非瓶頸工序盡量拉低非生產周轉的結存數。

低結存對生產流速和品質及產線改善浪費是不言而喻的，有些在后續章節會分解，先說下我們低結存對生產交貨和公司運作的重要性。

我們的生產交貨時間是生產結批時間加上產線結存數量除以每天產出的數量，所以產線結存越多，交期越長，生產系統擾動越大，產線越混亂，產生的浪費就越多，品質越不可靠，品質問題越疊加，所以高結存是工廠的萬惡之首。

前面提到我們制造業經過30年的高速發展，再有這幾年的智能制造理念推動，所以現在長流程行業的制造有摻雜了流水線和連續性流程的混合型離散制造形態，特別是部分工序有流水線，部分工序有流程控制，還有部分工序是人工操作為主，這類形態也存在同一工序里面，也有在不同的連接工序之間。在工序內部的產出和結存需要有一個明確的標準結存，這個標準結存由工序內的工藝和設備共同決定，同時我們追求的是本工序的產出和結存比，這個動態結存比可以定義為單一工序的每天周轉率，原則上這個越大越好，但還是有個相對合理值，這個因為工序有人工和流水線的混合體，理論上工序內流水線的流速決定它的產出，但人工操作部分的需要流轉結存，考慮工序的產能及設備數量，理論上鋪滿設備同時能供應流水線的最大產出就足夠，多的就是無效結存和產出，同時會增加后工序結存，比如這個工序的部分設備產能遠遠大于流水線的生產能力，這樣在鋪滿設備的時候就需要更多的產品，這就增加在線結存，同時增加產品數量，就會減低產品流速，M增加，v較小，雖然Mv乘積一樣，但M增加，結存升高。這個像我們長江一樣，從金沙江開始到虎跳峽在到岷江水流比宜賓到宜昌水流湍急，到下游段就更慢，原因是越到后面水深面寬，流速變慢。一樣道理，產能越大流速越慢（感覺是悖論）。

瓶頸的確定在上面我們也說到是和結存有關，高結存時候你很難評定誰是瓶頸工序，因為大家都是在高結存下生產，容易渾水摸魚。瓶頸工序在高結存下他會生產不需要的產品，達到和非瓶頸工序的物流匹配，所以在高結存下很難確定瓶頸工序。我們在處理發現瓶頸問題上往往采用截流辦法，結合最低流轉數的理論生產總時間Tc，加上分析一段時間內的市場訂單下到計劃的情況，決定把產線截流幾天，同時保證FQC入庫不變。

實踐中，很多人會擔心截流影響產出，我們時常看生產線的總結存數量除以平均每天出貨量，就可以計算出大體的可入庫天數，再結合一段時間的市場下給計劃的訂單結構，會排出適當及相對合理的測試瓶頸排單，來追趕前面的舊單保證FQC不斷線（前面章節我們說過Mv瓶頸大于等于FQC產出），這個就足夠了，同時我們還可以找出瓶頸，順便把在舊的結存中的垃圾清理出來。

這個好比我們從珠海格力去順德美的吃飯，原本從珠海南屏高速收費站到順德26號收費站一共就82公里，加上兩個城市的進出高速25公里一共107公里，假如現在在26順德出高速口堵車15公里，每小時才能清理7.5公里，理論上在這個時間點情況下沒有車進來, 兩個小時才能把高速堵車清完,我們在珠海的南屏收費站就不應該再駛入高速,應該等到堵車減到7.5公里才可以讓南屏的高速路口放車進來。這樣放車進來有啥好處：

第一，車子不要在高速上面怠速等待；
第二,你可以在高速路口外熄火，減少油錢；

第三，沒有新上高速的車，就減少事故，不會產生二次堵車；

第四，能及時處理堵車問題；

第五，在減少堵車長度后新進來的車可以開足馬力勻速奔跑就省油；

第六，在開足馬力勻速奔跑同時可以測試我哪里的路況是真正的瓶頸。

03 基石對庫存的理解

我們對庫存的理解：庫存是萬惡之源，影響工廠所有收益的罪魁禍首，在豐田生產模式中的七大浪費，都是庫存所帶來的影響，以下列幾個高庫存影響收益的危害。

原材料庫存——其實庫存的是公司現金流的積壓；

半成品庫存——庫存的是儲存的成本增加，工裝增多，搬運增多；

成品的庫存——存在品質風險，更說明生產做了客戶不及時要的產品；

以上所有還會帶來管理成本，使管理無序，數據收集緩慢，更會延長生產周期，降低客戶準交率，影響與客戶的互信關系。

04 TOC輔導效果

輔導前，轉料車是放滿半成品，開著空調保障溫度，人員走路小心翼翼防刮擦，跟單員拿著訂單找不到產品。

輔導后，結存降低，半成品成本減少，轉料車空閑，空調關機不耗電，跟單員看計劃排單就知道交期。

基石認為低庫存才會有高流速，一切改善活動，以產品流帶動公司團隊改善！！！