与传统的欧美单元化生产以及其他的生产方式进行比较,日本式的单元化生产具有一些几点比较突出的特征。
第一、日本式单元化生产的形成方式属于逆向转化。实施日本式单元化生产的一个主要动因是为了克服流水线生产的刚性,以适应多品种小批量市场需求。表现在形成方式上,就是由流水线拆分为若干生产单元。而基于成组技术的欧美式单元化生产,主要是为了提高生产效率,其表现形式为Jobshop的组合。
鉴于欧美式单元化生产形成较早,且国际上的研究也较盛行,故可将其形成方式称为“正向转化”,与此对应,日本式单元化生产的形成方式则称为“逆向转化”。
第二、单个生产单元承担产品的大部分或全部生产过程。日本式单元化生产下,一个生产单元只致力于一种或很少几种产品,但对每一种具体的产品来说,其加工操作几乎都是在一个生产单元内完成,很少与其他生产单元联系。为了使一种产品的大部分或全部生产操作(多是装配操作)能够在一个生产单元内完成,就要求所有必要的生产资源(如设备、工具、夹具)都安排在生产单元内部或临近的地方,操作人员也都必须是掌握多种技能的多能工。有别于流水线生产时的单一任务,生产单元中工人的操作范围扩大,操作周期加长,而且每个工人负责的多项操作可以是非连续的。
第三、生产单元是以人为中心的制造组织。多能工是实施日本式单元化生产必不可少的关键因素,其他必要实施条件多是建立在工人完成向多能工转变的基础上,因此员工培训在整个生产系统组建中占据十分重要的地位。
多能工的培训活动应该在实施单元化生产之前就展开,培训内容不应仅局限于简单地让工人熟练其前导工序和后续工序,而应使工人能够真正掌握一种或几种产品生产所需的全部技能,这要通过在同一生产单元内或多个生产单元间不断轮换工作来实现。轮换工作还有助于增强工人对本职工作的责任感,因为他们会从中认识到自己的工作质量对其他工作和最终产品的影响。由于并非所有工人都能掌握全部技能,所以要在权衡工人能力的前提下,为不同的工人设计与之能力相匹配的培训计划,这样才能够最大程度地挖掘工人的潜力。经过培训的多能工可以在不同的生产单元里工作,因此可以通过适当调整工人的分配来应对需求的变动。
另外,在不同的生产单元里,可能有许多工人进行同样的操作,这样的工作分配方式也有利于促进工人间的技能交流,刺激创新。
第四、日本式单元化生产是倡导低自动化水平的生产方式。90年代泡沫经济的破灭让大多数日本制造企业不得不放弃对高度自动化生产系统的追求,为了满足多个生产单元的需要同时达到削减费用的目标,大型流水线被拆分,一些不易复制、价格高昂的复杂设备被具有相同功能的构造简单、成本较低、易于构建和复制的设备所替代。
最典型的例子是位于日本北部的斯坦利电气公司曾成功地将一个价值3000万日元的昂贵设备,重新设计成一个成本只有20万日元的简单设备,花费不足原来的0.7%。
第五、生产单元可以及时发现并修复产品缺陷。多能工能够操作的范围比较广,他们较容易发现前面工序中产生的缺陷,同时U型生产布局使工人一旦检查到产品的缺陷就可以立刻进行处理。与流水线生产不同,一个生产单元内的产品缺陷修复不会影响整个生产系统的正常运行,在遇到困难时,多能工可以互相帮助,有助于快速有效地解决问题。
第六、实施单元化生产可以节省大量空间。传统流水线的长度取决于线上工人的间距和工人的数量,其直线布局方式需要足够的空间来实现。相比而言,生产单元则具有很多灵活的布局方式来适应不同企业的实际情况。在生产单元中,相邻工作台之间的距离和工人面对面的距离都明显缩短,这样不仅有利于工人之间的交流,也使那些轻型产品便于依靠人力移动,而体积较大的产品则可使用便于移动的推车来移动,这样整个生产流程变得更加简捷高效。
第七、生产单元具有多种布局方式。U型、L型、I型都是常见的生产单元布局方式,通过生产单元的组合还能得到一些像花型、心型等较复杂的布局。当需求波动时,生产单元的形状和规模可以在几分钟内迅速调整,第一时间做出反应。生产单元布局的灵活性取决于多能工掌握多种技能的程度和简易设备的可移动性,尽管生产单元的布局多变,但都力求尽可能减少占用的资源,降低在制品库存。
第八、生产单元是一种高度自治的组织。从横向来看,每个生产单元都相互独立,承担具有一定完整性的操作流程,它们通过出入口与系统其他部分相连;从纵向来看,为了使生产过程更加顺畅,生产单元具有监督和控制生产过程的管理职能。然而,生产单元的自治并不意味着它总是独立于其他部分,也不能理解为它是不受控制的,无论生产单元具有多大的管理职能,总会有对其进行监督控制的部门。
第九、生产单元是持续优化的学习型组织。工人会主动学习先进知识,提高操作技能,培养应对意外状况的能力,他们与管理层有着良好的沟通,敢于提出自己的意见和见解,以促进生产过程的不断优化和完善。管理层也基于生产单元的完善、进化水平,提出合理的管理目标,促使生产单元更好地发展。