《APIS:先進生產改革技術》:「一點切入,效果全面」,解決企業界長久面臨的六缺問題

《APIS:先進生產改革技術》:「一點切入,效果全面」,解決企業界長久面臨的六缺問題
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我們想讓你知道的是

本書集結許文治多年實務經驗,精準指出企業問題根源所在,改變傳統生產者大批量集中及依據預測之生產方式,打破庫存為必要惡物的迷思與觀念。

文:許文治

APIS的初步認知
  • 常見傳統認知:企業永續經營、製造技術、單點改善、頭痛醫頭
  • APIS創新認知:人類永續生存、生產技術、總體改革、根源消除
1.1 源起

APIS,中文名稱為「先進生產創新技術」,或稱為「先進生產改革技術(Kaikaku Skills), 為筆者於二○一五年所命名。它是以豐田生產方式(Toyota Production System, TPS)為基礎,再經筆者於過去五十年來,從事該領域之學習、工作及輔導的經驗、心得,以及所開發出的其他改善及改革技法,融匯而成。

APIS是以能節約生產資源,包括人力、機器、物料、土地及資金的資源以及徹底消除無效工作,創造出最高的利益的生產改革技術體系。APIS的生產技術可分作「改善」及「改革」兩個不同的變革方式,不僅引領企業的生產變革,也著重於硬體生產線的變革,以及軟體面的管理系統變革。同時,APIS也追求企業多方面關鍵績效(Key Performance Indicators, KPI)的同步達成,以增強企業的競爭力,以便永續經營發展。而更崇高的理想,則是要節約生產資源,保護環境,拯救地球,造福人類,永續生存。

1.2 企業經營的目的

企業經營的目的,就短期目標而言,就是要能夠賺錢,這是最基本的要求。一個不賺錢的企業,是無法永續經營發展下去的。而就社會責任而言,則是要照顧員工,使員工能夠安心工作、快樂生活,進而能夠節約生產資源,保護環境,拯救地球。

為達成這些目的,企業必須具備生產技術改善及改革的突破性與革命性觀念及技法。APIS則為此中之要。

1.3 生產技術的發展

生產技術的發展從工業革命時期就開始了,迄今仍然在不斷地演變中;而這種演變,是伴隨著企業對於永續經營發展的追求所產生。企業為追求永續經營發展,必須要隨時追求改變(或稱為變革〔Change〕)。這些變革可以分為兩大方向,其一是在既有的產品的技術上追求改善或改革,另一種則是尋求新產品的創新及開發。

既有的技術改善及改革,又可以分為兩種不同的技術。一種是製造技術,另一種則是生產技術。一般人所談到的技術,大多是指製造技術;而生產技術,常為多數人所忽略。這兩種技術間,存在著極大的不同。以下說明之:

1. 製造技術

製造技術是指為達成個別工序或製程所需要的製造條件或規格要求,所選定的製作方法,及其機器設備。製造技術是製造一個產品所必要的基本條件。沒有製造技術,當然就無法製造產品了。所以,傳統以來大多數的人,都將焦點放在如何研究,是否有更低成本更有效率更快速的製作方法和機器設備上。這也是大多數人對於技術的認知。筆者可以將這種認知的製造技術,又稱之為硬體面的技術。

2. 生產技術

生產技術是另外一種技術,是與傳統製造技術著重於研究開發不同製造方法及硬體機器設備,截然不同的領域。筆者又稱其為軟體面的技術。生產技術是指在既有的製造技術、製造方法及機器設備下,安排生產流程的方法,亦即如何布置生產線,使能以最少的人員需求、最低的機器設備成本、最少的庫存數量、最少的空間需求,產出最多的產品數量,並以最佳的品質水準、最快的交貨天數,出貨給顧客。

一個企業能否永續經營發展的關鍵,在於其是否有競爭力,能比競爭對手做得更好;更具體而言——是否具有自家企業的獨特性。也就是說,有哪些部分是自家企業所做得到,而競爭對手做不到的。

傳統而言,多數企業的變革焦點都放在製造技術上,更進一步指涉,就是機器設備方面,目的在於尋求更高速度的自動化設備。企業普遍認為,購入了這種設備之後,就能擁有足以超越競爭對手的現代化先進生產方式。然而,事實多並非如此。一般來說,這樣的設備都是由公司以外,專門進行設備製造的廠商所設計開發,任何公司在有需求、有資金的時候,都可以自行購入。自己的公司,除了在硬體的高速度自動化方面,具有獨特的觀點及設計理念外,更多時候也必須著重軟體面的生產線布置方式、作業人員的動作安排、生產計畫的管控,以及物料採購與儲存管理。這些部分在企業的永續經營發展,以及提升其獨特的競爭力上,均有許多貢獻;可惜的是,多數企業都不重視,甚或不知道生產技術的存在及重要性。

生產技術的發展,可以說從工業革命開始,以機器動力取代以往的手工製造方式後,就有許多的學者專家從各種不同的管理理論領域出發,尋求以較少的資源投入,如人力、機器、材料及土地,更有效率地最大化產出量,來獲取更多的利潤。

始於一九一○年代的泰勒科學管理原則(Principle of Scientific Management),以及其後的動作與時間研究,均著重在工作效率的提升。隨後在一九三○年代,統計品質管制(Statistical Quality Control, SQC),則開始了產品品質的提升及管制的科學方法。其後,於此基礎上,更發展出全公司經營品質的改進,經過一九七○年代的全面品質管制方式(Total Quality Control, TQC), 以及一九八○年代的全公司品質管理方式(即TQM)後,遂於一九九○年代形成所謂的「六標準差」(6 Sigma)方式。另一方面,隨著工業化的發展,使用機器設備來製造產品以尋求更有效率的產出,也是必然的發展趨勢,機器的穩定性、品質性及可靠性,也逐漸成為關鍵競爭力的重要因素之一。所以,日本的企業在一九六○年代開始,針對機器設備領掝推行「預防保全」(Preventive Maintenance, PM)活動,之後演變為「全員生產保全」(即TPM),後於二○○○年演變為「全員生產管理」(Total productive Management, TPMgt)。

日本豐田汽車公司於二次世界大戰後,自一九四五年開始,為與美國汽車製造業者的大量生產方式並駕齊驅,卻也欲迎合當時日本國內市場少量生產的需求,因而自行發展出一套與美國大量生產迥異的生產方式。終於,在一九七三年,豐田公司首次對外發布其獨特的生產方式,稱為「豐田生產方式」,也就是TPS。在一九八○年代,大部分企業都將TPS另行命名為及時生產方式或是看板生產方式,因為多數人咸認知TPS是著重在降低庫存,且能及時供應產品給顧客的方式,故有些人又認為這是零庫存的生產方式。這正是「盲人摸象」現象——以局部認知來代表整體的意義。其實,TPS是具有多方向目標的變革方式。一旦正確理解TPS,便可知它是以減少庫存數量,包括材料、在製品及成品的庫存,來曝露生產上的問題點,進而帶來更多的變革機會。

TPS能產生多方面的成果,包括庫存降低、產量提高、不良率減少,勞動生產力、人員效率增加、管理人員數減少;更重要的是,生產所需的空間廠房土地面積也跟著減少了。因此,歐美國家的企業界及學術界人士又開始深入研究TPS,而於一九九一年改以「精實生產」,或「精益生產」命名之。自此,世界各地的公司及工廠,均興起了一股學習精實生產的熱潮。然而,以筆者在此領域學習實做的過程,以及自己創業從事此方面顧問輔導工作的觀察中,能夠完全實踐TPS的企業,可以說是少之又少,大概不超過千分之一。其主要原因是,無論TPS或是精實生產,在思想觀念上及手法上和行動上,都與一般常見的傳統思想觀念及做法完全不同,甚至可說是完全顛覆傳統的思想觀念及做法。它可以說是「改革」式的變革,與一般常見的「改善」式的變革,有相當大的差別。

此外,在變革的範圍來說,「改善」與「改革」之間,有著巨大的差別。變革的範圍可以分成四個等級,下節將詳細介紹。

1.4 變革的四個等級:點、線、面、體

改善與改革的差別,除了效果面的差異及手法工具的不同之外,在變革的範疇來說,也是有差異的。變革的範疇可以分為如下四個等級:

  1. 點的變革:指對於個別單一工序製程或機器設備的改變,或個別功能別部門內的變革。
  2. 線的變革:指對於數個不同前後流程的工序製程及設備,能夠連貫起來連續生產的改變。
  3. 面的變革:指對於一個產品的完整的生產流程,包括主流流程及支流流程都能連結同步連續生產。
  4. 體的變革:指除了生產部門的生產線的改變之外,其他支援管理部門,例如:品管、生管、物管、自動化設備、維修保全、採購、業務、人力資源等,全公司所有部門都帶來改變。

一般而言,改善的特色大都是在做點的方面的變革,及漸進式、逐步式、小步伐、小成果的變革。例如:常見的傳統工業工程、品管圈、全公司品質管理、六標準差、全員生產保全等,都是屬於點的方面的變革。相反地,改革的特色是除了點的改革之外,更著重在線、面、體的企業經營的整體範疇內,做垂直整合方面的大變革,從而突破現狀,以獲得突破性巨大收益的成果。TPS及APIS,均是此類代表。

1.5 APIS的威力:節約資源、效果全面、減少六缺

APIS是全公司、全部門、全員式的參與性變革。如前述所言,它具有二大特點——一是同時兼顧了漸進式、小步伐、頭痛醫頭、腳痛醫腳式,追求單一目標達成的小成果改善式變革,二是涵蓋了具線、面、體的全方位目標之突破性、大步伐、大成果改革式變革。換句話說,APIS具有從問題的根源,也就是真因之處,徹底解決問題的能力,同時還有「一點切入,效果全面」之多目標同步實現的存在意義。

所謂「一點切入,效果全面」是指,若問題的目標是要提高產出量,而以APIS的觀念及技法為基礎進行改善及改革,便可以同時達成多方面的其他目標,以獲得更多的利益。例如:

  1. 提高產出量及減少人力。
  2. 提高勞動生產力及人員效率。
  3. 減少工作量、管理人員及管理成本。
  4. 減少不良率及檢查人力。
  5. 減少材料、在製品、成品庫存。
  6. 縮短交期天數。
  7. 提高交貨準時率。
  8. 節省廠房空間/土地面積。
  9. 提高設備可動率及降低設備成本。
  10. 節約材料及成本。

就在達成上述有形目標成果的同時,APIS生產改革技術也解決了企業界長久以來所面臨的六缺問題——缺地、缺電、缺水、缺工、缺人、缺量,而且是釜底抽薪地徹底同步解決。事實上,歸納筆者所輔導過的工廠,其最原始的需求問題有二:一是廠房空間不足,打算要蓋廠房以應付訂單增加的需求,但因緩不濟急,遂請筆者協助克服此困境。而進行APIS之後,廠房無須再擴建,在原本的空間內,就可使產量翻倍。另一問題則是招募不到工作人員,而使作業員人數不足;同樣在應用APIS的多條真龍小線,以及滾動十三週的生產計畫,以減少缺乏部件而停產的損失後,就可以用同樣的人數使產出量翻倍。

企業如果要追求永續發展,就要多關注自己內部可努力改變之處,切勿只怪罪大環境的變化,或是採取每一家企業都會想到的方法——例如製造成本增加、招募不順利,就只會想遷移到工資便宜、人力資源充沛的地方設廠。這是飲鴆止渴,雖解決一時的問題,卻未能培養長遠的競爭力。每家企業都如此,怎麼會有競爭力呢?所謂競爭力,簡單來說,就是我做得到而別人做不到,或是我做得比別人好。更何況若幾年後工資上升,招募再度陷入瓶頸,就又得遷廠了,豈非治標不治本。筆者稱這種企業為「侯鳥企業」。要搬遷到何時啊!

1.6 自動化設備是生產技術的最大弊害

筆者一直強調製造技術與生產技術的不同,並須重視生產技術的發展,因為它可以帶來多方向的巨大效果及利益。但有些人往往會因引進傳統設計觀念的高速度、大產能、高成本自動化設備,提高單一工序製程的產出量,並使操作人數減少,便認為這就是正確的變革方向,甚至將之視為生產技術的改善。其實,這真是最大的認知錯覺。引進這種高速度、大產能、高成本的自動化設備,不但不能降低,反而會造成成本上升、在製品庫存增加、生產交貨期延長及競爭力低落,更有甚者,將成為APIS發展的最大阻礙,以致完全無法達成導入APIS生產技術所能獲得的多方面效果及利益。

這樣的認知是筆者過去三十年來從事APIS,經歷許多不同產業、規模大小互異的公司,所得到的心得及結論。在筆者所指導過的公司中,許多公司經APIS真龍小線生產技術的改革後,在利用同樣的製造條件、製造技術、生產線人數,並使用原有機器設備、相同廠房空間的情況下,於一至兩年內,將整體產出量提高五十%至二百%,在製品庫存降低了一半以上,生產空間減少了一半。生產交期天數從數十天降為三天左右。這種例子不勝枚舉,其主要的原因是我們不使用傳統單工序高速度大產能的自動化設備水平式集中式的生產方式,反而自己在公司內開發少產能、少成本、少人化,也就是所謂三少自働化的設備。建構垂直式產品別的多條真龍小線,才能達成上述多方面的巨大成果及利益。

總而言之,機器設備的選用要慎重,它是影響APIS發展的因素之一。更重要的是,再次強調不要使用傳統設計觀念的單工序高速度、大產能、水平式布置集中式、大批量生產的自動化機器設備,而要使用能建構APIS多條真龍小線之三少自働化機器設備。而有關三少自働化機器設備的詳細說明,在後續的章節會介紹。

書籍介紹

本文摘錄自《APIS:先進生產改革技術》,聯經出版

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作者:許文治

傳統生產現場存在許多管理盲點,造成許多不必要的無駄
APIS以三大內涵、兩大改革方式,翻轉管理觀念,自根源解決問題
徹底消除一切無效工作,用最少的投入資源,換取最高效率的產出!

大批量、集中式生產,減少換模次數,成本較低?
高速自動化的生產設備,能有效提升產出量?
愈精密的設備,就愈能產出良好的品質,降低不良率?
依經驗預測訂單,提前生產,就能夠趕上客戶愈來愈提前的交期?

小批量的多回式生產,適速自働化的生產設備,流暢的生產布置方式,才能提升生產效率。購入通用機,再依需求組裝附屬機構,打造專屬通專機,提高設備可動率,解除定員化限制,降低人員使用率,有效縮減成本。接單後依序及時生產,材料先進先出,以達成零庫存、低不良,大幅改善生產現場工作效率,並減少六缺──缺量、缺工、缺人、缺電、缺水、缺地的困擾。

APIS的三大內涵為

1. 心:改變傳統公司利益最大化、生產者有利優先考量、大批量集中生產、依據預測生產、庫存為必要惡物、少樣多量、一回大量的迷思與觀念。

2. 技:實踐「心」的理念時,所使用的工具及技法,包括生產線布置的改善、機器設備的改良、作業動作流暢化、人力安排極小化、生產計畫的設計、品質管理方法、現場管理技巧及企業管理制度的改革。

3. 體:變革時,企業在行動上及運作上的實際改變,包括改善同部門內人員單打獨鬥情形、組織內部制度的隨意性及不公開性、變革會議舉辦的不定期性,以及無人指導,閉門造車的傳統心態。

APIS的兩大改革方式為

1. 多條真龍小線的麻雀工廠:以產品別之工序,水平安排機器設備布置,一個化、一貫化、一體化地連續活動,此即真龍線。先極大化生產線產能,再極小化產能至最適,即為小線,以符合變種變量的彈性生產體制。麻雀工廠則指每一座工廠內都要具備自己的製造、品管、生管計畫、機修、製程、材料倉庫、成品倉庫等部門,以免各單位距離過遠,須花費過多時間溝通協調,而延誤決策行動的時間。

2. 滾動十三週生產計畫:滾動十三週生產計畫體系是一種週別生產計畫方式,計畫共十三週,每週更新一次,每次僅能安排未來一週產能,不可過多或過少。給予生產線的計畫指示,也只提供次週所須生產的類別及數量。週別生產計畫能快速反映客戶的需求變化,縮短交期、準時出貨、減少庫存,並消除無駄。

本書集結許文治多年實務經驗,精準指出企業問題根源所在,改變傳統生產者大批量集中及依據預測之生產方式,打破庫存為必要惡物的迷思與觀念。為有效降低成本,須由根源進行改革,包括生產線布置及機器設備的改良、作業流暢化、人力安排極小化、生產計畫的設計、品質管理方法、現場管理技巧及企業管理制度等改革。此外,企業亦須改變組織內部制度的隨意性及不公開性,定期舉辦變革會議,以持續求新求變。

作者簡介

許文治

1947年生,中原大學工業工程學系畢業,亞洲理工學院(Asian Institute of Technology)工業工程碩士,曾任台灣飛利浦、通用等公司技術管理部門主管,現任台新企管顧問公司總經理。著有《工作改善實務七手法教材》、《NPS新生產技術的魅力》、《NPS 現場管理操作手冊》(簡體版)、《生產意識大改革》、《生產線再造革命:一貫化一個流同步化的流線生產方式》、《自働化設備的再造革新》、《零PPM不良的品質管理:品質保證的再造革新》、《快速開發生產交貨》。

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Photo Credit: 聯經出版

責任編輯:翁世航
核稿編輯:丁肇九