作為影響企業(yè)質量的5M1E模型,是分析質量問題最常用的模型。5M1E認為影響企業(yè)質量問題,主要是人 (Man)、機 (Machine)、物 (Material)、法(Method)、環(huán) (Environment)、測 (Measurement) 等六個要素。
5M1E同時也是現(xiàn)場管理和生產管理過程中最重要的一個分析和思考的工具。通常情況下,管理者分析質量問題、生產問題和現(xiàn)場管理問題時,都會采用5M1E。這個方法為很多的管理人員分析問題提供了基本思路。
然而正是有了這個方法,使得大家忽視了生產管理和現(xiàn)場管理中另一個重要的要素—TIME(時間),造成對于現(xiàn)場管理和生產管理中許多重要問題的忽視。比如忽視有效工作時間造成人員效率和機器利用率的降低;由于生產時間安排不合理造成庫存成本過高,物料損失嚴重;對于時間缺乏管理意識,造成測量與考核指標的不合理,改進措施不到位等諸多問題。
第七要素——時間
實際上,在以往對于現(xiàn)場管理的要素研究中,已經逐漸認識到時間重要性。比如,在現(xiàn)場管理六大指標中,Q(質量)D(交貨期)C(成本)M(士氣)S(安全)E(環(huán)境)中的D,其實就是時間的概念。
圖1標明了現(xiàn)場管理的六大要素對于現(xiàn)場管理結果的影響??梢钥闯?,5M1E的六個要素對于QCMSE等結果指標都直接產生影響,而D(交貨期)指標,是由時間(TIME)決定,而不是由這幾個要素直接決定的。很明顯,有必要在5M1E模型中補充第七要素——時間。這樣,才能解釋對于現(xiàn)場六個關鍵結果的影響。
在現(xiàn)場管理中,時間的概念遠遠不止于交貨期這么簡單。實際上,現(xiàn)場時間是現(xiàn)場最重要的資源之一。能否對時間進行有效的管理,將決定現(xiàn)場是否能夠取得管理上的成功。比如,很多公司會將合同履約率當成現(xiàn)場管理的考核指標之一。由于沒有時間要素的要求,這一指標的考核并不能促進履行合同的能力的提高。如果企業(yè)將合同履約率改成合同交付時間或者周期,則能夠更好地反應企業(yè)的交貨能力。另外,在計劃經濟時期,我們常常聽到的超額完成生產任務,其實是提前完成了生產任務,在短缺經濟情況下還不至于對現(xiàn)場管理造成嚴重影響。但放在當今的市場經濟環(huán)境中,如果企業(yè)過多或者過早地生產,就會造成庫存、搬運等大量浪費。
5MTE模型
實際工作中,5M1E的六個要素,基本上都和時間要素有著密切的關系。所以,非常有必要把時間這一要素提出來,作為模型中一個單獨的要素,才能提示廣大的現(xiàn)場管理人員對于時間的重視和分析,而不是忽略如此重要的要素。
我們構建的5MTE模型把T(時間)置于其他六要素的外圍,而不是放在尾端,是為了強調T并不是一個末位的要素,而是一個至關重要的要素。同時,為了強調T與其他六要素不是截然分開的關系,而是相互包含和滲透的關系。
以下是5M1E(人、機、物、法、環(huán)、測)與T(時間)要素的關系分析。
人—時間
人是生產要素中最重要的資源。盡管隨著現(xiàn)在人力資源成本的不斷提高,已經越來越有機器代替人的趨勢。富士康、海爾等傳統(tǒng)的勞動密集型企業(yè),已經開始在生產線上推行自動化生產,大有不斷取代人的趨勢。但是,人的要素還是首要的,關于人的管理方法和原理在某種程度上同樣適用于機器。
現(xiàn)場管理進行“人”的要素分析的時候,有一個重要的分析工具——人工工時,就是關于時間因素的管理。至今,有很多企業(yè)仍在依靠工時定額的傳統(tǒng)方法來計算效率、成本、薪酬。
為了提高工時利用率,管理者們研究了很多方法。從科學管理之父泰勒的鐵鍬實驗開始,到后來吉爾布雷斯的動素分析,到動作時間研究的MOD(以手指動彈的時間作為基本單位,其他動作以手指動作的整數(shù)倍來表示,1MOD=0.129s,手指移動2.5cm的時間)方法,其本質都是通過分析人的動作特征來提高工時利用效率。
尤其是對于基層的作業(yè)者而言,企業(yè)所付的薪酬其實就是用來購買作業(yè)者的勞動時間。
機—時間
對于一個連續(xù)型生產企業(yè),一般會采用OEE(設備綜合利用效率)指標來考核機器的利用效率。OEE的含義是:
OEE=時間利用率 * 設備性能率 * 產品合格率
其中,時間利用率 = (負荷時間 - 停機損失) / 負荷時間 * 100% = (有效)利用時間/負荷時間;
設備性能率 =(生產產品數(shù) * 設計速度)/ 利用時間 * 100%;
產品合格率 =(生產產品數(shù) - 不合格品)/ 生產產品數(shù) * 100%。
OEE本質上是設備有效利用時間占設備總時間的比率,表現(xiàn)為有效時間與總時間的比率。了解OEE指標,可以使管理者能夠對于當前的產能情況做出準確的評估,不至于做出重大設備投資的錯誤決策,給企業(yè)造成產能過剩,或者不及時投資而造成產能不足,錯失市場機會。例如,某電器生產商領導就曾經因為產能不足而準備投入新的生產線,但經過計算,其OEE指標僅有50%。所以,該公司應該做的是提高現(xiàn)有設備的利用率,如把原來的兩班運轉改成三班運轉即可,而不是再建一條高成本的生產線。如果投入新的生產線,只會造成設備的閑置,增加投資,及增加設備的維護成本。
此外,MTBF、MTTR和MTTF指標也是設備管理中的重要指標,這幾個指標均與時間這一要素有密切關系。
其中MTBF(Mean Time Between Failure,平均無故障工作時間),是指從新的產品在規(guī)定的工作環(huán)境條件下,開始工作到出現(xiàn)第一個故障的時間的平均值。MTBF越長表示可靠性越高,正確工作能力越強 。
MTTR(Mean Time To Repair,平均修復時間),是指可修復產品的平均修復時間,就是從出現(xiàn)故障到修復的這段時間。MTTR越短表示易恢復性越好。
MTTF(Mean Time To Failure,平均失效時間),是指系統(tǒng)平均能夠正常運行多長時間,才發(fā)生一次故障。系統(tǒng)的可靠性越高,平均無故障時間越長。
由此可見,在5M1E的有關“機”的各項指標,主要的測量要素就是時間。
方法—時間
方法,通常情況下包括:工藝指導書,標準工序指引,生產圖紙,生產計劃,產品作業(yè)標準,檢驗標準,各種操作規(guī)程等。
在典型的生產制造型企業(yè),比如在一個冰箱的生產工廠,在組織生產時,必須實施標準化作業(yè)。標準化作業(yè)實際上是為了達到高效率而實現(xiàn)人機料的有效組合。在標準作業(yè)三要素里面,有節(jié)拍時間、標準作業(yè)順序、標準手持(標準在制品)。時間又一次作為主要的管理要素排在前面,在此我們重點探討節(jié)拍時間。
節(jié)拍時間 (Takt Time) 是指各生產單元內加工—個單位的產品所需要的時間。公式為:
節(jié)拍時間=(每期的可用時間一每期的扣除時間)/一天的必需數(shù)量
節(jié)拍時間反應了生產一件產品的平均時間。通用的測量節(jié)拍時間的指標有C/T,T/T,S.T和Neck工程。
其中,C/T (Cycle Time) ,即在單位工藝中一個循環(huán)所需要的實際測定時間。
T/T (Tack Time) ,即制造一個單位數(shù)量的物品所需要的周期,也是一個作業(yè)中開始動作至下一個開始動作實施的總時間。
S.T (Standard Time) ,即標準時間,是指制造單位產品所需要的基準平均時間。也是將總作業(yè)時間分配給每個作業(yè)者的時間(每人工作所需平均時間)。
Neck工程,是指全體工藝中作業(yè)時間最長的工位。其它工位作業(yè)再快,最終生產出來的數(shù)量與Neck工位生產出的數(shù)量是一致的。
可以看出,這幾個反應現(xiàn)場管理效率的重要指標都和時間有關。
環(huán)境—時間
環(huán)境,通常是指作業(yè)環(huán)境。環(huán)境和時間的聯(lián)系不像其他要素那么直接。但是,一些間接的時間指標也會影響環(huán)境。如環(huán)保設備的運行時間以及停機時間。
測量—時間
測量,是指現(xiàn)場測量檢測的方法是否正確。主要控制措施包括確定具體測量任務,測量任務所要求的準確度;再根據(jù)這些要求選擇能夠保證這些能力的設備。如果將測量的環(huán)節(jié)進一步拓展,除了對于工具的要求外,還包含各種測量方法,以及測量指標系統(tǒng)的設計。在測量指標上,時間指標一定要納入到測量的要素里面。否則,測量所反映的生產情況就不夠全面和客觀。
5MTE模型的應用
5MTE七因素模型,主要是供管理人員思考和分析包括生產問題、質量問題以及現(xiàn)場問題的有效管理工具。和大家普遍熟悉的5M1E模型比較,它把時間要素明確為管理中管理者要關注的主要要素,促使管理者對于時間要素引起足夠重視。
一個典型的生產制造企業(yè),其生產過程中涉及到的時間與過程的關系如圖4所示。
下面,我們將從宏觀到微觀層面來分別闡述,在圖4整個的生產過程中,時間 (T) 要素在生產過程中是如何發(fā)揮作用,以及T是如何影響5M1E的。
整體生產管理與時間
企業(yè)的整體生產管理方式,主要包括產品的交貨周期、生產方式等組織生產方式的管理。不同的整體生產管理方式對成本、交貨期、庫存資金等產生重大影響。
交付周期:是反應企業(yè)交付能力的指標。很多企業(yè)在考核自身的交付能力指標時常??己恕鞍磿r交付率”,“合同履約率”。但是,這兩個指標如果不同時考慮交付周期指標,則意義非常有限。因為交付期的縮短,才能反應企業(yè)真實的管理水平。
很多企業(yè)的“合同履約率”指標基本上是100%,這是因為一般企業(yè)在簽訂合同時就已經考慮到了本身產能的限制。因此,并不能真實反應生產管理的水平。要衡量企業(yè)是否有效在交付周期方面取得了進步,一般需要考核生產前置期 (lead Time) 的影響。生產前置期可以理解為從接到訂單到交貨的這一段時間,也可以理解為從產品設計到生產、物流銷售的過程。從這個指標能夠反映出企業(yè)按照客戶需求交貨的能力。
因此,企業(yè)要達到更好的客戶滿意水平,就要縮短交貨周期。要縮短交貨期,就要縮短生產前置期,縮短最小的生產批量,從而達到交貨周期的縮短。
生產方式:主要包括拉動式生產和推動式生產兩種不同的生產方式。判斷生產組織的方式是拉動式生產還是推動式生產,主要從時間的角度來判斷。
拉動式生產是豐田生產方式的基礎要素之一,它是相對于推動式生產來說的。所謂推動式生產,是指前一作業(yè)將零件生產出來“推給”后一作業(yè)加工。那么,相對應的,在拉動式生產中,是后一作業(yè)根據(jù)加工和裝配的需要,要求前一作業(yè)制造正好需要的零件?!翱窗濉本褪窃诟鱾€作業(yè)之間傳遞這種信息、進行拉動式生產的工具,其實也是對于何時開始生產的指令。
觀察推動式生產和拉動式生產,其本質是對于生產時間的安排,即在哪個時間點開始生產。拉動式生產的生產開始時間是由下工序決定的,下道工序是上道工序的客戶。在推進式生產中,生產開始時間是由上工序推動的,不考慮下一工序當時是否需要。如圖5所示。
采取推動式生產方式,容易產生大量的產品庫存和在制品庫存。而拉動式生產因為完全按照客戶的要求進行生產,因此所產生的成品庫存和在制品庫存就很少。
要實現(xiàn)拉動式生產,要求供應商能夠更好地按照時間的要求進行配送,不早也不晚。同時要求生產企業(yè)對于生產計劃有比較精確的預測,本身有靈活的生產組織能力,如為了實現(xiàn)品種多樣化的需求滿足不同的客戶訂單,要求企業(yè)能夠展開單件小批量生產,這樣就要求企業(yè)能夠克服由于更換產品而引起的生產停滯,如開展快速換線、快速換型等工作。
生產過程管理與時間
根據(jù)圖4可以看出,按照生產過程的時間順序,可將交付周期進一步細分為生產準備時間、加工與組裝時間、庫存時間、物流與交付時間四個部分。
生產準備時間管理
生產準備時間即在正式生產之前的準備時間。首先,要準備原材料。需要向供應商發(fā)出采購通知。供應商響應后,到組織生產前收到原材料這段時間,是采購的前置期(Lead Time)(L/T)。前置期在生產、物流、采購、交付等各個階段都會存在,一般情況下屬于管理上需要努力縮短或消除的時間。
材料到位后,就要組織計劃、人員、機器等統(tǒng)籌安排,組織生產。
通常情況下,生產準備周期與采購時間最長的零部件相關。因此,要特別注意采購時間最長的零部件的備貨安排,以免個別零部件的缺位影響整體的生產進度。雖然一般情況下,以豐田生產方式 (TPS) 為代表的拉動式生產,要求完全按照客戶實際訂單進行生產,但是在實際的生產安排中,很多情況下要求企業(yè)能夠根據(jù)以往客戶訂單的波動特點,以及對于目前市場形勢的預測,盡量準確地預測到當前的市場需求。另外,也盡量提高設計能力和水平,減少非標件采購,降低采購周期。
加工與組裝時間管理
加工過程實際上是人的勞動時間、機器運轉時間等的總體均衡的過程,也是盡量充分利用有效工作時間的過程。
生產加工過程可進一步分解為各種零部件的生產加工。零部件加工過程主要是人、機器配合完成的。在進行零部件加工時,主要的時間考核指標是CT(周期時間)。在產品組裝時,主要的時間考核指標是節(jié)拍時間TT(即生產一件產品需要的時間)。CT和TT決定了在生產加工過程中的效率。
要提高生產加工效率,企業(yè)一方面要優(yōu)化生產的節(jié)拍時間(TT)。優(yōu)化不是越快越好,而是指節(jié)拍時間要與客戶的需求節(jié)拍保持一致。此外,還需要關注盡可能地縮短或消除過程中的等待時間,如機器加工時,操作人員等待,操作人員作業(yè)時,機器等待。如果逐步消除這些等待,使機器運轉時間和人的作業(yè)時間盡量重合,就會縮短CT,改善作業(yè)效率,如圖6所示。
庫存時間管理
庫存是影響企業(yè)成本的重要因素。其時間要素的指標主要是庫存時間,表現(xiàn)在結果指標上是庫存周轉率。精益生產的要素之一就是盡量減少庫存時間。庫存分為兩種,一種是成品庫存,一種是在制品庫存。要減少庫存時間,主要是要盡量按照拉動式生產的要求,按照客戶的需求數(shù)量進行生產,數(shù)量不多也不少。減少在制品庫存,主要是按照生產的節(jié)拍,采用平準化生產,減少瓶頸工序。
物流與交付時間管理
物流過程也是影響企業(yè)交貨期的重要要素。鑒于此,很多運輸成本高的企業(yè),都會選擇靠近原材料中心或者客戶市場。否則,長物流時間帶來的效率降低和成本提高,將使企業(yè)生產總成本大大提高。要減少物流時間,同時又要控制物流的成本,就要推進準時化的物流管理,即物流和成品出廠的時間安排一致,減少成品的庫存。
綜上所述,在現(xiàn)場生產、質量控制中,時間是一個非常重要的管理要素。5MTE提出的人、機、物、時、法、環(huán)、測七要素模型,有助于管理者在對現(xiàn)場管理進行思考時,把時間作為企業(yè)最重要的資源之一,對時間這一要素有足夠的重視和考慮。同時,也有助于減少企業(yè)由于等待(如機器等待、人員等待)造成的各種浪費,提高人員和機器的利用效率,從而降低物流和庫存成本。
趙海峰:北京愛倫凱尊咨詢公司高級合伙人,西安交通大學兼職研究員,高級工程師,第一個現(xiàn)場管理國標《GB/T29590企業(yè)現(xiàn)場管理準則》起草人之一