第9章 生产的原则
生产能力永远是一个决定性和限制性的因素——生产不是将工具应用于原材料,而是将逻辑应用于工作——每一种生产系统有其自身的逻辑,并对企业和管理层提出其自身的要求——三种生产系统——新式的大规模生产是第四种生产系统吗——单件产品的生产——“旧式”和“新式”的大规模生产——流程生产——管理层应向它的生产人员提出什么要求——生产系统对管理层的要求——“自动化”,革命还是渐变——要求每个管理者在以后的年代里都懂得生产的原则
生产管理就像销售、财务、工程管理,或保险公司的投资管理一样,都不是本书讨论的焦点。但是,任何从事商品生产或销售的企业,其最高管理层都应该认真思考生产的原则。因为在这类企业中,能否完成绩效目标,完全要视企业能否依照市场要求的价格和数量生产商品,并供应市场所需而定。制造业在设定目标时,必须考虑其生产能力。管理层的职责是利用现有的物质生产要素克服生产的限制,并把这些物质限制转为机会。
当然,这些都是老生常谈。但传统上,管理层对于生产的物质限制的反应往往就是对生产部门施压:与其他部门相比之下,“通过压力进行管理”在生产部门总是特别流行。而生产人员则把解决之道寄托在从机器设计到工业工程的各种技术和工具上。
不过,这些都不是关键。要克服物质限制,或将限制转为机会,管理层首先必须了解企业运营需要的是哪一种生产系统,了解这一系统运作的原则何在;其次是必须一致而彻底地应用这些原则。生产并非是把工具应用在材料上,而是将逻辑应用在工作上 。越能更清楚、一致而合理地应用正确的逻辑,生产所受到的限制就会越少,碰到的机会则越多。
在企业的每个领域和每个阶层,每一种生产系统对企业管理都有不同的要求,要求管理者展现不同的能力、技巧和绩效。任何一组要求不一定“高于”另外一组要求,就好像非欧几里得式的几何学不一定就高于欧几里得几何学一样。但是每一组要求都不同。管理层必须了解他们所采用的生产系统有何要求,才能有效管理。
今天,当许多企业都从一种生产系统转换到另外一种生产系统时,这种观念尤其重要。如果管理者认为转换生产系统只与机器、技术和生产原理有关,企业操作新系统时将不可避免地碰上重重难关。要享受到新系统的好处,管理者必须明白,新系统将关系到新原则,因此必须先了解新的生产原则到底是什么。
三种生产系统
到目前为止,我们所知的基本工业生产系统有三种:单件产品的生产系统、大规模生产系统和流程生产系统。我们也可以把它算成四种生产系统,即大规模生产系统可分为:“旧式”的大规模生产系统,也就是大规模生产同一种产品,以及“新式”的大规模生产系统,制造同一种零件,但却组装成不同的产品。
每一种系统都有自己的基本原则,每一种系统对于管理也都有其特殊的要求。
要提升生产绩效,克服限制,有两个通则:
(1)能够在更短的时间内将生产限制降得更低,就能将生产系统的原则应用得更彻底、更持续。
(2)这几个系统本身代表了不同的先进程度,单件产品的生产系统是最落后的生产系统,流程生产则是最先进的生产系统。这几种系统也代表了对于物质限制不同的控制程度。这并不表示只要从单件产品系统往流程生产系统迈进,就一定能掌握进步的契机。每一种系统都有其特定的应用方式、要求和限制。但我们的确能进步到懂得遵循较先进系统的原则来组合生产的各个部分,并同时学习如何在企业内部调和两种不同系统。
关于每一种系统对于管理能力的要求,也有两个通则:
(1)各种系统的要求不但难度有别,而且所要求的管理能力和绩效顺序也不同。从一种系统转换到另外一种系统时,管理层必须学习如何做好新工作,而不只是把旧的工作做得更好。
(2)越能成功地贯彻每个系统的原则,就越容易达到系统对管理的要求。
每个管理者都必须根据其产品和生产的性质,来满足公司应采用系统的要求,而不是只求达到企业现有系统的要求。不能或不愿采用最适当的系统,只会导致绩效不彰,而不会降低系统对管理能力的要求。的确,如此一来,将不可避免地提高了企业管理的难度。
其中一个例子是钢铁制造业,采用“整批生产流程”的单件产品生产系统。钢铁制造业比任何产业都努力改进单件产品系统,而且也非常成功。不过,钢铁业的管理层所面临的问题完全出在流程生产上:由于对固定资本的要求很高,而且需要连续生产,因此损益平衡点很高,需要维持大量且稳定的业务,并且及早为长远的未来制定基本投资决策。但同时,钢铁业却没有享受到什么流程生产的效益。
总而言之,管理企业时,很重要的是必须了解企业所采用的是哪种系统;尽力贯彻系统的原则;找出生产系统的哪些部分能组合应用到更先进的系统,并且加以组合;了解每一种系统在管理上有哪些要求。
正如同钢铁业的情形,当历史和技术障碍阻挠生产组织采取适当的系统时,管理层的重大挑战就是如何有系统地克服这些障碍。的确,在这种情况下,不应该再把焦点放在如何让根本上已经错误的系统发挥更高的效益。我相信钢铁业在技术上投入的庞大心力,都用错了方向。一味地把焦点放在改善传统的生产工艺上,结果只是白费力气,因为钢铁制造业终究会采用流程生产方式,而且这种改变很可能在不久的将来就会发生。采用错误系统的企业仍然需要满足适当而先进的系统对管理的种种要求,但是却缺乏必要的资金为后盾,因为只有靠更先进的系统来增强生产能力,才能提供充足的资金。
单件产品的生产
那么,这三种生产系统及其生产原则究竟是什么?
在第一种生产系统——单件产品的生产系统中,每个产品都自给自足,各自独立。当然,严格说起来,根本没有所谓单件产品生产这回事,只有艺术家才会制造出独一无二的产品。建造战舰、大型涡轮机或摩天大楼和生产单件产品十分类似,盖房子也一样,而在大多数情况下,在作坊中进行的整批生产也一样。
在这种系统下,基本原则是将生产过程组成许多同质性的阶段。举个最单纯的例子——建造传统独栋住宅,我们可以把它分为四个阶段:首先是挖地基,为地基墙和地下室的地板浇灌水泥;接着是架设梁柱,建构屋脊;然后则是在内墙铺设管线;最后进行室内装修。这四个阶段各自独立,施工每完成一个阶段,都可以停下来一长段时间,而不至于对整个工程造成伤害。此外,在每个阶段中,工作都必须一气呵成,否则就会损及已完成的工程,甚至必须重头来过。建造不同的房子时,可能会有不同的阶段,但每个阶段不会为下一阶段带来任何困扰或延误,也不需要调整下一阶段的施工。每个阶段都有其产品(房子)内在的逻辑,自成完整的实体。
单件产品生产由于将工作组合成同质的阶段,和技能性组织截然不同。在技能性组织中,木匠完成所有的木工,水管工负责所有的水管维修工作。通过适当的组合,单件产品的生产不是靠手艺,而是靠半技术工来完成。安装电话的技工就是个好例子,电话安装工人不见得是技术熟练的电工、木匠、水管工或盖屋顶的工人,但是他却能铺设电线、锯木板、连接地线、换装瓦片。换句话说,就是参与某个阶段工程的每一位工人都必须有办法完成那个阶段所有必要的工作;否则就像建造大型涡轮机一样,每个阶段都必须有一支整合件的团队,其成员拥有这个阶段需要的一切技能,但个别工人或整个小组所拥有的技能不需超越这个阶段的要求。
第二次世界大战期间,美国之所以能在极短的时间内成功建造所需战舰,这正是主要的原因。能够建造出前所未见的大量战舰,不是因为大量生产系统,而是把工作分割成同质性的不同阶段;满足每个阶段的特别需求而系统化组合工作,并且有系统地训练大量人力来完成各个阶段的所有工作。结果实现了积极的工作进度规划,节省了很多时间。
“旧式”和“新式”的大规模生产
大规模生产是把标准化的相同零件组装成(大量或小量的)不同产品。
今天在制造业中,大规模生产已成为最普遍的生产系统,而且也被视为工业社会的典型生产系统,尽管流程生产可能很快就会变成强劲的竞争对手。
今天大规模生产已经如此普遍,大家可能假定我们完全了解大规模生产系统及其基本原则,但事实并非如此。经过了40年以后,我们现在才开始了解应该做什么,原因在于当初引进大规模生产系统的人误解并误用了这个系统,先驱者往往会走上这条路。
当亨利·福特说,“顾客可以选择任何颜色的汽车,只要汽车是黑色的”时,他可不是在开玩笑。他的话正充分表达了大规模生产的本质——大规模制造出相同的产品。当然,福特知道要让顾客选择颜色也很容易,只需要给生产线末端的喷漆工人三四个喷漆枪就可以了。但是福特也很清楚,一旦他对产品多样性让步,产品的一致性立刻就会彻底消失,对他而言,产品一致性是大规模生产的关键。
这种旧式的大规模生产系统建立在误解之上。真正的大规模生产系统比人类所设计的任何生产方式都能制造出更多样的产品,而不是只能生产统一的产品。大规模生产系统其实是以统一的零件大量组装成各种不同的产品。
因此大规模生产的最佳范例并非福特汽车公司的生产线,反而是南加州的农具制造商,他们设计和制造特殊农耕机器,以供在灌溉过的土地上进行大规模耕作时使用。他们所设计的机器都十分独特。例如,他们制造的机器加上各种配件后,能够包办大规模栽种黄瓜的所有工作——从春天挖土施肥播种,在黄瓜成熟时适时收割,到腌制黄瓜。每一种机器每次都只制造一部,然而他们所设计的700多种不同的机器,每一部机器完全由大规模生产、统一且标准化的零件所组装而成,而这些零件都是由美国经济体系中的某个厂商大规模制造的。这位制造商最重要的工作不是解决设计机器的问题,例如如何让机器挑出成熟得可以拿来腌制的黄瓜,而是找到能大量生产某个零件的厂商,尽管这个零件原本是为了截然不同的用途而设计的,但是把它装配到黄瓜耕种机上,却能发挥所需的功能。
应用这个原则的诀窍在于,必须能系统化地分析产品,找出构成这些产品多样化的模式。然后运用这个模式,可以用最少量的零件组装出最大量的产品。换句话说,把多样化的重担从制造转移到组装工作上。
10年前,有一家大型电机公司制造了3400种机型的产品,每一种机型都包含40~60种零件。他们分析产品线后,发现其中有1200种机型是重复的,因此先将产品种类减少了1/3,为了制造剩余的2200种产品,这家公司自行制造或采购了超过10万种不同的零件。
分析了产品之后,他们建立了产品模式,决定了需要的零件,结果发现这2200种机型可以依照使用的电压,归为4类。只有40种产品没有办法纳入这种模式。因此他们可以再度缩减产品需要的零件种类。接下来,他们又把每一种零件的种类减到最低;只有一种零件还需要11种不同的类型,如今每个零件平均只有5种类型。
尽管最终产品种类繁多,这家公司的生产其实只是零件生产,零件组装要肩负起多样化的重任。零件持续生产的进度是由存货的多寡来决定的,而不是视顾客订单而定,而存货的多寡则由组装和运送产品所需的时间来决定。
这种新式的大规模生产是今天最立即可用的生产概念。但是只有少数从事生产工作的人理解这个概念,也只有少数公司实践这个概念。充分运用这种概念的技术和方法也直到现在才出现。这是“作业研究”的合理方式,使得我们能够针对产品和零件进行必要而复杂的分析,让正确的大规模生产原则发挥效果。
只要运用了新生产原则的工厂,成本都大幅降低,有时候甚至降低了50%、60%。而且这种概念也不是只能应用在生产流程上。由于零件存货取代了最终产品存货,公司因此能降低成本,并为顾客提供更好的服务。
换句话说,这种新原则确实达到了福特所追求的理想:持续生产统一的商品,不会因为订单不稳定或需要替换工具、式样或机型而中断。但是达到目标的途径并非由生产统一的产品,而是通过生产标准化的零件而办到的,是制造的一致性加上了组装的多样性的结果。
显然,要应用大规模生产的原则并不容易,已经超越了生产的范畴,需要营销人员、工程师、财务人员、人力资源部门和采购人员共同努力。这种做法的生产周期约3个月、6个月,有时候甚至18个月,而且会连续使用机器,因此有它的风险,需要掌握新会计工具。
新式大规模生产也不可能一蹴而就,一家电机公司花了3年的时间来发展新的生产系统。但是由于省下的成本实在太惊人了,两年内就弥补了重新设计产品和生产设备的花费。
流程生产
第三种系统是流程生产,流程和产品合而为一。
流程生产最古老的例子就是炼油业。炼油厂所采用的流程决定了从原油提炼出来的最终产品究竟为何。炼油厂只能依照当初建厂时的设计,以确切的比例生产石油蒸馏物。如果要加上新的蒸馏物,或要大幅改变不同蒸馏物之间的比例,就必须将炼油厂重新改建。化学工业都遵循流程生产的原则而运作,和乳制品及平板玻璃工厂的基本生产系统其实大同小异。
“新式”的大规模生产及流程生产系统都很容易转换成自动化生产。
管理层应向它的生产人员提出什么要求
管理层应该要求负责生产的人员先了解哪一种生产系统最适合,然后持续采用那种系统的原则,并将之发挥到极致。要消除生产对于经营绩效的限制是决定性的第一步。
只有采取了这些步骤之后,才能展开下一步:依照更先进的系统来组织零件生产。
房屋预制构件失败的经验正显示了没有先分析生产流程,并适当组织生产流程,便急于推动更先进的生产系统可能造成的结果。以标准化的预制构件来盖房子似乎是理所当然的事情。然而第二次世界大战后预制构件房屋的尝试却惨遭败绩。失败的原因在于,硬要把标准化的统一零件(也就是大规模生产方式)套用在缺乏组织的单件产品生产系统上。建筑业的生产原则比较接近技能性的组织,而不是同质阶段的生产方式。在技能性的生产系统中,采用预制构件的结果反而会比传统方式更加昂贵,也更费时。不过当长岛的拉维兹公司把兴建住宅的过程组合成同质阶段时,立刻就因为采用统一的标准化预制零件,而明显节省了时间和金钱。
同样,如果一家火车头维修厂采取技能性的组织方式,标准化的零件将节省不了什么成本。但是,如果他们把工作分成几个小组来执行,每个小组都拥有他们所负责的阶段所需的一切技能,换句话说,阶段组织方式取代了技能性组织方式,标准化零件就能大幅节省成本。
这在大规模生产多种产品的产业中特别重要,因为这类产业中蕴藏了应用自动化生产的大好机会;但只有当企业能充分了解生产是怎么回事,并将之组织为统一零件的生产,再将零件组装成多样的产品,才能发挥自动化的效益。
前面提到的电机公司很容易就可以运用自动化的方式来生产零件,这种生产作业十分类似炼油厂和玻璃平板工厂那种持续生产和自动控制的状况。
美国标准局最近为海军研制出电路的自动化生产方式。这种方式不再需要个别焊接电路,换句话说,取消了电子业传统的“装配”生产过程。同时,他们又大量采用不同的电路和电路组,而不需要重新设计生产流程或改变生产方式。因为他们以少数预先设计好的零件,来取代收音机或电视机里面的线路。这些零件能在装配线上快速组装成许多电路和电路组。
我最喜欢的例子是一家衬衫制造商。他们面临的问题是衬衫的尺寸、样式和颜色种类繁多,几乎不可能做什么生产规划。不过他们也发现,他们所生产的衬衫中,有3/4是白衬衫,而制造白衬衫只需要3种基本布料,比例也都不难预测。此外,所有的衬衫都包含了7个部分:前片、后片、垫肩、领子、右袖、左袖、袖口。在组装各个部分,缝制成衬衫时,只要裁掉多余的长宽,调整衬衫的尺寸即可。因为牺牲几寸的布料,要比生产不同尺寸的衬衫便宜多了。生产不同样式时,也只需组合不同的衣领、袖口和纽扣即可。结果,除了袖口和领子之外,所有的衬衫组件都一律只用3种等级的布料即可;袖口有3种,领子则有6种。今天,只有容易生产的衣领是根据顾客订单而制作的。20年前,还完全要靠手工在缝纫机上将一件件衬衫制作完成,今天却已经变成由存货标准来控制的连续自动化生产流程。结果成本大幅降低,成品的尺寸和样式种类都大幅增加,也大大提升了顾客满意度。
生产系统对管理层的要求
管理层必须了解不同的生产系统对于管理能力和绩效有什么不同的要求。
在单件产品生产的情况下,管理层的首要工作是获得订单。在大规模生产的情况下,管理层的职责是建立有效的销售组织,引导顾客适应企业所供应的产品种类。在流程生产中,管理层的首要任务是创造、维持并扩大市场,并且发现新市场。50年前标准石油公司的著名故事(免费向他国农民赠送煤油灯,借此创造煤油的市场)正是个好例子。
对于个别产品而言,生产单件产品的成本很高,但工厂却享有较大的灵活度。“新式”大规模生产能在广泛的产品范围内,廉价供应顾客需要的产品。但大规模生产系统需要较高的资本投资和高度的连续作业,同时也有存货风险,必须建立能持续销售产品的组织,而不是拼命追求特殊的个别订单。流程生产需要的资本投资最高(以绝对金额来计算的话),也需要连续不断的一贯作业方式。由于生产流程和产品合而为一,即使现有市场对于新产品没有任何需求,生产流程的改变仍然会创造出新的产品,化学工业就经常发生这种情况。因此企业管理层必须为新产品开发新市场,同时为旧产品维持稳定的市场需求。的确,在自动化时代,无论采取大规模生产还是流程生产,管理层的主要责任都是维持更稳定的经济活动,防止经济两极化波动——无论是趋向繁荣还是萧条。
在单件产品的生产系统中,决策的时间幅度很短。在大规模生产的系统中,决策的时间可以长一点,例如凯泽·弗雷泽汽车公司在第二次世界大战后发现,可能要花10年的时间,才能把销售组织建立起来。但是在流程生产系统中,制定决策往往是为了更长远的未来,生产设备一旦完工,就没有什么变动的弹性,必须耗费巨资才能改变,投资总额可能非常庞大,市场开发也需要长期的努力。大型石油公司的营销体系就是个好例子。生产组织越先进,针对未来所做的决策就越重要。
每个系统都需要有不同的管理技巧和管理组织。单件生产需要的是身怀绝技的人才,“新式”和“旧式”的大规模生产需要的管理人才必须受过分析思考、生产进度安排和规划的训练。新式大规模生产和流程生产一样,管理者在整合观念和制定决策时,都必须能视企业为整体。
单一产品的生产系统可能采取中央集权的管理方式,需要由高层来协调不同的部门。销售、设计、工程和生产部门可能各自分立,只有在制定公司决策时才需聚集一堂。尽管在20世纪50年代的美国大多数产业中,采取单件产品生产方式可能是例外,而非常态,但是我们的组织理论多半仍然以这种生产模式为假设状况。
“旧式”的大规模生产仍然可以维持这种管理方式,只不过会碰到相当大的困难,并且效率不高。如果能够将决策和整合的功能下放,将会获得较佳的绩效。因为在这种生产系统下,设计产品的工程师和制造产品的工人、营销产品的业务人员之间需要密切的协调。
在“新式”大规模生产和流程生产的系统中,根本不可能由中央一手控制企业所有的功能,因为所有的部门在每个生产阶段中都必须密切合作,因此必须由各部门代表组成小组,同时处理有关设计、生产、营销和组织的问题。小组成员必须了解自己部门的工作,并且随时都明白部门工作对于整个企业的影响。企业必须在分权的层级上(有时候甚至是今天不被视为“管理层”的层级)制定影响企业整体的决策。
在员工管理的做法上,不同的生产系统也有极大的差异。单件产品的生产系统通常会因为经济波动来调整员工结构,在不景气时,他们只保留领班和高技能的核心干部,因为通常很容易就可以在人才市场上找到其他技术人员。也正因为技术有限,“旧式”大规模生产系统中的劳动力必须不断要求企业保障他们的工作稳定性。然而在采用自动化系统的企业中(无论是“新式”大规模生产还是流程生产系统)企业本身必须努力稳定人员状况,因为自动化所需要的员工大半都是同时受过技术和理论训练的人才。流失这类人才不但意味着庞大的投资付诸东流,而且通常只有通过公司内部培训,经过多年的努力,才能造就这样的人才。难怪采取流程生产方式的典型公司——石油公司,即使在经济萧条时期,仍然费尽心力为员工保住稳定的工作,这绝非偶然,也不是石油公司突发善心所致。
在自动化的生产系统中,看不到什么“工人”。我们在前面曾经说过,自动化并不会减少企业整体雇用人数,就好像大规模生产系统也没有减少雇用人数一样。目前,我们从采取流程生产的产业中明显看到的情形是,整体工作人员不但没有缩减,反而增加了。但是自动化需要的是截然不同的人员,其所需的人员更近似于专业和技术人才,而不是今天的生产线工人。因此在员工管理上就面临新的问题,完全不同于过去的管理者很熟悉的“人力资源管理问题”。
自动化,革命还是渐变
每当有人开始预测技术或企业组织即将发生革命性或压倒性的改变时,我通常都抱着怀疑的态度。毕竟,今天距离第一次工业革命已经有200年的时间了,但是我们仍然看到纽约制衣业蓬勃发展,这个庞大的工业采取的是“外包”生产方式,而教科书却告诉我们这种方式早在1750年就已经落伍了。我们很容易就可以找到其他类似的例子,这些活化石很幸运地(而且还很赚钱地)浑然不知自己早已灭绝了。
当然,自动化革命前面横亘着重重阻碍,尤其是在新观念和新技能上受过良好训练的人员严重不足。据估计,就20世纪50年代的技术水准而言,只有1/10的美国产业已经能从自动化中获利。即使这场货真价实的“自动化革命”,都是渐进而非常不平稳的过程。
不过,革命确实发生了。在美国经济体系中,将会有一股巨大的力量——劳动力的不足,在未来10年中推动自动化革命的发展。主要肇因是20世纪30年代生育率过低,美国的劳动人口到1965年为止,只会增加11%。然而即使目前破纪录的高生育率不再,美国总人口数增加的速度仍然比劳动人口增加的速度快得多。因此许多公司如果继续采用现有的生产系统,就必须雇用两倍的人力,才能达到上述人口数字、技术进步和经济趋势所提示的最低成长目标。
即使没有发生革命,在未来数十年中,提升企业经营绩效最有希望、最具持续性的重大契机,将不在于新机器或新流程的发明,而在于持续应用新式的大规模生产原则,和持续应用自动化的生产原则。未来,生产管理的技术和工具仍然是只有生产人员才需要精通的专业科目,但是每一位管理者都必须了解生产的原则,尤其了解到真正影响有效生产的其实是原则的问题,而不是机器的问题。因为如果缺乏这样的理解,企业管理者在未来数10年中,将无法善尽职责。
