單元生產

單元生產（cell production）是精益生產的一個模組。它是當代最新、最有效的生產線設定方式之一，為日本以及歐美企業所廣泛採用。這種方式使得小批多種生產殘酷環境下的生產線幾乎比流水線效果還好，因此被譽為“看不見的傳送帶”。

基本介紹

• 書名：單元生產
• 作者：孫亞彬
• ISBN：7561546024 
• 出版社：廈門大學出版社
• 出版時間：2013年4月
• 裝幀：平裝
• 開本：787×1092
• 字 數：380千字

解釋

要理解單元生產，首先就要理解“一個流”。所謂“一個流”，是指產品在生產時，每個工序只有一個半成品。“一個流”是一個物流概念。很多廠都存在“批量加工”和“批量轉移”的現象。批量有大有小，最小的單位就是“一個”了。這種“一個”的物流，就叫“一個流”。單元生產則是一種生產線設定方法。指生產線按照流程布局成一個完整的作業單元，作業員在單元內進行目標為“一個流”的作業。

單元生產是指一種精益生產方式，通過此手段，公司可以儘可能小的成本來製造出一系列的滿足顧客需要的產品。在CELL化生產中，設備和廠房被以特定的順序安排，通過這種安排，材料和零件能夠以最小的搬運或延誤完成流程。

單元生產是精益生產方式中最主要的組成部分，精益生產方式是有利潤地生產出滿足顧客要求的各種產品的主要方法。精益生產方式通過減少生產中的浪費使得公司更加先進和更加有競爭力。這裡指的浪費特指生產過程中額外的﹐在成品中沒有絲毫價值體現的任何部分。

單元生產的名字來源於單詞“CELL”，精益生產CELL由生產流程中按設備排列的人力、設備以及工作站等組成﹐所有這些都是為了完成流程或流程的一段所要求的。譬如：如果某個特殊的產品需要在鑽孔和最終完成前進行切割，CELL化就包含著完成按照此順序安排的設備。

優點

生產周期短，這就意味著快速交貨。單元生產的交貨期只有批量方式的五分之一 。產品切換時間短、快速對應“緊急訂單” , 溝通方便，反應迅速。“盤點”方便準確、提高物控精度。由於半成品少到人手一個。所以物控人員有福了，數量控制得心應手，比條形碼還準確。生產效率高。單元生產的在精益生產發展史上的地位 單元生產是大家對“精益生產”認識不斷加深的產物。初期，大家對精益生產的認識停留在“拉動生產”上。認為，為了達到“零庫存”的目標，需要認真分析現狀，利用現有資源，建立起一套“系統”，使得庫存最小。但是實踐的結果證明這樣做效果不大。於是人們逐漸意識到，單純建立在“現有條件”下的“運籌”是遠遠不夠的。必須要打破“現有條件”，也就是進行真正的現場改造。單元生產正體現了這一精神。實施過單元生產的企業，無不在布局、人才培養、物料控制上發生極大的改變。因此，單元生產是把精益生產深入到工廠每一個細胞的改善活動，它把精益生產推向了更深的層次。單元生產，最大優點就是機動、靈活，在產量高的時候重新增加單元，產量低時候減少單元，以適應多變的市場需求。

1. 減少生產過程中的頗有耗費的搬運和等待

2. 縮短產品交期，這將符合顧客的需要並且儘早使公司在產品中的投入得到回報；

3. 節約工廠的空間，使其能被用於其它有附加價值的目的；

4. 通過加強對制約低庫存生產的問題的有效解決，使得公司得以持續發展﹒

作為公司的雇員的你來說，CELL化生產也會有所幫助。通過提升公司的競爭力，將會提高你工作的可靠性。另外，也會使得每天的生產工作更加順暢：

1. 消除了過量生產而出現的混亂；

2. 減少了搬運以及不必要的管控及處理問題的時間；

3. 減少完成流程所需要的步驟；

4. 使因為機故而導致的延誤更加突出；

形成及發展

單元生產方式脫胎於前蘇聯50年代中期由斯·帕·米特洛凡諾夫提出的成組技術（Group Technology），歐美早在20世紀50年代末期就開始研究，60年代開始套用推行。日本上世紀80年代開始這方面的研究，但當時實際生產中運用的不多，直至日本早川先生創造性地在SONY大範圍的成功運用，局面才得以改觀。緊隨其後， NEC、歐姆龍、佳能、松下等紛紛導入單元生產方式，來因應多品種、多批次、小批量、短交期、定製化、更新快的市場需求形態，單元生產方式成為日本主流廠商競相採用的先進生產方式。在我國，1966年大連工具機廠，中國紡織公司就開始實施成組製造技術，“十年動亂”期間暫停下來。1977年原“一機部”提出了推廣成組技術的十年規劃，長春一汽等企業紛紛回響。隨著外資廠進駐，我國上世紀九十年代中後期陸續出現了單元生產方式的套用。有人說20世紀是大量生產、大量消費的時代，21世紀則是少量生產、多樣化消費的時代。傳統的流水線生產方式需要大規模投入，適合大規模生產，而單元生產方式靈活機動，適合多樣化生產。國際工程協會曾預言，未來將有70%的企業實行單元生產方式。單元生產方式將成為製造業的主流生產方式之一。

製造技術和生產方式是工業產品競爭力的基礎，生產方式的變革在相當大的程度上決定了一個國家競爭力的建立以及競爭優勢在不同國家的轉換。19世紀末開始的美國工業革命，大批量生產方式使美國代替英國成為全球製造中心；二戰後，精益生產方式使日本只用50年時間就完成了美國到日本的製造業轉移。豐田汽車公司2004年財政第一季度的淨利潤是美國通用和福特的總和。積蓄了40多年的日本汽車公司終於用“精益生產方式”打敗了底特律，打敗了底特律引以為豪的大批量生產方式。目前，中國正面臨著第三次全球製造業的大轉移。我們有理由更加期待本次世界製造業向中國的轉移中也能帶來一次生產方式在繼承基礎上的創新。

就生產模式而言，人類歷史上曾出現過作坊式單件生產，近代泰勒提出勞動分工和計件工資制為基礎的科學管理方法，從而成為製造工程學的奠基人。美國資本家福特先生依據學習曲線、勞動分工及標準互換性理論，創造性地建立了大量生產廉價的T型汽車專用流水線，川流不息的傳送帶，把整個工廠聯繫在一起，標誌著大批量生產方式的誕生。在當時的社會背景下，由於這種生產方式比當時普遍的工匠單件生產具有明顯的降低成本、提高生產效率的效果，成功地實現這種模式，就意味著極大地提高企業競爭能力。因為在工業化時代的早期，一個公司可以只生產一種產品，雖然顧客並不真正想要，但還是會買。因此，大批量生產方式迅速成為當時各國紛紛學習的先進模式。它對於整個資本主義世界都產生了巨大影響，並直接改變了普通勞動者的工作和生活，使千千萬萬的人擁有汽車的夢想成為可能。這一學習過程的完成，標誌著人類實現生產方式的第一次轉換，即由單件小批量生產方式發展為以標準化、通用化、集中化為主要特徵的大批量生產方式，形成了社會化大生產。大批量生產方式推動了工業化進程，為社會產出了巨大的物質財富，促進了市場經濟的形成。

隨著信息技術等高科技的發展，生產力被極大地釋放出來。人們消費已經告別大一統的大眾消費時代而走入個性化、時尚化消費時代。全球經濟一體化更加速了這種趨勢，生產廠商必須面向不同國家、地區、種族、信仰、文化的不同需求，而這種需求又不斷變化著，廠商的競爭對手也不再局限於一城一地，而是在全球這一平台上競爭。如今顧客的需求變得多樣化甚至是個性化，並且在特定的時間只需要特定類型的產品。如果您的公司不能有效地滿足他們的願望，他們就會選擇您的競爭對手。越來越多的產品種類，越來越高的個性化及性能要求，越來越短的產品市場生命周期和交貨期，越來越大的價格和成本壓力，都使得傳統大批量生產方式無法應對這種無法預測的買方市場的出現，生產導向的經營方式早就被重質不重量，求精不求多的顧客導向所取代。同時大賣場的崛起和伴隨的中小批量、低價、個性化定製挑戰著傳統大規模生產方式。於是人們開始研究和嘗試一種新的生產方式——單元制生產方式。單元生產方式是隨需而變的生產方式，單元制生產方式綜合了單件生產與大批量生產的優點，既減少了單件生產的高成本又避免了大量生產的過度剛性。企業單元同企業整體組織結構的自相似性強調自主，目標的自相似性強調自律。企業單元通過自律和自主的統一，達到效率和柔性的統一，較好地適應了多品種、小批量、短交期、準時制的市場需求形態。

2003年年底，日本最大的財經新聞機構日經BP社發布長篇連載題為“戰勝中國製造——日本企業的五張王牌”受到日本和中國製造業的廣泛關注。文章援引在日本國內製造業淒風苦雨的大經濟環境下，依然取得經營成功的幾個例子，反駁了日本製造業對中國製造失去競爭力的斷言。這五張王牌分別是：單元生產方式、客戶回響、產品開發、專利技術、質量品牌。文章認為日本工廠適應多品種、小批量、短交期的生產能力以及個性化、時尚化、高端化的產品設計是贏得客戶，把訂單留在日本的直接原因。而實際上卻不盡然，因為多品種小批量多批次的產品生產需要多次換模或轉拉，而每次改變產品時都必須更換工具、零件、重新填寫工序表，這些都需要手工作業。因此改變的次數越多，在人工費低廉的中國就越合算。同時，國外工會勢力強大，要工人一個人學幾種操作，乾幾個工種，卻不加薪，會受到工會的抵制。而中國作業員多掌握幾門技術，被認為是使自身人力資本增值的難得機遇，多能工推行容易受到基層員工的歡迎。同時國外工資高，勞動保障福利水準高，裁員的壁壘和成本極高，甚至如日本這樣的國家有著深遠的僱傭終身制的文化，減員終會受到習俗和道德的壓力。而單元生產要彈性配置人力資源，在中國因工資低，勞動法規不能徹底執行而更易實行。所以推行單元生產方式，中國較日本更有優勢，實在是中國製造戰勝日本製造的一張王牌。

2005年2月，國內具有重要影響力的社會綜合期刊《南風窗》刊出了一篇題為“令人震驚的‘佳能革命’之文章”，該文介紹了佳能日本廠已經實行的一場令人震驚的生產方式革命，這種新的生產方式就叫單元生產方式，它成就了佳能利潤上的巨增和企業對社會的人文關懷。佳能將組裝工廠從中國遷回到日本面臨著巨大的成本挑戰，以2003年為例，中國勞動者的平均月工資為126美元，日本勞動者的平均月工資為3737美元，後者是前者的30倍。從 1998年到2002年，佳能在日本將6.6萬英尺的傳送帶棄而不用，又帶來了一定的成本耗費，加上其它方面增加的成本，佳能在日本的生產成本比在中國生產的總成本大大增加。然而，從1998年到2003年，單元生產方式幫助佳能減少了2.7萬個勞動力,同時提高了勞動生產效率50%,節約了72萬平方米的工廠面積,使得佳能為儲存零件和設備租用的倉庫數量從37個減少到8個,削減了2.8億美元的房地產成本.儘管佳能在日本生產的產品價格比中國生產的產品價格要高,但由於質量和性能品種的優勢,需求量增長迅速,利潤大大增加.2004年7月份,日本佳能宣布,得益於彩色複印機和數位相機的巨大需求,截至 6月30日,一個季度的利潤就增長了30%,達到以30億美元,這將是佳能邊續第五年刷新利潤紀錄,在這樣的利潤增長中,單元生產方式起到的作用是巨大的.

傳統大批量生產方式將複雜的生產工藝,分解成眾多的容易掌握的工序,每個工人只完成一個工序,這樣勞動者進入生產過程的進入成本就很低,同時由於勞動技能簡單,勞動者同資方的談判過程中處於弱勢地位,勞方工資被壓低至較低水平,資方生產的產品相對於勞方消費者購買力過剩了,從而導致典型意義上的資本主義經濟危機.所以我個人認為解決這個問題調整生產方式就可以了,沒必要調整生產關係.二次大戰前,資本主義經濟危機頻繁而周期性地爆發, 這段時期正好是大批量生產方式攻城掠地在世界各地廣泛採用的時候,無差別勞動供給導致低工資水平,並最終導致需求與供給我失衡從而產生經濟社會危機和動盪.美國電影《摩登時代》，把在大批量生產方式工作的工人描繪成似機器一般從事著簡單枯燥重複、機械的工作，這裡的工人不用思考，只需要下意識的工作，工作時間消耗了生命和生活本來的意義，阻礙了人的活力動力潛力的發揮，勞動者在這種生產方式中，被“鍛造”成不懂得思考的“零件人”或“局部人”，當有更低工資水平的勞動供給出現時，他們面臨著大批失業，並且由於低技能亦無法完成工作的升級轉業，我們不能不深深地憂慮，在未來世界市場更為全球化的過程中，我國這些技能極度片面的勞動者如何適應世界市場的變化，如何與那些懂得改善的多能工競爭，這種格局的巨觀累加，便是中國經濟的整體競爭力問題，更是中國經濟發展的“後勁”問題。把問題往深里想，實際上它也關係著未來軍事戰爭的戰鬥力問題。現代戰爭的有機構成越來越高，武器的作用越來越大，擁有大量“完整人” 勞動者在操作武器時無疑會發揮比“零件人”更多的威力。我們知道，日本許多企業是戰平結合，和平時期生產民品，戰爭時生產軍品，轉型非常快。同理，對於由工人轉變為軍人，多能工無疑會比單能工具有先天的優勢。面對日本的“佳能革命”，我們應當如何應對？其實問題提出本身，就明示了處理問題的方向——我們必須迅速地加入生產方式變革的歷史潮流中去。

單元生產方式能把大量“單能工”“局部人”或“零件人”轉化為“完整人”，它具有成就人、培養人、創造人的社會意義，為整個社會提供足夠多的高質量綜合技能勞動者，它把藍領工人從傳統大批量生產方式解放出來，成為自主管理彈性應變的思考者決策者和執行者，由於具備多種技能和高勞動效率，在同資方談判工資水平時有了更多的砝碼，同時高工資在巨觀上創造了需求和市場，減緩了經濟周期的震盪衝擊。

要達到單元生產的目標就要做到：單件生產（one-piece-flow：一個流）、多段工程、平準化生產、拋棄傳輸帶，建立工作量在各工序容易轉移的作業機制，進行入口、出口一致化的U形拉改造；對作業員要求、多能工養成，實行走動式作業；對於作業指導書而言要建立標準操作程式；人力資源上實現人少化製造，單元集體計件工資制；對各工序生產負荷、生產計畫安排實行多次小量的平準化；時間上實行各工序段相同生產節拍的同步化；為降低庫存，實行快速化製造，為應對多批小量多品種訂單要求，應實行快速轉換作業。在空間上實行以產品為對象進行分類，使加工、裝配該產品的各工序占據一個封閉廠房空間，形成一個生產單元的工序一體化；生產單元具備計畫、設計和管理等職能，廢除金字塔式的官僚組織結構，採取扁平化管理，降低信息傳遞的損耗，在組織上實行職能一體化；對設備要求專用化、小型化；開展TPM活動，追求設備零故障。對在制品而言要實現以單件生產為目標的一個流生產。

單元生產是一種比較容易實現的精益生產方式，通過它，公司能以儘可能小的成本來製造出各種各樣的滿足顧客需求的產品。在單元生產中，設備和工作站被以特定的順序排列，通過這種排列，材料和零件能夠以最小的搬運和延誤順利的通過流程。單元生產是精益生產方式的重要組成部分。

人力，設備或者是在流程所需的工作站組成了單元生產﹐而他們的排列都是依為滿足流程而安排的設備的順序而定。安排人和設備在同一個單元中有利於公司達到單件流和彈性生產的目的。

單件流指的一種狀態，在這種狀態下，產品一次一件的完成整個流程，而速率則是由顧客需求決定的。單件流作業有利於公司快速出貨給給客戶，減少了存儲和傳輸需求，減少了被損壞的危險，快速暴露問題以便得到重視。

單元生產能夠節省不必要的材料和中間組裝環節，並為同一單元生產線中的員工提供一個實施的過程和質量反饋生產環境。單元生產經實踐證明，它不僅提升生產效率，而且提高生產線對於變更的適應性。

單元生產使公司在提供客戶需求的產品方面更加靈活。他可以把使用相同設備的相似產品進行分類，他也鼓勵公司減少換線的時間，可以更加頻繁地改變產品類型。

把工廠轉換成單元生產意味著減少在流程上和作業上的浪費。流程其實就是一個持續的流動過程，在此期間，原材料通過一系列的作業轉換為成品。流程的重點在於它是把材料變成最終的賣品的路徑。作業是工人或者設備把原材料、WIP（半成品）等轉變為成品的所有活動。

單元生產中通過減少生產過程中耗費巨大的運輸和延遲、縮短產品交期、節約工廠的空間，使其能被用於其它有附加價值的目的、以及通過迫使公司重視解決高庫存的問題，來使公司更加具有競爭力。

單元生成通過加強公司競爭力幫助你增強工作的可靠性。它也使得生產的日常作業更加順利──去除去多餘的WIP（半成品），減少搬運和各種管制消耗，減少所需走動的時間以及強化消除造成不良和機器故障的根由。

單元生產方式能迅速適應市場訂單品種和數量高低起伏的變化，適合多品種小批量短交期的市場需求。單元生產在降低庫存、縮短訂單前置時間方面具有非常明顯的改善效果，許多實行單元生產改造的案例顯示改善前後Lead Time(需方採購周期)相差幾倍。單元生產方式在降低成本、減少費用、保證質量、提高生產力等方面亦有可觀的收益。國內勞動密集性工業競爭日趨激烈，利潤日趨微薄。這些企業實際上由於生產方式落後導致的浪費也是驚人的，改善的空間是巨大的。非常需要進行管理創新，導入單元生產方式等優秀的生產方式與手段。松下電器集團的工廠近90%採用了單元生產方式，佳能、索尼公司近年來也紛紛導入了單元生產方式，取得了預期的收益。美國戴爾公司細胞拉（Cell- Production 單元生產）就是一個很好的例子。戴爾公司改變了流水線的生產方式，建立了以“生產細胞”——單元為核心的柔性生產線，從而使PC產業的生產模式轉為訂單驅動，實現了大規模的客戶定製，大大降低了產品庫存。單元生產在滿足定製用戶和特殊用戶的需求上具備先天的優勢。

大公司的零庫存及準時制供應鏈管理，也會給中小供應廠商變革生產方式下傳壓力。企業越早變，越主動。古人語：“苟日新、日月新；天行健、君子宜自強不息”。它警惕我們天地間是瞬息萬變的，吾人必須以苟日新、日日新的應變行動來回應時局變化，今天企業經營的大環境變化之大、之快，自非昔比且有過之而無不及。我國加入WTO後，企業受到的激烈競爭，更由國內而延伸至全世界，經營生產之道自不能再以不變應萬變，而須以價值、創新、速度的大革局大變化來因應，而因應之道自是以全面提高競爭力為首要的生產革新。國內的先行者已做出了榜樣。如東莞偉易達電子公司在引入單元生產的第一年便產生了 5000萬元的經濟效益。而日資、韓資、美資的在華工廠，單元生產方式更是遍地開花。美的之大規模定製柔性生產線，將供貨周期縮短為三分之二。眾多日系韓系在華工廠更是當仁不讓，在推行實施先進生產方式上走在了前面，使國內同行廠家感受到了前所未有的競爭壓力。實行單元生產方式的變革需要一定的投入，而財務回報應遠大於投入。

單元生產方式不但有經濟效率，也有社會效益和環境效益。“多能工”、“職能一體化”、“工序一體化”、“同步化”、“人少化”使員工的自主性增強，工作更富於挑戰性和責任感、成就感，增強了工作樂趣，減少了單調性，增加了工人福祉，因此單元生產方式具備一定的社會改良功能。單元生產減少了庫存、搬運等浪費，降低了物耗和能耗，也產生一定的環境效益。所以單元生產方式在日本被譽為雙E（Ecology——環保、Economy——經濟）生產方式。

豐田生產方式，是由下而上的一點一滴改善的累積，較符合日本企業無處不在的全員改善文化。而單元生產方式卻是由上而下的飛躍式轉換，較符合一線工人素質不夠高，而需由精英層推動變革的國情。豐田生產方式是漸近式的改良而實現量變到質變，而單元生產方式，藉由生產方式革命性的突變而將有形及無形的浪費轉化為企業的利潤。對於我國長期在計畫經濟中處於賣方市場短缺經濟企業習慣於大批量生產粗放經營的企業來說，單元生產方式的模式理念、技術、方法對我國企業向集約化經營邁進，在買方市場中生存發展壯大具有重要的現實意義。

特點

1 復古,反“分工理論”。按亞當·斯密的勞動分工論,“分工越細,效率越高”,越能獲得規模經濟效益。而cell line 則反其道而行之,讓作業員工作內容複雜化。 2 小型化,少人化。一條cell line 一般只有4 ～6 人,線體長度在6～8m 。

3 工位間取消傳送帶,採用手工搬運或其他簡易方法(如滑道) 。

4 作業員由“專能工”向“多能工”轉變。並且在組內可以進行崗位輪換,以培養“一專多能”的員工,增強人員調配的靈活性。

5 機械化和自動化水平不高。cell line 主要是手工作業,在必要時才使用機械設備。而為了配合手工操作,一般選擇自動化程度低的設備。

三種類型

1、屋台式

定義：屋台式單元生產線指的是一個作業員擁有一條完整的生產線。屋台式

命名來源於日本的一種小吃作坊。作業方式：一人完結

屋台式

生產布局：U型布局，可以縮短員工從最後一個工序走到第一個工序的距離，減少員工空走浪費。

物料流動：單件流

優點：平衡率100%

缺點：設備投資大；對員工技能要求高

2、逐兔式

定義：逐兔式仍然採用一人完結式作業，但是多人共用一條生產線，作業並不進行工序分割，而是你追我趕得進行作業。作業方式：一人完結

逐兔式

生產布局：U型布局

物料流動：單件流

優點：設備投資少；

缺點：生產線平衡不夠高，做的快的人會受制於做的慢的作業員；對作業員技能要求高。

3、分割式

定義：與逐兔式不同的是，部分放棄了一人完結式作業，將一個完整的工藝流程由幾個作業員共同完成。作業方式：分工作業+相互協助

分割式

生產布局：U型布局物料流動：單件流

優點：設備投資少；對員工技能要求低；

缺點：生產線平衡不夠高。

IE與單元生產

主要內容

精益生產的理念是消滅浪費，可是只有理念是不夠的，具體如何實現呢？本書提供了IE、單元生產這兩個工具，幫助企業縮短生產周期、提高品質、降低成本，從根本上解決緊急訂單、計畫變更、交貨遲延問題，提升核心競爭力。

目錄

第一篇 精益生產概述

一．精益生產的歷史沿革

二．精益生產的目標和工具

三．精益生產的實施步驟

第二篇 生產績效管理

一．早生產還是晚生產

二．人員能否調配

三．沒錢發工資怎么辦

四．提高效率有錯嗎

五．傳統績效指標的缺陷

六．精益生產績效管理

第三篇 精益生產三原理

一．瓶頸原理

二．價值原理

三．執行力原理

第四篇 標準工時

一．標準工時的用途

二．標準工時的制定

三．標準資料法

第五篇 動作研究

一．科學管理的先驅

二．MOD法

三．動作經濟原則

四．動作檢核表

第六篇 生產布局與搬運分析

一．如何判定現有布局是否合理

二．布局改善

三．布局效率化、搬運效率化

四．系統布局化

第七篇 快速切換

一．切換損失

二．準備和清理時間改善

三．切換時間改善

四．調試時間改善

五．快速切換標準化步驟

第八篇 產能平衡

一．平衡損失

二．平衡率的計算方法

三．解決產能平衡問題的傳統方法

四．生產節拍

五．平衡生產線的簡易流程

第九篇 單元生產原理

一．單元生產原理

二．什麼是單元生產

三．單元生產縮短生產周期

四．單元生產的三種不同類型

五．單元生產的三種共性

六．單元生產的優點

第十篇 如何設計單元生產線

一．把握現狀

二．標準WIP

三．生產線編程

四．生產線布局

五．標準操作書

第十一篇 現場改善實施

一．選用和改造設備

二．廢除傳送帶，製作單元作業台

三．單元生產的目視管理

四．清除物流、信息流障礙

五．親自動手、實施布局

第十二篇 培養多能工、實現少人化

一．交叉培訓，培養多能工

二．教育體系

三．薪酬制度

四．學習曲線

第十三篇 單元生產運作方法要點

一．單元生產在運作中遇到的問題

二．裝配型單元生產的平衡率改善

三．機加型單元的同步化生產