实现准时化流程生产方式的技术手段
准时化生产方式包容了多种制造技术和管理技术。为了准确地认识和理解准时化生产方式，我们有必要从理论上进行分析研究，明确各种技术手段对于实现系统目标的作用，以及在整个生产体系中的位置、内在联系，有目的地使用它们，有效地实施准时化生产
附图明确而简洁地表示了准时化生产方式的体系构造，同时也表明了该体系的目标以及实现目标的各种技术、手段和方法及其相互间的关系。下面我们将对实现准时化生产方式的技术手段作一个简要的说明
1.体系的核心
要实现“彻底降低成本”这一基本目标，就必须彻底杜绝过量生产以及由此而产生的在制品过量和人员过剩等各种直接浪费和间接浪费。如果生产系统具有足够的柔性，能够适应市场需求的不断变化，即在客户需要的时间、地点，生产并销售（提供）客户所需数量型号的产品。这种持续而流畅的生产，或对市场需求数量与种类两个方面变化的迅速响应，是凭借着一个主要手段来实现的这就是“准时化”。
准时化”的本质就在于创造出能够灵活地适应市场需求变化的生产系统，这种生产系统能够从经济性和适应性两个方面来保证公司整体性利润的不断提高。此外，这种生产系统具有一种内在的动态自我完善机制，即在“准时化”的激发下，通过不断地缩小加批量和减少在制品储备，使生产系统中的问题不断地暴露出来，使生产系统本身得到不断的完善从而保证准时化生产的顺利进行
2.价值流分析
从原材料到成品至最终为客户所接受商品的全部活动中，由客户所认同的有价值的活动与不为客户所接受的无价值活动始终同时存在。因此减少无价值活动，让有价值的活动按照客户的要求充分流动起来，才能使准时化生产方式显现出应有的活力。因此价值流分析就是对从原材料到成品至最终为客户所接受的全部活动进行深入的分析，区分有效劳动与无效劳动，或者增值活动与非增值活动。通过对人流、物流、信息流的分析发现减少无效劳动和使有效劳动充分流动起来的最佳方法，借助一系列的技术方法与管理手段实现准时化生产。如若不对产品整个流程进行详细的价值流分析，则在使用一系列技术与管理手段时对产品是否真正处于流动状态、或某项劳动是有效劳动（或增值活动）还是无效劳动（非增值活动）辨别不清，使各种技术与管理手段失去应有的作用，达不到准时化生产的要求，甚至产生混乱
3.看板管理
看板管理简而言之，是对生产过程中各工序生产活动进行控制的信息系统。通常看板是一张在透明塑料袋内的卡片。经常被使用的看板主要有两种取料看板和生产看板。取料看板标明了后道工序应领取的物料的数量等信息生产看板则显示着前道工序应生产的物品的数量等信息。准时化生产方式以逆向“拉动”方式控制着整个生产过程即从生产终点的总装配线开始依次由后道工序从前道工序“在必要的时刻领取必要数量的必要零部件”，而前道工序则“在必要的时刻生产必要数量的必要零部件”，以补充被后道工序领取走的零部件。这样，看板就在生产过程中的各工序之间周转着，从而将与取料和生产的时间数量品种等有关的信息从生产过程的下游传递到了上游，并将相对独立的工序个体联结为一个有机的整体
4.均衡化生产
用看板管理控制生产过程，生产的均衡化是最重要的前提条件。换言之，均衡化生产是看板管理和准时化生产方式的重要基础
如前所述，后工序在必要时刻从前工序领取必要数量的必要零部件。在这样的生产规则之下，如果后工序取料时，在时间数量和种类上经常毫无规律地变动，就会使得前工序无所适从，从而不得不准备足够的库存、设备和人力，以应付取料数量变动的峰值显然这会造成人力物力和设备能力的闲置和浪费。此外，在许多工序相互衔接的生产过程中，各后工序取料数量的变动程度将随着向前工序推进的程度而相应地增加。
为了避免这样的变动发生，我们必须努力使最终装配线上的生产变动最小化，即实现均衡化生产。应该说明的是，均衡化生产要求的是生产数量的均衡和产品种类的均衡，即总装配线向各前工序领取零部件时，要均匀地领取各种零部件，实行混流生产。要防止在某一段时间内集中领取同一种零部件，以免造成前方工序的忙闲不均，以及由此引发的混乱
以丰田公司为例，总装线均以最小批量装配和输送制成品，以期实现“单件”生产和输送的最高理想。其结果，总装线也会以最小批量从前工序领取必要的零部件。简言之，生产的均衡化使得零部件被领取时的数量变化达到最小程度，即各后工序每天如地以相近似的时间间隔领取数量相近的零部件。这样，各工序以一定速度和一定数量进行生产，这是实施看板管理的首要条件。事实上，在最终装配线没有实现均衡化生产的情况下，看板管理也就没有存在的价值了。
除此之外，丰田公司把均衡化生产作为使生产适应市场需求变化的重要手段。通过均衡化生产，任何生产线都不大批量地制造单一种类的产品。相反，各生产线必须每天同时生产多种类型的产品，以期满足市场的需要。这种多品种、小批量的混流生产方式具有很强的柔性能迅速适应市场需求的变化。以多品种、小批量混流生产为特性的均衡化生产还具有另一个重要的优点，这就是各工序无须改变其生产批量仅需用看板逐渐地调整取料的频率或生产的频率就能顺利地适应市场需求的变化
为了实现以“多品种、小批量”为特征的均衡化生产，就必须缩短生产前置期，以利于迅速而且适时地生产各类产品。于是，为了缩短生产前置期，则必须缩短设备的换产调整时间，以便将生产批量降低到最小。
5.设备的快速换产调整
实现以“多品种、小批量”为特征的均衡化生产最关键和最困难的一点就是设备的快速换产调整问题
以冲压工序为例，当从一种零件生产换为另一种零件生产时，装换冲床的模具并对其进行精度调整，往往需要花费数个小时的时间。为了降低换产调整的成本，人们往往连续使用一套模具，尽可能地大批量生产同一种制品。这种降低成本的方法是常见的。然而，丰田公司的均衡化生产要求总装配线及各道工序采用“多品种、小批量的方式，频繁地从前道工序领取各种零部件或制品，这就使得“连续地、大批量地生产单一零部件或制品”的方式行不通了。这就要求冲压工序进行快速而且频繁的换产调整操作，也就是说，要迅速而且频繁地更换冲床模具，以便能够在单位时间内冲压种类繁多的零件制品满足后道工序（车体工序）频繁地领取各种零件制品的要求。这样，从制造过程的经济性考虑，冲床及各种生产设备的快速装换与调整就成为了关键。
为了实现设备的快速换产调整，丰田公司经过了长期不懈的艰苦努力，终于成功地将冲床模具换产调整时间，从1945年至1954年的3小时缩短为1970年以后的3分钟！现在，丰田公司所有大中型设备的换产调整操作均能够在10分钟之内完成，这为“多品种、小批量”的均衡化生产奠定了基础。
丰田公司发明并采用的设备快速换产调整的方法是SMED法，即“10分钟内整备法”。这种方法的要领就是把设备换产调整的所有作业划分为两大部分，即“外部换产调整作业”和“内部换产调整作业”。所谓“外部换产调整作业”是指那些能够在设备运转之行的换产调整作业，而“内部换产调整作业”是指那些必须或只能够在设备停止运转时才能进行的换产调整作业。为了缩短换产调整时间操作人员必须在设备运行中完成所有的“外部换产调整作业”，一旦设备停下来则应集中全力于“内部换产调整作业”。这里，最重要的一点就是要尽可能地把“内部换产调整作业”转变为“外部换产调整作业并尽量缩短这两种作业的时间，以保证迅速完成换产调整作业
丰田公司把“设备的快速换产调整”视为提高企业竞争力的关键因素之一。
在零件数控加工中，以成飞集团公司加工波音平尾固定后缘零件183N13168为例零件有效加工时间仅为1817小时，等待时间为4174天。从分析的结果可以看出，零件加工中的等待时间是有效加工时间的55倍，引起等待的原因有生产计划安排与机床状况相冲突，无法按计划开始加工，所花时间95998小时（其中，在进入喷丸、铬酸阳极化工序时，由于必须等待足够批量才能进行加工，所花时间188小时）；加工零件准备时间花10.33小时；零件完成工序加工后等待检验所花时间575小时；送数控加工中心以外车间进行加工所花运输时间2小时。因此生产计划的准确性与减少生产准备时间成为首先应该解决的问题。要使生产计划十分准确，减少设备换产时间才是解决问题的关键所在。在减少设备换产时间方面，成飞集团公司首先采取的方法是将刀具、工装配到机床。根据对2003年1~7月刀具、工装配送情况的统计，期间共配送刀具5018把配送工装1874套。实施配送与计划的吻合率大约在65%。按照装、卸、测量一把刀具12分钟送还工装30分钟计算，机床操作人员就可节约时间116436分钟（刀具60216分钟、工装56220分钟，合1940.6小时），如按日工作时间8小时计算，则可节约出242个有效工作日。这里还未计算操作工人送还刀具所花的时间
6.设备的单元式布置
设备的快速换产调整为满足后工序频繁领取零部件制品的生产要求和“多品种、小批量”的均衡化生产提供了重要的基础。但是，这种频繁领取制品的方式必然增加运输作业量和运输成本，特别是如果运输不便，将会影响准时化生产的顺利进行。可见，生产工序的合理设计和生产设备的单元式布置是实现小批量、频繁运输和单件生产、单件传的另一个重要基础。
传统的生产车间设备布置方式是采用“机群式”布置方式，即把功能相同的机器设备集中布置在一起，如车床群、铣床群、磨床群、钻床群等。这种设备布置方式的最大缺陷是，零件制品的流经路线长、流动速度慢、在制品量多、用人多，而且不使于小批量运输。丰田公司改变了这种传统的设备布置方式，采用了“U”型单元式布置方式，即按零件的加工工艺要求，把功能不同的机器设备集中布置在一起组成一个一个小的加工单元。这种设备布置方式可以简化物流路线加快物流速度，减少工序之间不必要的在制品储量，减少运输成本
显然，合理布置设备，特别是U型单元连结而成的“组合U型生产线”，可以大大简化运输作业，使得单位时间内零件制品运输次数增加，但运输费用并不增加或增加很少为小批量频繁运输和生产单件传送提供了基础。
7.多技能作业员
多技能作业员（或称“多面手”）是指那些能够操作多种机床的生产作业工人。多技能作业员是与设备的单元式布置紧密联系的。在U型生产单元内，由于多种机床紧凑地组合在一起，这就要求并且便于生产作业工人能够进行多种机床的操作，同时负责多道工序的作业，如一个工人要会同时操作车床铣床和磨床等
在由多道工序组成的生产单元内（或生产线上），一个多技能作业员按照标准作业组合表依次操作几种不同的机床，以完成多种不同工序的作业，并在标准周期时间之内巡回U型生产单元一周最终返回生产起点。而各工序的在制品必须在生产作业工人完成该工序的加工后，方可以进入下道工序。这样，每当一个工件进入生产单元时，同时就会有一件成品离开该生产单元。像这样的生产方式就是单件流”方式，它具有以下优点：排除了工序间不必要的在制品，加快了物流速度，有利于生产单元内作业人员之间的相互协作等。特别是，多技能作业员和组合U型生产线可以将各工序节省的零星工时集中起来，从而有利于提高劳动生产率。
8.标准化作业
标准化作业是实现均衡化、单件流的又一重要前提。标准化作业主要是指每一位多技能作业员所操作的多种不同机床的作业程序，是指在标准周期时间内，把每一位多技能作业员所承担的一系列的多种作业标准化。标准化作业主要包括：标准周期时间、标准作业顺序、标准在制品存量。
标准周期时间是指各生产单元内（或生产线上），生产一个单位的制成品所需要的时间。标准周期时间可由下列公式计算出来：
标准周期时间=每日的工作时间/每日的必要产量
标准周期时间=每日的工作时间/每日的必要产量
根据标准周期时间，生产现场的管理人员就能够确定在各生产单元内生产一个单位制品或完成产量指标所需要的作业人数，并合理配备全车间及全工厂的作业人员。
标准作业顺序是用来指示操作人员在同时操作多台不同机床时所应遵循的作业顺序，即作业人员拿取材料、上机加工、加工结束后取下，及再传给另一台机床的顺序。所有的作业人员都必须在标准周期时间内完成自己所承担的全部作业，在同一个生产单元内或生产线上能够达成生产的平衡。
标准在制品存量是指在每一个生产单元内，在制品储备的最低数量，它应包括仍在机器上加工的半成品。如果没有这些数量的在制品，那么生产单元内的一连串机器将无法同步作业。但是我们应设法尽量减少在制品存量使之维持在最低水平
根据标准化作业的要求，所有作业人员都必须在标准周期时间之内完成单位制品所需要的全部加工作业，并以此为基础，对作业人员进行训练和对工序进行改善
