丰田生产方式的看板原理和负反馈分析

看板（Kanban）一词起源于日语，是传递信号控制生产的工具。看板管理是协调管理全公司的一个生产信息系统，就是利用看板在各工序、各车间、各工厂以及与协作厂之间传送作业命令，使各工序都按照看板所传递的信息执行，以此保证在必需时间制造必需数量的必需产品，最终达到准时化生产的目的。

看板管理的理论依据是：工厂生产的目的是为了满足用户的需求，如果用户没有用户需求，就没有必要生产。看板管理的本质是负反馈模型中的反馈环节，将信息反馈到输入，用来影响系统的生产决策。

看板一般包含生产看板和领取看板，看板的管理方式可以分为双看板方式和单看板方式。

1）双看板原理分析

双看板方式包含两个负反馈环，分别是领取反馈环和生产反馈环。当后工序D使用工序C的零件进行加工时，工序D摘下容纳C零件容器箱上的领取看板，将领取看板放到领取看板接收箱内。在工序D这里会存放部分零件C的库存，这是为了让工序D有料生产而不需要等待物料配送员现在去取零件C。物料配送人员拿着领取看板和空容器到工序C的库存区。库存区存放在工序C已完成的零件，零件和生产看板都放在了容器内。物料配送人员将生产看板摘下，连同空容器放到指定区域，这就给工序C下达了一个生产看板数量和品种的生产指令。物料人员将领取看板放到刚才摘下生产看板的容器内，将生产好的零件C和领取看板送到工序D处，其中领取看板领取的数量及品种和容器内已生产完的C零件一致，即目标领取数量和实际领取数量相同，偏差为零，完成了领取的闭环负反馈控制（如图6-77所示）。

图6-77 多工序双看板循环系统

工序C收到了工序D下达的生产看板命令，要生产相同数量和品种的零件C。同样，工序C将存放零件B的容器内的领取看板摘下，放入领取看板接收箱内，这样物料配送人员就可以完成零件B的领取反馈环了。工序C对零件B进行加工生产，生产的数量和品种和工序D下达的生产看板一致。工序C将生产好的零件放入空容器中，当加工数量达到生产看板要求后，将生产看板和零件都放入到容器内，然后放入自己的零件C库存中，此时实际生产的数量及品种和生产看板要求一致，偏差为0，工序C停止生产C零件，完成生产反馈环的闭环控制。

我们截取工序C和工序D来分析丰田的双看板循环是如何工作的。在初始状态下，工序C的工作是将原料B加工为成品C，而工序D的工作是将原料C加工为成品D。工序C内有部分原料B，原料B和B的领取看板一起放在了容器内；工序D内有部分原料C，原料C和C的领取看板一起放在了容器内。工序C和工序D之间为工序C的成品库，工序C将原料B加工成成品C后放入成品库内保存。成品库内成品C和C的生产看板一起放在容器内。图的下方有5个图例，分别为领取看板，生产看板，零件，容器和看板接收箱。这里要讲解工序D的领取循环和工序C的生产循环（如图6-78所示）。

图6-78 双看板循环系统

当D的下游工序对D产生续期，领取了6个D零件后，就对工序D下达了一个生产6工D成品的生产看板命令。那么工序D在开始加工原料C的同时，如何领取6个原料C而防止稍后物料加工呢？

第一步，摘下领取看板，放入看板接收箱。工序D摘下工序D的原料C容器中的领取看板，放入看板接收箱。这样就为为物料配送员下达了物料领取命令。领取的数量和型号就是领取看板上标注的数量和型号（如图6-79所示）。

图6-79 领取循环系统第一步

第二步，配送员带上领取看板和空容器到库存存放地。物料配送员取下看板接收箱内的领取看板，然后带上空容器，达到工序C的成品库（如图6-80所示）。

图6-80 领取循环系统第二步

第三步，生产看板放入接收箱，空容器放到指定地点，领取看板放入装有原料的容器内。物料配送员将成品库内存放成品C的容器中的生产看板放入工序C的看板接收箱，这就给工序C下达了生产6个成品C的生产命令。将空容器放入指定的地点，用于存放未来生产的成品C。最后将领取成品C的领取看板放入盛放成品C的容器内，并且核对容器内的数量和型号与领取看板标注的完全相同（如图6-81所示）。

图6-81 领取循环系统第三步

第四步，将领取看板和原料C运到工序D的原料库存处。物料配送员将存放原料C和领取看板的容器运到工序D的原料库存处，这样就完成了领取反馈的闭环控制，领取的数量及品种和领取看板要求相同（如图6-82所示）。

图6-82 领取循环系统第四步

工序C的生产反馈环工作方式

第一步，接到生产看板命令。工序C接到配送员放在看板接收箱内的生产看板，这样他就接到了生产命令。生产的数量和种类在生产看板中均有标明，这是生产负反馈环的目标输入（如图6-83所示）。

图6-83 生产循环系统第一步

第二步，摘下领取看板放入看板接收箱。工序C的生产人员摘下自己原料库存区装有原料B容器中的领料看板，将领料看板放入看板接收箱，这就给物料配送员下达了领取原料B的命令，这是工序C领料反馈环的输入目标（如图6-84所示）。

图6-84 生产循环系统第二步

第三步，按照生产看板进行生产，将完成的成品放入空容器。工序C的生产人员按照生产看板对原料B进行加工，使其变成成品C。然后将完成的成品C和生产看板放入空容器内（如图6-85所示）。

图6-85 生产循环系统第三步

第四步，完成看板要求数量的成品C和生产看板放入工序C的成品库存处。工序C的生产人员按照生产看板的数量生产成品C，当生产的数量达到生产看板要求后，停止生产以防止过量生产。然后将完成的成品C和生产看板放入空容器中，最后将容器放到工序C的成品库存处。这样工序C就完成了生产反馈环的闭环控制，生产的结果和生产看板要求的目标相同（如图6-86所示）。

图6-86 生产循环系统第四步

2）单看板原理分析

单看板方式和双看板方式的区别是单看板只有生产看板，没有领取看板，一般是两道工序距离较近，下道工序可以直接从上道工序的成品库取原料，而不需要领取看板，也不需要物料配送人员，甚至工序D自己的原料库也不需要（如图6-87所示）。

图6-87 单看板循环系统

当工序D产生需求时，他直接去工序C的成品库取原料，将装有成品C和生产看板容器中的生产看板放入工序C的看板接收箱，将带来的空容器放到指定位置，然后将装有成品C的容器带回到工序D，这样就完成了领取的反馈环。也就是说，除了没有领取看板，其他的运作方式和双看板方式是一样的。

工序自己的原料库存是不是必需的呢？这取决于原料领取时间等因素。比如工序D如果没有原料库存，那么当下游工序对工序D下达生产看板时，工序D并不能马上加工，因为它没有原料C。他需要等待物料配送员去工序C的成品库领取之后，他才可以开始生产。那么工序D这个等待就是浪费，并且加长了产品的生产周期。所以，当两道工序之间距离较远时，工序就需要有自己的原料库存。

从系统思考负反馈的角度来说，领取系统是一个负反馈环，它的目标输入是领取目标，也就是领取看板反馈的本工序领取数量，反馈是实际的取货数量，偏差为目标取货数量- 实际取货数量，控制为去上游领取过程，当实际领取数量等于目标领取数量时，偏差为0，完成取货环节的闭环控制（如图6-88所示）。

图6-88 领取系统的负反馈闭环控制

实际上领取系统是以本工序的原料库存作为目标的，原料库有一个目标库存，当实际库存小于目标库存时，领取数量=原料目标库存– 实际库存；而实际库存=原料库现有库存 + 实际领取数量– 本工序领取数量。当没有开始领取的初始状态时，原料库现有库存=原料目标库存，实际领取数量=0，所以领取数量=原料目标库存– 实际库存=原料目标库存- （原料库现有库存 + 实际领取数量– 本工序领取数量）=本工序领取数量=领取看板。

生产系统也是系统思考的负反馈过程。系统的输入是生产目标，也就是生产看板反馈的下游工序领取数量，反馈是实际生产的数量，控制是本工序的生产过程，当生产目标等于实际生产数量时，偏差为0，完成了生产的闭环控制（如图6-89所示）。

图6-89 生产系统的负反馈闭环控制

生产系统也是以自己的成品目标库存作为目标的，推导过程和原料库库存的相同。

图6-90 《可以量化的管理学》全书结构

图6-91 《可以量化的管理学》封面正面

图6-92 《可以量化的管理学》封面背面