精益的假设与世界观:TPS的因果律与TOC的因缘论

精益的假设与世界观:TPS的因果律与TOC的因缘论

宇宙的本源与世界观进化

近现代自然科学的不断发展刷新着人类对宇宙的认知,特别是相对论、量子力学以及尚未有定论的当下最前沿的量子引力的研究成果更是完全颠覆了人类的传统认知,催生了科学哲学,深刻地影响了人类的世界观,迄今为止导致了几种世界观

  • 牛顿力学:机械决定论
  • 哈密顿力学:系统决定论
  • 爱因斯坦相对论:时空与物质统一论
  • 量子力学:观测决定论
  • 大统一理论:关联决定论

同时也引发了对宇宙演化本源的思考与争论

系统决定论

牛顿的机械方法论依赖精准的运动方程以及作用力F的解析表达,牛顿对世界的了解是运动学的细节(任何时点、任何质点的物理值)。如果要精确计算多体系统,不仅没有解析解,就算是计算机模拟,计算工作量太大而且十分复杂;而且微观的量子力学领域牛顿力学完全不适用,并且对于物理系统而言,更多时候不需要太多的细节信息,而是需要宏观的结果,可测量、可观测的结果。以工厂为例,制造过程也是一个动态演化系统,从实用性考虑,如果要了解产品在各工序、任何时刻的状态,因为工序多、工艺复杂,订单多,如果应用牛顿的方法,资源投入量大,管理水平要求非常高,不一定最划算,也不一定最合适。

哈密顿原理最小用量原理)用简单、实用、系统的方法论认识世界(系统)。这种系统论不需要知道每个质点、每个时刻的具体位置、速度,它只关注系统值,只想知道可观测的、可评价的数值。对生产流程而言,知道订单(工单)的进度状态及最终完成订单的时间点(日期)即可。最小作用量原理,不一定是距离、时间、能量的最小,作用量在不同的系统有不同的表达,不同的系统最小作用量不能一刀切。以制造系统为例,福特创造的是流动的方式,而极致的流动造就了丰田的单件流。丰田像刚体,没有内耗,少浪费,一致性高,有异常时会引发自动停产,会导致产出时间延长,但是不产生多余库存(非绝对必要量),库存是其最小作用量,符合最小原理。

从牛顿定律到哈密顿原理,在表达什么呢?牛顿是力学定律,是物体、质点在受力后的状态变化的关系,局限在质点力学范围。拉格朗日方程研究的是系统(质点集合)的规律。

哈密顿对拉格朗日方程进行了深刻的解读,最小作用量原理很深刻,揭示了宇宙是怎么玩的。宇宙是极端节约的,不存在浪费的,一点弯路都不走,最短路径、最少时间、最低能量,有各种概率,但是只有一种是真实的,绝对节约,绝对没有浪费,这点很重要!哈密顿原理放在经济学里就是“最经济原理”。

精益的本质就是消除一切浪费。世界的本质是很精益的,世界的存在就是精益存在,但凡是浪费的,就不会长久存在,只是一个过渡态,而非稳定态。这是天意,天的“完美”、“精准”、“节约”。既然世界的本质是精益的、完美的,为什么还有很多的问题存在呢?我的良师益友曾伟教授曾一语道破原委,还有一个非自然界的因素:人欲。人心会偏离本质,会生贪、嗔、痴三毒。丰田让员工没办法贪,没办法痴。丰田的完美在于降低了人欲。丰田暗合了这个原则,才遥遥领先,是顺从了天意,控制了人欲。

还原论的破灭

诺贝尔物理学奖得主、著名凝聚态物理学家菲利普·安德森(Philip Anderson,1923-2020),于1972年在Science发表了题为“More is Different(多则不同)”的论文。安德森通过介绍在各个尺度的物理系统都普遍存在的“对称性”和对称性破缺,对“还原论”思想提出了深刻的质疑。

“还原论(reductionist)假说在哲学家中或许仍具争议,但我认为,该假说无疑已被绝大多数活跃的科学家所接受了。我们的思维和身体的运作,以及我们所知的任何有生命的或无生命的物质的运作,被认为是被相同的一套基本定律所控制的。除了在某些极端情况下基本定律可能失效,我们已经非常了解这些基本定律。

以下结论似乎是还原论的显然推论:如果万事万物遵循相同的基本定律,那么只有研究真正基础的事物的科学家才是研究基本定律的人,也就是指某些天体物理学家、粒子物理学家、逻辑学家、数学家以及极少数的其他学科的科学家。”

但通过对于物质性质的研究,我们发现在面对尺度(Scale)和复杂性(Complexity)的孪生难题时,建构论假说轰然瓦解。事实证明,我们无法根据少数粒子的性质的简单外推,来理解大量且复杂的基本粒子集合体的行为。相反的,在任何不同的复杂性层级下,物质会出现全新的性质(物理学上称为相变)。并且对新性质的理解需要本质上一样的基础研究。

例如:耗散结构。耗散结构理论的创始人是比利时俄裔科学家伊里亚·普里戈金(Ilya Prigogine)。耗散结构理论可概括为:一个远离平衡态的非线性的开放系统(不管是物理的、化学的、生物的乃至社会的、经济的系统)通过不断地与外界交换物质和能量,在系统内部某个参量的变化达到一定的阈值时,通过涨落,系统可能发生突变即非平衡相变,由原来的混沌无序状态转变为一种在时间上、空间上或功能上的有序状态。这种在远离平衡的非线性区形成的新的稳定的宏观有序结构,由于需要不断与外界交换物质或能量才能维持,因此称之为“耗散结构”(dissipative structure)。

还原论本质上是牛顿的机械决定论。还原论的破灭意味着系统的整体特性不能由系统内每一个质点的性质简单地叠加或外延而得出。同样的道理,管理往往也涉及到庞大而复杂的系统,其中的4M1E(人、机、料、法、环)都在随时间、空间不断地变化着。每个最小单元(质点)的偏差也许可以受控,也许不会造成严重的影响,但累积效应将对整个系统产生难以预估的结果,达到一定的程度之时则出现“突变”,例如:设备累积的缺陷最终将导致故障、甚至设备事故;品质缺陷的累积最终将引发品质事故或者客户投诉。因此复杂系统的管理诀窍不是控制每一个基本单元(理论上可以,但代价过大不经济),而是首先控制关键因素,然后对于系统整体是否偏离平衡区(受控状态)进行检测与判断。例如:SPC中的品质控制图、工程能力cpk、品质关键岗位与检验、TOC SDBR中的投料控制与进度三色管理、业务绩效评估KPI与OKR。

TPS的因果率与TOC的因缘

对TOC的质疑从未停息

TOC虽已风靡欧美,取得了卓越的成果,但在某些人看来(特别是执着的丰田崇拜者,我曾经也是其中一员)它却有着令人不安的缺陷:不够精准、掌控也不够精细、不够极致,远未达到丰田准时化生产JIT的高度。

高德拉特博士曾为此写出一篇专文《站在巨人的肩膀上》,高度评价了丰田TPS的成就,并同时指出“丰田并非不好,而是你暂时学不会”。

对于中国绝大多数的中小企业而言,的确TOC更为实用,其中的SDBR排程法值得大力推广与普及,广东欧博企管正致力于此。

为何高德拉特博士曾精辟地说过一句旷世名言“粗略的对胜过精准的错”,如何深刻地理解?

TOC如何实现粗略的对

1、没有最好 只有最合适

福特式生产代表了大批量生产模式MP,丰田TPS是单件流的精益模式LP,前者太靠“左”,非常经济,后者太靠“右”,非常花钱,而TOC正是处于两者之间的一种模式。不可否认TPS是一个非常好的运营系统,但针对一些企业(特别是占比最多的中小型企业),它不一定是最合适的生产方式,这取决于针对相同目标其投入产出比。对于大部分的中小型企业而言,资金可能并不充裕,但是又希望得到很大的产出,那么TOC可能是一个比较好的选择;当然如果资金充裕,又希望现场完美无浪费,并获得最大产出,那么实施TPS则是一个最佳选择,但是从另外一种角度思考,用更大的投入获得相同的产出,其实也是一种浪费,也是一种不精益!

2、系统论的思维才最合适

当我们在实现一个业务目标时,例如生产准交率,我们为什么一定要关注每一个细节或者每一个节点?因为每一个节点保证了整体目标,这是当前非常有代表性的思维方式(其实就是牛顿机械决定论思维,而且有点想当然),例如当前很热门的精细化生产与精细化排产,这样做的结果是投入极大、关注度也极高但结果未必最好;另外一个思维模式是,我们不需要关注那么多的细节或者节点,在某一个框架下设定一系列规则,允许各种问题(波动与异常)在一个缓冲区间内存在,同时对于这个缓冲区间进行有效的进度管理,同样也可以实现相同的目标,更为重要的是同时能够降低资源的投入。这才是精益的主张!

3、 SDBR的成效

TOC有三个持续改善的机制:缓冲(颜色)管理、聚焦五步骤、改变顺序三问(要改变什么,要改变成什么样,如何引起改变),不另外发明“轮胎”,现成工具拿来应用就可以。它通过完美工厂游戏(四个产品、四个工艺)说明了TOC理论在工厂的运作模型。通过完美工厂的实验说明并不需要精确地排程,也能达到良好的效果并且释放了排程的成本与精力(资源)。

SDBR掌控瓶颈产能与周期的关联,在相同变异水平采用时间缓冲比一般的精益库存还要少。高德拉特博士以及施拉根海默博士向戴明博士学习,洞见相依累积波动,在配置缓冲建立稳健可期系统后与变异战斗、持续缩短周期

以广东欧博企管二十年的实战经验与视角来看,最初的1.0计划模式是独立工序排程、稽核、排查,对投料没有过多的控制,关注满足出货需要,对库存量没有控制。现在2.0计划系统中加入了TOC的SDBR,去年在珠海一家客户工厂对投料根据瓶颈的累积负荷进行时间、数量的严格管控,只做瓶颈这一工序的计划冷冻,并做进度的颜色管理。整个过程简单,而且工作量下降很多,这就是企业想要的计划模式。TOC与原有的手段相融合,冷冻的目标很明确,只针对瓶颈。排查工作量下降明显,严格按周期管理进度,确保了订单交付而且低减了库存。实践效果很好,企业很满意。

企业的实践案例表明:TOC表面看是相对的粗略,但按订单周期与产能管理,不仅工作量下降,订单交付的效果十分理想。虽然没有工序独立排产的精细,但具有明显的优势,这是经实践验证了效果的。

TOC从投入产出上考虑,因为有瓶颈制约以及投料控制,因此没办法人为地多做或提前生产,通过投料控制了“贪”。高德拉特博士对人性也是了解得很透彻,限制投料来调整在制品库存,释放沉积的现金。“痴”靠的是三色管理来控制、来选择,紧急的先做。实质上也是顺了天意,减少了人欲。丰田的TPS也许是最好的,但TOC是中小企业最恰当的,都做到了存天理,去人欲。

TPS与TOC的世界观

丰田的TPS追求“极致的流动与绝对的掌控”,而TOC则设计出“有序的流动与恰好的掌控”,他们都得到了企业成功实践的证明。这两种模式不同设计理念的背后,其实是世界观(管理假设)的不同。

TPS是“坚定的机械决定论者、坚信因果关系”,而TOC则是“系统决定论的忠实信徒,而且更推崇关联性”

多年以来,物理学界的“量子纠缠”现象不仅让普通人难以理解,就连爱因斯坦也终身不相信量子纠缠,为此与波尔爱恨纠缠了一辈子。但量子纠缠得到了实验的精准证实,它是自然宇宙中的“存在”。

量子纠缠现象不仅突破了光速不可超越定律,更为诡异的是它打破了物理学界的底线“因果律”,难怪爱因斯坦至死不愿接受。近年的研究表明,因果律并不是自然宇宙的最基本规律,而“关联性”才是。量子信息的长程纠缠可以产生“时空”,也能导致“因果关系”。

关联性的确比较难以理解,其实用中国人熟悉的“缘”来理解则十分明了。在TOC的SDBR模式中,可以完整地体现出“缘”的寓意

  • 缘起:瓶颈
  • 结缘:投料控制
  • 惜缘:缓冲设定
  • 随缘:进度三色管理

匠心宣言

专注、专研、专耕精益制造与精益管理二十余载,深知中国制造业过去的成长与崛起,更深感未来全球竞争之艰巨!实业兴邦之使命感一直深埋于心,每日催促我努力前行

有兴趣的志同道合者不要忘记点击右上角“关注”,这样就可以每天持续获取本头条号专栏分享的知识

欢迎关注、评论、收藏、转发与交流

郑重声明:本文内容及图片均整理自互联网,不代表本站立场,版权归原作者所有,如有侵权请联系管理员(admin#wlmqw.com)删除。
(0)
用户投稿
上一篇 2022年8月16日
下一篇 2022年8月16日

相关推荐

  • 慈海智慧养老全产业链服务平台

    近年来随着科技的发展,物联网、互联网、大数据的兴起,一种新型的养老模式——智慧养老,逐渐进入大众视野。智慧养老是面向居家长者、社区及养老机构长者的传感系统与信息平台,并在此基础上提…

    2022年6月22日
  • 荣耀手机悬浮窗设置在哪里 荣耀X40GT怎么开启悬浮球

    不少手机都自带悬浮球模式,这个悬浮球功能众多,我们返回首页的时候都不需要点击电源键,就可以快速返回,下面就跟着小编一起来看看荣耀X40GT怎么开启悬浮球吧。 荣耀X40GT怎么开启…

    2022年10月20日
  • 买混动车真的能省钱吗?

    更多实用文章,关注院长公众号:视知车学院(shizhiqiche),欢迎交流用车知识! ==================================== 有些汽车广告说“混…

    2022年7月26日
  • 比亚迪首破万亿,苹果发布全新车载系统,新能源汽车一周要闻速览

    乘联会:5 月新能源乘用车零售销量同比增长 91.2% 6月9日,乘联会公布了5月国内汽车市场销售情况。数据显示,5 月新能源乘用车零售销量达到 36.0 万辆,同比增长 91.2…

    2022年6月13日
  • 算法推荐广告涉歧视,Meta认罚并与美国司法部达成和解协议

    南方财经全媒体记者 李润泽子 实习生 高艺 广州报道 美国当地时间6月21日,美国司法部宣布与Meta就“广告算法歧视”案达成和解。此前,Meta被指控涉嫌算法歧视,利用基于用户种…

    2022年6月24日
  • 电脑录屏如何实现“音画齐录”?

    随着短视频的流行,越来越多的用户会使用电脑录制视频。经常有人会遇到可以录制麦克风的声音,但无法录制系统下播放声音的情况。下面我们将介绍如何录制系统下播放的声音。 通过声卡自带的立体…

    2022年6月29日
  • 真空“真”不空

    “真空”是不是就是真的绝对空了呢? 真空在普通人的认识里,大概是空无一物,什么也没有;日常生活中跟真空有点相关的东西有:热水瓶内胆的双层抽真空结构、电灯泡等。初中物理“马德堡半球”…

    2022年6月18日
  • 量子力学斯坦福 引领量子科技三十年:斯坦福&NTT教授Yoshihisa Yamamoto

    斯坦福大学应用物理与电气工程名誉教授、NTT Reasech PHI Labs主任、量子科技领域三十年来领导者Yoshihisa Yamamoto教授 (图片来源:NTT Rese…

    2022年6月28日
  • 发动机热效率哪家高?

    据说是BYD,比亚迪自主研发,骁云-插混1.5L发动机,据说达到43.04%的热效率。以前我认为是丰田M20A-FXS-2.0,41%。

    2022年7月27日
  • 中信证券:持续看好智能汽车在整车制造、智能驾驶产业链中的投资机遇

    中信证券指出,智能汽车时代来临,我们持续看好智能汽车在整车制造、智能驾驶产业链中的投资机遇。伴随着智能汽车渗透率的快速提升,智能驾驶领域中的感知系统、决策系统、高精度定位、智能座舱…

    2022年6月16日

联系我们

联系邮箱:admin#wlmqw.com
工作时间:周一至周五,10:30-18:30,节假日休息