细胞式生产方式在日本的新发展，本文主要内容关键词为：生产方式论文,新发展论文,细胞论文,在日本论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
细胞式生产方式是日本社会从工业经济向信息经济迈进的过渡时期，为适应市场条件的变化而创造的新型生产方式。从20世纪90年代初，日本的企业逐步淘汰工业经济时代现代化大工业象征的“流水生产线”，普及和推广“细胞式生产方式”。与流水线生产方式相比较，由于细胞式生产方式具有许多优势，目前它不仅在日本国内的手机、电脑、复印机、印刷机、录像机、显微镜、医疗机械、汽车零部件、机械零部件、机车、木工、缝纫等行业得到日益广泛的应用，甚至还推广到了海外的部分日企中。本文在充分肯定细胞式生产方式比较优势的基础上，针对近年在普及应用中遇到的各类问题，通过对日本企业的实例研究，提供解决问题的思路和方法。
一、细胞式生产方式的比较优势
（一）什么是“细胞式生产方式”
“细胞”这个词，本来是用于表现生命现象的基本结构和功能单位的。20世纪80年代初日本在推行“柔性制造系统”时期，开始在生产制造领域频频使用。当时为了适应多品种生产的需要，将在制品和生产设备按品种分成若干个单位，这些在制品单位或设备单位被称之为“细胞”。所谓“细胞式生产方式”(Cell Manufacturing)，是指由一个或者少数几个作业人员承担和完成细胞内所有工序的生产方式。细胞式生产方式以手工作业为主，不使用传送带移动生产对象，根据需要也使用一些简单的机械和自动化工具。由于用于细胞式生产方式的作业台的布局，往往成U字型，很象个体户的售货摊儿，所以在日本也被称之为“U字型生产方式”或“货摊儿生产方式”。细胞式生产方式主要有下述3种形式[1][2]（见图1）。
1.1人生产方式。细胞内所有工序由1个人承担，不再进行分工，它是细胞式生产方式的基本形态。与下面两种方式相比，其优点是不受其他人员作业速度的影响，便于自主管理。缺点是当细胞内工序数目较多的时候，培养多能工需要较长的时间。
2.分割方式。细胞内工序由数人承担，每人分担若干工序。它是在完成一件产品所需工序较多的时候，或当新工人对作业还不够熟练，很难承担细胞内所有工序的时候所采用的一种变通、过渡形态。
3.巡回方式。细胞内虽然有若干名作业人员，但不再进行分工，每个人都承担细胞内的全部工序。具体操作时，作业人员按顺序排列，一个跟着一个在细胞内周而复始地巡回作业，在日本也称它为“追兔方式”。这种方式的优点是，可以在不增加车间作业面积，不增加工作台数量和配套设备的前提下，仅通过增加作业人员达到迅速增加产量的目的。缺点是，作业的速度受限于细胞内动作最慢者的速度。
图1 细胞生产方式的3种形式
资料来源：〔日〕秋野晶二.日本企業の国際化と生產システムの変容（下）.〔日〕立教経済学研究.1997(51-1)46.本图根据参考文献[3]制成。
（二）细胞式生产方式的比较优势
日本厚生劳动省2001年实施的问卷调查结果显示，除了身体疲劳感以外，其他各项指标细胞式生产方式均好于流水线生产方式（见表1）。
这说明与流水线生产方式相互比较而言，细胞式生产方式由于作业人员感到工作有意义，责任感增强，能够达到提高工作效率和产品质量的良好效果。
根据企业的实际效果和具体数据，对于细胞式生产方式的比较优势可做如下归纳[3]。
1.设备投资规模小。细胞式生产方式以手工作业为主，虽然根据需要也使用少量简单的机械和自动化工具，但价格低廉，因此即便是小批量生产也可望在短期内收回投资。
2.建设周期短。细胞式生产方式并不一定需要大规模的厂房，在已经具备一定规模厂房的条件下，扩大产量不过是相应地增加一些工作台、简单的机械、自动化工具和作业人员而已（如果采用“巡回方式”则只需增加作业人员），经过几天的准备就能投入生产，迅速满足市场对扩大产量的需要。
3.生产周期短。由于在流水生产线上的各道工序之间都存在等待的时间，因而不必要地延长了整个生产周期。而且流水生产线越长、分工越细、人员越多，等待时间的总和就越大。而细胞式生产方式由于细胞内的所有工序都是由1个人或少数几个人来承担，因此减少了等待的时间，缩短了生产周期。
4.设定和调试时间短。流水生产线在企业变换产品的品种和规格时，必须花大量时间进行重新设定和调试。而采用细胞式生产方式后，当企业变换产品的品种和规格时，只需根据产品的形状和工序构成重新组装一下工作台，重新培训一下工人即可，因此一般在几天内就能投入生产。
5.在制品和库存少。使用流水生产线的时候，为了防止由于前道工序不能按时完工时所造成的停工，在被细分化了的各道工序之间都必须备有在制品，造成占用的流动资金增加。尤其是当企业根据市场需求变化突然决定转产或转型时，大量在制品存在的结果必然是大量浪费的发生。而细胞式生产方式，由于细胞内的所有工序都由1个人或少数几个人来承担，所以不需要在每道工序之间准备在制品，不仅减少了流动资金的占用，而且还避免了转产时发生的浪费。
6.避免因作业等待时间所发生的浪费。在流水生产线上，作业的等待时间所发生的浪费表现在两个方面。一是由工人作业速度的差异造成的浪费。由于劳动热情、工作能力和熟练程度的不同，作业速度往往相差两倍之多，作业速度较快的工人的等待时间的浪费是很大的。二是由工序和节拍的设定造成的浪费。流水生产线上的各道工序所需的加工时间是按照简单的倍比关系来设定的，它们实际上并不相等。而且流水生产线的节拍是按照时间最长的工序来设定的，这样就必然发生等待时间。而细胞式生产方式，除了“分割方式”以外，细胞内的所有工序都由一个人承担，因此各工序之间的等待时间为零。
7.有利于明确责任，建立激励和制约机制。在流水生产线上工作的工人少则十几人，多则几十人，生产的产品是大家共同劳动的成果，因此可以说是一种责任不清、好坏不分的“大锅饭”式的生产方式。采用细胞式生产方式以后，细胞内的所有工序由1个人或少数几个人承担，责任明确，好坏有别。它既增强了工人对工作的责任感和成就感，同时也有利于企业建立激励制约机制，开展目标管理，最终提高劳动生产率和产品质量。
8.改变人机关系。流水线生产方式，使劳动完全从属于机器的运转，使人成为机器的附属物。尤其是在教育极大地普及的信息经济时代，这种被动的、从属于机器式的劳动，将大大挫伤工人的劳动热情。而细胞式生产方式以手工作业为主，不仅作业的动作、方式、速度由工人自行安排决定，且直接操作人员还往往参与工作台的设计和组装活动，有助于最大限度地发挥劳动者的主观能动性和创造性，把工人从机器的附属物转变为主宰机器的主人。
9.节能减排。淘汰流水生产线一方面能够节约传送带的动力消耗，另一方面由于缩小了作业车间和仓库的面积，还节约了空调和照明的能源消耗，可望达到“节能减排”的良好效果。[4]
二、细胞式生产方式在应用中遇到问题及解决方法
虽然与流水线生产方式相比较，细胞式生产方式具有种种优越之处，但是日本在十余年的“普及推广阶段”中，并不是所有的企业都达到了预期效果，甚至有的企业还产生了事与愿违的结果。[5][6]不少企业针对细胞式生产方式在应用中遇到的实际问题，采取了许多切实可行的做法。下面通过对日本企业的实例分析，来探讨解决问题的思路和方法。[7]
（一）如何保证生产效率
与流水线生产方式相比较，由于细胞式生产方式具有上述的种种优势，一般而言，可望达到“生产效率高”、“不良品少”的良好效果。我们知道，细胞式生产方式要求1个工人承担多道工序，需要对员工进行相对较长时间的培养，这与实行终身雇用制的传统的日本式经营相吻合。但是，由于长期的“平成不况”①，日本政府放松对企业雇用短期的临时性员工的限制，企业为了避免背上包袱，不断减少雇用正式工，导致生产现场的小时工和外聘工的比例大幅度增加。[8]小时工和外聘工的劳动热情、熟练程度相差很大，加之细胞式生产方式不象流水生产线那样依靠机器的运转对作业速度实行强制性控制，如何保证生产效率是企业面临的一个带有普遍性的难题。面对这些情况，日本企业是如何保证生产效率的呢？下面请看3个实例。
1.引入公司制，将正式工和小时工、外聘工混合编组。富士复印机公司的海老工厂为了提高生产效率，将“公司制”引入了细胞式生产方式。即把一个“细胞”看作是一个独立核算的小公司，使各个细胞相互竞争，提高效率。在各细胞内部，将正式工同小时工、外聘工组合在一起，并使他们的作业范围部分重合，老手带新手，快手帮慢手，保证了生产效率不下滑。
2.将两种生产方式相结合。爱知机械工业是一家生产汽车变速器的公司。该公司将整个组装工序分成两大部分，前半部分采用细胞式生产方式，后半部分采用流水线生产方式。利用流水生产线的强制性作用，在速度上约束前半部分的细胞式生产方式。
3.应用IT实行进度管理。森精机制所是一家生产工作母机的公司，自应用IT实行进度管理后，使生产周期缩短了一半。该公司的做法是，将各道工序的标准作业时间和实际作业时间同时表示在电子显示板上，当实际作业时间偏离标准时间过大时，立即将信息反馈给作业人员，督促采取措施，提高作业速度。
（二）如何保证产品质量
细胞式生产方式由于操作人员感到工作有意义，责任感强，一般而言，可望达到提高质量的良好效果。但是，细胞式生产方式要求工人承担多道工序的作业，在正式工人比例下降，小时工和外聘工大幅度增加的情况下，时而发生没上紧螺丝，甚至漏装、错装零部件等质量问题。日本企业是如何保证产品质量的呢？下面请看两个实例。
1.建立IT支援系统。IT不仅在保证生产效率方面发挥了良好作用，而且在保证产品质量方面也得到了应用。小松公司的小山工厂，是一家生产油压千斤顶和油压发动机的企业。该厂过去1天生产10多个品种，而现在1天生产的品种有时多达20种以上。随着产品品种的增加，该厂在2002年和2003年先后对油压千斤顶和油压发动机的组装采用了细胞式生产方式。为了使新工人也能高质量地完成组装任务，该厂建立了IT支援系统。工人在工作台旁的电子显示器上，可以看到表示作业前后顺序、应该使用的工具、上螺丝的位置和数量等图像。电子显示器只有在前面的工序准确无误完成之后，才会顺序显示后面工序的图像。为了防止忘上螺丝或者没上紧螺丝等问题，他们将作业工具同电脑相连，一旦操作有误，电脑会自动发出警告。通过建立IT支援系统，即使是新工人一般在几天内就可熟悉作业内容，一周便能达到各项作业标准，从而保证了组装产品的质量。
2.建立数码生产线。欧姆龙公司的绫部事业所是一家生产感应开关和各种感应器的企业。该企业1990年开始采用细胞式生产方式，2000年开始建立数码生产线。具体做法是，将显示作业内容的电子显示器设置在作业台的正面，将放置零部件的货架置于工人的两侧。在所谓的“数码生产线”上，首先，显示器发出关于作业先后顺序的指示；然后，放在两侧货架上的零部件盒子将亮灯提示工人应该提取的零部件；最后，感应器会反馈提取的零部件是否正确的信息。上述的爱知机械工业，也采取了同欧姆龙类似的方法以保证组装产品的质量。
（三）如何适应短期内大幅度增产的需要
细胞式生产方式要求工人承担多道工序，因此，工人应该有一定的工作经验，熟悉业务。
但是，另一方面，在日本企业正式职工的比例普遍大幅度减少的大环境下，当企业根据市场变化急需增加产量时，又不得不临时大量补充不熟悉业务的小时工和外聘工。日本企业是如何解决这对矛盾的呢？下面请看两个实例。
1.调整投入“细胞”的工人人数。岛根富士通是富士通公司下属的制造笔记本电脑的工厂。在日本，家用笔记本电脑的市场需求变动幅度大，旺季的产量往往是淡季的2倍。该公司将同样工作内容的“细胞”内的工人数，分成5人和9人两种。由5人构成的细胞每人承担的工序较多，掌握作业需要的时间也相应较长，以正式工为主；由9人构成的细胞每人承担的工序较少，短期内便可掌握业务，主要投入小时工和外聘工。淡季以5人细胞为主，旺季大量补充小时工和外聘工，增加9人细胞，以此适应市场需求的大幅度变化。
2.灵活运用两种生产方式。松下电气公司下属的家用电器分公司的空调事业部，针对空调受季节影响大，旺季的产量往往是淡季的7倍的特点，淡季采用细胞式生产方式，旺季采用流水线生产方式并补充小时工和外聘工。因为空调比较重，即使在采用细胞式生产方式的淡季，也不拆除流水生产线，把它作为搬运手段。
（四）如何解决库存增加的问题
如前所述，细胞式生产方式对于流水生产线生产方式的优势之一是在制品和库存少。但是，随着产品的品种不断增加，各类零部件的数量也不断增多，一部分企业的库存不但没有减少，反而有所增加。这些企业是如何解决库存增加问题的呢？下面请看两个实例。
1.使零部件的生产与最终产品的生产同步。上述的岛根富士通公司的做法是，将撤除流水生产线后空余的厂房提供给生产零部件的厂家，在同一个厂房里一边生产零部件，一边采用细胞式生产方式组装最终产品，实现了二者同步生产，大大减少了库存。
2.将零部件的生产置于细胞式生产方式之中。富士通的沼津事业所是一家生产复印机墨盒的公司。由于墨盒在充填炭粉之前是空心的，因此占用仓库面积较大。为了解决这个问题，该公司改购买空墨盒为自己生产，并把它作为一个工序置于细胞式生产方式之中，随用随生产。现在，仓库里只需保存生产空墨盒的块状原料即可，大大减少了库存面积。
三、正确选择两种生产方式
尽管细胞式生产方式具有种种优势，但是它并不是在任何时候任何情况下都比流水线生产方式优越，二者各有所长，也各有所短。在企业遇到的各种实际问题中，有一部分与正确选择两种生产方式有关。企业必须根据产品的特性做出正确判断：在什么条件下采用细胞式生产方式？在什么条件下仍然保留流水线生产方式？在什么条件下将二者结合起来运用（如前述的爱知机械工业公司和松下电气公司家用电器分公司的做法）？下面，通过对富士复印机公司E工厂的实例分析，来探讨解决问题的思路和方法。
（一）比较两种生产方式的特征，理清总体思路
富士复印机公司E工厂通过对两种生产方式特征的比较，得出以下结论（见表2）。
1.从产量角度进行比较。流水线生产方式适合于大批量生产，细胞式生产方式适合于小批量生产。
2.从品种数的角度进行比较。流水线生产方式适合于少品种生产，细胞式生产方式适合于多品种生产。
3.从减少时间损失的角度进行比较。流水线生产方式在掌握作业、零部件供应等方面有优势，细胞式生产方式在转换机种、编制工序和节拍等方面有优势。
4.其他方面的比较。流水线生产方式在自动化方面有优势，细胞式生产方式在柔性、适应产量变化、心理健康性等方面有优势。
（二）结合产品特性编制实施方案
该厂在对两种生产方式不同特征进行比较的基础之上，具体结合产品的特性，从不同角度考虑实施方案，并组织生产。
1.根据机种来考虑。产量大、零部件数多的A和C机种（见表3）选择流水线生产方式；相反产量少的E和F机种选择细胞式生产方式。然而，对于机种B、D和G的判断则比较困难。从产量小的角度来看，应该选择细胞式生产方式；但是从零部件数多、工时数多的角度来考虑，选择细胞式生产方式又会带来工人熟悉作业的时间长，容易在组装产品时发生漏装、错装等问题。
2.根据主、辅生产线来考虑。如图2所示，该公司考虑主生产线仍然保留以往的流水线生产方式，仅将辅助生产线改用细胞式生产方式，辅助生产线根据主生产线的速度，适时投入完成的部件。通过这种折衷的做法，达到取其所长，补其所短的目的。这样做法的优点是，能够降低完全选择细胞式生产方式时工人的记忆负担，缩短工人培训时间，避免发生组装中的漏装、错装等问题。
3.根据生产线上不同部分的特点，有区别地考虑。这里主要指为避免因流水线上工序和节拍的不均衡性而造成等待时间的损失以及从提高零部件供应效率的角度进行有区别地选择生产方式。例如，A机种有200个品种（见表3），各品种之间零部件的数量和工时数相差很大，如果完全使用流水线生产，必然会发生因工序和节拍的不均衡而造成的大量等待时间的损失。因此如果仅在生产线上不均衡性比较突出的部分采用细胞式生产方式，其他部分仍保留流水线生产方式，扬长避短解决好不均衡性的问题，就能较好地减少和避免等待时间的发生。
四、结束语
细胞式生产方式在日本经历了20世纪90年代的“普及推广阶段”之后，现在步入了“改进创新阶段”。细胞式生产方式自问世以来虽然备受青睐，但是毕竟历史尚短，必然有一个不断改进和完善的过程。本文在充分肯定细胞式生产方式的比较优势的基础上，着重对普及推广中遇到的各类问题，通过对日本企业的实例研究，探讨解决问题的思路和方法。从上述的实例分析中，我们可以看出近年来细胞式生产方式在日本的确有了许多新的发展和创新，他们的经验值得作为“世界工厂”的我国学习和借鉴。通过对日本企业的实例分析，我们可以得到两点重要的启示：
1.细胞式生产方式的优势并不会在应用中自然而然地发挥出来，企业必须依据自身要达到的具体目标，加以创造性地运用，在创造性运用过程中使其不断完善、发展和提高。
2.尽管细胞式生产方式与流水线生产方式相比较有种种优势，但必须明确它本身毕竟是手段而不是目的，不能把手段目的化，企业需要根据自身的产品特性作出切合实际的选择，否则有可能产生事与愿违的结果。
图2 根据主、辅生产线来考虑选择不同的生产方式
资料来源：同表3。
注释：
①指自平成元年（1989年）以后，日本经历了十余年的经济不景气。