01—道路為什麼會堵車
開車在路上，明明沒有事故，可還是開不起來，這是為什麼？
道路在佔用率為70%時達到最佳運轉狀態，堵車就是因為缺乏足夠的緩衝去吸收小型突發事件。理論上，如果道路佔用率為85%，所有車輛又均能保持同樣的速度勻速前進，那麼車輛之間還是能輕鬆地留下一點空間的。但如果一位司機踩了一下油門後緊跟著又是一腳剎車，那麼這位司機後面的每輛車的司機就都要踩剎車。這樣，這些車的速度就會全部降下來，而提速遠比減速難。又或者，某輛車稍稍偏離了正確的前進速度，然後剎了下車，這麼一樁小小的突發事件就會導致交通速度的大幅下降。如果再多出這麼幾起突發事件，整個路面就會陷入癱瘓狀態。
堵車現象和工廠管理中的流動不暢如出一轍。把生產中的每個工單都想象成每一輛去往不同目的地的汽車，道路就是工廠內的一條條價值流，有的價值流通行能力高，有的價值流通行能力低。換言之，就是有的價值流通路寬敞平直，有的價值流通路狹窄蜿蜒。很顯然，寬敞平直的道路其通行能力更高。精益生產中的價值流改進（VSM，價值流映射），其目的就是疏通每條價值流的通路，以縮短通過時間（生產週期）和提高通行能力（產出率）。採用什麼樣的改進方法更為快速有效，既取決於管理者的智慧，也取決於可承受的成本或代價。我們當然可以投入巨資進行道路拓寬和平整取直，就像我們經常為了提高產能而購買新設備和新增產線。但是，我們也可以選擇更經濟、更快速和高效的方法管理現有工廠和現有生產線，以把本不該損失的產能找回來，因為這部分損失的產能通常都有30%之多。
02—簡單的解決方案
方案一：控制在制，保持合理的緩衝
許多系統的正常運轉，都依賴於適度的緩衝。緩衝的目的就在於吸收變異，變異越大，需要的緩衝就越多。所以在道路上看到有的車輛後面貼著“新手女司機”，你就要注意保持更大的車距了，以給自己多留一些緩衝。
工廠中的計劃負荷或設備利用率過高也會出現類似道路“堵車”的現象，一旦出現突發的意外情況（這是必然會發生的），就會導致系統出現混亂甚至崩潰。所以，必須要控制投料速度。控制投料速度就是為了控制在制（WIP），以使系統保持合理的緩衝。怎樣才算控制的好？對於工廠而言，就是既要防止工單流量過大使得價值流通路上的資源負荷過高，又要避免系統流量不足而使得價值流的通行能力下降（即產出減少）。
我們根據什麼來決定控制投料（即控制在製品）的信號和時機呢？
還是使用道路通行的例子來近似地說明一下WIP控制的基本方式吧。在一段快速路或高速路上，為了防止湧入道路的車輛（工廠中的在制工單）過於密集，在入口處限制車輛進入，每一輛只有在前面的車輛通過某個節點後才能被放行。這種方式類似於豐田生產方式中的看板（Kanban），後工序發出信號以拉動前工序的投料或生產。見下圖1的三種基本拉動方式。在旅遊旺季，有些博物館控制參觀人數的方式也採用Kanban方式。
第二種控制投料的方式，叫做CONWIP，即常量在製品（Constant Work-In-Process）方法。限定系統內的在製品數量（或工單數量）為一個常數（常數的大小就是緩衝的大小），系統的出口每流出一個單位的在製品（或工單），就給位於第一個工序的系統入口發出一個投料信號，此即CONWIP拉動。對於一段封閉的快速路或高速路的系統而言，採用CONWIP控制投料的方法就是指道路出口每駛出一輛車，才允許道路入口進入一輛車。
第三種控制投料的方式，叫做DBR，即Drum-Buffer-Rope，中文名稱為鼓-緩衝-繩子。這個名稱初聽起來有點奇怪，它來自於以色列物理學家高德拉特，在其著作《目標》一書中以童子軍遠足的案例對DBR方法進行了清楚的描述。如上圖1中的第三個圖片。這種拉動方式是由鼓（瓶頸）來向系統入口發出投料的信號。
道路中經常發生堵車的地方就是瓶頸，瓶頸的通過速度就決定了道路的通行能力。工廠中的工單經常被在堵在某個工序等著排隊加工，那個積壓工單最多的工序也是負荷最高的工序就是工廠的瓶頸。
經常開車的朋友們有經驗，瓶頸既決定了道路的通行能力（相當於工廠價值流的產出能力），也決定了到達目的地的時間（產品通過價值流的生產週期時間）。如果你知道自己開車必須要在幾點鐘前到達目的地，就能推算出大約需要幾點鐘通過平時堵車的地方（瓶頸），也就能進一步推算出大約需要幾點鐘從家裡或辦公室出發。從目的地到堵車地點（瓶頸）的時間長度可稱之為交付時間緩衝，從出發地到堵車地點（瓶頸）的大致時間長度就是我們所說的瓶頸前的時間緩衝。
如何決定DBR方法下的工單投料的時機？那就是根據工單計劃到達瓶頸的時間減去一個預先設定的瓶頸時間緩衝（DBR中的Buffer）。系統中的變動性越大，所需的時間緩衝就越長。緩衝時間的長短決定了投料時間的早晚。比預定時間早投料會導致系統內的工單擁堵，在製品增加；比預定時間晚投料可能會導致瓶頸捱餓，系統產出不足。DBR中的Rope是一種限制投料的機制，意思是提前投料的時間不能超過繩子的長度（Buffer）。因此，DBR的控制投料方式屬於時間緩衝。工廠中的另外兩種緩衝方式是庫存緩衝和產能緩衝，Kanban方法主要用到的是庫存緩衝。
03—智能化解決方案
方案二：智能化方式提高系統的反應速度和控制精度
在影響系統穩定的所有因素中，人是最複雜和最不可控的變動性因素。自動駕駛技術大大減少了人工駕駛的變動性，智能交通調度方案又提高了道路協調控制的能力，使得道路通行能力大幅提高。對於工廠而言也是如此。隨著自動控制技術、大數據、雲計算和物聯網等科技手段的應用，工廠對於異常事件的反應能力更快速，控制精度更高，則生產中的緩衝冗餘也就可以更少，相應地，工廠的產出績效就可以更高。
綜上，任何系統都會受到變動的干擾，變動性越大，系統的績效損失就越大。為系統設置和保持適度的緩衝不是浪費，而是吸收變動的法寶。設置合理的緩衝和管理好緩衝是實現高績效的必要條件。
聲明：資料由本媒體號從網絡收集整理而成，所有資料版權歸原公司、機構所有。資料僅供學習參考，切勿用於商業用途，如涉及版權問題，請第一時間告知我們刪除，非常感謝！
閱讀更多 製造雲服務 的文章
