杰弗瑞·莱克：当丰田模式遇上工业4.0

导读：

社会已经发展到了这样一个阶段：只要按下一个按钮，你就可以马上获得大量的技术和管理信息。这一切当然很方便，但如果一个人不小心，他会有失去思考能力的危险。我们必须记住，最终必须由人来解决问题。

——丰田英二《创新、挑战与勇气》，丰田汽车公司，1983年

在20世纪90年代，丰田对于生产设备的原则变成了“简单、轻便、灵活”，有些人可能会将其理解为“在采用新技术时要慢一点，谨慎一点”。“在今天这个技术飞速变化的时代，尤其是在数字化世界，我认为这将是一个错误。我想传递的信息是：采用和适应可以支持你的人员和流程的技术。起点是：技术可以解决哪些实际需求来帮助实现你的目标？这是一个基于机遇去拉动技术，而不是因为它是最新的时尚所以去推动技术的问题。

这个简单的教训日益重要。在我看来，数字时代的技术可以支持精益思想。关键问题是抵挡住购买和实施最新的令人惊叹的数字工具的诱惑，相反，我们应该深思熟虑地将技术与高度发展的人员和流程集成在一起。

丰田最大的供应商日本电装公司(Denso)在采用实时数据采集、物联网(IOT)和数据分析来支持精益系统和增强改善方面取得了显著进展。日本电装的方法的核心是人员，以及他们感知现实和创造性思考的能力。日本电装的经验表明，在一个持续改进和人员得到高度发展的文化当中，技术具有最大的潜力。

日本电装北美生产创新中心副总裁拉贾·舍姆贝卡尔（Raja Shembekar）是他们使用物联网(IOT)的首席设计师。作为一个起点，拉贾将一些在技术上被认为是领导者的公司作为标杆。他发现了很多他称之为“物联网壁纸”的东西，实际很少应用。比如，看起来很酷的显示器，但无法真正解决问题。他得出结论，日本电装需要负责并主导他们自己的努力，他们从密歇根州的巴特尔克里克工厂开始试点。他组建了一个小型团队，其中大约一半是物联网专家，另一半是车间人员，比如擅长软件的质量经理等。他们一起开始着手解决在走动管理中发现的真正问题。

例如，他们在制造铝热交换器时需要使用大型的的钎焊炉。保持整个炉膛的温度恒定是至关重要的，他们用12个桌子大小的昂贵风扇来做到这一点。如果一台电扇停转了，要花12个小时将700℃的炉膛冷却，更换电扇需要12个小时，让新电扇达到正常运转状态也需要12个小时。通过在每个风扇上安装微型传感器和物联网系统，他们可以监视风扇的运行情况，并在其出现任何性能退化时(在停机之前很久)提醒维修人员。举个例子，电装公司的数据科学家向维修部门报告说一台风扇将在58小时内失效，他们应该更换它。拉贾解释说:“维修人员不相信。但我们要求他们无论如何要把它换掉。他们把风扇取了出来。风扇上有一半的叶片已经解体了。他们感到异常震惊，因为他们不知道已经出现了这样的情况。我们可以提供这样的预测。”

在另一个例子中，他们专注于为操作自动化装配过程的机器人的操作工提供直接指导。我们习惯于这样的做法：操作工绘制一张有控制上限和控制下限的控制图，然后在过程失去控制之前采取行动。新系统连续实时生成控制图。在过程即将失控前的几分钟，我们能够察觉异常，操作员迅速作出调整，马上解决这个问题。

一个深入TPS核心的更雄心勃勃的项目是对标准作业进行自动化支持。拉贾注意到斯坦福大学有一位教授正在研究“运动技术”。摄像头对人进行录像，并通过人工智能实时分析数据，例如将动作分成工作步骤。拉贾看到了改革标准作业的潜力，并与这位教授开展了合作，现在这位教授已经拥有了一家蓬勃发展的公司。对于那些有标准作业步骤、节拍时间、操作员平衡表和识别标准化工作偏差的实时审计经验的人来说，这些输出将是熟悉的。分析人员不需要花时间创建所有这些表格，并且可以调出所有停线灭的情况，或者所有偏离标准的情况，然后回去看视频。在那个时间点上操作员实际上在做什么？这项技术得到了全世界的广泛关注，包括丰田。

新技术是削弱、取代还是增强对技术的要求?

回到20世纪80年代我第一次开始研究计算机集成技术的影响时，一个关键问题是：新技术是削弱、取代还是增强对技术的要求？当时和现在的答案都是，这取决于管理哲学。考虑两种不同的方法：机械论和有机论。从机械的角度来看，技术的价值很清楚---取代人，监控那些留下来的人，并通过明确的指令来控制他们，告诉他们该怎么做。快速而广泛地实施新技术，以消除不可预测的人为因素。

从有机系统的角度来看，这种技术的价值是非常不同的。当其与高度发展的员工结合在一起时，这些员工将朝着服务客户、帮助公司的目标努力，从而让改善--更快更好—的成果倍增。

拉贾清楚地表明了他的立场。日本电装的重点并不是使用技术来消除员工，尽管他确信随着时间的推移，工厂对员工的需求将会减少。虽然在某些情况下，闭环技术系统可以诊断并自动纠正问题，但仍有许多问题需要人类的智慧和干预。事实上，拉贾相信对人们的技能要求增加了。

“我们总是需要人才，但他们的技能水平需要随着时间的推移而完全改变。该技术提供的数据有助于走动管理中的团队领导和同事能够进行更高层次的决策。在过去，他们只是填写书面文件，但当他们完成所有工作时，他们没有时间或精力去真正理解数据。如果他们想了解五天前的趋势，或者想了解不同人群的趋势，那是不可能的。新技术所提供的就是我们现在所说的快速PDCA。我们不能再用三个星期的PDCA了。我们希望在换班结束前完成PDCA。”

在日本电装公司，他们相信物联网并没有把人排除在外，而是为人们提供了有关过程的高级信息。大数据和人工智能的强大之处在于，它能及时地为操作工提供他们以前只能猜测的信息。但电装公司希望操作工能创造性地利用这些信息找到问题的根源，并通过改善解决问题。电装公司称之为“人、物、设备的协同创造和发展”。这可能会带来一个讽刺。从历史上看，工业工程师的主要作用是减少所需的工人数量。现在，这项技术可能会使工人们能够消灭工业工程师。

在采用最新技术与效率之间取得平衡

丰田是一家技术先进的公司，几十年来一直如此——关闭它的电脑系统，就等于关闭了公司。但丰田对追赶潮流和为采用新技术而采用新技术不感兴趣。就像丰田拒绝将一个部门生产的零部件转移到另一个部门一样，丰田也不允许信息技术或先进制造技术部门将技术强制推行到从事汽车设计和制造等增值工作的部门。任何信息技术在广泛实施之前都必须先通过支持人员和过程的严峻考验，并证明它增加了价值。然后，导入新技术的所有权就落在了现有管理层身上。他们将运行它，他们将负责完成目标，所以他们应该领导导入工作。

在我看来，问题在于，生活在计算机软件世界中的人们似乎认为，如果他们能够基于模拟的例子进行演示，那么它就可以无缝地转化为解决外部世界的实际问题。上世纪80年代，正是这种想法让很多公司陷入困境。这就是21世纪电装公司的拉贾在探索工业4.0软件时遇到的情况。在和拉贾谈论全自动工厂的大胆概念之前，我一直对一切都由互联网连接、大数据和人工智能来运营的工厂持怀疑态度。拉贾证实了我的怀疑，那可能是很多障眼法。另一方面，我也被科技的力量所唤醒。我现在确信它是真实的，而且它包括了80年代早期计算机化工厂的失败尝试中缺少的技术。似乎他们对这种潜力的判断并没有完全错误，只是太早了。

从拉贾在电装公司的巴特尔克里克工厂所做的事情中，我们也可以清楚地看到，工业4.0并不是让TPS变得无关紧要的破坏性力量，而是可以成为建立在TPS文化和思维之上的推动者。毕竟，物联网必然包含物。如果东西设计不好，布局不好，维护不好，软件就不能解决问题。

电装公司和那些正在制作电子化壁纸的公司之间的区别似乎是一个思维模式问题。电装公司从问题开始，然后建立社会和技术系统来帮助解决问题。它建立在严格执行和解决问题的现有文化之上。没有这一点，企业就只能把技术扔到墙上，希望它能粘住。TPS的原则不会从电装公司这样的公司中消失，但工厂在TPS +物联网下的运作方式将会非常不同。

在电装公司看到的物联网技术让我着迷，但在内心深处，我不禁对丰田生产体系的担忧进行了猜测。TPS强迫人们深入思考来解决问题。计算机系统会把我们变成懒惰的思考者吗？我们怎样才能把来自计算机的强大信息与人们在开发和测试改进想法时的创造力结合起来呢？

丰田章男的想法鼓舞了我。很明显，他看到了将新技术的精华与有思想的人们的创造力相结合的可能性。他在最近的一次演讲中说:

有两个概念——自働化和准时制——是TPS的支柱。两者的共同点是人是中心。我相信，自动化发展得越快，使用自动化的人的能力受到的考验就越大。除非人类也改进，否则机器无法改进。培养技能能与机器媲美、感觉能力超过传感器的人才，是丰田战略的一个基本组成部分。”

Jeffrey Liker 著

刀锋 译

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