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确保制造操作免受危机影响

危机防护制造运营:增强韧性的战略框架

疫情在几周内就区分出了制造业的赢家和输家。这不是运气的差异——而是多年有意识的准备,而大多数竞争对手忽视了这一点。在包装和印刷设施中实施精益制造35年后,我见证了当危机来临时,什么因素让幸存者与挣扎者区分开来。

制造业韧性:精益制造实践者的视角

《韧性现实:为什么大多数制造商在压力下失败》

制造韧性需要在危机爆发前而非之后建立能力。然而,大多数公司都在危险的假设下运作:当前的稳定性能够保证未来的成功。这种心态在不可避免的中断到来时会造成脆弱性。

最具韧性的制造商拥有一个反直觉的特征——他们将变化视为机遇而不是威胁。当他们的竞争对手忙于应对中断时,这些组织能够快速适应,因为他们在日常运营中已经建立了灵活性的基础。

数学现实非常明显:韧性投资面临着“投资回报率悖论”,只有在危机中其价值才变得明显,但到那时再建立它们就已经太迟了。然而,数字强烈支持预防措施——每年2,000美元的预测性维护可以防止10,000美元的设备故障;多元化供应商成本多出5%可以防止500,000美元的供应中断。

弹性操作的三大支柱基础

"抗危机制造依靠三个相互关联的支柱,这些支柱必须协同工作,才能创造出真正的弹性:"

支柱1:操作基础

标准化流程、预防性维护和可视化系统,它们在浪费和可变性累积成重大问题之前将其消除。

支柱 2:劳动力发展

在条件快速变化时,具有端到端流程理解的赋权操作员可以在没有层级延误的情况下做出明智的决策。

支柱3:智能技术整合

自动化系统会增强现有的操作优势,而不是掩盖潜在的缺陷,仅在基本面稳固后提供杠杆。

这个框架是实践经验的结果,而非学术理论。上世纪90年代中期,在智利的一家包装公司,我们在短短六个月内就改造了运营。这一成就的取得并不是通过昂贵的设备或复杂的软件,而是通过构建能够适应变化条件的系统能力,并集中在三个关键因素上。

支柱 1:构建运营基础

简单开始:基本可见性的力量

最有效的转型始于基础的可见性,而非复杂的系统。在智利的工厂,我们首先简单地跟踪生产运行期间时间的花费。几周内,数据显示出管理层未曾察觉的系统性问题。

材料浪费超过了生产成本的20%——不是因为操作员无能,而是因为系统本身促成了浪费。班次之间的设置时间差异很大,因为每个操作员都开发了自己的方法。设备故障让每个人都感到意外,因为没有人跟踪早期警告信号。

揭示隐藏浪费的测量框架

实用测量需要能够捕获有意义数据的系统,而不至于让操作员不堪重负。六分钟停机跟踪系统成为系统改进的基础,揭示出传统管理方法无法察觉的模式。

执行与培训:一旦工人们意识到他们可以帮助识别根本原因,而不是简单地接受中断为不可避免时,他们很快就理解了追踪方法。这种系统的方法挑战了生产中断是“过程一部分”这一基本假设。

结果与影响: 分析显示,材料浪费占生产成本的20%以上,主要是由于系统性问题而非操作员错误造成的。设置时间的变化和设备故障遵循可预测的模式,而积极的维护可以防止这些问题。

以标准化为灵活性的基础

智利设施的转型专注于三个关键领域,消除了系统性浪费,并为运营弹性奠定了基础:

设置程序:记录在案的优化方法消除了操作员之间的差异,缩短了设置时间并提高了一致性。

预防性维护:从被动维修转向定期维护,由内部技术团队和训练有素的操作员共同合作支持,以在故障发生前进行预防。

质量标准:赋予操作员停止生产的权力,当质量标准未达到时,而不是继续产生缺陷产品。

这些系统性变革带来了可衡量的转变——在不加快工作的情况下,通过消除系统性低效源,使用现有设备将产量翻了一番,将浪费减少到个位数,实现了超过40%的设置时间缩短,并将材料利用率提高了30%。

支柱2:劳动力发展与赋权

打破指挥与控制障碍

转型过程中最具挑战性的方面涉及的是组织文化,而非技术系统。突破来自于取消主管审批要求——这一改变直接挑战了等级制度思维,并为响应迅速、扁平化的组织结构奠定了基础,这对于精益制造的成功至关重要。

拓展工艺流程理解超越单个任务

最具韧性的组织培养能够理解整个工作流程的操作员,从而在条件快速变化时做出关于优先事项和资源分配的明智决策。

“中国学习体验:”在1990年代通过“人民使者计划”(People-to-People Ambassador Program) 与罗彻斯特理工学院的迈尔斯•南沃思 (Miles Southworth) 教授一起访问时,我观察了中国的制造设施,发现操作员不仅仅了解单个任务,而是熟悉整个流程。团队领导者通过逐级晋升成长起来,并能够解决他们所在领域的任何问题。

时机极为特殊。在邓小平的改革下,中国正向西方开放。中国政府在寻求专业知识和新市场时表现出了前所未有的开放性。

我们参观了他们印刷行业的整个范围。我们访问了生产《人民日报》的工厂,这些工厂规模庞大,雇用了数千名工人。在每一个地点,我们都与高管会面,分享经验,这感觉像是真正的知识交流。

南沃思教授通过他的见解提升了整个体验。他提供了理解我们所观察到的现象的理论框架:一家基于全面员工发展和对流程系统理解的制造组织。他的实时分析帮助我们认识到,我们不仅仅是在看到高效的操作,而是在目睹全面质量管理原则的实际应用,这种规模是少数西方工厂所能达到的。

Vistaprint 的全面整合:在Vistaprint的温莎工厂,印刷团队接受培训,以了解从客户订单到成品的整个工作流程。这个由CEO Robert Keane和COO Alex Klauss Schowtka倡导的愿景展示了全面理解如何使得能够快速适应和解决问题,而没有通常与层级结构相关的延迟。

通过认可和曝光创造冠军

仅靠技术变更无法创造持久的转变——激励框架是推动可持续变革的动力。最有效的方法结合了明确的标准、有意义的认可和可见的参与。

The Graph Expo Initiative:我们确定了一些模范工人,他们总是准时到达,从不缺勤。周六预防性维护会议“, 承诺如果工厂达到生产力目标,将带他们去芝加哥的Graph Expo参观。”

"世界一流的曝光"": "在Graph Expo展览之后,一个由精选操作员组成的团体参观了几家标杆设施。这些包括Sun Chemical的油墨生产厂、Day International的橡皮布生产设施、MeadWestvaco在亚特兰大的地点、可口可乐的装瓶操作以及小森的总部。在小森位于芝加哥地区的最先进设施中,他们有机会亲身体验商业印刷和包装印刷的能力。

在芝加哥的Graph Expo与小森印刷机高层管理会面。

从左到右:首席执行官 Cesar Villalobos,Satoshi Mochida,Cristian Castro,董事长 Yoshiharu Komori,Oscar Guerrero 和 Jose Valenzuela。


视觉参与革命:我们在整个工厂显眼地展示了所有生产指标,使操作员能够查看实时性能数据。这种透明度以前所未有的方式改变了操作员的参与度——工人们开始积极讨论图表,分析趋势,并以管理层从未见过的方式主动参与改进过程。

Ambassador Development: 大使发展那些从未见过设施外运作的工人回到了工厂,成为卓越的使者,分享知识并推动整个工厂的持续改进。

这种清晰的技术标准、个人认可、视觉表现透明度以及对行业最佳实践的接触组合创造了不可阻挡的变革动力。

“价值的语言”

为了有效进行劳动力发展,最好避免使用技术术语,而应专注于工人在管理自己生活和资源时已经理解的概念。 人们自然理解创造价值、消除浪费和持续改进等概念,因为这些概念是熟悉且广泛理解的。

避免精益术语:与其用技术术语让员工不堪重负,我们专注于他们可以立即应用的实际概念。

自然理解:我们成功引入了5S、标准化作业程序、Kaizen、PDCA、SMED及根本原因分析,并将它们连接到日常决策过程中。

真正的买入:这种方法创造了对改进过程的真正所有权,而不仅仅是对管理指令的服从。

支柱3:智能技术集成

现代制造业中最大的错误是将技术视为运营问题的主要解决方案。数字工具和自动化是强大的推动力量,它们会放大现有的高效流程和浪费流程。

技术是一个推动者,

“不是解决方案或灵丹妙药。”

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最成功的实施将技术与扎实的基础和有权操作员相结合,这些操作员了解他们的目标并能够根据提供的信息采取行动。

先进的生产计划:InSoft 自动化优势

一旦建立了基本能力,智能生产计划便成为优化生产能力和简化从客户订单到成品的完整工作流程的关键突破。这就是InSoft Automation将制造操作从被动转变为预测性的地方。

吞吐量革命:InSoft Automation 代表了关键的技术进步,它弥合了精益基础与竞争性制造卓越之间的差距。他们的综合规划解决方案不仅优化单个流程——而是通过智能连接从初始客户订单到最终产品交付的每一步,彻底革新整个工作流程。

Insoft Automation 的拼版解决方案将设置时间减少了超过40%,废料减少了30%。


"端到端工作流程集成: "传统的生产计划将每个阶段独立处理,导致整个工作流程中出现瓶颈和低效。InSoft自动化的集成方法优化了整个流程,确保客户订单能够无缝地转化为优化的生产计划,从而最大限度地提高吞吐量和资源利用率。

人工规划瓶颈已消除:在传统的生产计划中,规划人员面临着在安排多个作业时平衡材料利用、生产效率和交付时间表等复杂挑战,而InSoft Automation的系统则能实时分析新订单并自动安排作业以获得最佳结果。以往需要数小时的手动规划现在只需几分钟即能完成,产生始终如一的优异成果。

综合解决方案架构:InSoft Automation 提供制造业转型的完整工具包:

    • 1- 智能排版:通过优化布局效率的复杂算法最大化材料利用率。

      • 2- 高级拼版:在单次生产运行中安排多个作业,同时保持质量标准和交付承诺。

        • 3- 不混合协议:通过确保不兼容的材料或工艺不连续使用,防止产生高成本的质量问题。

    • 4- 实时优化:在维持整体效率的同时,不断调整生产进度以适应紧急订单。

战略性竞争优势:InSoft Automation的不同之处不仅仅体现在运营效率上。它们的系统使制造商能够接受更为复杂的订单,保证更短的交货期,并保持一致的质量——同时优化资源利用。这创造了可持续的竞争优势,是使用手动规划的竞争对手无法比拟的。

战略转型结果:实施 InSoft 自动化解决方案的设施可以实现全面的运营改进,创造出手动规划无法比拟的可持续竞争优势。


InSoft Automation提供了一个基础,能够在不增加计划复杂性的情况下扩大业务运营。


可扩展性因素随着订单量的增长和产品种类的复杂化,他们的自动化系统保持了手动方法无法达到的效率水平,使其成为长期竞争可持续性不可或缺的因素。

Vistaprint革命:数字化制造集成

Vistaprint 值得认可,因为它从根本上将印刷从一种工艺操作转变为系统化的制造过程。他们的方法展示了如何通过适当整合的智能自动化来彻底变革整个行业。

全面数字基础:公司的成功源于由博士、高级首席软件工程师Jay T. Moody创建的专有软件,其愿景包括无纸化的制造流程,具有将每项活动货币化的能力。

废料货币化:最显著的是,这种数字化转型使得能够将废料货币化,并以前所未有的准确性实施纠正措施。传统制造业视为不可避免的损失,通过穆迪的系统可以追踪、分析,并常常转化为有利可图的机会。

Vistaprint 表明,即使是高度定制的产品也可以像传统制造一样高效且可靠地生产。


生产集成:该商业模式的迅速成功得益于精益制造原则,采用了在全自动Manroland平张印刷机和数字HP Indigo印刷机上的拼版生产布局。

行业转型:通过标准化流程、实施可预测的工作流程和利用数据驱动的生产规划,Vistaprint展示出,即使是高度定制的产品也可以像传统制造业一样实现同样的高效性和可靠性。

Keane倡导的精益制造演变已被证明是持久的。如今,Vistaprint是Cimpress的一部分,并继续在大规模定制方面引领行业。这直接源于在更加扁平和更具响应能力的组织结构中建立对端到端工作流程的基础理解。

战略实施框架

阶段 1:评估与基础构建

现状分析:从诚实评估现有能力开始,识别出运营基本面、员工发展和技术整合中的差距。

基线测量:实施简单的追踪系统,如六分钟停机监控,以确定当前绩效并识别改进机会。

试点区域选择:选择一个生产区域进行初始实施,专注于实现可测量的改进,然后再扩展到其他地方。

阶段2:系统能力开发

标准化实施:制定和记录优化的设置、维护和质量控制流程,以确保一致性和效率。

员工赋权去除不必要的审批层级,同时为操作员提供明确的目标和决策权。

基础技术集成:实施简单的自动化和跟踪系统,以增强而不是取代人类的能力。

Phase 3:高级集成与扩展

智能规划系统:在基本流程稳定和标准化后,部署自动拼版和优化工具。

持续改进文化:为持续能力发展和适应变化的条件建立系统。

组织韧性:建立财务灵活性、供应商多样性和适应能力,使其能够在压力下茁壮成长。

弹性投资经济学

"克服投资回报率悖论"

传统的财务分析未能捕捉到弹性价值,因为它衡量的是当前运营的回报,而不是对未来中断的保护。真正的投资回报率只有在危机期间才会显现出来,那时准备充分的公司能够继续运营,而竞争对手则陷入困境。

预防的数学: 通过预测性维护防止设备故障(每年$2,000)与故障成本($10,000的生产损失)。供应链多元化(额外5%的材料成本)与中断损失(长达一周的停工损失$500,000)。数据强烈支持积极投资。

隐藏成本揭示:系统化测量揭示出传统会计方法忽视的成本——设备故障遵循可预测模式,设置延误逐渐累积成重大损失,以及材料短缺暴露出系统性的采购弱点。

复利投资回报:韧性投资通过减少停机时间、提高质量、增强灵活性以及在行业中断期间获取竞争优势,从而带来复合收益,这些收益远远超过最初的成本。

构建财务案例

保守风险管理:稳健的制造商通过保持保守的债务水平和多样化的收入来源来维持财务灵活性,从而在稳定时期能够投资于能力建设。

环境一致性:可持续发展举措通常与运营效率相一致,创造双重收益。减少材料浪费可以节省资金,同时帮助实现环境目标。能效计划降低运营成本,同时减少碳足迹。

战略定位:采用最佳实践的早期采用者常常在新法规或市场条件支持其能力时领先于竞争对手。

供应链和环境战略

超越最低成本优化

最近的供应链中断暴露了制造战略中的基本弱点。维持多样化供应商基础和区域采购选项的公司在中断中表现得远比那些仅为成本优化的公司要好。

总价值评估:创新制造商现在根据交付可靠性、质量一致性、财务稳定性和地域多样性来评估供应商,而不仅仅是成本。通常,在第一次供应中断期间,略微的溢价就能收回成本。

区域关系值:本地采购能减少运输成本和交货时间,同时提供更大的灵活性和更好的沟通。由于无法轻易以远距离的替代品取代业务,区域供应商往往更多地投入于建立关系。

“环境战略作为竞争优势”

环境改善通常与运营效率相一致,创造战略优势而非成本负担。

循环经济原则:智利包装公司在循环经济方面开创了几十年前的方法,在这些方法变得流行之前就已实施——这不仅仅是出于环境原因,更因为原材料成本严重影响了盈利能力。

早期采纳的好处:当今的制造商可以通过环境领导力创造竞争优势,因为客户越来越倾向于选择具有强大可持续性资质的供应商,同时监管要求也在不断增加。

生产计划集成:智能系统通过最大化材料利用率和最小化废物,实现环境目标,彰显了运营效率和环境责任如何相互增强。

构建长期组织韧性

"有韧性组织的共同特征"

最具韧性的制造商不仅仅依靠运营效率,它们还具有其他特征:

财务纪律:保守的债务水平和多元化的收入来源,在不确定时期提供灵活性。

"持续学习:"持续投资于员工发展,以建立内部适应和改进的能力。

关系重点:基于互惠互利而非纯粹交易条件的供应商关系。

适应性文化:拥抱变化为机遇而非威胁的组织文化—通常是成功与失败之间的决定因素。

响应结构:扁平化的组织结构能够在运营层面实现快速决策和即时问题解决。

前进之路:为持续发展做好准备

"制造业的韧性不是通过单一的倡议或孤立的改进来建立的。它来自于对基本原则的持续关注:运营卓越、员工发展、供应商关系、财务纪律以及环境责任。"

基础优先法:在追求高级技术之前,掌握废料消除、质量控制和员工参与的基本知识。将这些能力融入组织习惯中,以便在领导变更和市场波动中持续存在。

技术杠杆:利用智能自动化工具来增强坚实基础的影响力,而不是取代它们。当与标准化流程和积极投入的操作员结合时,这些技术能带来变革性的改进。

适应性准备:制造业格局将随着新挑战和机遇的出现不断变化。那些今天建立起适应能力的企业,无论未来遇到什么干扰,都将为成功奠定基础。

持续进化: 韧性不是一个终点——它是一个持续的准备、适应和改进的过程,并成为一种可持续的竞争优势。

今天兴盛的公司早在多年前就开始构建这些能力,通常是在变化看似不必要的稳定时期。他们理解,韧性需要在危机前投资,而不是在问题出现后采取应对措施。对于踏上这段旅程的制造商来说,关键在于从坚实的基础开始,并系统地向全面能力建设迈进,而不是追逐最新趋势或寻找快速解决方案。

该设施在智利出色的生产力引起了希望复制其成功的地区印刷商的关注。1995年,总监兼所有者获得了Conlatingraph“年度人物”奖,他的名字被展示在奥兰多PAF总部的鹰形雕像上。GALA奖旨在表彰行业中的卓越表现,并促进美洲大陆的联系。

同年,区域小森经销商邀请Jan Sierpe加入巴西十大印刷商,参观美国的各个设施。在这次参观中,他分享了关于机器配置、精益策略以及在他们的运营中测量停机时间的专业知识。

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Jan Sierpe 是一位全球印刷培训师和印刷媒体专家,拥有超过 30 年在美洲、欧洲和中东的经验。他专注于持续改进、流程优化和减少安全印刷、包装、标签及商业印刷等领域的浪费。作为丹麦 Inkish 的撰稿人,Jan 分析印刷行业的趋势,其见解在国际贸易出版物中以多种语言发表。

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