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如何用科学的哈密顿原理来洞察TPS及TOC背后的世界观

励创精益忠言 172

前言:

当前小伙伴们对“如何证明哈密顿图”大致比较注重,你们都想要剖析一些“如何证明哈密顿图”的相关知识。那么小编同时在网摘上收集了一些关于“如何证明哈密顿图””的相关资讯,希望咱们能喜欢,同学们一起来了解一下吧!

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)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,欧博企管正致力于此

为何高德拉特博士曾精辟地说过:“粗略的对胜过精准的错”,如何深刻地理解?笔者将从物理学中普适的“哈密顿原理”(也称最小作用量原理)给出清晰的答案

一石激起千层浪

2022年2月12日,欧博第43期精益讲坛直播间《工厂物理学 从哈密顿原理看待TOC及SDBR》,由广东欧博企管创始人曾伟教授、首席科学官李忠教授、首席工程师赵智平教授、首席执行官赵贵忠老师联袂分享。本期精益讲坛从科学的视角出发,针对目前国内精益和TOC实践方面有非常精彩的讨论,深远而富有洞见,精辟而引人入胜

精美的物理 精密的宇宙 精妙的精益

从物理学的角度来看这个世界,物理学的眼光有什么特点?从物理学视角看工厂管理,牛顿的机械方法论为什么被哈密顿原理取代?

李忠教授解释:牛顿的机械方法论依赖精准的运动方程以及作用力F,牛顿对世界的了解是运动学的细节。如果要精确计算,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

工厂的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,应用牛顿的方法,资源投入量大,管理水平要求非常高,不划算

哈密顿原理(最小作用量原理)用简单、实用、系统的方法论认识世界。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

曾伟教授说:理解理论物理的确不太容易。今天为什么要从物理的角度探讨?前二期是从哲学的角度解读精益,今天是从物理学角度解读。哲学是思辨的,讲道理的,可能深刻,但是各讲各的理,物理学是从科学的角度来看,要找到科学的依据

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,局限在力学范围。拉格朗日的方程,研究的是系统,是物理学范畴,是一个系统的规律。哈密顿对拉格朗日方程进行了深刻的解读,超越力学,超越物理,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、最小时间、最小能量,有各种概率,但是只有一种是真实的,绝对节约,绝对没浪费,这点很重要!哈密顿原理放在经济学里就是“最经济原理”。否则就存在不了,稳定不了,现实不了,就是一个概率

李忠教授又补充解释了最小作用量原理,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。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,但是不产生库存。库存是其最小作用量,符合最小原理

曾伟教授表示,精益就是消除一切浪费。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,就是概率,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?曾伟教授一语道破原委,还有一个因素: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

曾伟教授又提出一个灵魂拷问:宇宙是精益的,为什么又出了TOC?

赵智平教授说:李忠教授谈及的从牛顿的机械决定论到哈密顿的系统决定论,但能想到并创建出TOC的方案,非是理论物理学家出身的高德拉特博士不可

SDBR掌控周期,在相同变异水平采用时间缓冲比一般的精益库存还要少。TOC是在投入产出上考虑的,适合中小企业,投入较少。高德拉特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

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。他通过完美工厂游戏,四个产品、四个工艺,说明TOC的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

李忠教授说:高德拉特博士是“站在巨人的肩膀上”,也是站在“最小原理”之上

赵贵忠老师说:欧博最初的1.0模式是独立工序排程、稽核、排查,对投料没有过多的控制,关注满足后续需要及出货,对库存量没有控制。现在2.0系统中加入了TOC,为企业服务,去年在珠海一客户工厂对投料根据瓶颈的需要进行时间、量的严格管控,只做瓶颈这一工序的计划冷冻,并做颜色管理。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与原有的手段的方式相融合,冷冻的目标很明确,针对瓶颈。排查工作量下降明显,严格按周期管理进度,确保交付。实践效果很好,企业很满意

实践案例表明:TOC表面看是相对的粗略,按周期管理,工作量下降,效果还更好。没有之前的精细,但具有明显的优势,这是经实践验证了效果的。验证了高德拉特博士的名言:粗略的对胜过精准的错!

曾伟教授补充分析说:TOC从投入产出上考虑,没办法限制人,但是有瓶颈,没办法多做,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。他总结说:精益是最好的,TOC是中小企业最恰当的,都做到了存天理,去人欲

李忠教授最后总结道:欧博正在探索中国中小企业的精益之路。我们就是在顺天意、铺天路。铺路者现在还没有中国人,欧博学派现在正在努力之中

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

物理学的不断发展不仅改变了人类对宇宙的认知,更是提升了人类的世界观,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

还原论?决定论?因果律?关联律?

如果从这样的视角去看待丰田的TPS与TOC,那么很容易明白两者世界观的截然不同。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”

关联性比较难以理解,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

本期精益讲坛结束后获得很大反响,资深精益+TOC专家姜伟老师发表了他的看法

昨天晚上认真学习了曾伟教授、李忠教授、赵贵忠总裁、赵智平教授讨论话题:《工厂物理学 从哈密顿原理看待TOC及SDBR》,内容涉及很多物理学知识,非常烧脑,但是我认为这是目前国内针对精益和TOC实践方面非常精彩而有意义的讨论,正像曾教授所说,哈密顿是一个让中国知识分子自省的人,同时,我认为也应该是让企业家以及咨询顾问自省的人,三个多小时的学习,醍醐灌顶,受益匪浅,下面是我学习的总结:

1、牛顿定律V哈密顿原理,我认为将这两个原理与精益生产V TOC制约理论相比较,是一个非常好的比喻,当我们在实现一个目标时,例如准交率,那么我们为什么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(其实是有点想当然),例如,当前很热门的精细化生产,这样做的结果是,不仅投入极大,关注度也极高,结果自然也很好;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个规则,允许各种问题在一个缓冲区间内存在,同时对于这个缓冲区间进行有效管理,那么同样也可以实现相同的目标!

2、既然有精益生产,为什么还有TOC的存在?

福特生产是大批量生产模式,精益是单件流模式,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。精益生产是一个非常好的运营系统,但针对一些企业,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,实施精益生产也是一个好的选择,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!

3、世界是完美的,那么为什么又出现这么多的问题?

上帝创造的世界是完美的,或者一个工厂起初也是完美的,但是人是不完美的,因为人有贪嗔痴三毒,从而造成很多的问题,如何戒掉这三毒从而使工厂达到完美呢?TOC采取了控制投料及优先顺序的三色管理,控制投料流程的实施,从人性角度就彻底根除了人的贪婪,追求多,追求个体最大效率,而优先顺序的三色管理,也让现场操作者很容易识别真正要生产的东西,避免犯无谓的错误;同样,精益生产也是采用看板管理杜绝人的贪心,以免造成大量的库存,因此,无论是大野耐一还是高德拉特,他们都充分了解人性,都是管理人性的大师,都是基于人性角度设计流程框架并加以管理,从而使一个流程或者一个工厂更加完美!

4、依据牛顿定律对照现场管理,生产工艺是一个决定性的因素

现在有不少咨询师是技术控和工艺控,他们的观点是在一个工厂实施精益或者TOC,必须要懂产品或者技术工艺,甚至很多企业管理者也是相同的看法,真的是这样吗?产品只是流动的载体,其实只要掌握了载体的流动规律,就完全可以从宏观去控制并获得想要的结果,例如,利特尔法则,它是描述现场流动的一个基本规律,然而,它和哪个具体产品是没有关系的!当然对于咨询师,能够明白产品和工艺当然是更好,可以帮助顺利完成项目,但是它更多和增加信任度有关!

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

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