丰田生产系统包含了两个重要的理念，被称为两大支柱。一个是自働化JIDOKA，其含义是当发生问题时立即停止设备，防止有缺陷的产品产生；另一个是准时生产Just In Time，其含义是在流程中每道工序只生产下道工序必须的产品，杜绝过盈生产
【丰田佐吉的创新贡献】福特的流水线装配方式将汽车的总装时间缩短了八倍，从12小时缩短到了1.5小时以下，成本降低了一倍。而丰田佐吉发明的自动化织布机，让一个工人可以同时看管30-40台设备，将人的价值创造能力提高了30倍以上。作为丰田生产方式两大支柱之一的“自働化”，是丰田佐吉对工业文明的最大贡献
【丰田佐吉的探索】解除对人的技能依赖
在丰田佐吉研究织布机以前，织布是用双手和一只脚共同操作，才能完成一纬线的编织，劳动强度高、技能要求高、且效率低下。丰田佐吉看到母亲每天劳作，想寻找改变
1890年，丰田佐吉完成了第一个革命性的突破：新型号的木制人力织机，只需要用一只手推动摆杆，就能完成一纬线的编织。效率高、强度低，技能要求低，效率提高了40%以上，解除了织布对人的技能依赖
解除对人的体力依赖
丰田佐吉继续进行了动力化和机器金属化的研究，经过四次迭代，丰田织布机也逐渐成为了畅销品。织布机动力源的优化，机器结构的钢铁化，让织机运行速度和效率越来越高，这就将原本的次要矛盾，变为了织布机稳定运行的主要矛盾：矛盾一：梭子上的纬线是较短的，员工要时刻准备停机换梭子，机器速度越快，停机时间的比例越高矛盾二：机器速度越快，棉质经线就越容易被拉断，这让操作者必须钉死在机器边上，等待断线，然后停机，接线这两个矛盾让织布效率提高遇到了天花板
人不是机器的辅助
1924年，最新型号的自动织机（G型），全面使用了“无停止换梭”机构，这种机构可以在不停机的情况下，由工人补充多个梭子，并实现机器自动换梭。如此一来，工人就从机器运行的辅助位解放了出来，可以在相对长的时间离开自动运行的设备，从事其他的工作（或休息）。这就解决了矛盾一
人不是机器的保姆
同样在最新型号的自动织机（G型）上，发明了“经线断线自动停止”机构。经线一旦断线，织布机可以自行停止运行并报警。如此一来，工人就再也不用死守在自动运行机器旁边，只需要做：定时补梭子、在机器报警后连接经线、恢复运行。因此，一位纺织工人就具备了同时看管三十到四十台织布机的可能性。在这样的技术基础下，纺织业的老板和员工之间，可以有多种选择，或者员工8小时工作，多挣钱；员工也可以4小时工作，多休闲
丰田佐吉的自働化，经过了四次迭代，最终将人从繁重、枯燥的劳动中解放出来，提供了企业选择的自由
自働化为何必须加人字旁
自动换梭、自动运行，是机器取代人的操作，减轻了人的劳动强度。生产效率的提升是机器速度提高带来的，体现出了专业技术人员的价值，但操作者的价值并未提高。这叫“自动化Automation”
异常自动停机并报警，是让机器具备了人的识错能力，从而让操作者不再是机器的保姆，减少了操作者不创造价值的动作，提高了操作者的价值创造率（多机台作业），专业技术人员和操作者的价值都得到了体现。因此丰田佐吉特意创造了个新字，叫“自働化JIDOKA”
不能将自働化单纯理解为保证质量，更全面的理解是保证质量的同时，提高人的作业效率。而且异常不只是造成质量问题，还会造成安全，设备运行，成本提高等等各种问题。因此发现异常就停止才是核心
【丰田汽车的自働化】
丰田佐吉在弥留之际，留给儿子喜一郎的最后一句遗言是“我搞织布机，你搞汽车，你要和我一样通过发明创造为国效力”
虽然没有子承父业，但喜一郎坚定的认为“自働化”理念是父亲留给自己最宝贵的遗产，也必须成为丰田汽车的基本原则之一
大野耐一的实践
战后日本从欧美进口了很多自动化设备。尽管是自动化机械，实际上在每台机床边还需配备一名工人看管，当发生故障时，再去叫修理人员来修理
大野耐一认为这种事真是愚蠢到极点，买来了自动机械，一点好处没发挥出来，于是就开始考虑如何做到不靠人监视也行呢？他想到了丰田创始人丰田佐吉的发现
以前的织布机在织造过程中，如果一根经线断了，或者是纬线用完了，必须靠人巡回检查发现停车处理，不然就会出现大量的不合格品。能不能给设备赋予类似人的“智能”，给它装上判断设备运行状态是否正常的装置，使之在出现上述情况时自动停车，从而提高劳动效率又减少不合格品。自働化思想的诞生和发展，就是在上述大背景下产生的。因此，它与设备本身没有什么关系，而是直接针对问题的管理体系
大野耐一认为，“一切问题都归结于机器”是一件需要高度警惕的事情。因为机器没有能力辨别是非，更不可能发现问题和解决问题。于是大野在“自働化”时代中提出了自己的“自働化”的概念：让机器也有人的智慧——当机器生产出了不合格的产品时，就会“自动”停下来。机器本身当然做不到这一点，能做到这一点的还是人——机器的操作者
JIDOKA的两大内涵
少人化（非省人化）：机器自己判断良品或不良品，逢异常时，即不良品顷发生，机器就自働停止生产。不需要作业员在旁监视，一个作业员可以照顾许多台设备，所以需要的作业员很少
零不良：机器既然会因不良品顷产生，即自働停止运作生产，当然可以达到零不良的要求
JIDOKA的特征
人字边表示有人的判断力
当机器在生产时，作业员可以离开
没有监视的无附加价值动作；
当异常状况发生时，机器会自动停止
利用警示灯来通知
“自働化Jidoka”不同于“自动化Automation”的核心也正是这一点，即由操作机器的人去发现和解决问题
【自働化实现的7大步骤】在自働化实现技术的发展过程中，丰田最初逐渐明确了一些开发机械的准则。到了1960年代后期，这些准则被汇编为标准，被称为“自働化步骤7Level”
第一步骤：没有自动化，所有的作业都是手动的
第二步骤：仅机械作业被自动化
第三步骤：不论正常或异常，机械在作业完成后会自动停止
第四步骤：我们看到了真正的丰田开发机械的方法，每当机械出现问题、异常情况时，机械就会自动停止，特别将此功能称为“具有人类智慧的自动化”或自働化
第五步骤：为每台设备配备零件会自动卸除的功能
据丰田资深专家原田先生称，当他还是一个年轻的现场制造工程师时，这前五个步骤（从100％手动到自动卸除）的想法已经确立，但也许尚未被严谨地落实
在丰田TPS导师也总是警告，在配置有效的自动卸除功能Auto eject和nagara作业（作业员在走到了下一工序的途中，可以容易的顺便启动上一工序的机械作业）以建立流动之前，不要急于进入第六步和第七步，否则结果将会导致非常昂贵且不具灵活性的被自动化的生产线，但却仍旧让作业员诸如停下脚步来按开关，没有增加价值的动作浪费，更别提处理必然会发生的设备故障所造成的成本负担
第六步骤：实现零件自动装载的全自动化
第七步骤：实现零件自动启动的全自动化
Nagara Switch
在日语中“ Nagara”是指在执行一项任务时同时执行另一项任务。但其发明者原田先生本人从未如此称呼Nagara Switch，这可能是为了防止人们发展出对技术导向的偏执。它让作业员在步行中，尽可能轻松且自然地启动机械的作业。因此该装置协助团队在多工程作业中创造连续流动。如今Nagara开关和类似的工作辅助装置已广泛地运用于制造作业中，它可以更有效率地连接了作业员与机械的作业
Nagara Switch 与自动卸除机制Auto eject的着着化（Chaku-Chaku）作业，可以创建连续流（Creating Continuous Flow）
美国著名专家John Shook（价值流图VSM的发明者之一）将该装置称为“ Chaku Chaku Switch”。无论我们如何称呼它，它都代表了一种高效的装置，为人机互动的许多改善铺陈了道路。这是标准作业的关键部分，并体现了对人的尊重。毫无疑问，这种小巧但功能强大的装置，在汽车产业的生产线设计和作业中，它所造成的影响远超过原田先生及其同事的想象。如果不使用Nagara Switches，就无法建成好的Chaku Chaku生产线
【Andon系统是自働化的扩展】传统管理普遍存在的问题
生产线瓶颈不能及时处理解决,在制品堆积严重
可控性差，对加工进度的掌握不精确，生产现场状态监控能力不足
设备故障无法及时处理响应,造成等待浪费,设备综合效率低下
物料短缺无法及时相应,影响时间损失
生产异常无法及时发现，异常数据无法记录统计，无法快速响应解决
损失时间难于统计,影响生产效率 及科学绩效评估
经营数据的分析和统计无法做到准确及时，难以挖掘出有价值的信息以指导未来生产计划
这些问题削弱了管理人员对生产的预测、控制及应变能力，已越来越难以应付订单规格多，且交货期短的市场要求。这时我们非常有必要借助些工具来辅助解决这些问题
Andon 安东系统正是解决之道
作为精益制造执行中的一个核心工具，是加强工厂车间生产过程的管理，相关信息做到目视化，信息传递做到快捷化，工序过程透明化，提高生产组织效率的一种手段。目前已广泛应用于精益制造生产流程
就是要实现当生产线发生异常时，可以通过系统的设计立即发现异常，并以可视化的手段及时反馈至相应的管理者，以便做出迅即的处理，从而实现“立即暂停制度”，以即时解决质量问题而不是下线返修，达到持续高品质的生产产品
Andon系统正是丰田“自働化”理念的具体运用，也是一种推广和延伸
Andon系统主要功能
加强工厂车间生产过程的管理，相关信息做到目视化，信息传递做到快捷化，工序过程透明化，提高生产组织效率
作为实现TPM的一个辅助工具，能实现快速的信息传递、申请呼叫、实时显示、统计分析、报表生成等，对工序作业、设备状态、质量问题、供应物料情况等过程进行实时的信息传递和管理，对生产全过程构成支撑
当跟不上生产节拍或有非标准的状况产生时，寻求帮助。使操作过程能够防止缺陷产生或流入下一道工序
及时传递操作中的生产作业状态信息，促使解决问题流程的实施及现场管理组体系的完善
搜集数据，对实时采集的现场生产状况数据进行处理、存储与管理为生产管理的分析提供依据，为后期的持续改善提供目标
Andon集成系统
监控看板
产线状态看板
设备状态显示灯
Andon可视化管理
作为一种生产现场可视化管理工具，可通过电子看板轻易实现车间的目视化管理，方便相关管理人员通过电子看板上显示的信息及时作出响应
物料配送电子看板：在库房发料区、配送准备区大屏幕呈现呼叫时间、生产线、呼叫的物料、配送需求量、要求送达时间、当前已过时间等信息，实时指导物料配送准备
设备维修电子看板：在设备技术员办公区大屏幕呈现呼叫时间、生产线、设备代码、设备名称、是否已停机、呼叫的维修技术组、已过时间、当前状态等信息，指导快速定位维修技术资源
需求电子看板：在办公区大屏幕呈现呼叫时间、生产线、呼叫的支持人员、已过时间、当前状态等信息，快速查看生产线状况
异常发生停线机制的深刻意义
作为丰田生产系统重要工具之一的Andon系统已被国内众多企业在制造流程中应用。但现实是大多数企业的Andon只是在生产线出现安全或紧急事件时才使用，平时尽可能保持生产不中断地持续生产。这样实践方式大大削弱了系统的作用
固定位停止机制丰田生产线并不是拉绳后整条生产线马上停线，而是在拉绳后，如果小组主管（TL）能在节拍时间内解决问题，生产线继续移动。如果该工位无法在节拍时间内解决问题，生产线某一段停线而不是整条线
快速异常响应机制当生产线出现问题时，需要建立清晰的异常响应机制，包括在什么时间内谁来负责，都需要标准化流程定义清楚。如果缺乏快速响应机制，生产线停线时间就会无限加长，停线机制就无法有效得以贯彻
区域控制在实施精益改善中，以Andon系统为代表许多企业都已建立异常响应机制，而其中成功的关键因素之一是需要建立现场的区域控制体系。缺乏有效的区域控制，异常响应系统只是形同虚设。在区域控制中，其核心元素是GL和TL的管理幅度，一般TL的管理幅度根据本区域问题发生频率确定在4-8个员工
精益领导力培育我们可以照抄丰田的工具和管理系统，但如果员工在停线后受到指责，员工就不敢将生产线停下来，那么所有的工具和管理系统这时都不起作用
内置品质Build-In Quality
【简便自动化LCIA】Low Cost Intelligent Automation低成本智能自动化，又称“简便自动化”。在日本被称为KARAKURI
LCIA的特色
每个公司都可以根据实际的工艺需要自己导出想法加入智慧
独立制作的 “简便的”自动化称为 “简便自动化”
主体部分通用，适应性部分专用，做到适用而价廉 。它是一种“非标”的设计
适速化、小型化、人离化
案例分享
这个典型的案例就是运用LCIA的理念，设计出针对公司工艺的专用“全自动高温焊接装备”，做到了一箭三雕：原有的12人手动焊接变为一人操作、自动焊接、直接减员11名；保障了焊接的品质；提升了高温作业的安全度
为何它不是“工装”而是“LCIA”？因为高温焊接之后的品质判定（焊点形状、焊锡量、焊点表面空泡）完全不依赖人工判定，而是使用光学成像与扫描技术自动判定，并能将不良品自动归类
JIDOKA源于丰田，而日本的产业界在此理念基础之上不断深化“自动 初级人工智能”的设计，至今LCIA已经形成了非常完善的理论体系与实战经验
【防错设计Poka Yoke】
众所周知，作业失误将导致缺陷、产品不良甚至安全事故，这是制造管理中必须彻底解决的一大课题。Crosby提出的“零缺陷”理念正是在这种背景中应运而生的，也是丰田为了实现内置品质而必须解决的关键课题
但零失误与零缺陷如何具体地实现？人类探索了多年也没能取得突破，直到作业防错法Poka Yoke的崛起
不同于传统以“教育”、“惩处”为主要手段的思维，日本改善专家新乡重夫（SHIGEO SHINGO） 通过长期研究，建立了一套新的防错模式——POKA-YOKE，其基本原理为：用一套设备或方法使作业者在作业时直接可以明显发现缺陷或使操作失误后不产生缺陷，作业人员通过POKA-YOKE完成自我检查，失误将明白易見，同时，POKA-YOKE也保证了必须满足其设定的要求，操作才可完成
由于防错法Poka Yoke能够避免出现误操作，至少可以保证即使出现了误操作，也不会产生产品的不良或安全事故的伤害，因此它将防错提升到了新的高度与境界
对于作业失误造成缺陷的三类检验方法
在《零质量控制》一书中，新乡重夫总结了三种类型的检验Inspection
Judgement Inspection 判断型检验
此类检验在大规模生产时代是非常流行的，那个时候不管是通用汽车还是福特汽车都是采用粗犷的生产方式，有缺陷品直接在线尾进行挑选。纯粹的事后评判，检验结果不反馈到过程，对过程改进无益
Information Inspection 反馈型检验
包括自检--自己完成工作后随即100%检查；后工序检--后工序对前工序的工作内容进行100%检验。发现缺陷时候马上将结果作反馈，随即进行纠正。虽然也是事后控制，但检验结果反馈到了过程，促进了过程的改善
Source Inspection 源头型检验
缺陷产生前，对导致缺陷产生的条件进行检查并随即作纠正，从而从源头上避免缺陷的产生。最顶级的检验类型
这三种检验类型直接孕育了防错 Poka-Yoke。防错的本质就是将上述“检验”过程中的“人“用“装置”替代从而实现“去人化”。这就是“技防”的深刻内涵，也是新乡重夫思考防错技术的本质部分
作业防错
在线诊断 状态检修
防错原理
基于防错效果的防错
控制型（Control）：异常出现时随即采取行动 (如停线), 可防止缺陷产生或至少防止缺陷流出。
警示型（Warning）：异常出现时发出警示，提示相应人员采取行动。
明显控制型防错更可靠，工业活动中两种防错经常结合使用。
基于针对“差错”还是针对“缺陷”的防错
预防型（Preventive）：通过控制导致缺陷产生的条件，使缺陷品根本就不能被制造，这是预防。
探测型（Detective）： 当不能做到预防缺陷的产生时，至少要在缺陷产生后尽快地发生缺陷并采取行动，这是探测防错。
在产品设计或制造过程上考虑防错
产品设计防错：在做产品设计时就考虑防错，以减少在被制造过程中以及使用过程中错误的发生，比如笔记本电源三脚插头的非对称设计
过程设计防错：在产品的制造过程中考虑防错，比如用传感器探测某种零件是否被装配
3大经典防错设计
特性确认法
通过某种物理结构（如销子）或传感器（装置）直接识别产品特性、过程特性与标准的差异
如USB插头单向插入设计，传感器探测零件的有无
计数法
确认零件数量、动作数量等与‘预设’是否一致来实现防错
如装鸡蛋的托盘、定值扭力扳手，焊点计数防错都是用的计数法
关联法
首先预设动作或顺序，如实际未按预设动作或顺序操作，则不能继续动作
如设备上涉及安全的双按钮设计，必须两手同时操作设备才动作。又如油箱盖与车体连接，确保油箱盖不丢失；同时如果油箱盖忘记关闭，那么加油口小门就关不上，从而防止忘记盖上油箱盖
【共感 共悟】
丰田TPS支柱之一的自働化虽然已有了近百年的历史，也必将在实现的具体手段上不断以高科技的创新面孔展现出来，但自働化的原则与深刻认知一直未变，今后还将继续引领人类不断创新前行
【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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