精益发展主要经历了以下几个阶段:
(一)手工生产方式
在19世纪90年代的初期,P&L公司每年制造几百辆汽车。这个公司主要制造金属锯床,而不是汽车,认为当时传统的单件生产方式是适宜的。P&L公司的劳动力中,绝大多数是技巧娴熟的工匠,他们用手工方式精心地小量制作汽车。这些工匠通晓设计原理,并且谙熟采用材料的性能。他们之中有的本身就是业主,常常在P&L公司内独立承包,很多情况下甚至作为一个独立的机械制造工场的所有者与P&L公司签订合同,承制某些零件或总成。
不同的承包者在制造零件时所采用的量具不尽相同,零件在淬火过程中,常翘曲变形,需要再次加工使之重新回到原来形状。当这些零件送到P&L公司的装配大厅时,可以说这些零件都是近似于所要求的规格。装配大厅里熟练的装配工就选取两个零件,用锉将它们修整,使之完全配合良好。然后再锉修第三个零件,使之和前面两个零件配合良好。这样一直干下去,对几百个零件逐一修整,直到整辆汽车组装出来。
这样逐个配合,产生一个现在叫作“累计误差”的现象。所以当装配工装最后一个零件时,这辆汽车已经和下一辆按同样蓝图制作的汽车在尺寸上有显着的差别了。
当时这些有钱的顾客有私人的专职司机和机械师,他们不太关心成本、驾驶的方便或保养的简易,他们主要关心车速和能否按本人的意愿来制作。
手工生产方式的特点:
(1)设计、机械装配方面都要高级的技工。大多数工人都是从学徒开始,最后达到掌握单件生产的全套技艺。很多人都希望成为老板,经营自己的机械作坊,向装配汽车的公司承包。
(2)组织结构极为分散。尽管还没有超出一个城市的范围,汽车的大部分设计和大多数零件都来自小的机械作坊。整个系统由一个企业主和所有的有关各方,包括顾客、雇员及协作者,直接联系。
(3)采用通用的机床对金属和木材进行钻、磨等各项加工作业。
(4)产量极低,每年不超过1000辆。只有极少数汽车(最多不超过50辆)是按同一设计制作的。在按同一设计制作的50辆汽车中,也没有两辆是完全相同的,因为手工生产的技术必然导致各种差异。
(二)大批量生产方式
福特在1908年生产的T型车,是他在1903年开始生产A型车后五年以来的第20次改进设计。由于T型车的设计,福特最终达到了两个目的。这种汽车的设计,既考虑了制造,按今天的说法是从制造实际情况出发的,又方便用户。几乎任何一个人都能驾驶和修理这种汽车,不需要专职的驾驶员或机械师。这两方面的成就为整个汽车工业发展方向和革命性变化奠定了基础。
大量生产方式的关键,不是像当时和现今的人们所想象的那样,在于移动的或连续的组装线,而是零件有全部的、连贯的互换性,而且相互连接非常方便。正是由于在制造工艺上的这种革新,才有可能设立组装线。
大概在1908年,福特终于使所有的零件都可以完全互换。他决定让每个装配工人只承担一项单一的工作,在装配大厅内来回走动,挨个对每辆汽车进行组装。这样一个装配工的平均工作周期已由514分钟减少为2.3分钟。福特随后又发现工人从一个装配工位走到另一个工位带来的问题,就是还要走动,即使只走一两米,也要耽误时间。而且有的工人操作较快,要超过他们前面操作较慢的工作,却被挡住了。1913年春天,福特在底特律海兰公园的新厂房里又有了一个新的创举,就是装设了移动的总装线。工人们站在一个地方,不必走动,而总装线将汽车送到他们的面前。这一革新使工作周期又从2.3分钟缩短为1.9分钟。这是因为工人们站着不动,省去了来回走动的时间,而且移动着的装配线还能迫使工人加快工作步伐。
福特汽车的大量生产方式推动汽车工业的进步长达半个多世纪,几乎被北美和欧洲的每一种工业活动采纳。但是,同样是这些技术,在制造业的哲理中根深蒂固,以致阻挠了欧洲的许多公司向精益生产方式的发展。
从福特汽车公司创立第一条汽车生产流水线开始,大批量的生产流水线一直是现代工业生产的主要特征,改变了效率低下的单件手工生产方式,被称为生产方式的第二个里程碑。大批量生产方式是以标准化、大批量生产来降低生产成本、提高生产效率的,这种方式适应了美国当时的国情,汽车生产流水线的产生,一举把汽车从少数富翁的奢侈品变成了大众化的交通工具,汽车工业也由此迅速成长为美国的一大支柱产业,并带动和促进了包括钢铁、玻璃、橡胶、机电以至交通服务业等在内的一大批产业的发展。大批量流水生产在生产技术及生产管理史上具有极为重要的意义。