第 6 章 供應之一：從「以防萬一」到「即時到位」

 

第 6 章

供應：從「以防萬一」到「即時到位」

當談到在建造專案中管理材料時，多數建造專業人員認為，**「先把材料看到、先把材料放在現場，再來找它用」**是比較好的做法。那又有什麼不對呢？

供應商可以因材料而收款；專業分包商可以在成本上加成獲利；Era 2 的規劃人員可以根據「掙值分析（Earned Value Analysis）」將支出標示為「進度」；而業主看到進度推進，也會感到滿意。

對於提升工人「生產力」的執著，驅使建造專業人員不惜一切代價，盡快把材料送到工地現場。隨著製造業外移（offshore manufacturing）的趨勢，以及隨之而來的供應鏈中斷——不論是港口的工業行動，或是近年來因 COVID 所造成的供應鏈干擾——都更加強化了這種心態：材料一定要盡快送到工地，或至少送到靠近工地的地方，以免某個環節發生短缺，導致「工人無法施工」。

而他們不是不知道這樣做有問題，就是根本不在意，原因包括：

1. 這不是他們的錢——最終買單的是業主；

2. 專業分包商與產品供應商仍然可以收到款項；

3. 負責追蹤專案進度的人，仍然可以……

人們往往把「花了多少錢」當成衡量進度的基準。此外，還存在一個根本性的誤解：將「生產力（productivity）」與「生產吞吐量（production throughput）」混為一談——高生產力反而可能導致完成的工作更少，並使工期被拉長。

專案領導者對這種做法相當熟悉，因此也願意投入所需的成本與現金，去處理、存放與保護材料（甚至包含永久性設備），並將因設計變更而產生的損壞、失竊與過時風險，視為「做生意的必要成本」。九成的建造專業人員都奉行一句口號：「材料等人，永遠比人等材料好。」

關於生產力與生產吞吐量之間，存在根本性的誤解——高生產力可能反而導致完成的工作更少，並使工期延長。

在一座新的化工廠專案中，整個專案 80% 的結構鋼材在施工初期就已運抵工地；接下來的十六週內，還會再交付 **150,000 支管線預製段（pipe spools）**以及 7,500 支地下管線預製段。工地現場的堆置（laydown）空間，對某些項目而言已接近滿載，整體堆置空間的使用率達 83%，而此時僅有 26% 的預期材料實際到場。

然而，這些材料當中沒有任何一項被安裝，因為當時專案仍處於土建施工階段。與此同時，專案在以三十天前瞻期（lookahead window）評估時，計畫開始對計畫完成（planned start to planned finish）的成功率僅有 40%～50%。如此低的進度可靠度，只會在工程延誤、材料持續交付的情況下，進一步增加進場材料的在製品（WIP）。

該 CM 公司正努力說服業主，認為他們需要更多的材料堆置空間，以及額外五百輛拖車來容納這些庫存——而且可以預期，用不了多久，CM 就會再要求更多的物料搬運設備與人力來管理這一切。這無疑是一場「展示實力」的行動，但代價是什麼？

過早啟動生產與材料交付的慾望，是一種浪費資源的危險混合物，其結果是：浪費的時間、揮霍的現金，以及不必要地升高風險，所帶來的嚴重後遺症。當前為了推動建造工業化而將工作移至場外的作法，實際上可能讓問題更加惡化，因為這只會讓在製品（WIP）累積得更多——而且不再是一個地點，而是同時在兩個地點累積。

善意的行為，卻帶來了非預期的後果。

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庫存成本（Cost of Inventory）

（圖表說明）

• D = 需求率（每年單位數）

• c = 單位生產成本（美元／單位，不含設置或庫存成本）

• A = 固定設置（訂購）成本（美元／批）

• h = 持有成本（美元／單位／年；若持有成本僅為庫存佔用資金的利息，則 h = ic，其中 i 為年利率）

• Q = 批量大小（單位數），為決策變數

庫存總成本函數：

$$Y(Q) = \frac{hQ}{2} + \frac{AD}{Q} + cD$$

（版權所有：Factory Physics Inc.）

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答案，就是要從「以防萬一（Just in Case）」轉向「即時到位（Just in Time）」。
但問題是——什麼才是真正的「即時到位（Just in Time）」？

案例研究（Case Study）

我們曾造訪一個大型專案，該專案為了騰出空間存放結構鋼材、管線預製段（pipe spools）以及其他永久性廠房設備，竟然收購並拆除了住宅房屋。當我們抵達現場時，看到的是另一個專案：一排又一排的平板拖車，載滿了完成專案所需的結構鋼材、管線預製段與其他材料。為了取得更多堆置（laydown）空間，該專案甚至持續在周邊地區購屋並拆除。

施工管理公司對其所設計並部署的工地材料管理系統相當自豪。該系統包含：（1）盡可能早地將所有材料送至工地；（2）所有材料皆放置於 45 英尺拖車上，較小的物品則進行裝袋與標示，以利搬運；以及（3）各種管理工具，包括白板上的堆置空間配置工具、以試算表為基礎的追蹤器，以及可由 3D 模型自動生成的材料清單（BoM）。

安裝工作包（Installation Work Packages, IWP）至少提前 12 週定義；IWP 所需的材料清單（BoM）則在現場需要前 6 週完成。IWP 於現場需要前 3 週完成配套（kitting），並在安裝日期前 1 週運送至工地。

工地與物流團隊之間出現了大量的拉鋸與爭執。物流團隊要求工地安裝團隊提前數週告知所需材料；而工地的回應卻是：「你們有什麼就送什麼來吧，我們什麼都收；我們只需要燒工時（burn hours）。」工地在規劃「需要什麼」與實際「真正需要什麼」之間的變異，導致**匹配問題（matching problem）**正式浮現。

如同本書前述，預測在特定日期究竟需要哪些材料的能力極低，而且規劃得越久遠，準確度越低。為了因應此問題，每個 IWP 的工作量介於單一工種 1,500 到 3,000 工時之間。如此龐大的工作量，使得常常需要同時啟動多個 IWP才能維持工作路徑（path of work），結果導致現場在製品（WIP）爆量增加，而隨之而來的，當然就是成本、時間與現金使用量同步攀升。不必多說，該系統並非為了應對生產系統中不可避免的變異而設計，反而在「已備料待運」與「實際所需」之間，製造了嚴重的匹配問題。

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（圖示說明）

• CWP = Construction Work Package（施工工作包）

• IWP = Installation Work Package（安裝工作包，1,500–3,000 工時／約 5 輛拖車）

• 週期時間（Cycle Time）= 12 週

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我們為了解決這個問題所採取的做法，完全違背了專案團隊原先認為的「正確答案」：

1. 導入「生產工作包（Production Package）」的概念，其定義為「一個施工班組一個班次（shift）可完成的工作量」。

2. 將從準備 BoM 到實際安裝的時間，從 6 週縮短為 1 週。當然，任何對作業科學（Operations Science, OS）有基本理解的人都知道，這樣做的目標在於降低匹配問題。

3. 移除供應端的排程工作，改以來自工地的 CONWIP 訊號進行拉動。

4. 在流程中的每一個步驟建立明確的政策與量測指標。請參考下圖。

5. 透過這樣的作法，我們讓供應端能夠與現場需求相匹配。
   現場可以在真正需要時取得所需物料，而供應端只需做「維持現場供應不中斷」所必須的最低限度工作。
   這兩個改變大幅降低了在製品（WIP）。

   我常常在想，那些屋主在拿到現金之後，看到自己的房子被挖土機夷為平地時，心裡究竟作何感想。

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   診斷「交期（Lead Time）」問題

   Diagnosing the Lead Time Problem

   專案團隊通常會將專案材料或供應品分為三大類：

   1. 長交期專用項目（Long-lead specialty items）
      例如壓縮機、冰水主機（chiller）；若是住宅建築，則可能是訂製櫥櫃或客製石材。

   2. 大量材料（Bulk materials）
      例如骨材、鋼筋等，一般情況下容易取得的材料（即便近期 COVID-19 造成供應鏈干擾）。

   3. 消耗品（Consumables）
      例如焊條或膠帶——使用後即消耗殆盡，本身並非成品的一部分，而是在施工過程中被消耗掉。

   由於長交期材料延遲到貨的風險，以及其對工期所造成的影響，這類材料特別令專案團隊憂心。
   因此，它們往往在設計尚未完成前就被提前下單（這正是前述「過時風險」問題的來源）。

   事實上，設計常常被刻意加速，只為了能更早下單長交期材料。
   人們經常說「設計太慢了」，但我的同事 James Choo 總會反問一句：

   「你確定問題不是採購啟動得太早嗎？」

   目前這種「越快把所有東西送出去越好」的策略，其實付出了時間、金錢與生產力上的代價。
   這樣的做法一點也不「免費」。

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   ##（左頁圖示說明重點翻譯）

   該流程圖展示了一個以 CONWIP（Constant Work in Process）為核心的供應與安裝流程，從：

   • CWP（Construction Work Package，施工工作包）

   • → IWP（Installation Work Package，安裝工作包）

   • → 工地拉動訊號

   • → 供應／加工／配料／運送

   • → 現場安裝

   整體週期時間由 12 週縮短至約 1 週，並以「現場需求」作為唯一拉動訊號，避免提前備料與 WIP 堆積。

我們其實並沒有真正衡量這種策略的實際成本；更糟的是，這種作法還被制度性地「獎勵」。
因為牽涉其中的人太多了——不論是以「進度」的名義，讓 Era 2 的管理者能追蹤費用，或是以現金流的形式，讓提供材料的人受益。

真正承受後果的是業主。
但不僅如此，我們所有人都在承擔代價，因為這種策略正是讓這個產業變得破碎、笨重、不可靠又緩慢的主要原因之一。

目前「能多快就多快把所有東西送出去」的策略，在時間、財務與生產力上都付出了代價。

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交期（Lead Time）與循環時間（Cycle Time）

交期（Lead Time） 是指從下單到客戶實際收到產品之間所經歷的時間。
循環時間（Cycle Time） 則涵蓋了產品完成所需的整段時間。
而實際加工時間（Raw Process Time），才是真正動手做工的時間。

在 Womack 與 Jones 所著的《Lean Thinking》一書中，作者以一罐可樂為例說明：
完成三個小時的實際加工工作（raw process time），卻需要 319 天的循環時間（cycle time）。
在這個過程（也就是價值流程，value stream）中，涉及 8 家公司與 14 個儲存點，物品被搬運與放置 30 次，而且 24% 的原材料最終被報廢。

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長交期材料與配對問題（Matching Problem）

長交期材料所帶來的問題，在於必須提前排程或預測需求，而這正導致了所謂的「配對問題」——
也就是在組裝作業中，當需要將多個彼此獨特的產品組合在一起時，如何避免錯誤組裝所面臨的挑戰。

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##（右頁）

配對問題（The Matching Problem）

「配對問題」指的是：
在某一項特定作業或任務中，需要兩個或以上的物件在同一時間、同一地點同時到位，所面臨的困難。

與傳統思維不同，傳統通常關注「哪些東西遲到了」，
我們提出一個不同的觀點：
在最終需要時間之前就送達的物件，實際上並不是「準時」，而是「過早」——
在作業科學（Operations Science）的語境中，這些過早到達的物件正是 在製品（WIP）。

正因如此，衡量 WIP 的多寡，才能真正幫助我們理解與預測時間（也就是工期／進度）。

配對問題（Matching Problem）

（圖示：多個供應來源與多個施工地點之間，材料流動高度交錯，顯示配對複雜性）

專案經理（PM）並不在意材料在等人。在會計制度中，並沒有任何項目用來反映這件事。
依照現行邏輯，花錢就等於有進度。因此，如果你已經花掉了 20% 的預算，那你就被視為 完成了 20% 的進度，看起來好像專案正在推進。

這套不合邏輯的制度之所以能持續存在，是因為它在表面上滿足了所有人：
業主、建造管理者，以及供應商（拿到錢的人）。

在資本型專案中，24 個月的交期並不罕見。
在石油與天然氣產業中，用於離岸油田開發或大型 LNG 工廠建設的設備，48 個月的交期也並非聞所未聞。

這種情況已經成為產業運作方式的一部分，
而這與製造業——採用較多 即時化（Just-in-Time）模式——有著極大的不同。

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##（右頁）

建造專業人員過於輕易接受任何交期，
不論這個交期多麼不便或違反生產邏輯，
他們寧願接受現況，也不願意花力氣去理解為什麼交期會這麼長，或如何縮短它。

在實務上，這表示工程人員心裡很清楚：
如果一個專案需要 三年才能完成，而材料卻要 兩年才能拿到，
那他們真正該問的是：

「為什麼光是拿到材料就要兩年？難道不能縮短嗎？」

如同本書前面所提到的，
目前建造業使用的完工百分比（percent complete）會計方法，掩蓋了在專案交付過程中持有不必要庫存的真實成本。

這些成本來自於：

• 庫存的累積、搬運、保管與維護

• 額外的人力、設備與空間需求

• 失竊風險（例如工人把原本要用在某一區的材料拿去別處）

• 材料過時或報廢

這些附帶成本，往往遠高於「材料不到位」所造成的成本。

再一次，我們可以運用作業科學（Operations Science），
來計算不同庫存策略的成本，並加以最佳化，
包括庫存的選擇、批量大小，以及存放位置。

所有人都在問錯問題。
而當你問錯問題時，得到的答案自然也會是錯的。