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建築中的精實:100年前「JIT工廠」(上)
2022年12月14日
作者:李兆華 老師、梁嘉寶
全文字數:1670
閱讀時間:6分鐘
許多今天我們仍在躊躇的方法,在100年前就已經逐漸成形了,上圖隱含了精實思考的許多的關鍵因素,其源流甚至可以追溯到14-15世紀的威尼斯兵工廠。其關鍵在於迄今仍被混淆的「資源效率與流動效率的二分法」。成功大學精益產品開發中心的梁嘉寶同學,提煉了Jurgen Denul先生於2022年11月23日開始,在Linkedin上分享的研究摘要,1920年代,活用了既有的技術創新了方法、產品與建築速度。創新與勝出的關鍵在於人的深思與合作。
100年前,第一個 「JIT工廠」的故事。這個工廠開始於1929年曼哈頓下城的某個地方,但隨著時間的推移,其創新漸漸被人們遺忘了。Jurgen Denul先生通過一系列簡單卻有趣的分享,為我們揭秘了這座古老的JIT工廠建造時所蘊含的精實思維。
第一個JIT「工廠」是帝國大廈的建築工廠。為了創造最快速度建造最高建築(當時)的世界紀錄,業主、建築師和建築商將建築物及其構造設想為「流水線生產」。由於現場或工廠中的儲藏空間很小,他們需要將材料沿一個方向移動且不中斷地到達使用位置。一切都必須及時到達正確的地方。
帝國大廈的建造是在1920年代摩天大樓建設的常見做法基礎上完成的。但是,只有一組獨特的因素使它比其他摩天大樓的建設都要快得多。在一系列帖子中,我將強調這些獨特的因素。
這一切都始於一個雄心勃勃的目標,以至於業主、建築師和建築商很快意識到他們必須協作設計建築、施工流程和所需的組織。在這個合作設計的過程中(一直持續到施工階段),有明確的設計驅動力。
在想要破世界紀錄的前提下,不允許對新技術或材料進行實驗,也沒有時間製造定制元件。該建築還必須依靠具有成熟技能的人員之間的現有關係。速度的突破必須來自建築概念、施工過程和組織的創新方法。
對於建築概念和施工過程,四個獨特的設計驅動因素至關重要:
1. 面向製造的設計
2. 為速度而設計
3. 形式服從功能
4. 簡約性
最後,組織為了速度也必須按照三個關鍵且獨特原則進行設計:
1. 協作的專家
2. 務實的自下而上解決問題
3. 注重細節和準確性
Jurgen Denul先生強調了帝國大廈的建設與同一時期、類似地點、相同材料、做法、安全標準的其他建設工作的不同之處。為了追求速度(類似於如今的敏捷化),就要求建築的過程中儘量避免產生浪費,整個過程中的暢流到底是如何實現的呢?其中所體現的一些蘊含著精實思想的設計原則和驅動因素究竟是如何説明優化建設速度的?
業主、建築師和建築商的合作設計工作如何為PRODUCT提出獨特的解決方案。
產品是必須建造的實際建築。為了達到破紀錄的速度,在建築設計中需要一些創新的解決方案。這些創新的解決方案是由5種方法組合而成的。
1. 做一個簡單重複單元的模組化設計➕
2. 盡可能地分離功能和切斷各個進度間的依存關係➕
3. 重新思考並簡化現有的通用做法,以消除延誤➕
4. 使組件標準化➕
5. 消除現場製造
這裡的「➕」是最重要的! 將所有這些方法結合起來以達到理想的速度是至關重要的。
從刊頭的圖中就可看出一些端倪。帝國大廈的幕牆是一個完美的例子,說明了產品是如何為速度而設計的。如果你認為不銹鋼支柱只是為了突出大樓的極端高度,那麼你就錯了。它們的主要功能不是為了美觀。這些鋼製支柱是一個關鍵的設計特徵,用於:
1. 💡窗戶、石灰石橋墩和鋁板的標準化。標準窗可以現成訂購。雖然有近6000個鋁板,但只有18種變化。取消了石灰石板的側面加工,大大減少了採石場和建築廠之間的工作和時間。
2. 💡割斷面板和支撐架的施工時間表之間的依存。這有助於消除使用現有通用做法時的一些延誤。
3. 💡消除了鋼結構製造和外牆細部設計之間的協調需要。一旦牆體材料的重量確定下來,鋼結構的設計、工程就可以獨立於幕牆細節而進行。這極大地提高了工程和鋼構件製造的速度。
多麼精妙的解法!Jurgen Denul先生第二次的分享中5種方法組合而成的創新設計説明建設組織成功達成了以速度為目標的設計。任何一個方法放在如今來看都是仍然在被大家推崇的改善理念,再加上Jurgen Denul先生所強調的5種解法的組合至關重要,這樣看來,建設的成功是必然的!沿用通用做法PDCA,消除其中的浪費和延誤,通過模組化設計實現一個個小的單元工程,獨立設計它,最後再將它們組合成更大的系統,就像小朋友玩的積木一樣,由一些簡單的零件組成小模組,然後在組合成各種模型樣式。模組化的設計保證了流出的一致性(組件的標準化)、提高設計的效率也便於協調與合作。
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