大咖何勉谈 | 看板的起源和五大实践

看板方法是精益产品开发的重要实践。与其它敏捷精益方法相比,它在很多方面优势明显,如 :更强的可实施性、提升端到端价值交付能力、更好支持规模化实施和更系统的改进等。同样重要的是看板方法可以与持续交付、DevOp、精益设计等现代软件工程方法无缝地结合。

看板方法的起源

看板的中文意思带来误解

看板的英文是“Kanban”,与汉语拼音一样,这当然不是巧合。看板的概念源自日本,其日文注音恰巧也是“Kanban”。在日文中它既可写作汉字——“看板”,也可以写作假名——“かんばん”。不过两者发音相同,意思却不同,写作“看板”时其意义接近“可视化的板”;写作“かんばん”时意义更接近”信号卡“。

软件开发中的看板首先指的是“信号卡”。但在国内,大家顾名思义会把看板理解为“可视化的板”,而忽略其更本质的意义,这是看板方法在国内被普遍误解的一个重要原因。在这一点上西方人没有望文生义的问题,对看板方法中用到的“可视化的板”,英语里有一个专门的称法——kanban board。为避免误会,后文中凡是指代可视化板的,我也将一律称其为看板墙。

看板是精益制造系统的核心工具

“信号卡”的概念源自精益制造,最早出现于丰田生产系统(Toyota Production System,TPS)。尽管生产制造与产品开发有许多不同,但正本清源,理解生产制造中的看板十分必要,它帮助我们理解本质,消除误解。

丰田生产系统内中的看板应用示意

上图是丰田看板系统的一个简单示意。生产过程有多个工序构成,我们截取其中的两个工序。上游工序是方向盘生产,下游工序是汽车总装,上下游工序之间是临时存放工件的货架。图中橙色和蓝色卡片就是看板,蓝色的是”取货看板“,橙色的是”生产看板“。让我们配合图解来认识看板的用途。

取货

第一步:如上图所示,下游工序需要某种型号的工件时,它会凭”取货看板“到货架上领取对应数量和品种的工件。工件被取走后,原先贴附在工件上的橙色卡片——”生产看板“——被留在了货架上。

传递生产看板

第二步:如上图所示,货架上空下的生产看板被传递至上游工序。[1]

按看板生产和补货

第三步:如上图所示,上游工序得到生产看板后,在开始生产对应数量和品种的工件,并补充货架。

看板是丰田生产方式的两个核心工具之一[2],看板向上传递形成的信息流拉动了向下的物流,直至交付用户价值,最终拉动生产的源头是用户的需求。通过看板及其配套运作机制形成了的拉动式生产系统,我们称其为看板系统。后面我们将看到,产品开发从生产中借鉴的正是看板系统的拉动思路。

看板是精益制造的核心工具,通过它形成的拉动式生产系统又称为看板系统。

看板形成拉式生产方式带来一系列收益

与拉式生产对应的是传统的推式生产。在推式生产中,各工序按预先安排的计划生产,并将完成的工件推向下游,追求每个工序的产能最大利用。下图用回形针构成的链条来比喻推式生产和拉式生产带来的不同效果,一个乱象重生,一个井然有序。但比喻毕竟只是比喻,拉式生产究竟能带来什么样的好处,下面是一个大致大概括:

拉式和推式生产方式比较

  1. 控制库存:下游需要时上游才开始生产,有效控制了库存。库存控制水平是工厂管理的核心指标。

  2. 加速流动:进入生产环节的物料和半成品,很快被拉入下一环节,直至变成成品,实现了保证安全库存的前提下物料最快地流动,提高了工厂的运转效能。

  3. 灵活响应:用户需求的变化通过看板形成的信息流快速传递至各个环节,系统做出最快的响应。同时低库存水平降低了负载,让响应更加迅捷和低成本。

  4. 促进改善:库存的降低和流动的加速,让生产环节的问题可以在第一时间暴露,如:生产环节的质量问题很快被下一环节发现,产能不足的环节得以凸显。这为现场现地解决问题和发现问题背后的根本原因提供了便利,也提升了系统改进的动力。

精益制造体系通过看板形成拉动系统,带来控制库存、加速流通、灵活响应和促进改善等好处,最终让用户价值顺畅高质量地流动。

以上我们简要介绍看板在制造领域的应用。然而,产品开发和生产制造有本质的区别。我们可以从精益制造中借鉴思想,但实践上我们却不能照搬,产品开发需要独立的方法体系,而这就是产品开发中的看板方法。

产品开发中的看板方法

2006年在Don Reinertsen[3]的启发和鼓励下,David J. Anderson 最早在软件开发中借鉴和应用看板实践,并总结成为完整的方法体系 – “看板方法”。不同文献对看板方法的核心实践的组织略有区别[4]。基于可实施性的考虑,本文将按两组共五个核心实践来介绍,第一组是关于如何建立看板系统的三个实践,它们是:可视化价值流动、显式化流程规则、控制在制品数目;第二组是关于运作看板系统两个实践,它们是:管理价值流动、建立反馈和持续改进。

建立看板系统的3个实践

应用看板方法的第一步当然是建立看板系统,接下来介绍的三个实践将帮助团队建立起看板系统。

看板方法实践一:可视化价值流动

与生产制造不同,产品开发中的价值流动是不可见的,因此也更加难以管理和优化。为此,看板方法的第一个实践就是要让工作和工作流动过程可视化。下图反应了可视化价值流动三个重点方面。

可视化价值流动的三个重点要素

  • 首先要可视的是用户价值。产品开发的目标是交付用户价值,工作也应该从用户的视角来组织。图中每一个蓝色的卡片代表一个用户的价值,典型的是一个可验证、可交付的用户需求。
  • 接下来可视的是用户价值端到端的流动过程,所谓端到端是指价值提出到价值交付的整个过程。它通常由顺序[5]的环节构成,这其中既包括工作环节,也包括等待环节——图中灰色阴影的列。用户价值流经这些列,直至交付给用户;
  • 最后,问题和瓶颈也要被可视出来。问题是指那些阻碍用户价值流动的因素,如需求不明确、技术障碍、外部依赖等;瓶颈指价值流动不畅的环节,工作在瓶颈处积压形成长队列。

可视化价值流动是看板方法中最基础的实践,它涉及可视化用户价值、价值的流动过程,以及价值流动过程中的问题和瓶颈等方面。

现实中产品开发团队的价值流会更复杂,因目标和上下文不同而各有区别。后面,我将用两篇文章来分析和分享可视化价值流动的具体方法和实践。

看板方法实践二:显式化流程规则

价值流动过程也是团队协作交付价值的过程。为了更好地协作,团队还需要明确价值流转的规则。如下图所示,流转规则是工作项从看板墙上的一列进入下一列所必须达到的标准。另外团队还应该明确其它协作规则,如:各种活动的节奏和组织方式、优先级的确定方式、问题处理的机制等。

显式化指的是明确并达成共识,它与可视化不同

所谓显式化流程规则是指:明确以上两类规则,并在团队内形成共识。流程规则是团队协作的依据,由团队共同拥有;它更是团队改进的基线,必要时,团队应调整改进它们。

显式化流程规则是指明确价值流转和团队协作的规则并达成共识。显式化的流程规则是团队协作的依据,更是团队改进的基线。

后面,我将用一篇文章介绍显式化流程规则的具体实践。

看板方法实践三:控制在制品数量

在制品是指特定环节内所有的工作项——包括进行中和等待的。如下图所示,红色的数字是在制品数目的限制,环节内在制品数目小于这个数字时,可以从上一环节拉入新的工作,否则不允许拉入新的工作。

控制在制品数量

控制在制品数量让环节内并行工作减少,单个工作项的完成加等待时间缩短,工作项从进入看板系统到完成交付的时间随之缩短。因此,控制在制品数量加速了用户价值的流动,对产品开发的敏捷性至关重要。

当测试环节达到在制品上限后,就不允许拉入新的工作

更重要的是,控制在制品数量帮助团队暴露瓶颈和问题。如上图所示,测试环节的在制品数量达到了上限,再拉入新工作就被禁止了,团队应该聚焦于完成已经开始的工作,即时处理出现的问题。如果测试工作长时间受阻成为瓶颈,它更会影响到上游环节——在这里是开发环节,让其完成的工作无法进入测试,也很快达到在制品上限。这让瓶颈和问题更充分暴露,激发团队协作解决瓶颈问题,让流动顺畅起来再开始新的工作。

生产制造和产品开发中的看板表现形式不同,但机制类似

限制在制品事实上形成了一个拉动机制,下游顺畅时才能从上游拉入新的工作,最终拉动整个价值流动的是用户价值的交付。上图把制造与产品开发中的拉动机制做了一个映射,在制品限制数目大致相当于制造中的物理看板的数目,环节内工作不管处于进行中,还是处于完成状态都占用一个看板。看板方法中并没有物理的看板存在,而在制品限制起到了类似的作用,形成拉动机制,这是我们称之为看板方法的缘由,可以说没有在制品的控制就不是真正的看板方法。

看板方法通过限制在制品形成虚拟看板拉动机制,它加速了用户价值的流动,并暴露瓶颈和问题。

控制在制品是看板方法的核心,也是最容易引起争议的地方,其中一个争议就是实施过于困难。后面,我将用两篇文章来讨论控制在制品的具体方法、实践和案例。我们将发现,如果方法得当、实践到位,控制在制品是一个很自然且难度并不大的实践。

通过以上三个实践团队可以建立可用的看板墙和看板系统

如上图所示,通过以上三个实践,团队建立了看板墙和看板系统,但只有通过良好的运作它才能发挥效用。接下来介绍运作看板系统的实践。

运作看板系统的2个实践

运作看板系统是为了让用户价值在看板系统中顺畅和高质量地流动,它对应两个具体的实践: 1.管理价值的流动; 2.基于价值流动建立反馈系统并持续改进。

看板方法实践四:管理工作流动

为了让价值顺畅流动,团队首先需要管理好价值的流动 。如下图所示,它具体包括管理价值的输入、中间过程和输出,分别对应三个分项实践。

管理工作流包含三个分项实践,分别对应着用户价值的输入、中间过程和输出

  1. 就绪队列填充活动。就绪队列是看板系统的输入环节和价值流动的源头,管理好就绪队列的填充对价值的顺畅流动和质量非常重要。

  2. 看板站会。站会是管理价值流动过程的活动,一个典型的看板站会发生在每个工作日、同一时间、同一地点(看板墙前),团队成员从右至左走读看板墙上的卡片,重点关注价值流动过程中问题和阻碍,处理这些问题或提出跟踪方案。

  3. 发布评审。发布评审是需求发布前的计划活动,决定上线或发布哪些需求以及相关发布策略等。发布评审是一个可选的活动,如在持续交付的模式下,它很可能被例行机制所替代。

管理工作流是为了让用户价值顺畅和高质量地流动,它包含三个分项实践,分别对应着用户价值的输入、中间过程和输出。

后面,我会用三篇文章讨论管理工作流,分别对应三个分项实践。

看板方法实践五:建立反馈、持续改进

即使我们对价值的流动做了有效的管理,现实中总会有各种问题让价值流动不畅或者带来质量问题。问题同时也是改进机会,前提是团队必须建立有效的反馈系统,从问题中发现模式和根本原因。

基于价值流动,看板方法形成了一套独特的反馈和度量体系,它们大致分为两类,一类是关于流动是否顺畅的反馈,如:阻碍问题分类、影响和原因分析,再现价值流动过程的累积流图等;第二类是关于质量问题的反馈,如开发环节或测试环节遗漏缺陷的正交分布和分析。

看板方法的5个实践自成体系,形成闭环

反馈的目的是为了改善。如上图所示,团队根据反馈形成系统的认知最终必须落实到具体的改进行动,这些改进中的一部分——如团队协作流程——可以落实到看板系统的调整当中,有一些则要落实到看板之外——如产品的设计及内部质量、团队的结构及人员能力、环境及工具的改进等。但,无论哪类改进,其效果都要通过看板系统中价值流动的状态和度量来考察,形成看板方法的改进闭环。

建立反馈系统是为了反应和度量价值流动的状态,从中发现问题和模式,从而激发和指导团队系统性的改进,并衡量改进行动的效果,形成持续改善的闭环。

持续改进是提升团队和组织的价值交付能力基础。 后面,我会用两篇文章讨论看板的反馈和持续改进,一篇讨论定性的反馈和改进,一篇讨论套精益度量体系。

总结

本篇介绍了看板的起源,以及什么是看板及看板方法。看板方法的核心机制是控制在制品数量的拉动系统,通过它暴露系统的问题和瓶颈,触发团队系统改进,从而提高组织的交付能力。

本系列12篇文章的目的是系统介绍看板方法实践体系,指导团队级看板应用和组织级的精益敏捷实施。作者将看板方法汇总为5个核心实践,第一篇介绍了看板方法是什么、它的起源以及构成元素。一方面起到正本清源的作用;另一方面也引出了看板实践体系,从第2篇到第12篇依次用一篇或多篇介绍了这五个实践。本篇转载系列文章第一篇,介绍看板方法的起源,它是什么以及看板方法实践体系。

文中注释:

  1. 为简化起见,我们假设生产看板空出立即被传递至上游工序。而现实中会有相应的机制,让看板积累到一定数量后才传递出去,以确保适当的生产规模 。
  2. 丰田生产方式的奠基人大野耐一曾说:“看板和自働化是丰田生产方式的两个核心工具”,我们将来讲到质量问题时再讨论自働化。
  3. Don 是“The Principles of Product Development Flow”一书的作者,他系统分析和总结了产品开发中流动管理的实质,发展出完整且独立于精益制造的精益产品开发理论,是精益产品开发理论体系的奠基人。
  4. 比如2010年David在《看板方法》一书中定义了5个核心实践,而近年来David在文章和培训中普遍使用6个核心实践,《看板实战》一书中使用的是3个核心实践,《Kanban Prime》一书把它们细分为10个实践。但究其但究其本质它们所涵盖的内容没有大的区别,只不过组合方式不同。
  5. 对于可能存在的并行过程,我们将在具体介绍可视化的文章中讨论。


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