资源描述
《约束理论TOC教程》 (99.01.04)
《约束理论TOC教程》 (99.01.04)
第一篇 TOC概述
1. TOC释义
2. TOC的形成历史和发展现状
3. 关于TOC的创立人和发展者:Goldratt
4. Avraham .Goldratt研究机构
第二篇 TOC的前身:最优生产技术
1. OPT的主要概念
1.1. 瓶颈(Bottlenecks)与非瓶颈 (Non-bottlenecks)资源
1.2. 按物流对企业的分类
2. OPT的九条原则
2.1. 九条原则
2.2. 实施OPT的要求及条件
3. OPT的计划与控制──DBR系统
3.1. OPT的计划与控制步骤
3.2.“鼓”、“缓冲器”和“绳子”
3.2.1.“鼓”
3.2.2.“缓冲器”,又称“缓冲”
3.2.3.“绳子”
4. OPT软件系统
4.1. OPT软件产品
4.2. OPT软件的工作原理
第三篇 TOC理论体系
1. TOC基本概念
1.1. 企业目标和衡量标准
1.2. 约束(Constraint)
1.3. 产销率(Throughput)
1.4. Jonah
2. TOC五大核心步骤
3. TOC的思维流程(Thinking Process,简称TP)
3.1. 概述
3.2. 关于TP的进一步理解
3.3. 工具介绍
3.3.1. 现实树
3.3.2. 当前现实树(CRT)
3.3.3. “消雾法”
3.3.4. “未来现实树”
3.3.5. 负效应枝条
3.3.6. 必备树
3.3.7. 转变树
4. 小结:五大核心步骤与思维流程
5. TOC在企业运营中的应用
5.1. 链条分析
5.2. TOC与企业决策
5.3. 双赢(Win-Win)的解决方案
5.4. TOC是求得持续改进的系统级方法
5.5. TOC的营销观念
第四篇 TOC实施案例
案例1: 福特汽车公司电器分部
案例2: Bethlehem钢铁厂
案例3: 英国的一家幼儿学校
案例4: 南非的SilvaCel纸浆厂
案例5: 民航公司的餐品供应
第五篇 TOC有关资料
1. 学习TOC理论的框架
1.1. 引子
1.2. 形成概念
1.3. 技术方案
1.4. 实施讲解
1.5. 实施事项和战略
2. 有关TOC的书籍
第一篇 TOC概述
1.TOC 释义
by AMT 王玉荣、孔祥云
TOC 是 英 文Theory of Constraint 的 首 字 母 缩 写, 中 文 译 作" 约 束 理 论"。 简 单 来 讲,TOC 就 是 关 于 进 行 改 进 和 如 何 最 好 地 实 施 这 些 改 进 的 一 套 管 理 理 念 和 管 理 原 则, 可 以 帮 助 企 业 识 别 出 在 实 现 目 标 的 过 程 中 存 在 着 哪 些 制 约 因 素 ─ ─TOC 称 之 为" 约 束", 并 进 一 步 指 出 如 何 实 施 必 要 的 改 进 来 一 一 消 除 这 些 约 束, 从 而 更 有 效 地 实 现 企 业 目 标。 此 过 程 如 图1 -1 所 示。
图1 -1 TOC 是 关 于 识 别 和 消 除" 约 束" 的 管 理 理 念 和 管 理 原 则
TOC 由 三 部 分 组 成, 结 构 如 图1 -2 所 示:
图1 -2 TOC 的 组 成 结 构 图
① 一 套 解 决 约 束 的 流 程。 用 来 逻 辑 地、 系 统 地 回 答 以 下 为 任 何 企 业 改 进 过 程 所 必 然 提 出 的 三 个 问 题: 改 进 什 么 ?(What to change?)、 改 成 什 么 样 子 ?(What to change to?) 以 及 怎 样 使 改 进 得 以 实 现 ?(How to cause the change?)
② 一 套 日 常 管 理 工 具。 可 用 来 大 大 提 高 管 理 效 能, 例 如: 如 何 有 效 沟 通、 如 何 双 赢 地 解 决 冲 突、 如 何 团 队 协 作、 如 何 进 行 权 利 分 配 等。 这 些 日 常 管 理 的 顺 利 开 展, 是 成 功 解 决 约 束 的 必 备 条 件 和 基 础 性 工 作。 鉴 于 这 方 面 的 内 容 在 其 他 管 理 理 论 中 也 多 有 涉 及, 本 文 则 不 再 过 多 展 开 论 述, 而 把 重 点 放 在TOC 理 论 不 同 于 其 他 理 论 的 方 面。
③ 把TOC 应 用 到 具 体 领 域 的 具 有 创 新 性 的 实 证 方 案。 这 些 领 域 涉 及 生 产、 分 销、 营 销 和 销 售、 项 目 管 理 和 企 业 方 向 的 设 定 等 等。
2.TOC的形成历史和发展现状
约 束 理 论 根 植 于OPT( 原 指 最 优 生 产 时 刻 表:Optimized Production Timetables, 后 指 最 优 生 产 技 术:Optimized Production Technology)。OPT 是Goldratt 博 士 和 其 他 三 个 以 色 列 籍 合 作 者 创 立 的, 他 们 在1979 年 下 半 年 把 它 带 到 美 国, 成 立 了Creative Output 公 司。 接 下 去 的 七 年 中,OPT 有 关 软 件 得 到 发 展, 同 时OPT 管 理 理 念 和 规 则( 如" 鼓 - 缓 冲 器 - 绳 子" 的 计 划、 控 制 系 统) 成 熟 起 来。Creative Output 公 司 的 发 展 几 起 几 落, 后 关 闭。OPT 的 软 件 所 有 权 转 让 给 一 家 名 为Scheduling Technology Group 的 英 国 公 司。1986 年 后 半 年,Goldratt 博 士 和Robert E.Fox 共 同 创 立Goldratt 研 究 机 构, 经 过 十 年 发 展 演 进 出 我 们 今 天 所 知 的TOC。
TOC 首 先 是 作 为 一 种 制 造 管 理 理 念 出 现。《The Goal》、《The Race》 这 两 本 最 初 介 绍TOC 的 书 引 起 了 读 者 的 广 泛 兴 趣 和 实 施 这 套 理 念 的 热 情。TOC 最 初 被 人 们 理 解 为 对 制 造 业 进 行 管 理、 解 决 瓶 颈 问 题 的 方 法, 后 来 几 经 改 进, 发 展 出 以" 产 销 率、 库 存、 运 行 费" 为 基 础 的 指 标 体 系, 逐 渐 形 成 为 一 种 面 向 增 加 产 销 率 而 不 是 传 统 的 面 向 减 少 成 本 的 管 理 理 论 和 工 具, 并 最 终 覆 盖 到 企 业 管 理 的 所 有 职 能 方 面( 注: 产 销 率 指 单 位 时 间 内 企 业 获 取 的 利 润 额, 是TOC 对 企 业 目 标 实 现 程 度 的 关 键 度 量 标 准, 下 文 有 更 进 一 步 介 绍)。 1991 年, 当 更 多 的 人 开 始 知 道 和 了 解TOC 的 时 候,TOC 又 发 展 出 用 来 逻 辑 化、 系 统 化 解 决 问 题 的" 思 维 过 程"(Thinking Process, 即TP)。 所 以, 今 天 的TOC, 就 象 当 年 的OPT 在 管 理 理 念 和 软 件 两 个 方 面 共 同 发 展 一 样, 它 既 是 面 向 产 销 率 的 管 理 理 念, 又 是 一 系 列 的 思 维 工 具。TOC 的 简 要 形 成 过 程 如 图1 -3 所 示。
图1 -3 TOC 的 简 要 形 成 过 程
很 少 有 其 他 管 理 技 术 的 发 展 历 程 象TOC 这 样 几 经 变 化 和 周 折。 今 天, 在OPT 软 件 首 次 发 布18 年 以 后,TOC 的 作 用 似 乎 刚 进 入 为 人 广 泛 接 受 的 起 始 阶 段。APICS 对TOC 的 有 效 性 和 重 要 性 给 予 了 肯 定, 并 于 三 年 前 成 立 了 一 个 专 门 研 究 小 组(Special Interest Group, 简 称SIG), 每 年 召 开 年 会。TOC 的 市 场 竞 争 也 开 始 出 现,Goldratt 研 究 机 构 已 经 不 是TOC 的 产 销 率 理 论 和TP 方 法 的 唯 一 开 发 者 和 供 应 者。 有 几 家 软 件 公 司 声 称 已 开 发 出 应 用TOC 鼓 - 缓 冲 器 - 绳 子(Drum-Buffer-Rope) 方 法 的 软 件 系 统。 最 近,Maxager 公 司 开 发 出 一 套 基 于 约 束 的 成 本 核 算 系 统, 并 为 一 些 用 户 开 发 了 从 关 键 的 车 间 现 场 获 得 数 据 以 提 高 产 销 率 的 数 据 采 集 系 统。
应 该 注 意 的 是, 企 业 的 制 造 部 门 单 靠 自 己 是 无 法 大 规 模 增 加 产 销 率 的。 这 需 要 营 销、 产 品 设 计 和 财 务 等 其 他 的 部 门 的 共 同 配 合, 使 整 个 企 业 成 为 一 个 系 统 整 体。 因 此 就 需 要 高 层 管 理 人 员 不 断 发 展 和 实 施 一 套 为 整 个 企 业 所 接 受 的 基 于 产 销 率 的 经 营 战 略(Throughput based Operating Strategy, 简 称TOS), 如 图1 -4 所 示。
图1 -4 基 于 产 销 率 的 经 营 战 略(TOS)
当 然,TOC 不 可 能 垄 断 了 所 有 可 以 增 加 产 销 率 的 方 法, 但 应 该 承 认,TOC 是 用 来 增 加 产 销 率、 实 现 企 业 文 化 从" 成 本 核 算 型" 转 变 为" 产 销 率 增 加 型" 的 一 套 有 机 结 合 的 工 具 和 技 术。 这 方 面 的 新 思 路、 新 想 法, 不 管 是 不 是 冠 以TOC 的 名 称, 都 已 经 和 正 在 被 企 业 的 经 营 实 践 所 证 明。
3.关于TOC的创立人和发展者:Goldratt
Goldratt 是 物 理 学 家 出 身, 后 来 转 向 专 门 从 事 企 业 咨 询、 教 育 培 训、 著 书 等 工 作, 创 立Avraham Y.Goldratt 研 究 机 构, 是TOC 理 论 的 创 立 和 发 展 者。1997 年 从 这 家 机 构 退 休, 但 仍 致 力 于 在 世 界 范 围 内 推 广TOC。 他 的 一 套 管 理 理 论 独 树 一 帜 的 地 方 在 于, 为 了 改 进 生 产 流 程, 必 须 找 出 流 程 中 的 瓶 颈 环 节, 然 后 突 破 这 些 环 节, 其 结 果 是 增 加 该 环 节 的 产 出 率, 或 者 是 应 用 其 他 的 系 统 来 绕 过 这 个 麻 烦 的 环 节。
4.Avraham Y.Goldratt研究机构
Avraham Y.Goldratt 研 究 机 构 是 注 册 形 式 为 有 限 合 伙 制 的 盈 利 性 组 织。 总 部 设 在Connecticut 的New Haven, 在 英 国、 荷 兰、 以 色 列、 南 非、 墨 西 哥、 澳 大 利 亚、 巴 西、 香 港 和 西 班 牙 等 国 家 或 地 区 设 有 办 事 处。 它 不 同 于 传 统 意 义 上 纯 粹 的 咨 询 公 司 或 培 训 公 司, 其 目 标 是" 创 造 和 传 播 知 识, 使 您 比 今 天 更 进 一 步", 并 在 实 现 这 一 目 标 的 过 程 中 力 求 做 到 两 点: ① 不 损 害 任 何 人 的 利 益; ② 把TOC 的 精 髓 教 给 用 户, 使 用 户 自 己 就 能 够 自 如 运 用。Avraham Y.Goldratt 研 究 机 构 对 第 二 点 特 别 强 调: 它 向 用 户 所 提 供 的 指 导, 和 那 种 钱 - 货 交 换 完 全 不 同, 而 是 使 得 用 户 逐 渐 能 够 自 如 地 应 用 这 些 知 识, 获 取 由 改 进 所 实 现 的 种 种 收 益。
第二篇 TOC的前身:最优生产技术
瓶颈(Bottlenecks)与非瓶颈 (Non-bottlenecks)资源
最 优 生 产 技 术(Optimized Production Technology,OPT) 是 以 色 列 物 理 学 家Eli Goldratt 博 士 于 本 世 纪70 年 代 提 出 的。 最 初 它 被 称 作 最 优 生 产 时 间 表(Optimized Production Timetable),80 年 代 才 改 称 为 最 优 生 产 技 术。 后 来Goldratt 又 进 一 步 将 它 发 展 成 为 约 束 理 论(Theory of Constraints)。OPT 产 生 的 时 间 不 长, 却 取 得 了 令 人 瞩 目 的 成 就, 是 继MRP 和JIT(Just in Time) 之 后 出 现 的 又 一 项 组 织 生 产 的 新 方 式。
1. OPT的主要概念
1.1. 瓶颈(Bottlenecks)与非瓶颈 (Non-bottlenecks)资源
任 何 一 个 制 造 组 织 都 可 以 看 作 是 将 原 材 料 转 化 为 产 品 的 系 统。 在 这 个 系 统 中, 制 造 资 源 是 关 键 的 部 分。 通 常, 制 造 资 源 指 的 是 生 产 产 品 所 需 的 全 部 资 源, 如 机 器、 工 人、 厂 房 和 其 它 固 定 资 产, 等 等。
按 照 通 常 的 假 设, 在 设 计 一 个 企 业 时, 可 以 使 生 产 过 程 中 各 阶 段 的 生 产 能 力 相 等, 即 达 到 能 力 的 平 衡。 但 这 只 是 一 个 理 想 的 状 态。 因 为, 生 产 是 一 个 动 态 的 过 程, 随 机 波 动 时 时 存 在, 使 得 能 力 的 平 衡, 在 实 际 中 实 现 极 其 困 难, 也 可 以 说 是 达 不 到 的。 因 此, 生 产 过 程 中 必 然 会 出 现 有 的 资 源 负 荷 过 多, 成 为 卡" 脖 子" 的 地 方, 即 变 为 瓶 颈。 这 样, 一 个 企 业 的 制 造 资 源 就 存 在 瓶 颈 与 非 瓶 颈 的 区 别。
按OPT 的 定 义, 所 谓 瓶 颈( 或 瓶 颈 资 源), 指 的 是 实 际 生 产 能 力 小 于 或 等 于 生 产 负 荷 的 资 源。 这 一 类 资 源 限 制 了 整 个 企 业 出 产 产 品 的 数 量。 其 余 的 资 源 则 为 非 瓶 颈 资 源。 要 判 别 一 个 资 源 是 否 为 瓶 颈, 应 从 该 资 源 的 实 际 生 产 能 力 与 它 的 生 产 负 荷( 或 对 其 的 需 求 量) 来 考 察。 这 里 所 说 的 需 求 量 不 一 定 是 市 场 的 需 求 量, 而 可 能 是 为 保 证 生 产, 其 他 相 关 资 源 对 该 资 源 的 需 求 量。 以 下 的 例 子 可 以 说 明。
假 设 某 产 品P 的 生 产 流 程 如 图2 -1 所 示:
图2 -1 某 产 品P 的 生 产 流 程
情 况1: 对PD 的 市 场 需 求 为 每 周30 个 单 位; 机 器A 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产35 个 单 位; 机 器B 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产40 个 单 位, 机 器C 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产25 个 单 位。
显 然, 这 时A、B 产 出 的 中 间 品 会 在C 资 源 前 积 压,C 资 源 哪 怕 是 满 负 荷 每 周 生 产25 个 单 位 的 产 品, 产 品P 也 将 不 能 满 足 市 场 每 周30 单 位 的 需 求。
情 况2: 对PD 的 市 场 需 求 为 每 周28 个 单 位; 机 器A 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产15 个 单 位; 机 器B 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产25 个 单 位, 机 器C 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产20 个 单 位。
这 时, 如 果 相 对 市 场 需 求 来 说 机 器A、B、C 都 应 该 为 瓶 颈。 但 根 据OPT 的 定 义, 当 前 只 有 机 器A 为 瓶 颈, 因 为 机 器C 其 生 产 能 力 虽 然 每 周 生 产20 个 单 位, 但 每 周 只 能 接 到 机 器A 所 能 生 产 的15 个 单 位 的 最 大 生 产 负 荷, 即 其 生 产 能 力 超 过 了 对 其 的 需 求 量, 为 非 瓶 颈。 机 器B 其 生 产 能 力 每 周 生 产25 个 单 位, 达 不 到 市 场 的 要 求, 但 它 产 出 的 中 间 品 已 经 在 机 器C 前 积 压 了, 即 其 生 产 能 力 超 过 了 后 续 环 节 对 其 的 需 求 量, 也 是 非 瓶 颈。 这 时, 只 有 将 机 器A 的 生 产 能 力 提 高, 才 能 更 好 地 满 足 市 场 需 求, 否 则 如 果 去 盲 目 改 进 机 器B、 机 器C 的 话, 对 最 终 产 出 于 事 无 补, 而 且 会 产 出 更 多 的 积 压 在 制 品。 值 得 注 意 的 是, 如 果 企 业 又 购 买 了 一 台 机 器A, 则 机 器C 成 为 新 的 瓶 颈, 它 将 整 个 生 产 流 程 的 能 力 限 制 在 每 周20 个 单 位。 若 通 过 出 包 加 工 的 方 法 将C 的 产 出 提 高50 %, 即 达 到30, 那 么 瓶 颈 将 转 移 到 机 器B。 继 续 改 进 下 去, 然 后 不 难 发 现, 这 时 可 能 相 对 于 企 业 为 外 部 因 素 的 市 场 需 求 成 了 新 的 瓶 颈。 瓶 颈 的 一 系 列 变 化 如 图2 -2 所 示, 方 框 中 的 数 字 表 示 资 源 的 生 产 能 力, 阴 影 表 示 瓶 颈。
图2 -2 OPT 关 于 瓶 颈 的 定 义
仔 细 分 析 这 个 简 单 的 例 子, 可 以 对OPT 的 管 理 思 想( 也 被TOC 所 继 承) 窥 见 一 斑:
生 产 能 力 小 于 市 场 需 求 的 资 源, 按OPT 的 定 义 不 一 定 为 瓶 颈。
OPT 的 管 理 思 想 是 首 先 抓" 重 中 之 重", 使 最 严 重 的 制 约 因 素 凸 现 出 来, 从 而 从 技 术 上 消 除 了" 避 重 就 轻"、" 一 刀 切" 等 管 理 弊 病 发 生 的 可 能。 短 期 的 效 果 是" 抓 大 放 小", 长 期 的 效 果 是 大 问 题、 小 问 题 都 没 忽 略, 而 且 企 业 整 体 生 产 水 平 和 管 理 水 平 日 益 提 高。
瓶 颈 资 源 是 动 态 转 移 的, 这 就 给 管 理 者 的 惰 性 敲 了 警 钟。
根 据 此 例,OPT 理 论 关 于" 瓶 颈" 的 定 义 可 以 形 式 化 描 述 如 下:
对 于 系 统 中 的n 件 资 源:X1、X2、 … …Xn, 实 际 产 出 能 力、 系 统 外 部 需 求 量 分 别 为C1 ~Cn、MR1 ~MRn。 某 些 资 源 之 间 存 在 互 为 输 入 和 输 出 的 关 联 关 系R( 注: 这 里 输 入、 输 出 的 可 以 是 在 制 品 等 有 形 资 产, 也 可 以 是 信 息 等 无 形 资 产, 或 是 与 系 统 最 终 产 出 有 关 的 彼 此 制 约、 彼 此 影 响 的 前 后 因 果 关 系)。 假 设 与 资 源Xi 相 关 联 的 资 源 的 标 号 所 组 成 的 集 合 为S, 即S={j | j¹ iL $ R(Xi , Xj)}。 那 么, 资 源Xi 为 瓶 颈, 当 且 仅 当Ci <= min(MRi , min(" Cj:jÎ S))。
经 过 上 述 条 件 的 筛 选, 任 何 企 业 只 应 该 存 在 着 少 数 的 瓶 颈 资 源。 有 统 计 表 明, 按OPT 的 观 点, 瓶 颈 资 源 的 数 目 一 般 小 于5 个。
1.2按物流对企业的分类
企 业 的 生 产 过 程 可 以 看 作 是 一 个 从 原 材 料 到 成 品 的 高 度 相 关 的 活 动 链。 在 这 个 活 动 链 中, 原 材 料 被 制 成 毛 坯, 毛 坯 被 加 工 成 各 种 零 件, 零 件 又 被 组 装 成 部 件, 最 后 零 件 和 部 件 总 装 成 产 品。 人 们 本 可 以 根 据 这 个 活 动 链 中 高 度 相 关 的 内 在 关 系, 制 定 出 一 个 详 尽 而 周 密 的 生 产 作 业 计 划, 规 定 出 每 一 种 毛 坯、 零 件、 部 件 和 产 品 的 投 入、 出 产 时 间 和 数 量, 如 基 本MRP 中 实 现 的 那 样。 但 在 实 际 中, 这 个 活 动 链 中 计 划 好 的 活 动 程 序 常 会 被 企 业 中 大 量 存 在 的 随 机 事 件 的 干 扰 所 打 乱, 如 机 器 损 坏、 质 量 问 题 等 等。 要 识 别 这 些 干 扰, 找 出 问 题 出 在 何 处, 手 段 之 一 就 是 从" 物 流" 着 手。
通 过 对 企 业 中" 物 流" 的 分 类, 我 们 可 以 根 据 不 同 类 型" 物 流" 的 特 点, 认 识 他 们 各 自 的 薄 弱 点, 或" 瓶 颈" 所 在, 从 而 有 针 对 地 进 行 计 划 与 控 制。
一 般 将 从 原 材 料 到 成 品 这 一" 产 品 物 流" 分 为:"V"、"A" 和"T" 三 种 类 型。 如 图2 -3 所 示。 其 中,"V" 型" 物 流" 是 由 一 种 原 材 料 加 工 或 转 变 成 许 多 种 不 同 的 最 终 产 品;"A" 型 是 由 许 多 种 原 材 料 加 工 或 转 变 成 的 一 种 最 终 产 品; 而"T" 型 则 是"A" 型 的 一 个 发 展, 其 最 终 产 品 有 多 种。
图2-3 “V”、“A”和“T”三种物流类型的企业
实 际 上, 一 个 企 业 的" 产 品 物 流" 往 往 不 只 一 种 类 型。 我 们 可 以 根 据 占 主 要 地 位 的" 产 品 物 流", 来 相 应 地 划 分 企 业。 如 果 一 个 企 业 其 主 要 是"V" 型" 物 流", 那 么 我 们 就 称 这 个 企 业 为"V" 型 企 业, 其 余 的 类 推, 对 于"V" 型 企 业, 如 炼 油 厂、 钢 铁 厂 等, 其 特 点 有: ① 最 终 产 品 的 种 类 较 原 材 料 的 种 类 大 得 多; ② 所 有 的 最 终 产 品, 其 基 本 的 加 工 过 程 相 同; ③ 企 业 一 般 是 资 金 密 集 型 且 高 度 专 业 化 的。 对 于"A" 型 企 业, 如 造 船 厂, 其 特 点 是: ① 由 许 多 制 成 的 零 部 件 装 配 成 相 对 较 少 数 目 的 成 品, 原 材 料 较 多; ② 一 些 零 部 件 对 特 殊 的 成 品 来 说 是 唯 一 的; ③ 对 某 一 成 品 来 说, 其 零 部 件 的 加 工 过 程 往 往 是 不 相 同 的; ④ 设 备 一 般 是 通 用 型 的。 而 对 于"T" 型 企 业, 如 制 锁 厂, 汽 车 制 造 厂 等。 其 特 点 主 要 包 括: ① 由 一 些 共 同 的 零 部 件 装 配 成 相 对 数 目 较 多 的 成 品; ② 许 多 成 品 的 零 部 件 是 相 同 的; ③ 零 部 件 的 加 工 过 程 通 常 是 不 相 同 的。V 型 企 业 的 工 艺 流 程 一 般 来 说 比 较 清 楚 且 设 计 简 单, 生 产 提 前 期 较 短, 企 业 的 瓶 颈 识 别 及 控 制 与 协 调 也 相 对 容 易。 而A 型 或T 型 企 业 则 与V 型 企 业 不 同, 它 们 存 在 着 物 料 清 单(BOM), 工 艺 流 程 较 复 杂, 企 业 的 在 制 品 库 存 较 高, 生 产 提 前 期 较 长, 瓶 颈 不 易 识 别, 计 划 以 及 工 序 间 的 协 调 工 作 也 非 常 困 难。 表2 -1 比 较 了"V" 型、"A" 型、"T" 型 企 业 的 不 同 特 点。
2.OPT的九条原则
OPT 的 基 本 思 想 具 体 体 现 在 九 条 原 则 上。 这 九 条 原 则 是 实 施OPT 的 基 石。OPT 有 关 生 产 计 划 与 控 制 的 算 法 和 软 件, 就 是 按 照 这 九 条 原 则 提 出 和 开 发 的。 此 外, 这 些 原 则 也 可 以 独 立 于 软 件 之 外, 直 接 用 于 指 导 实 际 的 生 产 管 理 活 动。 下 面 将 逐 条 叙 述 这 九 条 原 则。
2.1. 九条原则
原 则l 追 求 物 流 的 平 衡, 而 不 是 生 产 能 力 的 平 衡。
追 求 生 产 能 力 的 平 衡 是 为 了 是 企 业 的 生 产 能 力 得 到 充 分 利 用。 因 此 在 设 计 一 个 新 厂 时, 自 然 会 追 求 生 产 过 程 各 环 节 的 生 产 能 力 的 平 衡。 但 是 对 于 一 个 已 投 产 的 企 业, 特 别 是 多 品 种 生 产 的 企 业, 如 果 一 定 要 追 求 生 产 能 力 的 平 衡, 那 么 即 使 企 业 的 生 产 能 力 充 分 利 用 了, 但 是 产 品 并 非 都 能 恰 好 符 合 当 时 市 场 的 需 求, 必 然 有 一 部 分 要 积 压。
OPT 则 主 张 在 企 业 内 部 追 求 物 流 的 平 衡。 它 认 为 生 产 能 力 的 平 衡 实 际 是 做 不 到 的。 因 为 波 动 是 绝 对 的, 市 场 每 时 每 刻 都 在 变 化; 生 产 能 力 的 稳 定 只 是 相 对 的。 所 以 必 须 接 受 市 场 波 动 这 个 现 实, 并 在 这 种 前 提 下 追 求 物 流 平 衡。 所 谓 物 流 平 衡 就 是 使 各 个 工 序 都 与 瓶 颈 机 床 同 步, 以 求 生 产 周 期 最 短、 在 制 品 最 少。
原 则2 非 瓶 颈 资 源 的 利 用 程 度 不 由 其 本 身 决 定, 而 是 由 系 统 的 约 束 决 定 的。
系 统 的 约 束 就 是 瓶 颈。 因 为 系 统 的 产 出 是 由 所 能 经 过 瓶 颈 的 产 品 量 决 定 的, 即 瓶 颈 制 约 着 产 销 率。 而 非 瓶 颈 资 源 的 充 分 利 用 不 仅 不 能 提 高 产 销 率, 而 且 会 使 库 存 和 运 行 费 增 加。 从 图2 -2 所 示 的 瓶 颈 与 非 瓶 颈 的 四 种 基 本 关 系 中, 我 们 可 以 看 出, 关 系(a)、(b)、(c) 中 非 瓶 颈 资 源 的 利 用 程 度 是 由 瓶 颈 资 源 来 决 定 的。 如:
关 系(a): 非 瓶 颈 资 源 为 后 续 工 序, 只 能 加 工 由 瓶 颈 传 送 过 来 的 工 件, 其 使 用 率 自 然 受 瓶 颈 的 制 约;
关 系(b), 虽 然 非 瓶 颈 资 源 为 前 道 工 序, 能 够 充 分 地 使 用, 使 用 程 度 可 以 达 到100 %, 但 整 个 系 统 的 产 出 是 由 后 续 工 序, 即 瓶 颈 决 定 的, 非 瓶 颈 资 源 的 充 分 使 用 只 会 造 成 在 制 品 的 连 续 增 加, 并 不 改 变 产 出;
关 系(c), 由 于 非 瓶 颈 与 瓶 颈 资 源 的 后 续 工 序 为 装 配, 此 时 非 瓶 颈 也 能 充 分 地 使 用, 但 受 装 配 配 套 性 的 限 制, 由 非 瓶 颈 加 工 出 来 的 工 件 其 中 能 够 进 行 装 配 的, 必 然 受 到 瓶 颈 产 出 的 制 约, 多 余 部 分 也 只 能 增 加 在 制 品 库 存;
关 系(d): 非 瓶 颈 资 源 的 使 用 程 度 虽 不 受 瓶 颈 的 制 约, 但 显 然 应 由 市 场 的 需 求 来 决 定。
从 以 上 分 析, 容 易 看 出, 非 瓶 颈 资 源 的 使 用 率 一 般 不 应 该 达 到100 %。
原 则3 资 源 的" 利 用"(Utilization) 和" 活 力"(Activation) 不 是 同 义 词。
" 利 用" 是 指 资 源 应 该 利 用 的 程 度," 活 力" 是 指 资 源 能 够 利 用 的 程 度。 按 传 统 的 观 点, 一 般 是 将 资 源 能 够 利 用 的 能 力 加 以 充 分 利 用, 所 以" 利 用" 和" 活 力" 是 同 义 的。 按OPT 的 观 点, 两 者 有 着 重 要 的 区 别: 因 为 做 所 需 要 的 工 作( 应 该 做 的, 即" 利 用") 与 无 论 需 要 与 否, 最 大 程 度 可 做 的 工 作( 能 够 做 的, 即" 活 力") 之 间 是 明 显 不 同 的。 所 以 对 系 统 中 非 瓶 颈 资 源 的 安 排 使 用, 应 基 于 系 统 的 约 束。 例 如, 一 个 非 瓶 颈 资 源 能 够 达 到100 % 的 利 用 率, 但 其 后 续 资 源 如 果 只 能 承 受 其60 % 的 产 出, 则 其 另 外40 % 的 产 出, 将 变 成 在 制 品 库 存, 此 时 从 非 瓶 颈 资 源 本 身 考 察, 其 利 用 率 很 好, 但 从 整 个 系 统 的 观 点 来 看, 它 只 有60 % 的 有 效 性。 所 以" 利 用" 注 重 的 是 有 效 性, 而" 活 力" 注 重 的 则 是 能 行 性, 从 平 衡 物 流 的 角 度 出 发, 应 允 许 在 非 关 键 资 源 上 安 排 适 当 的 闲 置 时 间。
原 则4 瓶 颈 上 一 个 小 时 的 损 失 则 是 整 个 系 统 的 一 个 小 时 的 损 失。
一 般 来 说, 生 产 时 间 包 括 调 整 准 备 时 间 和 加 工 时 间。 但 在 瓶 颈 资 源 与 非 瓶 颈 资 源 上 的 调 整 准 备 时 间 的 意 义 是 不 同 的。 因 为 瓶 颈 控 制 了 产 销 率, 在 瓶 颈 上 中 断 一 个 小 时, 是 没 有 附 加 的 生 产 能 力 来 补 充 的。 而 如 果 在 瓶 颈 资 源 上 节 省 一 个 小 时 的 调 整 准 备 时 间, 则 将 能 增 加 一 个 小 时 的 加 工 时 间, 相 应 地, 整 个 系 统 增 加 了 一 个 小 时 的 产 出。 所 以, 瓶 颈 必 需 保 持100 % 的" 利 用", 尽 量 增 大 其 产 出。 为 此, 对 瓶 颈 还 应 采 取 特 别 的 保 护 措 施, 不 使 其 因 管 理 不 善 而 中 断 或 等 工。 增 大 瓶 颈 物 流 的 方 法 一 般 有 如 下 几 种:
① 减 少 调 整 准 备 时 间 和 频 率, 瓶 颈 上 的 批 量 应 尽 可 能 大;
② 实 行 午 餐 和 工 修 连 续 工 作 制, 减 少 状 态 调 整 所 需 的 时 间 损 失;
③ 在 瓶 颈 工 序 前 设 置 质 量 检 查 站, 保 证 投 入 瓶 颈 工 序 的 工 件100 % 是 合 格 品;
④ 设 置 缓 冲 环 节, 使 瓶 颈 资 源 不 受 非 瓶 颈 资 源 生 产 率 波 动 的 影 响。
原 则5 非 瓶 颈 资 源 节 省 的 一 个 小 时 无 益 于 增 加 系 统 产 销 率。
因 为 非 瓶 颈 资 源 上 除 了 生 产 时 间( 加 工 时 间 和 调 整 准 备 时 间) 之 外, 还 有 闲 置 时 间。 节 约 一 个 小 时 的 生 产 时 间, 将 增 加 一 个 小 时 的 闲 置 时 间, 而 并 不 能 增 加 系 统 产 销 率。 当 然, 如 果 节 约 了 一 个 小 时 的 生 产 时 间, 可 以 减 少 加 工 批 量, 加 大 批 次, 以 降 低 在 制 品 库 存 和 生 产 提 前 期。 但 这 些 结 果 能 在 多 大 程 度 上 有 益 于 系 统 追 求 的 根 本 目 标, 依 然 牢 牢 受 制 于 瓶 颈 资 源。
原 则6 瓶 颈 控 制 了 库 存 和 产 销 率。
因 为, 产 销 率 指 的 是 单 位 时 间 内 生 产 出 来 并 销 售 出 去 的 产 品 所 创 造 的 利 润 额, 所 以, 很 明 显 它 受 到 企 业 的 生 产 能 力 和 市 场 的 需 求 量 这 两 方 面 的 制 约, 即 它 们 受 由 内 部 瓶 颈 和 外 部 瓶 颈 所 控 制 的。 如 果 瓶 颈 存 在 于 企 业 内 部, 表 明 企 业 的 生 产 能 力 不 足, 相 应 的 产 销 率 也 受 到 限 制; 而 如 果 当 企 业 所 有 的 资 源 都 能 维 持 高 于 市 场 需 求 的 能 力, 那 么, 则 市 场 需 求 就 成 了 瓶 颈。 这 时, 即 使 企 业 能 多 生 产, 但 由 于 市 场 承 受 能 力 不 足, 产 销 率 也 不 能 增 加。
同 时, 由 于 瓶 颈 控 制 了 产 销 率, 所 以 企 业 的 非 瓶 颈 应 与 瓶 颈 同 步, 它 们 的 库 存 水 平 只 要 能 维 持 瓶 颈 上 的 物 流 连 续 稳 定 即 可, 过 多 的 库 存 只 是 浪 费, 这 样, 瓶 颈 也 就 相 应 地 控 制 了 库 存。
以 上 六 条 原 则 都 是 涉 及 资 源 的。
原
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