生產運作管理-第十章-OPT.ppt

1、第11章 最優(yōu)生產技術Optimized Production Technology,第1節(jié) OPT的提出,時間70年代末期 人物以色列的物理學家 - Eli Goldratt 提出 提高企業(yè)產出率 理論依據：資源約束理論(TOC) Theory of Constrain,TOC的形成歷史和發(fā)展現(xiàn)狀,約束理論根植于OPT（原指最優(yōu)生產時刻表：Optimized Production Timetables,后指最優(yōu)生產技術：Optimized Production Technology）。OPT是Goldratt博士和其他三個以色列籍合作者創(chuàng)立的，他們在1979年下半年把它帶到美國，成立了Cre

2、ative Output公司。 接下去的七年中，OPT有關軟件得到發(fā)展，同時OPT管理理念和規(guī)則（如鼓緩沖器繩子的計劃、控制系統(tǒng)）成熟起來。Creative Output公司的發(fā)展幾起幾落，后關閉。OPT的軟件所有權轉讓給一家名為Scheduling Technology Group的英國公司。1986年后半年，Goldratt博士和Robert E. Fox共同創(chuàng)立Goldratt研究機構，經過十年發(fā)展演進出我們今天所知的TOC。,TOC首先是作為一種制造管理理念出現(xiàn)。The Goal、The Race這兩本最初介紹TOC的書引起了讀者的廣泛興趣和實施這套理念的熱情。TOC最初被人們理解為對

3、制造業(yè)進行管理、解決瓶頸問題的方法，后來幾經改進，發(fā)展出以“產銷率、庫存、運行費”為基礎的指標體系，逐漸形成為一種面向增加產銷率而不是傳統(tǒng)的面向減少成本的管理理論和工具，并最終覆蓋到企業(yè)管理的所有職能方面 1991 年，當更多的人開始知道和了解TOC的時候，TOC又發(fā)展出用來邏輯化、系統(tǒng)化解決問題的思維過程（Thinking Process, 即TP）。所以，今天的TOC，就象當年的OPT在管理理念和軟件兩個方面共同發(fā)展一樣，它既是面向產銷率的管理理念，又是一系列的思維工具。,第2節(jié) OPT的目標,OPT的主要貢獻之一 ：財務指標 作業(yè)指標 財務指標： 凈利潤 投資收益率 現(xiàn)金流量 作業(yè)指標：

4、 產銷率產銷率指單位時間內企業(yè)獲取的利潤額，是OPT對企業(yè)目標實現(xiàn)程度的關鍵度量標準 庫存 運行費,企業(yè)目標 現(xiàn)在和將來都能賺錢 財務指標 凈利潤 投資收益率 現(xiàn)金流量 作業(yè)指標 產銷率 庫存 運行費用 制造周期,第3節(jié) OPT的主要概念,瓶頸工序與非瓶頸工序 例：產品P經過A、B兩道工序加工 原材料 A B 市場 15件/周 20件/周 25件/周 瓶頸工序：指的是實際生產能力小于或等于生產負荷的資源。 關鍵資源網絡和非關鍵資源網絡,產品裝配,部件裝配,部件裝配,關鍵資源網絡,非關鍵資源網絡,瓶頸工序,產品,原材料,零件 工藝 路線,第4節(jié) OPT的九條原則,平衡物流，而不是平衡生產能力 非

5、瓶頸資源的利用程度不是由它們自己的潛力決定的，而是由系統(tǒng)的約束決定的 資源的利用(Utilization)和活力(Activation)不是同義語 瓶頸上損失一小時則是整個系統(tǒng)的一個小時的損失 非瓶頸獲得的一個小時是毫無意義的,（續(xù)）,瓶頸控制了庫存和產銷率 轉運批量可以不等于（在許多時候應該不等于）加工批量 加工批量應是可變的，而不是固定的 排作業(yè)計劃時應同時兼顧所有的約束，提前期是作業(yè)計劃的結果，而不是預定值,第5節(jié) OPT的應用,OPT應用的五個主要步驟: 辨別系統(tǒng)的約束 決定如何開發(fā)系統(tǒng)的約束 使其他的工作服從于開發(fā)系統(tǒng)約束的決定 提升系統(tǒng)的約束 如果約束被打破，再從第1步做起。,例：

6、考慮如下圖所示的生產過程。兩個產品P和Q，每周的需求量為100件P，50件Q。售價分別為P：￥90/件，Q：￥100/件。有4個工作中心：A、B、C、D，每個工作中心都有一臺機器，每周運行2400分鐘。需要3種原材料，原材料的成本及加工路線見下表。求解利潤最大的生產組合。,應用OPT各步驟示例,Step 1 辨別系統(tǒng)的約束。要辨別系統(tǒng)的約束，需要計算機器的負荷，如上表，機器B是瓶頸。如果要滿足P、Q的每周需求量，B需要另外25%的能力。 Step 2 決定如何拓開系統(tǒng)的約束。TOC是建立在系統(tǒng)的績效是由資源約束決定的，因此TOC主要是使資源約束對目標貢獻最大化。拓開B意味著，使在B上消耗的單位

7、產品產出最大化。如：,所以，在生產QV之前應盡可能多地生產P（即100件）。100件P消耗B的1500分鐘，剩下900分鐘用于Q，只能生產30件Q。 Step 3 使其他的工作服從于開發(fā)系統(tǒng)約束的決定。意思是使其他工作配合拓開系統(tǒng)的約束，如材料采購、工作中心排序等。 Step 4 提升系統(tǒng)的約束。盡可能采取措施提高約束的績效，如降低調整時間，采取預防維修等。或者，把貢獻最低的產品放到最后安排，如上面對Q的處理。 Step 5 如果約束被打破，再從第1步做起。如：,資源A成為約束，原來的約束B已經被打破了。于是又返回到第一步。如果沒有這一步，人們還以B為約束控制系統(tǒng)運行，影響了進一步改進。,假設

8、市場對P、Q的需求量上升了：每周分別為132和66件，而且通過努力，使用B的單位時間也下降1/3，這時：,DBR系統(tǒng) Drum-鼓點，Buffer-緩沖器，Rope-繩子 DBR系統(tǒng)是應用OPT另一個重要思想和工具。如圖：,A,B,F,E,C,D,資源約束D,繩子R,緩沖器B,DBR控制,目的：使生產線的瓶瓶(constraint)之總產出率(throughput)為最大 鼓(rum)：由瓶瓶決定的生產速率 緩沖(Buffer)：彌補不確定性使瓶瓶速率極大 繩(Rope)：從瓶瓶到最前制程(gate way operation)的溝通，用以調節(jié)投料速度，使瓶頸制程的速率極大,識別企業(yè)的真正約束

9、（瓶頸）所在 基于瓶頸約束，建立產品出產計劃 緩沖器的管理與控制 平衡物料流 “推”、“拉”并用,案例: 福特汽車公司電器分部,對于福特汽車公司的電器分部來說，他們已想盡了所有他們所知的辦法來縮短生產提前期，平均為10.6天。他們去到日本取經，能學的地方都學了，回來便開始實施JIT，把提前期減到了8.5天?？蛇@時日本又已經把這個數字壓縮到了8天。這回福特公司電器分部實施了TOC，一年后提前期降至2.2天，這個數字在以前是不可想象的，因為每個零部件總有它的一段加工時間?，F(xiàn)在輪到日本人來向他們取經了。當然這個改進的過程還在繼續(xù)，今天福特公司電器分部已把提前期降至兩個班次以內（即低于16個小時）。有

10、人可能懷疑這種進步是以其他方面的退步為代價的，而事實上，他們的顧客需求增加了300，對合理化建議的采納時間從150天降至10天，計劃提前期從16天降至5天又到1天。他們的確實現(xiàn)了今天安排明天就投產。,第6節(jié) OPT，MRP，JIT的比較,一、TOC與MRP II、JIT產生背景比較,二、 TOC與MRP II、JIT運用準則比較,三、TOC與MRP II、JIT管理手段比較,四、TOC與MRP II、JIT結合使用的必要性,我國企業(yè)在市場競爭的壓力下，管理水平已有一定程度的提高，但仍未擺脫舊的管理模式與落后的管理手段。具體表現(xiàn)在： 1.企業(yè)內部 企業(yè)生產規(guī)模雖然不太大，但普遍具有大量生產模式下

11、的大企業(yè)病，即機構臃腫，管理效率低下； 企業(yè)計劃決策的速度慢，影響了企業(yè)的應變速度；企業(yè)內信息傳輸緩慢，溝通不及時； 以高庫存量保證連續(xù)生產，難以降低成本； 員工的積極性和創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮。 2.企業(yè)外部 沒有完全形成企業(yè)之間規(guī)范的業(yè)務往來關系，企業(yè)之間的往來（如合同執(zhí)行、付款等）缺乏嚴格的管理； 企業(yè)間無明確且真正密切的合作關系，大而全、小而全的企業(yè)往往缺乏協(xié)作精神； 生產尚不成熟，供應的及時性往往得不到保證。,TOC與MRP II、JIT之間雖有顯著的區(qū)別，但本質上都內涵了先進的管理思想，對我國企業(yè)可以產生現(xiàn)實的經濟效益。 MRP II與JIT較早引入我國，在企業(yè)實踐中也總結出了各自的

12、一些不適用之處，具體表現(xiàn)在： （1）MRP II要真正發(fā)揮企業(yè)的最大效能，仍存在一些局限。 MRP II系統(tǒng)雖然是根據生產線上的能力制定計劃的，但能力平衡時必然有一定的誤差，為了應付企業(yè)能力中的不確定因素，必須在提前期等指標上留有一定的寬裕度，必然存在著一定的浪費，這就使MRP II招致了一些“期”的批評。 人員附屬于生產線，積極性難以充分發(fā)揮。 重視事前計劃，現(xiàn)場得不到充分的重視，易使管理人員產生惰性，不利于持續(xù)不斷地改善管理。,（2）JIT在生產管理中追求消滅一切浪費，但在我國目前的市場環(huán)境中難以全面實現(xiàn)。 多數企業(yè)面臨的市場需求都有較大的波動與不確定性，難以直接面對客戶組織生產。 市場對

13、企業(yè)的原材料供應難以真正準時、有效，整個系統(tǒng)實施看板管理較為困難。 所以，在引入TOC這一管理理論與技術時，注意借鑒MRP II、JIT應用中出現(xiàn)的歷史問題，結合企業(yè)具體實際，三者互通有無，對于企業(yè)健康、有序地提高管理水平是十分必要的。MRP II與TOC結合的系統(tǒng)可以考慮在企業(yè)級的生產計劃中應用MRP II，計劃周期可以為周，車間級的作業(yè)計劃由TOC中的DBR來完成，計劃周期可以為天，對重點控制的環(huán)節(jié)還可以進一步細化。兩者的結合在于，BOM、工序描述、資源能力等數據的共享和溝通。,案例：MRPII/JIT/TOC集成,1、背景：廣東省新會市某不銹鋼制品有限公司 成立于1998年，投資約200

14、0多萬美元 占地20多萬平方米，有10個生產廠房 主要業(yè)務：面向海外市場加工中高檔不銹鋼廚具、餐具等。海外客商提供圖紙、樣品等，由該公司加工 生產設施：國內最先進的流水線，包括CAD，CAPP，CAM等,2、生產與運作中的主要問題 新產品開發(fā)和生產準備嚴重拖期，并影響隨后的生產過程的正常運行 生產現(xiàn)場十分混亂，車間在制品堆積如山，數目不清，質量很差，員工士氣低落 客戶滿意度低，經常遭投訴 公司總是不能按期交付產品并因此每月蒙受數十萬元的損失,3、主要改進措施 轉變企業(yè)生產運作的基本思路 根據TOC理論對企業(yè)進行了分析，發(fā)現(xiàn)實際產品和生產能力不足，而企業(yè)企圖通過增加成品和半成品的數量和種類來改善交貨狀況。企業(yè)部分人員單純追求生產效率，不按實際能力安排各項工作等 改進產品研發(fā)管理工作 改善生產計劃與控制工作 針對生產現(xiàn)場在制品堆積如山而裝配線上又有物料短缺的問題，加強生產計劃工作的管理 新成立生產計劃部門，主要是實施MRPII 運用TOC理論，發(fā)現(xiàn)唯一關鍵資源：某重型加工設備中頻加熱摩擦打底的加工設備,從制定關鍵設備的作業(yè)計劃開始，前向排序和后向排序，制定所有設備的作業(yè)計劃，按照瓶頸工序