生產(chǎn)運(yùn)作管理-第十章-OPT.ppt

1、第11章 最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)Optimized Production Technology,第1節(jié) OPT的提出,時(shí)間70年代末期 人物以色列的物理學(xué)家 - Eli Goldratt 提出 提高企業(yè)產(chǎn)出率 理論依據(jù)：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(chǎn)時(shí)刻表：Optimized Production Timetables,后指最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)：Optimized Production Technology）。OPT是Goldratt博士和其他三個(gè)以色列籍合作者創(chuàng)立的，他們?cè)?979年下半年把它帶到美國(guó)，成立了Cre

2、ative Output公司。 接下去的七年中，OPT有關(guān)軟件得到發(fā)展，同時(shí)OPT管理理念和規(guī)則（如鼓緩沖器繩子的計(jì)劃、控制系統(tǒng)）成熟起來(lái)。Creative Output公司的發(fā)展幾起幾落，后關(guān)閉。OPT的軟件所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給一家名為Scheduling Technology Group的英國(guó)公司。1986年后半年，Goldratt博士和Robert E. Fox共同創(chuàng)立Goldratt研究機(jī)構(gòu)，經(jīng)過(guò)十年發(fā)展演進(jìn)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(shū)引起了讀者的廣泛興趣和實(shí)施這套理念的熱情。TOC最初被人們理解為對(duì)

3、制造業(yè)進(jìn)行管理、解決瓶頸問(wèn)題的方法，后來(lái)幾經(jīng)改進(jìn)，發(fā)展出以“產(chǎn)銷率、庫(kù)存、運(yùn)行費(fèi)”為基礎(chǔ)的指標(biāo)體系，逐漸形成為一種面向增加產(chǎn)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(dāng)更多的人開(kāi)始知道和了解TOC的時(shí)候，TOC又發(fā)展出用來(lái)邏輯化、系統(tǒng)化解決問(wèn)題的思維過(guò)程（Thinking Process, 即TP）。所以，今天的TOC，就象當(dāng)年的OPT在管理理念和軟件兩個(gè)方面共同發(fā)展一樣，它既是面向產(chǎn)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(biāo),OPT的主要貢獻(xiàn)之一 ：財(cái)務(wù)指標(biāo) 作業(yè)指標(biāo) 財(cái)務(wù)指標(biāo)： 凈利潤(rùn) 投資收益率 現(xiàn)金流量 作業(yè)指標(biāo)：

4、 產(chǎn)銷率產(chǎn)銷率指單位時(shí)間內(nèi)企業(yè)獲取的利潤(rùn)額，是OPT對(duì)企業(yè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的關(guān)鍵度量標(biāo)準(zhǔn) 庫(kù)存 運(yùn)行費(fèi),企業(yè)目標(biāo) 現(xiàn)在和將來(lái)都能賺錢(qián) 財(cái)務(wù)指標(biāo) 凈利潤(rùn) 投資收益率 現(xiàn)金流量 作業(yè)指標(biāo) 產(chǎn)銷率 庫(kù)存 運(yùn)行費(fèi)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(chǎn)品P經(jīng)過(guò)A、B兩道工序加工 原材料 A B 市場(chǎng) 15件/周 20件/周 25件/周 瓶頸工序：指的是實(shí)際生產(chǎn)能力小于或等于生產(chǎn)負(fù)荷的資源。 關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)和非關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)品裝配,部件裝配,部件裝配,關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò),非關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò),瓶頸工序,產(chǎn)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(chǎn)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(yǔ) 瓶頸上損失一小時(shí)則是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)小時(shí)的損失 非瓶頸獲得的一個(gè)小時(shí)是毫無(wú)意義的,（續(xù)）,瓶頸控制了庫(kù)存和產(chǎn)銷率 轉(zhuǎn)運(yùn)批量可以不等于（在許多時(shí)候應(yīng)該不等于）加工批量 加工批量應(yīng)是可變的，而不是固定的 排作業(yè)計(jì)劃時(shí)應(yīng)同時(shí)兼顧所有的約束，提前期是作業(yè)計(jì)劃的結(jié)果，而不是預(yù)定值,第5節(jié) OPT的應(yīng)用,OPT應(yīng)用的五個(gè)主要步驟: 辨別系統(tǒng)的約束 決定如何開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的約束 使其他的工作服從于開(kāi)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?gòu)牡?步做起。,例：

6、考慮如下圖所示的生產(chǎn)過(guò)程。兩個(gè)產(chǎn)品P和Q，每周的需求量為100件P，50件Q。售價(jià)分別為P：￥90/件，Q：￥100/件。有4個(gè)工作中心：A、B、C、D，每個(gè)工作中心都有一臺(tái)機(jī)器，每周運(yùn)行2400分鐘。需要3種原材料，原材料的成本及加工路線見(jiàn)下表。求解利潤(rùn)最大的生產(chǎn)組合。,應(yīng)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(jì)算機(jī)器的負(fù)荷，如上表，機(jī)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(kāi)系統(tǒng)的約束。TOC是建立在系統(tǒng)的績(jī)效是由資源約束決定的，因此TOC主要是使資源約束對(duì)目標(biāo)貢獻(xiàn)最大化。拓開(kāi)B意味著，使在B上消耗的單位

7、產(chǎn)品產(chǎn)出最大化。如：,所以，在生產(chǎn)QV之前應(yīng)盡可能多地生產(chǎn)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(chǎn)30件Q。 Step 3 使其他的工作服從于開(kāi)發(fā)系統(tǒng)約束的決定。意思是使其他工作配合拓開(kāi)系統(tǒng)的約束，如材料采購(gòu)、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(jī)效，如降低調(diào)整時(shí)間，采取預(yù)防維修等?；蛘?，把貢獻(xiàn)最低的產(chǎn)品放到最后安排，如上面對(duì)Q的處理。 Step 5 如果約束被打破，再?gòu)牡?步做起。如：,資源A成為約束，原來(lái)的約束B(niǎo)已經(jīng)被打破了。于是又返回到第一步。如果沒(méi)有這一步，人們還以B為約束控制系統(tǒng)運(yùn)行，影響了進(jìn)一步改進(jìn)。,假設(shè)

8、市場(chǎng)對(duì)P、Q的需求量上升了：每周分別為132和66件，而且通過(guò)努力，使用B的單位時(shí)間也下降1/3，這時(shí)：,DBR系統(tǒng) Drum-鼓點(diǎn)，Buffer-緩沖器，Rope-繩子 DBR系統(tǒng)是應(yīng)用OPT另一個(gè)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(chǎn)線的瓶瓶(constraint)之總產(chǎn)出率(throughput)為最大 鼓(rum)：由瓶瓶決定的生產(chǎn)速率 緩沖(Buffer)：彌補(bǔ)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(diào)節(jié)投料速度，使瓶頸制程的速率極大,識(shí)別企業(yè)的真正約束

9、（瓶頸）所在 基于瓶頸約束，建立產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)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(chē)公司電器分部,對(duì)于福特汽車(chē)公司的電器分部來(lái)說(shuō)，他們已想盡了所有他們所知的辦法來(lái)縮短生產(chǎn)提前期，平均為10.6天。他們?nèi)サ饺毡救〗?jīng)，能學(xué)的地方都學(xué)了，回來(lái)便開(kāi)始實(shí)施JIT，把提前期減到了8.5天?？蛇@時(shí)日本又已經(jīng)把這個(gè)數(shù)字壓縮到了8天。這回福特公司電器分部實(shí)施了TOC，一年后提前期降至2.2天，這個(gè)數(shù)字在以前是不可想象的，因?yàn)槊總€(gè)零部件總有它的一段加工時(shí)間?，F(xiàn)在輪到日本人來(lái)向他們?nèi)〗?jīng)了。當(dāng)然這個(gè)改進(jìn)的過(guò)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(gè)班次以內(nèi)（即低于16個(gè)小時(shí)）。有

10、人可能懷疑這種進(jìn)步是以其他方面的退步為代價(jià)的，而事實(shí)上，他們的顧客需求增加了300，對(duì)合理化建議的采納時(shí)間從150天降至10天，計(jì)劃提前期從16天降至5天又到1天。他們的確實(shí)現(xiàn)了今天安排明天就投產(chǎn)。,第6節(jié) OPT，MRP，JIT的比較,一、TOC與MRP II、JIT產(chǎn)生背景比較,二、 TOC與MRP II、JIT運(yùn)用準(zhǔn)則比較,三、TOC與MRP II、JIT管理手段比較,四、TOC與MRP II、JIT結(jié)合使用的必要性,我國(guó)企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(nèi)部 企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模雖然不太大，但普遍具有大量生產(chǎn)模式下

11、的大企業(yè)病，即機(jī)構(gòu)臃腫，管理效率低下； 企業(yè)計(jì)劃決策的速度慢，影響了企業(yè)的應(yīng)變速度；企業(yè)內(nèi)信息傳輸緩慢，溝通不及時(shí)； 以高庫(kù)存量保證連續(xù)生產(chǎn)，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(méi)有完全形成企業(yè)之間規(guī)范的業(yè)務(wù)往來(lái)關(guān)系，企業(yè)之間的往來(lái)（如合同執(zhí)行、付款等）缺乏嚴(yán)格的管理； 企業(yè)間無(wú)明確且真正密切的合作關(guān)系，大而全、小而全的企業(yè)往往缺乏協(xié)作精神； 生產(chǎn)尚不成熟，供應(yīng)的及時(shí)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(zhì)上都內(nèi)涵了先進(jìn)的管理思想，對(duì)我國(guó)企業(yè)可以產(chǎn)生現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)效益。 MRP II與JIT較早引入我國(guó)，在企業(yè)實(shí)踐中也總結(jié)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(jù)生產(chǎn)線上的能力制定計(jì)劃的，但能力平衡時(shí)必然有一定的誤差，為了應(yīng)付企業(yè)能力中的不確定因素，必須在提前期等指標(biāo)上留有一定的寬裕度，必然存在著一定的浪費(fèi)，這就使MRP II招致了一些“期”的批評(píng)。 人員附屬于生產(chǎn)線，積極性難以充分發(fā)揮。 重視事前計(jì)劃，現(xiàn)場(chǎng)得不到充分的重視，易使管理人員產(chǎn)生惰性，不利于持續(xù)不斷地改善管理。,（2）JIT在生產(chǎn)管理中追求消滅一切浪費(fèi)，但在我國(guó)目前的市場(chǎng)環(huán)境中難以全面實(shí)現(xiàn)。 多數(shù)企業(yè)面臨的市場(chǎng)需求都有較大的波動(dòng)與不確定性，難以直接面對(duì)客戶組織生產(chǎn)。 市場(chǎng)對(duì)

13、企業(yè)的原材料供應(yīng)難以真正準(zhǔn)時(shí)、有效，整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施看板管理較為困難。 所以，在引入TOC這一管理理論與技術(shù)時(shí)，注意借鑒MRP II、JIT應(yīng)用中出現(xiàn)的歷史問(wèn)題，結(jié)合企業(yè)具體實(shí)際，三者互通有無(wú)，對(duì)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(jié)合的系統(tǒng)可以考慮在企業(yè)級(jí)的生產(chǎn)計(jì)劃中應(yīng)用MRP II，計(jì)劃周期可以為周，車(chē)間級(jí)的作業(yè)計(jì)劃由TOC中的DBR來(lái)完成，計(jì)劃周期可以為天，對(duì)重點(diǎn)控制的環(huán)節(jié)還可以進(jìn)一步細(xì)化。兩者的結(jié)合在于，BOM、工序描述、資源能力等數(shù)據(jù)的共享和溝通。,案例：MRPII/JIT/TOC集成,1、背景：廣東省新會(huì)市某不銹鋼制品有限公司 成立于1998年，投資約200

14、0多萬(wàn)美元 占地20多萬(wàn)平方米，有10個(gè)生產(chǎn)廠房 主要業(yè)務(wù)：面向海外市場(chǎng)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(chǎn)設(shè)施：國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的流水線，包括CAD，CAPP，CAM等,2、生產(chǎn)與運(yùn)作中的主要問(wèn)題 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)準(zhǔn)備嚴(yán)重拖期，并影響隨后的生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)十分混亂，車(chē)間在制品堆積如山，數(shù)目不清，質(zhì)量很差，員工士氣低落 客戶滿意度低，經(jīng)常遭投訴 公司總是不能按期交付產(chǎn)品并因此每月蒙受數(shù)十萬(wàn)元的損失,3、主要改進(jìn)措施 轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作的基本思路 根據(jù)TOC理論對(duì)企業(yè)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)品和生產(chǎn)能力不足，而企業(yè)企圖通過(guò)增加成品和半成品的數(shù)量和種類來(lái)改善交貨狀況。企業(yè)部分人員單純追求生產(chǎn)效率，不按實(shí)際能力安排各項(xiàng)工作等 改進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)管理工作 改善生產(chǎn)計(jì)劃與控制工作 針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在制品堆積如山而裝配線上又有物料短缺的問(wèn)題，加強(qiáng)生產(chǎn)計(jì)劃工作的管理 新成立生產(chǎn)計(jì)劃部門(mén)，主要是實(shí)施MRPII 運(yùn)用TOC理論，發(fā)現(xiàn)唯一關(guān)鍵資源：某重型加工設(shè)備中頻加熱摩擦打底的加工設(shè)備,從制定關(guān)鍵設(shè)備的作業(yè)計(jì)劃開(kāi)始，前向排序和后向排序，制定所有設(shè)備的作業(yè)計(jì)劃，按照瓶頸工序