瓶颈管理.ppt

2013.01.15,瓶颈管理,2,什么是瓶颈管理？,TOC是一套管理理念与管理工具的集合，它把企业在实现其目标过程中现存的或潜伏的制约因素称为“瓶颈”或“限制”，通过逐个识别和消除这些“瓶颈”，使得企业的改进方向与改进策略明确化，从而达到帮助企业更有效地实现其目标的目的。,3,什么是瓶颈管理？,TOC概念的五个层次理论核心层企业的目标、衡量标准、瓶颈概念和管理原则等。管理技术层早期发展的应用于生产制造环境的DBR。可以广泛地应用于组织、企业甚至个人以有效地识别并消除实现目标过程中的瓶颈的一套思维流程（ThinkingProcess，TP）Whattochange？Whattochangeto?Howtocausethechange?基础工具层TOC注重日常管理的顺利开展，视其为成功消除瓶颈的必备条件和基础工作，与其他管理思想如有效沟通、双赢地解决冲突、团队协作和持续改进等相互支持，融会贯通。,4,什么是瓶颈管理？,TOC概念的五个层次应用实践层TOC在企业的广泛应用总结出各自应用领域的具有创新性的实证方案。应用领域涉及企业的战略定位、生产、分销和项目管理等。支撑环境层以TOC为管理思想内涵的管理软件已经在西方国家得到较广泛的应用。软硬件、业务数据及企业管理人员的经验相结合，成为TOC管理思想得以落实的支撑环境。,5,什么是瓶颈管理？,6,什么是瓶颈管理？,发展历程及现状OPT由Dr.Goldratt和其他三个以色列籍合作者创立于1970s并于1979年下半年带到美国，成立了CreativeOutput公司以研究如何通过计算机的算法实现OPT的管理思想。接下来的7年中，OPT管理理念和规则日益成熟，有关软件得到发展。CreativeOutput公司几经起伏后关闭。OPT软件所有权转让给SchedulingTechnologyGroup的英国公司。1986年后半年，Drs.GoldrattandRobertE.Fox共同除了GoldrattResearchInstitute。OPT的理念经10年的发展逐步演进为众所周知的TOC。,7,什么是瓶颈管理？,发展历程1984年TheGoal一书最早介绍了TOC在制造业环境下的应用。1980s后期，TOC发展出以“产销率、库存和运作费用”为基础的衡量标准，逐渐形成为一种面向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其他职能方面。1991年，TOC的可操作性进一步增强，发展出用来按照逻辑顺序、系统化解决问题的思维过程TP。TOC既是面向产销率的管理理念又是一系列管理技术的集合。,8,什么是瓶颈管理？,9,什么是瓶颈管理？西方对TOC的重视,APICS(AmericanProductandInventoryControlSociety)对TOC的有效性和重要性给予了充分肯定，于1995年成立专门的研究小组CMSIG(ContraintManagementSpecialInterestGroup)，以举行国际性年会和出版刊物的形式进行TOC思想及实践经验的交流。TOC在不同行业的成功应用案例的涌现。TOC研究的市场竞争开始出现。相应软件产品的开发与应用。,10,什么是瓶颈管理？与其它概念的比较,11,瓶颈管理的核心理念是什么？企业的最终目标是什么？,在现在、也在将来,赚取更多的利润！,12,瓶颈管理的核心理念是什么？衡量企业能否赚钱的三个常用指标?,净利润(NetProfit,NP)企业赚取利润的绝对量。投资收益率(ReturnonInvestment,ROI)一定时期的收益与投资的比。现金流量(CashFlow,CF)短期内收入与支出的现金。,13,瓶颈管理的核心理念是什么？衡量企业能否赚钱的三个常用指标的弊端,决策预期效果的滞后性决策的效果只有在年末或季度末的财务数据中才能显现出来。局部标准与全局优化的不一致性旨在提高净利润或投资收益率的局部做法通常与全局优化的目标脱节。直接指导生产的不适应性三个指标主要考虑的是对现有整体资源的有效利用和安排，与生产的指导不直接相关。,14,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念,产销率(Throughput,T)一个系统通过实现产品或劳务的销售来盈利的速度T不是一般的通过率或产出率，而是单位时间内，从产品的销售收入(S)中扣除原材料、零部件的采购、分包费用之后的企业所得到的利润额，既通过实现产品销售来获取赢余的速率。从销售收入中扣除的那部分费用总称为纯变动费用(TrulyVariableExpenses,TVE)，所以单位时间内T与销售收入间的关系为TSTVE,15,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念,产销率(Throughput,T)有效产出必须把产成品与卖出品区别开来。在制品和未销售出去的产成品只能是库存，不能带来T的增加。只有那些销售出去的产品才能真正给企业带来利润。产销率衡量了企业在单位时间内能够生产、销售产品而最终获利多少的能力。,16,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC作业指标体系中的三个概念,库存(Inventory,I)指一切暂时不用的资源如原材料、在制品、未折旧的固定资产和未销售出去的产成品等。运作费用(OperatingExpenses,OE)生产系统将库存转化为产销率过程中的一切花费，包括所有的直接费用和间接费用，如人工费、销售费用和管理费用等。从货币的角度，T是要进入系统中的钱，I是存放在系统中的钱，而OE则是将I转变成T而付出的钱。,17,瓶颈管理的核心理念是什么？T，I，OE与NP，ROI和CF的关系,NPTOEROI（TOE）/I,18,瓶颈管理的核心理念是什么？T，I，OE与NP，ROI和CF的关系,通常，I降低可以导致OE减少，而OE减少可导致NP、ROI和CF的增加从而使企业赚钱。通过降低I来减少OE的作用随着I的降低而减弱。TOC：通过减少库存和运作费用来实现多赚钱的目的是有限度的，因为极限情形也只能是把I和OE减少到0，而通过增加产销率来增加利润却有着无限的可能。,19,瓶颈管理的核心理念是什么？究竟哪里是瓶颈？,TOC认为，对于任何一个由多个相关环节构成的系统来讲，是那个产出率最低的环节决定着整个系统的产出水平。在企业的整个经营业务流程中，任何一个环节只要它阻碍了企业去更大程度地增加产销率或减少库存和运作费用，那么它就是一个限制或瓶颈。瓶颈可能来源于企业的内部，也可能来源于企业外部。瓶颈的三种类型资源(Resources)市场(Markets)法规(Policies)，环保法规由于法规自身所具有的强制性，企业对来自资源和市场的瓶颈进行改造的可能性要大得多。,20,瓶颈管理的核心理念是什么？瓶颈资源,瓶颈资源实际生产能力小于或等于生产负荷（或对其的需求量）的资源出现瓶颈的六种典型情况部分生产资源的生产能力低于市场需求所用生产资源的生产能力低于市场需求所用生产资源的生产能力高于市场需求添加新的生产资源或改进工艺时，对瓶颈资源产生的影响通过外包加工提高生产能力时，对瓶颈资源产生的影响通过营销等措施使市场需求提高时，对瓶颈资源产生的影响,21,瓶颈管理的核心理念是什么？瓶颈资源,22,制造的基本类型,XY市场（A）瓶颈供给非瓶颈,YX市场（B）非瓶颈供给瓶颈,X：瓶颈Y：非瓶颈,分类的价值在于分析和控制生产过程时可以把问题大大简化，不需要对各非瓶颈作业进行跟踪与调度。而把注意力集中在瓶颈作业的控制上。,23,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的管理思想,生产能力小于市场需求的资源不一定为瓶颈资源。首先抓重中之重，使最严重的制约因素凸显出来从而消除了避重就轻和一刀切等管理弊病发生的可能性。短期效果是抓大放小，长期效果是大问题和小问题都没有忽略，从而企业整体水平和管理水平日益提高。任何企业只应该存在少数的瓶颈资源，从而避免了管理者陷入大量的事务处理中而不能自拔。瓶颈是动态飘移的，应避免管理者的惰性。TOC根据不同类型物流的特点对企业进行分类，从而为企业准确识别出各自的限制所在提供帮助并对其进行有针对性的计划与控制。,24,企业的VAT分类,25,企业的VAT分类,26,27,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,不要平衡生产能力而要平衡物流平衡生产能力可以提高其利用率但可能导致部分在制品的积压。平衡物流则使各个工序与瓶颈资源同步以使生产周期最短，在制品最少。非瓶颈资源的利用水平不是由自身潜在力所决定，而是由系统中的其他限制来决定瓶颈资源制约着系统的产出能力，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作费用增加。,28,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,资源的利用和活力是两个概念利用(Utilization)指资源应该利用的程度活力(Activation)指资源能够被利用的最大程度所需要做的工作（利用）与无论需要与否都最大程度地去做（活力）之间明显不同对系统中非瓶颈的安排应基于系统的瓶颈应允许在非瓶颈资源上有适当的闲置时间,29,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,瓶颈损失1小时等于整个系统损失1小时瓶颈资源必须保持100的利用率以最大化产出增大瓶颈资源物流的方法减少调整准备时间和频率，瓶颈资源上的批量应尽可能大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在瓶颈资源前设置质量检查环节，保证投入瓶颈资源的工作100为合格品设置缓冲环节，使瓶颈资源不受非瓶颈资源生产率波动的影响,30,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,非瓶颈上节约1小时无益于系统产销率的增加瓶颈决定了系统的产销率和库存企业的产销率由资源瓶颈和市场瓶颈所控制理想的库存水平应能维持瓶颈上物流的连续和稳定，过多的库存是浪费,31,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,转运批量在大多数情况下不等于加工批量转运批量：工序间运送一批零件的数量加工批量：经过一次调整后所加工的同种零件数量确定加工批量要考虑的因素资源的合理利用（减少设备的调整次数）合理的在制品库存（减少资金积压和在制品费用）确定转运批量要考虑的因素提高生产过程的连续性、平行性减少工序间的等待时间和减少运输工作量与运输费用为使产销率最大，瓶颈资源上的加工批量要大在制品库存不应增加，所以非瓶颈资源上的加工批量要小,32,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,批量大小应是可变的而不应是固定的转运批量是从在制品的角度考虑的，而加工批量是从资源类型的角度考虑的同一种工件在瓶颈资源和非瓶颈资源上加工时可以采用不同的加工批量；在不同的工序间传送时可以采用不同的运输批量,33,瓶颈管理的核心理念是什么？TOC的9条管理原则,编排作业计划时应考虑系统的资源瓶颈，提前期只是作业计划的一个产生结果而不应是预定值MRPII的资源排序确定批量、计算提前期、排序、能力验算按预先制定的提前期用无限能力计划法排序TOC考虑计划期内的系统资源瓶颈用有限能力计划法先安排瓶颈资源上加工的关键件的生产进度，以瓶颈资源为基准把瓶颈资源之前、之间和之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定并进行一定的优化；然后编排非关键件的作业计划TOC中的提前期是批量、优先级和其他因素的函数，是编排资源计划产生的结果,34,瓶颈管理的实用方法计划与控制,TOC认为：一个企业计划与控制的目标就是寻求顾客需求与企业能力的最佳配合，对瓶颈环节进行有效的控制，其余环节与瓶颈环节同步TOC的计划与控制是通过DBR系统实现的鼓(Drum)缓冲器(Buffer)绳子(Rope),35,瓶颈管理的实用方法实施计划与控制的步骤,识别企业的真正瓶颈所在是控制物流的关键已知一定时间内生产的产品及其组合，按物料清单计算出要生产的产品按产品的加工路线及工时定额计算出各类工序(设备)的任务工时将任务工时与能力工时比较，负荷最高、最不能满足需求的工序(设备)就是瓶颈资源找出瓶颈资源后，把企业所有的工序(设备)划分为瓶颈资源和非瓶颈资源基于瓶颈，建立主生产计划主生产计划(MasterSchedule)的建立应该使系统物流达到最优因为瓶颈资源控制着系统的节拍(Drum-beat),所以需要按有限能力法进行生产安排，在瓶颈资源上扩大批量、设置缓冲器,36,瓶颈管理的实用方法实施计划与控制的步骤,2.设置缓冲器并进行监控以防止随机波动，使瓶颈资源不出现等待状况3.对企业物流进行平衡，使得进入非瓶颈资源的物料被瓶颈资源的产出率所控制（绳子）,37,瓶颈管理的实用方法DBR,鼓Drum识别企业的瓶颈所在是应用TOC的开端要维持企业内部生产的同步、企业生产和市场需求的同步，其中的一个主要问题是企业生产如何满足市场的需求而又不产生过多的库存安排作业计划是除了要对市场进行正确的预测外还必须按交货期予以不同的优先权数在瓶颈资源上根据优先权数的大小安排生产并据此对上下游的工序排序进而得到交付时间，使交付时间与交货期得以吻合交付时间与交货期的相符是通过权衡瓶颈资源上的批量规模实现的瓶颈资源上只有加工时间和调整准备时间，增大加工批量可以减少调整准备时间进而增加瓶颈资源的有效性，但会减少系统的柔性、增加库存和提前期,38,瓶颈管理的实用方法DBR,缓冲器Buffer库存缓冲即保险的在制品库存，其位置、数量的确定原则与时间缓冲相同时间缓冲将所需的物料比计划提前一段时间提交，以防随机波动，以瓶颈资源上的加工时间长度作为计量单位设置时间缓冲时要考虑的因素要保证瓶颈资源上产出率较快的工件在加工过程中不致因为在制品少而停工考虑加工过程中出现的波动，一般要设置一定的安全库存瓶颈资源上的加工批量是最大的，而瓶颈资源的上游工序则是小批量多批次的要考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用和各种人工费用，最小化总费用,39,瓶颈管理的实用方法DBR,绳子Rope若鼓的目标是使产销率最大，则绳子的作用则是使库存最小瓶颈决定生产线的产出节奏，而在其上游的工序实行拉动式生产绳子起的是传递作用，以驱动系统的所有部分按鼓的节奏进行生产在DBR的实施中，绳子是由一个涉及原材料到各车间的详细的作业计划来实现的绳子控制着系统物料的进入，其实质和看板思想相同通过绳子的控制使得瓶颈资源前的非瓶颈资源均衡生产绳子是瓶颈资源对其上游资源发出生产指令的媒介,40,瓶颈管理的实用方法瓶颈管理5步骤,找出系统中存在的瓶颈原料、产能、市场、政策寻找突破这些瓶颈的方法设置时间缓冲设置在制品缓冲在瓶颈资源前设置质检环节统计瓶颈设备产出的废品率找出产生废品的原因并根除之对返修或返工的方法进行研究改进使企业中的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施具体实施第二步中提出的措施使第一步中找到的瓶颈环节不再是企业的瓶颈谨防人的惰性成为系统的瓶颈,例：考虑如下图所示的生产过程。两个产品P和Q，每周的需求量为100件P，50件Q。售价分别为P：￥90/件，Q：￥100/件。有4个工作中心：A、B、C、D，每个工作中心都有一台設备，每周运行2400分钟。需要3种原材料，原材料的成本及加工路线见下表。求解利润最大的生产组合。,应用OPT各步骤示例,Step1辨别系统的限制。要辨别系统的限制，需要计算設备的负荷，如上表，設备B是瓶颈。如果要满足P、Q的每周需求量，B需要另外25%的能力。Step2决定如何拓开系统的限制。TOC是建立在系统的绩效是由资源限制决定的，因此TOC主要是使资源限制对目标贡献最大化。拓开B意味着，使在B上消耗的单位产品产出最大化。如：,所以，在生产Q之前应尽可能多地生产P（即100件）。100件P消耗B的1500分钟，剩下900分钟用于Q，只能生产30件Q。Step3使其他的工作服从于开发系统限制的决定。意思是使其他工作配合拓开系统的限制，如材料采购、工序排序等。Step4提升系统的限制。尽可能采取措施提高限制的绩效，如降低调整时间，采取预防维修等。或者，把贡献最低的产品放到最后安排，如上面对Q的处理。Step5如果限制被打破，再从第1步做起。如：,资源A成为限制，原来的限制B已经被打破了。于是又返回到第一步。如果没有这一步，人们还以B为限制控制系统运行，影响了进一步改进。,假设市场对P、Q的需求量上升了：每周分别为132和66件，而且通过努力，使用B的单位时间也下降1/3，这时：,46,瓶颈管理的实用方法哪些公司通过TOC获益了？,那些进行了战略选择来决定他们想让什么成为瓶颈的公司瓶颈总是存在的，只是这个瓶颈与那个瓶颈的不同而已获益的公司设法使瓶颈转移到使他们为难最少的环节，然后决定相应的企业运作通过TOC，这些企业可以利用和控制瓶颈而不是被瓶颈所控制,47,瓶颈管理的实用方法瓶颈管理的思维流程TP,ThinkProcess（TP）严格按照因果逻辑回答以下三个问题：改进什么？Whattochange?改成什么样子？Whattochangeto?如何使改进得以实现？Howtocausethechange?,48,TP的技术工具,1改进什么？Whattochange?当前现实树CurrentRealityTree2改成什么样子？Whattochangeto?未来现实树FutureRealityTree消雾法EvaporatingCloud负效应枝条NegativeBranches3如何使改进得以实现？Howtocausethechange?必备树PrerequisiteTree转变树TransitionTree,49,TP应用实例,某生产企业面临经营持续亏损、市场份额不升反降和管理问题重重等现状由主要管理人员组成的特别小组并应用TOC的TP方法来理清思路，争取有所突破UDE列表竞争日益激烈来自需求方压价的压力很大市场价格所允许的利润空间越来越小公司各部门以各自的局部利益为指南公司股东时刻强调增加销售额，使得经营管理人员承受空前压力新产品推出周期空前的短新产品太频繁的推出导致市场秩序的混乱销售人员开拓市场的负担过重生产和分销环节不能及时适应市场的变化新产品的设计和开发不够迅速，质量不可靠,50,TP应用实例-CRT,CRT：CurrentRealityTree通过CRT找出制约企业的最核心问题为了把UDE连接成树形，需要加入许多中间条件，以保证整个逻辑树满足充分条件UDE#4是核心问题,51,TP应用实例消雾法(EC,EvaporatingCloud),冲突所在尽管是为了同一个目的，管理人员在日常管理中却采用着截然不同的思维角度突破点注入：采取措施，争取客户对产品的价值评价高于产品生产者对产品价值的评价,52,TP应用实例FRT,53,TP应用实例-五大步骤与TP的关系,找出系统中存在的瓶颈原料、能力、市场、政策寻找突破这些瓶颈的方法设置时间缓冲设置在制品缓冲在瓶颈资源前设置质检环节统计瓶颈设备产出的废品率找出出废品的原因并根除之对返修或返工的方法进行研究改进使企业中的所有其他活动服从于第二布中提出的各种措施具体实施第二步中提出的措施使第一步中找到的瓶颈环节不再是企业的瓶颈谨防人的惰性成为系统的瓶颈,TP的技术工具当前现实树CurrentRealityTree未来现实树FutureRealityTree必备树PrerequisiteTree转变树TransitionTree消雾法EvaporatingCloud负效应枝条NegativeBranches,54,TP应用实例-五大步骤与TP的关系,TOC的五大核心步骤和思维流程把注意力集中在活动间的关联上五大核心步骤与思维流程间是互补的关系当限制能够很容易地被识别出来时（如具体的设备或工序为系统的瓶颈时），五大核心步骤可以提供解决这些瓶颈的必要步骤当瓶颈不能很容易地被识别出来时（如企业的某些不同环节之间的相互关系是瓶颈），TP可以用来找出核心问题或核心冲突并可以作为解决问题的有效工具,55,TP的局限性,只涉及了因果分析的一种情况而忽略了其他两种情况,56,三种因果关系,57,TP的局限性,TP中因果推理的理由充分性缺乏系统的检查目前TP的因果推理中，大多依靠应用者自身来保证推理理由的充分性，缺乏系统的检查方法作为指导以减少了TP应用中的随机性和主观性。应该对TP中因果推理的理由充分性进行两个层次的检查基本检查（回答三个问题）活动存在性检查：TP逻辑树中的活动是否真正存在？因果关系存在性检查：活动间的因果关系是否真正存在？表述清晰性检查：逻辑图中表述的是否应用者的真正意思？高级检查（回答三个问题）是否还有其他独立的、等同的、更可能的原因可以导出改结果？是否要把一些条件“和”起来共同作用才能导出结果？从这些原因是否还能导出其他的结果？,58,瓶颈管理怎么用？-链条分析,对任何一个环节的改进都是对整个链条的改进系统的整体改进等于各个分环节的改进之和对链条的管理水平以链条的“重量”来衡量，即各环节的管理人员加强了自己的环节就增加了链条的重量，相应人员的业绩就越突出,对大多数环节所进行的大多数改进是对整个链条无益的系统的整体改进不等于各个分环节的改进之和企业的经营业绩应该以链条的“力量”而不是重量来衡量，这要通过加强那个最薄弱的环节来实现,59,瓶颈管理怎么用？-其他,辅助决策双赢的解决方案持续的系统级改进削减运作费用增加产销率减少库存增加产销率减少库存减少运作费用TOC的一个精采类比如果把销售比作向那些正在湖边吃谷子蹲着不飞的鸭子射击，则广告就是撒下谷子让鸭子到岸上来吃；而营销就是首先得知道鸭子爱吃的是谷子TOC的营销：明确要给潜在的客户提高什么样的解决方案？,60,瓶颈管理怎么用？成功案例Ford-Electronics,61,瓶颈管理怎么用？成功案例Ford-Electronics,62,瓶颈管理怎么用？成功案例Whirlpool,63,瓶颈管理怎么用？成功案例Whirlpool,64,瓶颈管理怎么用？成功案例Motorola,65,瓶颈管理怎么用？成功案例Motorola,66,瓶颈管理软件,TOC软件是实现TOC思想的重要工具TOC软件的主要输出：产品出产计划详细的生产作业计划交货期的执行情况采购计划库存报告有关产销率和库存的财务报告等软件系统的算法是保密的，核心在于识别瓶颈及对瓶颈的排程安排从系统模块构成看，TOC软件由BUILDNET,SPLIT,SERVE和BRAIN几个模块构成,67,瓶颈管理软件软件信息流程图,68,瓶颈管理软件-系统运行步骤,构造制造企业模型Buildnet通过“产品网络”模块对整个加工生产系统有一个完整的描述。“产品网络”准确地表示了一个产品是怎样制造出来的，包括产品结构文件和加工路线文件两部分内容。在软件运行中这两部分信息通过网络结合在一起构成一个文件。产品网络图上端是市场需求，联系着各种产品，即相应的产品装配，装配又依次联系着局部装配和零部件的加工制造，然后与原材料联系在一起。对应于每个工序都给出了使用的资源、调整准备时间和加工时间。对企业现有的各种资源的具体描述是在“资源描述”模块中完成的。每种资源（設备、工人、空间等）及其替代资源和它们的相互影响、允许加工时间、用于加工的某种资源的数量等。TOC软件的生产模拟功能允许定义每道工序的库存水平、最大库存限制、最小批量、辅助设备和计划延迟时间。,69,瓶颈管理软件-TOC产品网络,70,瓶颈管理软件-系统运行步骤,构造制造企业模型BuildnetBUILDNET模块将“产品网络”和“资源描述”模块中的信息结合起来生成一个工程网络。模型化的语言能精确地描述生产制造中的大量数据，从而使得TOC软件对企业进行成功而精确的模型化构造。在工程网络中，编程语言可以对各种可选择的作业或物料清单进行详细的描述。据称，完全描述各种关系只需24个数据字段。BUILDNET具有提示数据逻辑错误的功能。具有便利的数据修改维护功能。,71,瓶颈管理软件-系统运行步骤,识别瓶颈工程网络建立后