极简计划与极佳执行.docx

极简计划与极佳执行打造极速生产系统（从DBR到SDBR）引言鼓-缓冲-绳子（DBR）是高德拉特博士给一个简单而有效的生产计划方法命的名。这个名字来源于目标一书中描述的童子军之旅的比拟（高德拉特、科克斯，1984年，第13-15章）。当时，DBR是瓶颈理论（TOC）的基石，此后很长一段时间都是该理论的最著名应用，直至描述项目计划概念的关键链（高德拉特，1997年）面世。简单鼓-缓冲-绳子（S-DBR）由原来的DBR方法更改而来。这个方法是斯拉根海默和德特默（Dettmer）在他们合著的高速制造（Manufacturing at Warp Speed；2000年）一书中提出来的，当必须使用常见的物料需求计划（MRP）/企业资源计划（ERP）软件时，这个简化的有效替代方法特别适用。从那时起，高德拉特就采用了S-DBR的基本原则。在高德拉特博士的密切监督下，Inherent Simplicity有限公司（Inherent Simplicity Ltd.）对该方法做了一些重要的改善，并开发了S-DBR的专用软件。现在，除了本章后面将讨论的一个例外情形外，S-DBR已经替代了原来的DBR，成为首选的计划方法。在此，我们不得不提到关于生产计划的另一个重要认识。S-DBR和DBR都是以面向订单生产（MTO）的环境为假设条件，在重新思考聚焦于TOC的计划方法的过程中，我们认识到，面向库存生产（MTS）的环境应该建立在不同原则的基础上。在作者撰写的本书第10章中，通过讨论面向库存生产和可得式生产（MTA）的环境，强调了它们之间的明显差别。还要提出来的一点是，虽然DBR和S-DBR是计划方法，但它们却不是独立使用的方法。应该将TOC控制机制缓冲管理（BM）视为与前述的计划方法是不可分离的。因此，本书第9章和第10章在讨论DBR/S-DBR计划方法的同时也探讨缓冲管理，后者是前两种计划方法的绝对必要组成部分。本章的目的是，阐释S-DBR/BM的概念、逻辑和程序及其历史发展。因此，重点在于历史发展，这对我们来说，有利于于充分认识引入DBR概念后的25年来所经历的持续的范式转变来说，是很重要的。历史背景与观点在20世纪80年代中期，在为生产车间提供卓越计划方面，DBR的出现象征了巨大的进步。DBR的开发与生产车间的极为复杂和详细的计划概念大相径庭。在20世纪70年代末到80年代前半期，高德拉特博士领导着一个名为Creative Output Ltd.的软件公司，开发了一个复杂的程序，即OPT（最优生产技术；OPT是英国豪恩斯洛STG有限公司的注册商标），用以给各种生产车间计划极为详细的生产订单。虽然OPT这个术语是多年后才创造出来的，但它是一个真正的高级计划排程（APS）程序。当时，这类程序被称为“有限产能排程系统”，与当时的MRP II的名称形成对比，后者被称为“无限产能排程系统”。与OPT概念形成对照的DBR正是来源于OPT的创始人高德拉特博士。为了解决加工步骤和资源（其中一些资源的产能可能有限，即有瓶颈）之间的复杂链环网络问题，高德拉特没有选择极端复杂的解决方案，而是开发出了一个非常简单的概念：在任何链中，都有一个环节是最薄弱的，该环节决定了整条链的强度；因此，对该环节的详细计划应该是整个生产计划的核心。这个核心计划（给瓶颈排程，确保其顺畅而有效的利用）被赋予了一个名称，即鼓。由此得出的理解是，瓶颈是其效率真正重要的唯一资源。然而，对瓶颈进行计划并不能确保就一定会按计划执行，象征着一切事情都有可能出错的“墨菲定律”会把事情搞砸。并且，瓶颈可能会面临这样一种情形：它不得不因为缺失零部件而停止工作。鉴于此，高德拉特没有试图采用复杂的手段让所有资源都同步，而是提出了一个简单的概念：提供一个缓冲，防止瓶颈陷入供给匮乏的境地。该缓冲不是由存货组成的它是时间缓冲。其理念是，在瓶颈应该开始工作的一个时间缓冲长度之前，就给该瓶颈发放物料，从而，使所有相关资源有足够的时间在排定的时间之前将零部件送达瓶颈处。以时间为缓冲的概念（目的是支持零部件的及时到达，而不是让零部件滞留在瓶颈的前面）是理解范式转变的关键，而该转变就在于从极端复杂到简单的转变。这一理解包括：缓冲是解决不确定性的必要方法，为了保护以基于时间的订单构成的排程，我们需要以时间为保护手段。时间缓冲意味着，即便因“墨菲定律”将事情搞砸了，在绝大多数情形下，零部件也有望按时到达瓶颈处。当然，设置足够长的时间来应对“墨菲定律”则意味着，在大多数情形下，零部件将会过早地达到瓶颈处，然后被搁置在那里。这样一来，看起来就像是库存缓冲了，但实际上，真正保护约束因素免受供给匮乏所扰的还是时间，即提供给零部件、使其能够经过一定路线到达瓶颈处的时间。在OPT流行的岁月里，“瓶颈”是其中的关键术语，甚至当DBR方法随着著名的目标（高德拉特、科克斯，1984年）一书的面世而被开发出来之时，其术语还是建立在“瓶颈”一词的基础上。从历史的角度来看TOC等重大管理方法的发展，是非常重要而具有启发作用的。在那时，即1984年，如今更为通用的术语“约束”还没有创造出来。在OPT时代得到部分认同并在后来变得更加清晰的一个重要观点是：无论生产车间有多么复杂，车间的整体绩效受到单个工作中心的影响，这决定了车间的响应时间和最大潜在产量。真的只有一个产能约束因素（即产能制约资源，CCR）吗？或者会有两个吗？严格说来，可能会有两个，但是，假设有两个被迫发挥产能极限的相互作用的资源（其中一个是另一个的供给者），那么，车间的绩效注定是不稳定甚至飘忽无常的，因为这两个相互依赖的资源之间会不可避免地发生统计波动。本章探讨的重点不是DBR，而是S-DBR，以及在从DBR演变为S-DBR之间，为此演变铺平了道路的观念的转变。我们刚才只是讲述了从OPT到DBR的演变，下面还有很多相关内容等待着我们去探索。在继续探索之前，让我们充分了解一下TOC方法的三个方面，其中的每一个方面在理解从DBR到S-DBR的发展及S-DBR的内在逻辑时都是很重要的。关于运营计划与执行的三个观点首先表达了TOC基本原理的是聚焦五步骤（5FS），并解释了TOC生产计划及其相关缓冲管理控制的逻辑。第二个观点识别了在具有显著不确定性的环境中进行计划（具有不确定性的计划）与在确定性环境中进行最优化计划的背后定义的规则的差异。在执行的时候，计划中所载的内容规定了目标和相应的行动。然后，在执行计划的过程中，必须界定处理“墨菲定律”的影响所需的决策规则。要认识到，对计划和执行规则的界定会引发S-DBR计划规则的诞生，并使缓冲管理在引导执行决策的过程中发挥作用。第三个观点着眼于亨利福特和大野耐一的成就，以及被他们看做运营中心目标的对流量的聚焦。看起来，该观点似乎完全支持用于生产计划与执行的TOC方法。这三个方面使我们能更好地全面理解这些方法，以及如何将它们与不同的环境匹配起来。聚焦五步骤聚焦五步骤的概念首创于1985年，当时只是作为内部知识在高德拉特的Creative Output公司中传播，标志着TOC综合管理方法的诞生。此时，也正是“约束”这个术语第一次取代了“瓶颈”这个比较旧的概念。聚焦五步骤的重要性（高德拉特，1990b，7）在于，它们界定了“运营良好的组织”的规则。其中，前三个步骤界定了短期的状态：1、识别系统约束。2、决定如何挖尽系统约束的潜能。3、让其它一切迁就上述决定。另两个较长期的步骤为稳定增长方案的开发提供了有效的保护：1、给系统约束松绑。2、重返步骤1。警告：注意惯性问题。只有前三个步骤对于更好地理解DBR方法及其演变为S-DBR的过程具有直接的影响。自1985年起，这三个步骤被广泛用于解释DBR思想尽管DBR规则的产生先于聚焦五步骤。在解释S-DBR的演变过程时，前三个步骤尤为重要。计划与执行的关键区别适当的计划规则计划的作用是，使系统同步化，从而实现其目标。许多时候，在计划的过程中会通过识别目标的现实性来影响目标。计划被视为较高级别的决策，而执行被视为必须遵循的计划。任何计划都会面临两个主要难题：一是同步化不同变量的内部复杂性；二是对不确定的处理。处理不确定性的主要问题在于，计划的决策是提前做出的，而大多数决策都会转化为具体行动。计划与执行之间的时间差有可能因“墨菲定律”将事情搞砸，以至于无法按计划执行。在执行阶段，看似不可能或不值得遵循计划的情形，不但会给系统目标的实现带来问题，而且会在计划人员和执行负责人之间造成一种矛盾。通过将DBR方法与OPT进行对比，可以清楚地了解TOC处理计划规则的方式。下面，我们将看看TOC对执行中的决策规则的影响。OPT就是关于计划的一种技术。通过使用该技术，在有限产能的限定下详细地计划所有已知瓶颈，然后继续计划车间的其余方面。其中，对所有非瓶颈的计划都是在假设产能无限的前提下进行的，与MRP的方式类似。该技术隐藏的假设是，在执行阶段没必要做任何重大决策，只要遵循排程就行了。如果因“墨菲定律”将事情搞砸了，其中一个合理的应对方法就是，再次运作OPT。DBR是一种计划算法，远没有OPT那么详细化。其中只有一个约束因素需要详细排程，其余资源都没有相应的单独排程。然而，物料发放需要详细排程，而且其排程隐含的观念是：不要提前发放！我们目前的理解是，拥有良好的计划意味着，在大多数情形下，该计划最终将被无任何变动地严格执行，并且会使车间实现良好的整体绩效。但也不是绝对必要的任何指令都需要列入计划中，在计划的时候不合理实施将危及整个计划的可持续性，因此，对于良好的计划中应该包含什么样的内容而言，应该遵循以下规则：1. 稍有偏离就会妨碍实现目标的指令应该包含在计划中。2. 包含在计划中的指令，必须防止遭到“墨菲”的侵袭。计划中还应该包含缓冲，以保障这些指令的实施。3. 除了上述内容，其它一切都不应该包含在计划中。DBR方法已经清楚地界定了必须慎重计划的产品结构中的关键点。其中的三个主要控制点是：1. 仔细确认所有订单的交期是相当安全的；2. 产能受限资源的详细排程；3. 物料发放的排程。第一个控制点的关键性是不言而喻的我们不应该对自己无法达到的交期作出承诺。第二个控制点其实就是聚焦五步骤中步骤2的实质挖尽系统约束的潜能。第三个控制点的关键性不那么明显。我们常常看到，在许多环境中，尤其是在制造业中，有许多在制品（WIP）都在坐等资源。直接原因是，看到第一批资源已到位就过早地将工作派遣到车间其隐藏的假设是，工作派遣得越早，开始得越早，按时完成工作的可能性就越大。然而，一旦第一批资源完成了工作，它们就只能加入等待后续资源的队伍中。如果在没有清晰严格的优先次序机制的情况下处理过多的工作，会造成巨大的危害。可能会出现这样一种情形，即当上游资源没工作做时，有的资源却被过多的工作压得喘不过气来。当发生这种情况时，承受压力的资源就会努力提高自己的效率，而其代价往往是会给真正紧迫的工作造成损害。实际上，在大多数情形下，工作人员根本就不知道哪些工作紧迫，哪些不紧迫。许多生产订单都涉及较大规模的生产批量。当生产订单涉及的批量较大时，其中往往同时包含紧迫的客户订单和不紧迫的备货订单。因此，许多生产订单中都有一定的产品数量是客户迫切需要的，而有的则不迫切。工作量已满载的资源不可能同时执行所有生产订单。所以，当某个工作中心在执行一个包含了几个紧迫客户订单的大型生产订单时，可能会有其它同样包含紧迫客户订单的生产订单在等待着该工作中心。DBR计划方法中的绳子是一种机制，其确保只发出产能受限资源和出货缓冲的详细排程马上需要的订单。这个机制也迫使生产批量尽量减小。绳子机制可以确保防范不必要的工作被派遣到车间中。执行阶段的内涵我们已经展示了“极简计划”背后的一般理念。下面，就让我们来探讨一下决策规则。当计划不详细时，就有很多内容留给了执行阶段。在计划中纳入缓冲内容对于处于执行阶段的人员来说有一个特别的意义。执行过程中的局部目标是，能够执行关键的计划指令。而缓冲状态是一个很好的信号，表明工作是否在按计划进行。缓冲管理是计划执行进度的控制机制。首先，介绍一下本章对“控制”这个术语的定义：控制是一个前瞻性机制，通过监控表明有危险情形的信息和采取相应的纠正行动来处理不确定性。上述定义表明，控制系统的目标是识别出实际出现的已知危险，这显然属于执行阶段。控制系统必须掌握执行人员实施工作所需的大多数当前的准确信息。执行阶段需要做的事是，确认一切均已按时到位，已为计划中的下一个关键指令做好了准备。明显可能出现的威胁是，产能受限资源的供给延迟，导致约束因素遭遇供给匮乏的情况，或者整个生产订单延期，导致客户订单延迟交付。这两个问题都可以按照DBR方法通过时间缓冲予以防止。我们将缓冲状态定义为已被缓冲消耗的时间（自时间缓冲启动以来已经过的时间）的百分比。当缓冲状态小于33%时，我们称其为绿色状态（区域或区）；当其介于33%至67%之间时，称其为黄色状态；而超过67%的缓冲状态被称为红色状态。红色状态意味着，还剩下不到1/3的缓冲时间，所以，现在的头等大事是让订单到达其目的地（产能制约资源或出货区）。因此，执行阶段的决策规则是基于缓冲状态的。缓冲管理实行一列清晰的优先次序，不会容忍任何其它干扰。所以，能够检查任何订单的缓冲状态，并且，每一个资源都可以根据相应的优先次序决定下一步做什么。遵循缓冲管理的优先次序，会让我们以最大的可能性按时交货，并按照计划的利用率来充分利用产能受限资源。极简计划的观点要求额外重视执行阶段的优先次序方案。它完全支持从OPT的过度计划转向DBR的精简计划，但要加上缓冲管理这个执行辅助工具，以实现可靠交期绩效这一目标，并要能够很好地利用产能受限资源。在本章的后文中，我们将展示这个观点是如何支持S-DBR的。聚焦于流量关于运营的第三个观点来自高德拉特（2009年）的一篇文章：“站在巨人的肩膀上”。流量念归功于亨利福特和大野耐一博士，这些观念突出了制造业中生产与执行的TOC方法。高德拉特（2009年，3）用语言归纳了隐藏在福特和大野耐一的工作及成就背后的四个观念：1、改善流量（或交付周期）是运营的一个主要目标；2、这个主要目标应该被转化成一种实用机制，以指导何时不生产（防止生产过剩）；3、必须摒弃对局部效率的追求；4、用于平衡流量的聚焦程序必须到位。当然，这四个流量观念将精益观念与TOC特别是DBR联系起来了（事实上，其与S-DBR更协调，参见后文的解释）。我们当然喜欢车间产品更快速地流动，此外，绳子是防止生产过剩的另一个工具。而毫无疑问，其中的要点在于，如何区分生产过剩与生产适当。第四个观念很有趣，因为可以理解为，其适用于当前状况和长期情形。在当前状况方面，它完全支持优先处理看似“就要延迟”的订单的观点，从而加快紧迫订单的流程，我们还需要形成一个更加全局性的观点，明确如何将努力聚焦于长期的流量改善上。挑战传统DBR方法当DBR这个术语在1984年首次面世时（见目标一书），它标志着对OPT等非常详细的生产计划程序的背离，并与MRP形成对比。很久以后，我们才认识到，当计划极为简单时，执行阶段就要承担更多的责任，并需要更好的决策指引。缓冲管理这个术语于高德拉特和福克斯的竞速一书中诞生（1986年）。高德拉特及其他研究者另外花费了一些时间来清楚地界定缓冲管理与DBR之间的联系，从业者也额外花了一些时间来完全理解这一点。缓冲管理是DBR有效运转的一个必要条件。这三个观点引发了关于内部产能约束因素核心作用的各种问题。我们首先总结一下这些问题，然后逐一深入探究。1. 从聚焦五步骤的角度来看，有一些问题处于疑问的核心：a) 真正的战略约束因素是某个内部资源吗？该内部资源的产能应该是整个组织的约束因素吗？b) 假设车间中确实有一个真正的产能约束因素，那么，市场需求不也是约束因素吗？如果是，它们是相互作用的约束因素吗？应该如何处理它们？换句话来说，应该如何挖尽市场约束因素和产能约束因素的潜能？2. 从极简计划的角度来看，关键问题是，产能约束因素的详细排程真的有必要吗？如果不按计划遵循约束因素的顺序，会造成什么损害？在这种情形下，我们总是会损失产能吗？3. 从流量角度来看，异议在于将重点放在产能制约缓冲上，因为从整体流量看，它看起来像是一种流的中断。流的触发器当然是客户订单。我们需要在产能制约资源处创造一个人为的延时吗？它会改善还是阻碍流量？战略约束因素应该是什么？称得上战略约束因素的产能约束因素是指产能很难被提升（即松绑）的资源。之所以很难提升，可能是因为它很昂贵，也可能是因为，扩大其产能是一项很大的工程，由此产生的结果对公司内部的其它所有职能都非常重要。以一个碱性钢公司为例，大熔炉就是其最明显的产能约束因素。如果再建一座熔炉，就需要数百万的巨额投资，而且要花费几年的时间才能建成。此外，再建一座熔炉所增加的产能可远远不止2%或3%那么点（很多时候，会使原本的产能翻一番），所以就需要增加工人数量，这不只是为了新熔炉而增加，还因为新熔炉势必导致其他大多数设备的扩容或升级。这可能是一个极端的情形，其中的松绑难度显而易见。即便是在这种情形下，聪明的CEO却有可能找到一些替代方法，绕过现有熔炉的限制，转而从产能供给大于市场销量的其它制造商处购买碱性钢。然而，即便在市场潜力远远大于熔炉的受限产能的情形下，市场需求也仍然是一个活跃的约束因素，这是因为，获得更多的市场需求会促进生产和销售更多的较高利润产品，从而提升公司的业绩。市场需求的两个特点使其成为绝大多数情形下的主要实际约束因素：1. 客户不愿意迁就产品或服务供应商的内部约束因素。在大多数情形下，客户都有备选供应商，如果该供应商提供的服务更好，客户就会转而选择该供应商。一旦如此，公司就不再存在所谓的产能约束因素了。2. 当市场潜力远远大于内部产能时，公司甚至不用给内部约束因素松绑，就会找到办法增加自己的有效产出。其中一个很明显的办法就是提高价格，另一个办法是集中在更加有利可图的市场需求部分。然而，如果市场需求就是系统约束因素，内部资源怎么会是产能约束因素呢？相对应的观点是，市场需求和某个资源的有限产能完全有可能是相互作用的约束因素。市场和产能制约资源是一对相当好的搭配。其中有一个必要的假设是，适当挖尽这两个约束因素的潜能会给产能制约资源带来足够的保护性产能，以确保所有市场承诺的兑现。如此一来，在给予市场约束因素更多关注的同时，也没有忽视产能制约资源的限制。处理具有相互作用约束因素的情形的一种实际通用方式是：决定哪一个约束因素是主要的或首要的，并确保另一个或次要的约束因素的负荷相对较低（承担少许承诺）。注意，一个约束因素可以被限定为不能迁就另一个约束因素，因此就不能被忽视，这一限定符合大多数产能制约资源的实际情况。市场仍然是主要或首要约束因素，但也不能忽视产能制约资源的产能限制或次要约束因素。因此，次要约束因素承担的市场承诺应该相对较低。如果市场需求是主要约束因素，并且需要向产能制约资源提供一些保护性产能，那么，就没必要建立特别的产能制约资源缓冲来保护针对产能制约资源的生产订单顺序。我们仍然需要谨慎监控产能制约资源的负荷，但没必要给其制定详细的排程。稍后，我们会在描述S-DBR流程时对这一点予以详述。计划与执行的观点如何解决产能制约资源的排程和缓冲问题？这个观点要求确认计划中所包含的内容都是必需的。因此，问题在于：我们需要给产能制约资源制定排程吗？详细排程是确保系统约束因素的潜能得以充分挖尽的唯一途径吗？一旦我们认识到，即便产能制约资源不得不迁就于向市场做出的承诺，我们还是不得不得出这样的结论：在大多数情形下，并不需要给产能制约资源制定详细的排程（除了后文中所述的一个例外情形）。这也就意味着，并不需要用产能制约资源缓冲来保护产能制约资源的排程，真正必需的唯一缓冲是旨在保护市场承诺的缓冲。产能制约资源应该按照出货缓冲处的缓冲管理给决策排定优先次序。然而，仍然需要监控产能制约资源的负荷。这样做是因为，监控产能制约资源的负荷与规定该资源的顺序是有区别的。不给产能制约资源制定详细排程会如何影响执行情况？传统的DBR需要建立三个不同的缓冲：约束缓冲、出货缓冲和装配缓冲（详见高德拉特的著作；1990年）；但是，如果只关注公司当前订单的交期的话，那就只需要一个缓冲，即出货缓冲（在S-DBR中被称为生产缓冲，保护从物料发放到订单完成的总体生产时间）。相对于在红色装配缓冲、红色产能制约资源缓冲或红色出货缓冲之间进行选择，遵照绿色-黄色-红色的缓冲先后次序要简单得多，这些先后次序是在给每个订单设定一个时间缓冲的过程中形成的。对流量的注重给传统的DBR新增了什么挑战？这个观点充分注重的是流量的触发器，即客户订单；而流量的要点在于，能够尽快向客户交付。以此为主要目标，针对DBR的疑问就显而易见了：我们真的需要约束缓冲吗？或者这是一种流程干扰/中断？毕竟，约束缓冲促进了零部件的提早发放。所以，一般来说，这些零部件会提早到达约束因素处，然后等待着按它们的排程进行加工。而产能制约资源处的这一计划性等待对流程而言就是一种干扰/中断。很明显，需要将发放时间抑制到真正需要的水平。这样做，可以防止传统DBR中的过早派遣订单的倾向，以便挖尽产能制约资源的产能。将产能制约资源视为“对流程有干扰”也突出了一种需要，即需要能够在必要时尽快挖尽产能制约资源的产能。这是因为产能制约资源处的等待即便是计划外的，也因其产能相对缺乏而非常重要，并且，任何等待都代表着流程上一定程度的中断。当然，这一点并不总是具有实际意义的，但其基本思想是正确的。现在，我们已经确认，在TOC中，终极目标是一直不断增长并保持稳定。因此，约束因素不应该是可以轻易提高的资源的产能，因为无论何时，只要该资源不能完全迁就于需求（被迫等待太长时间，导致流程阻塞），就应该提高其产能。其中隐含的假设是，在出现流程阻塞时，无法维持的额外需求的经济价值比容易提高的普通资源的产能更有价值。解决方针一览质疑产能制约资源有限产能排程的DBR程序并不意味着，我们要寻求全新的程序。实际上，包含在这个原始解决方案中的大多数知识仍然是有效的。而之前讨论过的DBR中最重要的观点，值得再提一遍：无论生产车间有多么复杂，车间的整体绩效都受到单个工作中心的影响，这决定了车间的响应时间和最大潜在产量。这个观点对S-DBR来说也是有意义的，即便产能制约资源没有详细的排程，也没有一个专门的时间缓冲。“最弱环节”这个词可能比“产能制约资源”更合适，因为最弱环节并不总是约束因素。不过，它总是要被监控的，因为潜在的最大产出和可能的响应时间都受其影响。因此，可用最弱环节来提醒销售部门：何时加大努力将是最有利的，何时应该更多地关注向潜在客户报出的交货时间。解决方案的要素此处所述的解决方案显然是指面向订单生产（MTO）。下一章将论述面向库存生产（MTS）和可得式生产（MTA）。S-DBR的目标是短期计划。中长期的产能计划不包含在S-DBR方法的范围之内，不过，S-DBR和支持长期计划的缓冲管理中会有一些相关信息。常规的短期计划注重的是：1. 何时报出生产完成的交期。其中隐含的假设是，交期是可靠的（保险的）。2. 何时发放物料。计划所需的两个关键工具是：1. 分配给特定产品的生产订单的时间缓冲（生产缓冲）。2. 对某个资源的负荷控制。虽然，负荷控制可能被扩展到多个资源上，但只有其中一个对于交期和物料发放日期的确定是真正重要的。还有一个信息也很重要，即相关市场中的产品标准提前期。之所以重要是因为，计划中并不总是规定需要采取基于负荷控制和时间缓冲的算法得出的最早日期。例如，假设行业中的标准提前期是4周，但是，由于此刻的销售情况相当低迷，你可以在一周之内就交货。那么，你会愿意一周交货吗？如果客户愿意为此支付高价，你可能会愿意。否则，这似乎就是一个营销失误了。首先，你可能会给人这样的印象：你的资金压力很大，所以什么都愿意做，即便是以损害质量为代价，也要拿到订单。此外，如果你拿到了订单，客户将来就会期待你总是能在一周之内完成订单，而且，如果你将来拒绝这样做，客户就会认为你不重视他。因此，标准提前期就是一个参考，任何时候，只要行得通，都应该按常规价格向客户报此日期，并承诺绝对能够保证按时完成。当然，在淡季的时候，公司可能会利用一下缩短提前期的优势。一般来说，营销和销售部门应该确定一个清晰的逻辑方法来向客户报提前期。时间缓冲在高速制造（斯拉根海默、德特默，2000年）成书之际，出货缓冲被理解为我们能够稳妥承诺的最短交付时间。例如，如果某个订单一定可以在12天内交货，那么该订单的时间缓冲就是12天。高德拉特的另一个观点引导我们区分了两个不同的阶段，这两个阶段组成了从订单接收到订单完成的最短保险时间。1. 在绳子向车间发出信号之前，订单必须排队等待的时间。发出信号之前的排队时间取决于产能制约资源不得不做的前序工作。假设产能制约资源有很多工作要做，那么，早早地派遣订单并不会带来任何好处，反而会导致优先次序混乱，从而造成损失。2. 充裕估计的从订单派遣到订单完成所消耗的时间（生产缓冲）。由于我们要考虑当前等待产能制约资源的队列，并可能会推迟该订单的实际物料发放，所以，预计车间中并不会出现最大负荷。当出现最大负荷时，新订单在被派遣到车间之前将需要等待更长的时间，从而将车间里的物流与产能制约资源的自然工作节奏分离开来。上述第二点中提到的时间缓冲现在被称为生产缓冲，因为它描述的是在常规负荷下通过整个车间的流动时间。生产缓冲并不包括向客户交货的过程中消耗的运输或运送时间。下面需要简短讨论一下客户交货日期的问题。运输时间只有在其作为提前期的一个重要组成部分时才是一个重要问题。问题在于，生产者的承诺中是否包含运输。换句话说，运输时间是生产计划或客户计划中的一个组成部分吗？假如生产者要负责将货物送达客户。那么，生产计划中就应该包含完成生产的截止日期以及将运输时间（及其可能出现的波动）考虑在内的最终交货日期。图9-1展示了提前期包含的时间元素，但要注意，从现在起，我们将把生产的完成日期当做我们所指的交期。应该如何确定生产缓冲呢？在传统计划和控制环境下实施S-DBR的过程中，通常的推荐做法是，将当前的生产提前期削减一半。这样做的基本原理是，通过消除大批量生产和很高的在制品水平，已经大大减少了流程的主要中断现象（每个工作中心处的排队等待）。考虑到净加工时间只占生产提前期中的一小部分，你会认识到，通过将等待时间减半，总的生产提前期就会减半。而缓冲管理的优先次序系统会支持该时间范围内的非常高的可靠性。因此，将标准生产提前期减半就是一个很好的初始生产时间缓冲。注意，行业的标准提前期是一个很好的测试衡量标准，而将被使用的时间缓冲时长不应该超出该标准的一半。在大多数情形下，不但能实现这一比例的缩减，而且通常还能更进一步缩短生产时间缓冲。图9-1 提前期包含的要素Order received and due date received：收到的订单和收到的交期Order wait time to be released：订单等待被派遣Prerelease queue：派遣之前的排队等候Order released to shop floor：订单被派遣到车间On average orders finish about here：一般来说，订单大约在此完成Due dates usually refer to complete production：交期通常指生产完成日期The Production Buffer：生产缓冲A liberal estimation of the production time：充裕估计的生产时间Transport to customer：运送给客户Green：绿色Yellow：黄色Red：红色Orders turns red when they are not completed at this time：如果此时还没有完成，订单就会变为红色只有在首先实施了缓冲等于当前提前期一半的S-DBR之后，才能进一步缩短。在车间已经稳定之后，可以通过聚焦于改善流量的缓冲管理来实现生产缓冲的进一步缩短。记住，改善流量是运营的主要使命。然后，营销和销售部门应该近乎随心所欲地利用这个缩短了的生产提前期来争取更高的价格和扩大市场。这意味着，营销和销售部门必须随时充分掌握更新的产能情况和生产现状。负荷控制在传统的DBR中，鼓，即产能制约资源的详细排程的作用是，衡量产能制约资源的负荷，并决定承诺的交期是否保险。当不使用详细排程时，就需要一个替代性工具来衡量负荷。计划性负荷是指，必须在一定时间范围内交货的（已派遣或等待派遣的）所有公司订单的产能制约资源或其它负荷较重的任一资源的累计衍生负荷。在此，显而易见的一点是，我们可能会界定不止一个时间范围。每个范围都为一个特定用途提供了一个计划性负荷。然而，我们需要一个范围来确保我们不会承诺实现不了的交货日期，这具有特殊的重要性。针对这一结论的时间范围必须包括已经收到的所有订单（包括已派遣和未派遣到生产车间的订单），这些订单可能要与新收到的订单争夺后者也需要的产能。其中一个重要的参数是，市场对交期的现实预期。如果我们假设，一位客户提交了一份订单，期望交货时间不晚于行业标准提前期，那么，所定的时间范围中就必须包含了将在前述标准提前期之内交货的所有订单。此外，我们可能需要将这一范围延长稍许，以便满足可能会迫使所报交期稍晚的最大负荷的需要。绝对没有人希望把时间范围大大延长，以至于超过客户对订单响应时间的预期。记录表上的一些订单的期限可能较长，因为一些客户希望他们的订单的产能供应有保证。不过，当我们检查刚收到的一个订单，看看是否能够交货时，我们需要考虑那些订单吗？只有当该订单进入计划范围内时，才应该考虑其所需要的产能。计划性负荷会带来什么好处？根据计划性负荷推断出的最重要的信息是，关于产能制约资源（最弱环节）处理某个新订单的时间的粗略预测。这个信息对于判断完成订单的“安全日期”是很重要的。这只是关于产能制约资源处理订单的真正时间的粗略预测值，因为我们的数据并不一定精确，而且，我们不保证产能制约资源处的处理顺序。此外，为了获得计划性负荷，我们只需要给将在既定时间范围内交货的每个订单的产能制约资源添加上负荷就行了。因此，我们实际上已经假设，产能制约资源不会有闲置时间，参见图9-2。所以，关于产能制约资源何时才能有机会处理新订单的时间预测是非常不精确的，但可以将其作为一个粗略的估计来利用。我们需要知道的就是，什么样的交期是保险的，足以使我们对订单的完成做出承诺。为此，我们需要计划性负荷，并加上一定的时间缓冲正如后文很快就会讲到的那样。图9-2 计划性负荷的计算示例The planned load：计划性负荷Order 12-45 hours：12-45小时的订单Daily load：每日负荷如图所示，计划性负荷看起来就像一个排程。通过纳入将要交货的所有计划内订单，并加上产能制约资源必须在时间轴上投入的时间，就可以计算出计划性负荷了。计划性负荷的末端是一个日期，这是产能制约资源将要完成当前所有已知订单的粗略日期。在图9-2中，该日期是2010年6月13日。该日期的重要方面在于，这个近乎任意的顺序没有被强加在产能制约资源之上。按照预计，产能制约资源将遵循缓冲管理中的一般优先次序，并且，当一些客户订单被卡在上游时，其它订单会得到提前处理，而当前述延迟的客户订单终于来到产能制约资源处时，它们会得到优先处理。为了进一步证明计划性负荷不是排程，让我们来看看下面的例子。假设我们处于一个回流环境之中，其中有个订单多次经过同样的资源。在计划性负荷中，产能制约资源必须投入到该订单中的所有累计时间只出现一次；这并不代表提供了一个具有实际意义的排程，因为产能制约资源对该订单进行了多次处理，而在这些独立的处理次数之间，将利用其它资源处理该订单。假设有四台机器，即M1M2M3M4，有一个具有代表性的订单需要按前述顺序6次通过这四个资源。这四台机器中，无论哪一台是最弱环节，该产能制约资源都要在该订单上操作6次。因此，当该订单被加入该产能制约资源的工作时间表上时，它会被放在一个连续的位置上，其中包括6次操作所需的所有产能。一方面，这样的描述是不现实的。而另一方面，作为一个大概的平均数，这一粗略计算已足以描述产能制约资源将处理订单的时间范围以及所需的产能总量。第一次操作可能在订单被派遣到车间不久就很快完成了，但最后一次操作可能要在很久之后才完成。然而，平均来说，全部操作所需的时间大约就是分配到计划性负荷中的时间。然后，我们想要估计下收到的下一个订单的承诺交期。此时，产能制约资源处理订单的平均时间范围就足够好了，当然，前提是假设生产缓冲的时长足以让产能制约资源对订单进行6次处理。计划性负荷在何种意义上担任着负荷控制的职责？计划性负荷描绘了一个时间范围，产能制约资源必须在该时间范围内处理每个将在该时间范围内交货的订单。因此，计划性负荷，即其将在产能制约资源处完成的日期，应该绝对比手头的时间范围要早。该日期比时间范围提前的时间至少要相当于订单通过产能制约资源直至完成所需的时间。例如，如果从现在起，计划性负荷在产能制约资源处的完成日期是3周之内，而时间范围是4周，那么，对于负荷控制的最低要求是，1周时间对于订单通过产能制约资源直至生产完成来说，是绰绰有余的。当然，计划性负荷并不会确保，订单记录表上的每个订单都有足够的时间按时完成生产。确定安全期限与大多数生产计划方法一样，传统的DBR假设，当收到用于生产计划的订单时，该订单中已经包含了一个强制的完成日期。当然，也需要结合报价行情，但在大多数情形下，生产计划收到的订单中都已包含了日期，所以只需要尽最大努力按时满足所有要求。在DBR方法下，在完成产能制约资源的有限产能排程之后，要立即进行一次检查，以确认承诺的所有交付日期都是保险的。检查要做的事情是，对排程中规定的产能制约资源完成订单处理的时间与订单的生产完成时间进行比较。这个时间差必须等于或大于出货缓冲时间的一半。如前所述，DBR中的出货缓冲是指，充裕估计的从产能制约资源至订单完成之间所需的时间。最终，在产能制约资源的排程过程中，并不能一直保持该时间差。有时，排程提供的时间差要多于订单通过产能制约资源直至完成所需的时间，但在许多时候，其提供的时间差比出货缓冲时长要短。这是否意味着，当产能制约资源排程与交期之间的时间差少于理想的出货缓冲时间时，订单一定会延迟呢？前述检查中使用的假设是，只要提供了出货缓冲时间的一半，对完成时间来说就足够有保障了，因为缓冲管理会给订单足够的优先性，让其优先通过其余的工作中心直至完成。在S-DBR中，我们需要开发一个程序来确保完成时间是保险的。但是，我们首先要质疑其中一个假设，即生产计划会收到交期，而在一些情形下，销售部门需要联系客户，与客户协商交期。换句话来说，我们必须让销售部门随时都知道，可以向新来的订单做出什么样的交期承诺。DBR生产计划不能给出还没有包含在排程中的订单的交期。当然，可以看看DBR排程，据此推测什么样的日期是保险的。DBR排程只能稍后再确认交期或建议推迟承诺的交期。而在S-DBR中，灵活性要强得多。S-DBR中的一个程序会让我们明确，对新来的订单承诺什么样的交期是保险的。该程序有一些重要的好处。首先，一旦销售部门相信了这些日期不是受生产部门所操纵的，那就解决了造成销售部门和生产部门之间的内在矛盾的一个主要原因。其次，它开辟了一条途径，使我们可以通过提出基于当前负荷的日期，使产能制约资源的负荷保持平滑，从而在需求高峰时期利用到产能制约资源的更多产能。确定保险交期的规则是，其等于当前计划性负荷日期（计划性负荷中的第一个开口处）加上生产缓冲时间的一半。图9-3展示了在计算向客户承诺的保险交期和确定将订单派遣到生产车间的日期的过程中涉及的时间段。在图的右上角，展示了向客户承诺的保险交期的完整生产缓冲。然后，在图的中上部，我们会看到，订单的派遣日期要提前相当于一个完整生产缓冲那么长。再往下，是计算安全日期所要用到的元素（确定计划性负荷在产能制约资源处完成的日期，再加上生产缓冲时间的一半）。我们会看到，生产缓冲（充裕估计的生产时间）按逻辑被分成两半。还会看到，产能制约资源开始处理的时间点（见产能制约资源计划性负荷小图）就是将生产缓冲分成两半的分界点。将生产缓冲时间的一半与产能制约资源计划性负荷中承担的最后一个订单的计划完成日期相加，就略等于将在产能制约资源处开始处理下一个订单的时间。这个时间有效地加上了在产能制约资源处所需的完成时间，以及新订单主要的生产过程结束时间。将生产缓冲时间的一半加到计划的产能制约资源日期上，就是承诺新订单的货物到达出货区的安全日期。从负荷图上的同一点起，生产缓冲的另一半（即上游的一半）被从产能制约资源处开始处理的时间中减去。值得注意的是，在这些计算中，产能制约资源处的实际处理时间（加工时间）在计算物料发放和预计出货的日期时被忽略了，这是因为，与生产过程中的排队等待时间相比，产能制约资源的加工时间通常可以忽略不计。图9-3 S-DBR中安全日期、订单派遣和缓冲配置的时间表注：在计算安全日期的过程中，产能制约资源处的预计处理时间被假定为可以忽略不计，这是因为，与排队等待时间相比，所有资源，包括产能制约资源的加工时间通常都可以忽略不计。Each order gets its own full Production Buffer placed here：每个订单在此处都有自己的完整的“生产缓冲”Green：绿色Yellow：黄色Red：红色Orders are released one production buffer time ahead of the safe date：订单的派遣比安全日期提前相当于一个生产缓冲时间长度Order wait time to be released：订单等待派遣的时间The Production Buffer：生产缓冲A liberal estimation of the production time：充裕估计的生产时间Transport to customer：运送给客户Assumed time from order release to CCR：从订单派遣至产能制约资源的假定时间Assumed time from CCR to completion(Sometimes called the shipping buffer)：从产能制约资源至订单完成的假定时间（有时被称为出货缓冲）Order release date：订单派遣日期1/2 Buffer：1/2的缓冲Safe date for commitment to customer：向客户承诺的“安全日期”Planned completion date for last order loaded on CCR (This date + 1/2 the Production Buffer = Safe date for next order)：产能制约资源承担的最后一个订单的计划完成日期（该日期+1/2的生产缓冲=下一个订单的安全日期）从另一个顺序来看，我们会看到，从订单派遣的时间点到产能制约资源开始处理的时间点，我们提供了一半的生产缓冲来让订单到达产能制约资源处，而另一半的生产缓冲则用来让订单从产能制约资源处继续走向生产完成（比安全日期提前一个完整生产缓冲时长派遣订单的安排就暗含着这些时间元素）。产能制约资源处开始处理的时间加上生产缓冲时间的一半，就等于向客户承诺的安全日期。这个规则并没有指定产能制约资源在加工路线中的作业位置，所以，确定计划性负荷与保险完成日期之间所需的时间等于订单产品的生产缓冲时间的一半看起来似乎比较随意。这个规则是很可行的，除非在产品结构中，产能制约资源距离物料发放或出货的时间位置很近，而在这样极端的情形下，如后文所述，应该采用另一种划分方法（对生产缓冲不再采取以产能制约资源为分界点对半分的方法）。另一个问题是，生产订单的大小对生产缓冲的大小以及计划性负荷是否有重大影响？假设一个包含50个单位 “正常”订单的生产缓冲时间为10天，如果订单包含200个单位，那么，产能制约资源处的加工时间似乎就会比平常要长得多，从而影响订单需要的下游作业时间。但是，真的会这样吗？对大小不同的订单都采用默认缓冲这一规则背后的原由是，为了以简单明了的方法监控产能制约资源的负荷及确定良好的安全日期。在我们所处的环境中，数据通常都不精确（加工时间往往都是粗略估计的），并且面临来自内部和外部资源的重大不确定性，想要管理好物流的唯一方式就是，寻求“足够好”的计划和执行规则。引入的时间缓冲通常都不是最优的，但只要足够好，就能够起作用。大订单消耗的加工时间比较长，但与等待时间相比，还是相当短的；所以，只要不是超级大的订单，可能都应该使用同样的生产缓冲。当一个订单的大小是常规大小的四倍时，似乎可以合理预计该订单进入红色缓冲区的可能性会比较大。如果这种情况会持续发生，那么，当具体订单大小远远大于常规订单大小时，我们可能就会加长生产缓冲。这个做法也适用于计划性负荷。由于计划性负荷并不是一个真正的排程，且并不能保证产能制约资源会在“排程规定的”时间处理订单，因此足以断言，确定的安全日期已足够好，并通过建立需要的优先次序，让缓冲管理为首。还需要保证别的什么吗？我们在确定派遣订单的时间时需要能保证其具有完整的生产缓冲时间，以便该订单通过整个车间，包括产能制约资源。因此，订单的派遣时间点应该为，计划性负荷的时间点减去该类型订单的生产缓冲时间的一半。当向客户报出安全日期时，订单中就包含一个完整的生产缓冲，以保障从物料发放到订单完成的所有作业。这个规则适用于绝大多数情形。而当产能制约资源位于加工路线的末尾时（在现实中，这种情形很罕见），我们就将生产缓冲向上游移动，通过给计划性负荷结束点添加20%的生产缓冲来确定出货点，从而调整物料发放点和出货缓冲点。当产能制约资源处于加工路线的开端时，也可以进行同样的调整。我们提前至少相当于20%的生产缓冲时长，在计划性负荷之前发放物料，并给计划性负荷添加80%的生产缓冲，以确定保险的出货日期。只有在这些极端的情形下，才需要改变规则。当销售部门报出的交期与由计划性负荷确定的安全日期不同时，会怎么样？推荐