第12章最优生产技术_生产运作管理.ppt

第12章最优生产技术OptimizedProductionTechnology 第1节OPT的提出 时间 70年代末期人物 以色列的物理学家 EliGoldratt提出提高企业产出率理论依据 资源约束理论 TOC TheoryofConstrain 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 OptimizedProductionTimetables 后指最优生产技术 OptimizedProductionTechnology 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CreativeOutput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 CreativeOutput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SchedulingTechnologyGroup的英国公司 1986年后半年 Goldratt博士和RobertE 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 TheGoal TheRace 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 ThinkingProcess 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 第2节OPT的目标 OPT的主要贡献之一 财务指标 作业指标财务指标 净利润投资收益率现金流量作业指标 产销率 产销率指单位时间内企业获取的利润额 是OPT对企业目标实现程度的关键度量标准库存运行费 企业目标现在和将来都能赚钱财务指标净利润投资收益率现金流量作业指标产销率库存运行费用制造周期 第3节OPT的主要概念 瓶颈工序与非瓶颈工序例 产品P经过A B两道工序加工原材料AB市场15件 周20件 周25件 周瓶颈工序 指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源 关键资源网络和非关键资源网络 产品装配 部件装配 部件装配 关键资源网络 非关键资源网络 瓶颈工序 产品 原材料 零件工艺路线 第4节OPT的九条原则 平衡物流 而不是平衡生产能力非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力决定的 而是由系统的约束决定的资源的利用 Utilization 和活力 Activation 不是同义语瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的 续 瓶颈控制了库存和产销率转运批量可以不等于 在许多时候应该不等于 加工批量加工批量应是可变的 而不是固定的排作业计划时应同时兼顾所有的约束 提前期是作业计划的结果 而不是预定值 第5节OPT的应用 OPT应用的五个主要步骤 辨别系统的约束决定如何开发系统的约束使其他的工作服从于开发系统约束的决定提升系统的约束如果约束被打破 再从第1步做起 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机器 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辨别系统的约束 要辨别系统的约束 需要计算机器的负荷 如上表 机器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约束 TOC是建立在系统的绩效是由资源约束决定的 因此TOC主要是使资源约束对目标贡献最大化 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QV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约束的决定 意思是使其他工作配合拓开系统的约束 如材料采购 工作中心排序等 Step4提升系统的约束 尽可能采取措施提高约束的绩效 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如果约束被打破 再从第1步做起 如 资源A成为约束 原来的约束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为约束控制系统运行 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 DBR系统Drum 鼓点 Buffer 缓冲器 Rope 绳子DBR系统是应用OPT另一个重要思想和工具 如图 A B F E C D 资源约束D 绳子R 缓冲器B DBR控制 目的 使生产线的瓶瓶 constraint 之总产出率 throughput 为最大 鼓 rum 由瓶瓶決定的生产速率 缓冲 Buffer 弥补不确定性使瓶瓶速率极大 绳 Rope 从瓶瓶到最前制程 gatewayoperation 的沟通 用以調節投料速度 使瓶颈制程的速率极大 识别企业的真正约束 瓶颈 所在基于瓶颈约束 建立产品出产计划缓冲器的管理与控制平衡物料流 推 拉 并用 案例 福特汽车公司电器分部 对于福特汽车公司的电器分部来说 他们已想尽了所有他们所知的办法来缩短生产提前期 平均为10 6天 他们去到日本取经 能学的地方都学了 回来便开始实施JIT 把提前期减到了8 5天 可这时日本又已经把这个数字压缩到了8天 这回福特公司电器分部实施了TOC 一年后提前期降至2 2天 这个数字在以前是不可想象的 因为每个零部件总有它的一段加工时间 现在轮到日本人来向他们取经了 当然这个改进的过程还在继续 今天福特公司电器分部已把提前期降至两个班次以内 即低于16个小时 有人可能怀疑这种进步是以其他方面的退步为代价的 而事实上 他们的顾客需求增加了300 对合理化建议的采纳时间从150天降至10天 计划提前期从16天降至5天又到1天 他们的确实现了今天安排明天就投产 第6节OPT MRP JIT的比较 一 TOC与MRPII JIT产生背景比较 二 TOC与MRPII JIT运用准则比较 三 TOC与MRPII JIT管理手段比较 四 TOC与MRPII JIT结合使用的必要性 我国企业在市场竞争的压力下 管理水平已有一定程度的提高 但仍未摆脱旧的管理模式与落后的管理手段 具体表现在 1 企业内部企业生产规模虽然不太大 但普遍具有大量生产模式下的大企业病 即机构臃肿 管理效率低下 企业计划决策的速度慢 影响了企业的应变速度 企业内信息传输缓慢 沟通不及时 以高库存量保证连续生产 难以降低成本 员工的积极性和创造性得不到充分发挥 2 企业外部没有完全形成企业之间规范的业务往来关系 企业之间的往来 如合同执行 付款等 缺乏严格的管理 企业间无明确且真正密切的合作关系 大而全 小而全的企业往往缺乏协作精神 生产尚不成熟 供应的及时性往往得不到保证 TOC与MRPII JIT之间虽有显著的区别 但本质上都内涵了先进的管理思想 对我国企业可以产生现实的经济效益 MRPII与JIT较早引入我国 在企业实践中也总结出了各自的一些不适用之处 具体表现在 1 MRPII要真正发挥企业的最大效能 仍存在一些局限 MRPII系统虽然是根据生产线上的能力制定计划的 但能力平衡时必然有一定的误差 为了应付企业能力中的不确定因素 必须在提前期等指标上留有一定的宽裕度 必然存在着一定的浪费 这就使MRPII招致了一些 期 的批评 人员附属于生产线 积极性难以充分发挥 重视事前计划 现场得不到充分的重视 易使管理人员产生惰性 不利于持续不断地改善管理 2 JIT在生产管理中追求消灭一切浪费 但在我国目前的市场环境中难以全面实现 多数企业面临的市场需求都有较大的波动与不确定性 难以直接面对客户组织生产 市场对企业的原材料供应难以真正准时 有效 整个系统实施看板管理较为困难 所以 在引入TOC这一管理理论与技术时 注意借鉴MRPII JIT应用中出现的历史问题 结合企业具体实际 三者互通有无 对于企业健康 有序地提高管理水平是十分必要的 MRPII与TOC结合的系统可以考虑在企业级的生产计划中应用MRPII 计划周期可以为周 车间级的作业计划由TOC中的DBR来完成 计划周期可以为天 对重点控制的环节还可以进一步细化 两者的结合在于 BOM 工序描述 资源能力等数据的共享和沟通 案例 MRPII JIT TOC集成 1 背景 广东省新会市某不锈钢制品有限公司成立于1998年 投资约2000多万美元占地20多万平方米 有10个生产厂房主要业务 面向海外市场加工中高档不锈钢厨具 餐具等 海外客商提供图纸 样品等 由该公司加工生产设施 国内最先进的流水线 包括CAD CAPP CAM等 2 生产与运作中的主要问题新产品开发和生产准备严重拖期 并影响随后的生产过程的正常运行生产现场十分混乱 车间在制品堆积如山 数目不清 质量很差 员工士气低落客户满意度低 经常遭投诉公司总是不能按期交付产品并因此每月蒙受数十万元的损失 3 主要改进措施转变企业生产运作的基本思路根据TOC理论对企业进行了分析 发现实际产品和生产能力不足 而企业企图通过增加成品和半成品的数量和种类来改善交货状况 企业部分人员单纯追求生产效率 不按实际能力安排各项工作等改进产品研发管理工作改善生产计划与控制工作针对生产现场在制品堆积如山而装配线上又有物料短缺的问题 加强生产计划工作的管理新成立生产计划部门 主要是实施MRPII运用TOC理论 发现唯一关键资源 某重型加工设备 中频加热摩擦打底的加工设备 从制定关键设备的作业计划开始 前向排序和后向排序 制定所有设备的作业计划 按照瓶颈