ie工业工程_现代工业工程技术及其方法

第三部分现代工业工程技术与方法 内容提要Contents 现代工业工程新思维工业工程与新的生产模式现代工业工程方法与技术 IndustrialEngineeringandManagement SJTU 现代工业工程新思维 现代工业工程的所处的环境变化现代工业工程技术与方法体系现代工业工程的创新思维 现代工业工程新思维 环境变化 信息技术改变了人类的生活 知识成为重要的制造资源 需求呈现个性化 多样化 市场多变 快变 全球经济一体化 必须参与世界竞争 企业生存关键 核心能力 快速响应能力 合作与竞争并存成为趋势 现代工业工程新思维 环境变化 作坊式生产批量生产 早期工业化生产 大规模流水线生产 刚性自动化 柔性自动化 FMS CIMS 先进制造方式 制造方式的演变 传统的工业工程是面向刚性制造系统 单 少 品种大规模生产方式的 随着环境得变化和生产方式的变革 必须 随机应变 现代工业工程新思维 环境变化 生产方式变革 现代工业工程创新体系 单元技术方法 先进设计技术 质量功能部署 QFD 防错设计 健壮性设计 计算机辅助设施规划 DOE 先进生产管理技术 成组技术 GT 看板系统 KanbanSystem 物料需求计划 MRP TOC 5s生产管理 ASP 自适应生产控制 智能调度技术 先进质量管理 统计质量控制 零缺陷质量管理 6 质量管理 建模与仿真技术 企业建模与集成技术 GRAI GIM方法 KADS方法 IFIP方法 CIMOSA方法 IDEF方法 ARIS体系结构 PERA方法与TOVE方法 工作流建模技术 离散事件动态系统建模技术 面向对象建模技术 现代工业工程创新体系 系统技术与方法 先进在制造系统柔性制造系统 FMS 虚拟制造 VirtualManufacturing 灵捷制造 Agilemanufacturing 计算机集成制造 ComputerIntegratedManufacturingSystem 简称CIMS 智能制造 IntelligentManufacturing 全能制造系统 HolonicManufacturingSystem 简称HMS 网络化制造 DispersedNetworkManufacturing 单元制造系统 CellManufacturing 生物制造 Bionicmanufacturing 多代理制造 Multi agentmanufacturing 分形制造系统 FractalManufacturingSystem 可重构制造系统 Re configurableManufacturingSystem 现代工业工程创新体系 系统层 企业管理系统质量管理 全面质量管理 TotalQualityManagement 简称TQM 产品开发管理 并行工程 CurrentEngineering 简称CE 企业流程管理 业务流程再造 BusinessProcessReengineering 简称BPR 企业资源与生产管理 JIT ERP CRM SCM 企业形态精益企业 LeanEnterprise 扩展企业 ExtendEnterprise 分型公司 FractalCompany 虚拟企业 VirtualEnterprise 数字工厂 DigitalFactory 光速企业 CompanyatLightSpeed 企业动态联盟 EnterpriseDynamicAlliance 现代工业工程创新体系 系统层 组织形态 虚拟组织 VirtualOrganization 基于团队的组织 Team basedOrganization 适应性组织 Adaptiveorganization 快速循环组织 Fast cycleorganization 学习型组织 LearningOrganization 水平性或者基于过程的组织 HorizontalorProcess basedorganization 网络组织 NetworkOrganization 现代工业工程创新体系 新理念 静态到动态 时不变到时变 线性到非线性 局部到整体 单一到多元 现实到虚拟 内部到外部 专能到多能 现代工业工程创新体系 新理念 IE的 I 新诠释 Integration 集成工程技术与管理技术 Information 应用信息系统 Intelligence 发挥高度的智能 Interaction 发挥协调沟通与团队精神 Idea 具有创新思维 International 具有国际化的心胸及视野 现代工业工程创新体系 新理念 现代工业工程师的新任务集成系统的设计者及管理者 长期计划的制定者 多元化经营的构想者 多专长人力资源管理的促成者 高阶层决策的顾问 工业工程与新的生产模式 JIT JIT诞生于丰田公司 并在20世纪70年代 由丰田汽车公司的大野耐一借此将丰田的交货期和产品质量提高到了全球领先的地位 这充分展示了JIT的力量 也引发了后继对JIT为代表的精益生产的研究和探讨 JIT诞生的历史背景 工业工程与新的生产模式 JIT 丰田公司的藤尾长将浪费定义为 除对生产不可缺少的最小数量的设备 原材料 零部件和工人 工作时间 外的任何东西 1 消除浪费 2 尊重员工 JIT提倡的是一种 不断改进 的思想 需要集思广益 需要员工的百分百参与 主动发现问题 并采取积极的改进措施 JIT2个基本原则 付出劳动而没有创造出附加价值 或者不能适时收到劳动成果 甚至不仅不创造附加价值 反而把已创造的价值损坏掉 这就是精益生产所指的无效劳动和浪费 工业工程与新的生产模式 JIT 7种可被消除的主要类型的浪费 浪费 工业工程与新的生产模式 JIT 1 适时适量生产 2 弹性作业人数 指将所需要的零件只以所需要的数量正好在需要的时间送到生产现场 传统的人员配置都是采用 定员制 而JIT采用的是一种 精简人 的方法 根据生产量的变动 弹性的增减各生产线的作业人数 以及尽量用较少的人力完成较多的生产 JIT的两个基本手段 工业工程与新的生产模式 JIT 传统的生产方式 可以定义为一种 推动 的方式 计划部门根据市场需求 对于最终产品的生产进行分解 将相应的生产任务和提前期传达给各个生产部门 最后细化为每个零件的投入产出计划和相应的订购计划 传统的 推动 生产方式 工业工程与新的生产模式 JIT 首先 推动式生产方式不能满足 适时 生产的需要 其次 由于推动式生产方式的复杂性以及各种不确定因素 必须保有相当水平的安全库存 库存水平高将掩盖很多管理问题 推动 生产方式的缺陷 库存是 万恶之源 工业工程与新的生产模式 JIT 所谓 拉动 方式 就是指一切从市场出发 根据市场需求来组装产品 借此拉动前面工序的零部件加工 每个生产部门 工序都根据后向部门以及工序的需求来完成生产制造 同时向前向部门和工序发出生产指令 在 拉动 方式中 计划部门只制定最终产品计划 其他部门和工序的生产是按照后向部门和工序的生产指令来进行的 JIT方式提出了 拉动 式的生产方式 工业工程与新的生产模式 JIT 保证拉动生产模式运运作两种手段 生产同步化和生产均衡化 生产同步化是保证生产各个工序和部门间的速度协调 以保证减小在制品库存 核心思想是采用 一个流 模式的方式 而具体采用的方法主要是设备和人员的重新配备 后工序领取以及确定生产节拍等 一个流 模式的定义 将作业场地 人员设备 作业台 合理配置 使产品在生产时 每个工序最多只有一个在制品或成品 从生产开始到完成之前 没有在制品放置场地和入箱包装的作业 设备和人员配置 为避免大量的在制品库存 JIT采用了垂直布置 同时一般在布置时考虑具体前后工序 最大范围地减少中间搬运 JIT需要借助平衡生产节拍 来保证企业的生产能力与需求相适应 同时不产生生产线某个环节不符合节拍 过快或慢等现象 避免产生产品积压或者生产线停顿等 生产同步化 工业工程与新的生产模式 JIT 所谓均衡化 是指企业采购 制造以及配送的整个过程都与市场需求相符合 采用均衡化意味着最终供货与需求相适应 同时从需求开始进行拉动 总装配线在向前工序领取零部件时应均衡的使用各种零部件 生产各种产品 生产均衡化 举例 将一周或一日的生产量按分秒时间进行平均 所有生产流程都按此来组织生产 这样一条流水线上每个作业环节上的单位必须完成多少何种作业就有了标准定额 所在环节都按照标准定额组织生产 因此要按此生产定额均衡的组织物质的供应 安排物品的流动 工业工程与新的生产模式 JIT JIT引入看板管理工具作为信号系统看板 Kanban 在JIT中这是一个信号系统 用于在工序以及部门甚至企业间传递生产以及运输的信号 看板有很多种形式 通常可以使用卡片 标志杆或者容器 JIT的管理工具 看板 工业工程与新的生产模式 JIT 没有看板不能生产 也不能搬运看板只能来自后工序 前工序只能取走生产的部分 前工序只能按照收到看板的顺序进行生产 看板必须与实物在一起 不能把劣质品送到后工序 看板的使用准则 看板的使用优点 准确 及时的传送工作指令 保证 适时适量 所见即所得 可以辅助进行生产改善 工业工程与新的生产模式 AM 美国通用汽车公司 GM 和里海 Leigh 大学的雅柯卡 Iacocca 研究所提出了 21世纪制造企业战略 的报告 报告中最重要的两个结论 报告建议构造一个全新的竞争系统 并提出了一个崭新的工业生产模式 以动态联盟为基础的敏捷竞争模式 敏捷制造的概念首次出现 1992年美国政府将敏捷制造这种全新的制造模式作为21世纪制造企业的战略 1 影响企业生存 发展的共性问题是目前竞争环境的变化太快而我们企业自我调整 适应的速度跟不上 2 依靠对现有大规模生产模式和系统的逐步改进和完善是不能实现重振美国制造业雄风的目标 敏捷制造的起源 工业工程与新的生产模式 AM 敏捷制造 AgileManufacturing AM 指能在不可预测的持续变化的竞争环境中使企业繁荣和成长 并具有面对由顾客需求的产品和服务驱动的市场作出迅速响应的能力 制造敏捷性是指在由客户个性化需求驱动的动态市场环境中能够快速予以响应 创造机会的一种能力 其包含四个核心概念 敏捷性的核心概念 敏捷制造的内涵 工业工程与新的生产模式 AM 敏捷制造强调将柔性的 先进的 实用的制造技术 熟练掌握生产技能的 高素质的劳动者以及企业内部 企业之间以及外部客户灵活的管理三者有机的集成 实现总体最佳化 对千变万化的市场做出快速响应 能抓住瞬息即逝的机遇 快速推出高性能 高可靠性及价格能被顾客接受的新产品 通过可重组的 模块化的加工单元 实现快速生产新产品及各种各样的变型产品 从而使生产小批量 高性能产品能达到大批量生产同样的效益 达到同一产品的价格和生产批量无关 按订单组织生产 以合适的价格生产顾客的订制产品或顾客个性化产品 不强调全能 而强调企业间的动态合作 建立一种能充分调动员工积极性的环境 保持企业持续的创新能力 将具有创新能力和经验的员工看成企业的主要财富 而把对员工的培养和再教育作为企业的长期投资行为 与用户建立一种崭新的 战略依存关系 强调用户参与制造的全过程 敏捷制造企业的特征 工业工程与新的生产模式 AM 向敏捷制造转变的方法以及敏捷战略可以建立在四种类型的工具之上 识别企业环境的工具 环境扰动指示器ETI 识别企业当前敏捷能力的工具 敏捷能力指示器ACI 评估当前业务环境下的敏捷表现的工具 敏捷表现指示器API 制定敏捷标准 识别最佳策略的工具 向敏捷制造转变的方法 工业工程与新的生产模式 AM 实现敏捷制造的路线 工业工程与新的生产模式 AM 企业的价值链其实是一条知识链 企业知识分为隐性知识 指企业的产品说明书 产品标准等 和显性知识 包括员工头脑中的意会知识和物化于机器 设备上的知识 两种 企业核心能力培育与开发战略 首先 企业必须能够识别自身的核心能力 其次 是能够将这些能力转变为新的工艺过程 产品和服务 最后 要善于从成功和失败中学习和吸收经验 从而改善现有的能力并开发出新的能力 动态联盟战略 虚拟企业结构是由多个企业基于市场机遇而结成的动态联盟 通过企业间和企业内部的动态合作 使企业能够从容应对快速变化和不可预测的市场需求 获得企业的长期竞争优势 小而精发展战略 制造业发展战略应从规模经济转向范围经济 追求小而精及企业灵活重组 追求的结果不是单位成本的降低 而是产品功能的提高 顾客要求的满足 资源的充分利用 最后迅速反映市场的变化来提高企业的效果 基于企业知识开发的发展战略 敏捷制造企业的发展战略 工业工程与新的生产模式 AM CIM技术借助于计算机软件 综合运用现代管理技术 制造技术 信息技术 自动化技术 系统工程技术等 将企业生产全过程中关于人 技术 经营管理三要素及信息流 物流有机的集成并优化运营 以实现产品高质 低耗 上市快 从而为企业赢得市场竞争 它为实现敏捷制造的集成环境打下了坚实的基础 是敏捷制造的基础技术 以集成和网络为基础的制造离不开信息的交流 交流的前提是有统一的规则 即标准化工作 执行电子数据交换标准 产品数据交换标准以及超文本数据交换标准等 是进入国际合作大环境 参加跨国动态联盟的前提 敏捷制造通过动态联盟和虚拟制造技术来实现 因而对产品经营过程进行建模和仿真 采用基于仿真的产品设计和制造技术是十分必要的 基础技术 CIM技术 统一技术 标准化技术 虚拟技术 模拟和仿真技术 实现敏捷制造的关键技术 工业工程与新的生产模式 AM 通过组成多学科跨职能的产品开发小组协同工作 利用各种计算机辅助工具等手段 使产品开发的各阶段既有一定的时序又能并行 使产品开发的早期就能及时发现产品开发过程中的问题 从而缩短开发周期 降低成本 增强对市场的响应敏捷度 能够有效支持企业业务流程重组 业务过程集成 项目管理和群组协同工作的工作流管理技术对于实施动态联盟具有重要的支持作用 工作流管理系统还可以作为企业间信息集成的使能工具 基于WEB的工作流管理系统可以为企业灵活的组建动态联盟和实现信息交换发挥重要作用 此外 集成框架技术 集成平台技术 数据库技术 决策支持系统 人机工程 人工智能等也都是支持敏捷制造和动态联盟的重要技术 过程技术 工作流管理技术 协同技术 并行工程技术 实现敏捷制造的关键技术 工业工程与新的生产模式 AM 敏捷制造的实现形式即动态联盟或称虚拟企业 VirtualEnterprise VE 虚拟企业是一些相互独立的企业的暂时组合 目的是快速的开发世界范围内变化迅速的生产机会 组织动态性 突出成员核心能力 目标单一 反映敏捷性 存在短暂性 以网络技术为硬件支撑 强调团队精神和系统协同性 新型的产权关系 真正作到以客户为中心 文化上的整合 虚拟企业的类型 根据虚拟企业整合的目的可以划分为基于项目的虚拟企业 基于产品的虚拟企业和基于服务的虚拟企业三种 从虚拟企业持续时间的长短可以划分为临时性虚拟企业和较长期虚拟企业 垄断性虚拟企业和开放的虚拟企业或竞争式的虚拟企业 家长式虚拟企业和民主联盟式虚拟企业 AM的实现形式 虚拟企业 虚拟企业的特征 工业工程与新的生产模式 AM 能够大大提高产品创新的速度和成功率 能够有效资源整合 提高规模经济效益 能够避免或减少经营风险 能够有效的巩固和开拓市场 虚拟企业实现的障碍及对策 文化沟通障碍 管理与控制的障碍 网络信息技术瓶颈 组织结构创新障碍 分配激励困难 人才问题 税务会计问题 法律监督健全问题采取的对策 积极谋求合作形式的升级 跟上全球网络经济的步伐 培育和提高自己的核心能力至关重要 加强信息化改造 培养高素质的综合性知识型人才 建立虚拟企业的中介结构和健全相应的法律和规章 AM的实现形式 虚拟企业 VE的优势 现代工业工程方法与技术 BPR 业务流程重组BPR约束理论TOC离散事件动态系统建模计算机辅助工业工程 现代工业工程方法与技术 BPR 1993年 MichaelHammer和JamesChampy在 ReengineeringTheCorporation 一书中对BPR这样定义 企业流程再造是对企业的业务流程作根本性的思考和彻底重建 其目的是在成本 质量 服务和速度等方面取得显著的改善 使企业能最大限度地适应以 顾客 Customer 竞争 Competition 变化 Change 为特征的现代企业经营环境 以企业过程为核心明确了BPR考虑和改造的对象是企业过程 从根本上打破了传统职能分工理论的基础 这是企业流程再造理论的精髓 实施BPR 就是要有全局的思想 从整体上确认企业的作业流程 追求全局最优 而不是个别最优 BPR的内涵和特征 现代工业工程方法与技术 BPR 将BPR的实施结构设想成一种多层次的立体形式 即整个BPR实施体系由观念重建 流程重建和组织重建三个层次构成 以流程重建为主导 如下图 每个层次内部又有各自相应的步骤 各层次彼此关联 BPR实施体系结构图 BPR的实施策略 现代工业工程方法与技术 BPR 1 BPR的观念重建 组建BPR小组 前期准备工作 设置合理目标 2 BPR的流程重建 业务流程分析与诊断 业务流程的再设计 业务流程重组的实施 3 BPR的组织重建 提供制度上的保证 并追求不断改进 评估BPR实施的效果 与事先确定的绩效目标进行对照 评价是否达到既定目标 流程信息管理的效率如何等 BPR的实施策略 现代工业工程方法与技术 BPR 关键成功因素 KeySuccessFactors KSF 是影响BPR成败的至关重要的要素 核心管理层的优先关注 企业的战略导向 可度量的目标 可行的实施方法 BPR是一个过程 BPR应得到持续的资金支持 组织为流程而定 而不是流程为组织而定 将客户与供应商纳入业务流程的范围 重组的一致性优于方法的完善性 关键成功因素 BPR的基本原则和关键成功因素 现代工业工程方法与技术 BPR BPI 即企业流程改进 BusinessProcessImprovement 是指对企业流程的持续改进方法 BPR与BPI具有以下共同的特性 强调客户满意 对企业的价值观进行改造 在组织中降低决策的层级 高层管理人员的参与 使用业绩改进的度量手段 关注于业务流程 强调团队合作 信息技术是对流程进行根本性改变 成功重组的关键 信息技术不但有助于流程自动化和机械化的实施 更重要的是它能够根本地彻底地重新设计流程 BPR与BPI 企业流程改进 BPR与IT技术 BPR与其它体系的集成 现代工业工程方法与技术 BPR 知识管理与核心业务流程必须要实现有机结合 信息的创造 共享与再利用不是在真空中发生的 信息的收集与再利用只有与特定的业务流程密切联系才能有效地发挥作用 TQM和BPR都十分注重组织的交叉功能 但是 TQM注重的是增量型改变和渐近的过程改善 而BPR则追求的是彻底的重新设计和戏剧性的过程改善 BPR以流程为导向进行企业组织管理的全面创新 其遵循的基本原则有 1 集成原则 即将分散在各个原来职能部门的作业集成为一个工作流程以提高效率 2 并行原则 即尽可能地以并行方式处理作业 3 扁平原则 即组织扁平化以促进组织内部的信息交流和意见沟通 BPR与组织结构 BPR与TQM 全面质量管理 BPR与KM 知识管理 BPR与其它体系的集成 现代工业工程方法与技术 BPR 二者的共性主要体现在 将提升顾客的满意度作为最终目标 强调打破系统的原有结构 主张对系统进行彻底地变革创新 要求摆脱现行系统 从零开始 展开系统功能分析 通过功能明确 功能筛选 功能优化和功能重组 建立新系统 实现系统效率 或价值 的突变 主张以人为本 开发人力资源 发挥集体智慧或团体协作精神 要求建立集约的信息系统 以确保变革 创新取得显著的成果 使用项目小组方式进行工作 系统工程是基于系统科学的思想与方法 针对企业组织和管理的各个过程 各个环节 因素和各种资源进行全面考虑 综合运用 统筹安排 总体优化的管理工程方法 是系统工程理论与方法在企业管理领域的应用 业务重组是当前管理创新思想的一种代表 它的思想与实践方法为实施管理系统工程提供一种可行的操作模式 BPR与VE 价值工程 BPR与系统工程 BPR与其它体系的集成 现代工业工程方法与技术 BPR 我们要结合自己的国情 开展具有中国特色的业流程再造 围绕核心生产能力来进行业务流程再造 核心生产能力是指提供企业在特定经营中竞争能力和优势的多方面技能 加强信息技术与人力资源的开发和利用 以顾客为出发点进行流程再造 一切为了顾客 一切方便顾客 这是流程再造的出发点和归宿 按流程再造的观点改进组织机构 关于BPR在中国应用的思考 现代工业工程方法与技术 BPM PM是一种以规范化的构造端到端的卓越业务流程为中心 以持续的提高组织业务绩效为目的的系统化方法 PM将BPR定义中的彻底性 根本性融进了规范化 系统化中 指出不一定全是彻底的重新设计业务流程 而是应该规范的对流程进行设计 需要进行重新设计的就进行重新设计 而不需要的改进即可 构造卓越的业务流程 PM保证了一个组织的业务流程是经过精心的设计 并且这种设计可以不断的持续下去 使流程本身可以保持永不落伍 构造卓越的业务流程是流程管理的本质 是流程管理的根本目的 流程管理与原有BPR管理思想最根本的不同在于流程管理并不要求对所有的流程进行再造 它以下三个层面 规范流程 优化流程和再造流程 流程管理 ProcessManagement 的定义 流程管理 ProcessManagement 的本质 流程管理 ProcessManagement 的层面 BPM的基本概念 现代工业工程方法与技术 BPM 流程管理的组织结构 现代工业工程方法与技术 BPM PM与ERP的关系 一个ERP项目的成功实施 首先应该做的就是创建卓越的业务流程 然后才是安装ERP软件来支持这些流程 PM与供应链管理的关系 供应链实际上就是一个跨企业的业务流程 随着网络技术的迅猛发展 虚拟企业会不断涌现 流程管理的外延必将不断扩大 PM与电子商务的关系 只有通过流程管理 使流程变的表现优秀 才能使整合进流程的供应商和客户对公司的业绩进步发挥更大的作用 BPM与其他绩效提升项目的关系 现代工业工程方法与技术 BPM 1 流程图法 FlowCharts 该方法遵循ANSI标准 优点是可理解性好 但同时存在不确定性太大 无法清楚界定流程界限等缺点 特别是在流程图中的输入 输出不能模型化 可能会失去流程的细节信息 2 角色行为图RAD RoleActivityDiagram 特别擅长强调流程中角色职责 此方法的主要不足之处在于不具有模型分解的能力 无法支持深入的流程描述 3 IDEF模型系列 IDEF0 ICAMDEFinitionLanguage 及由此改造而成的用于信息分析的IDEF1 用于动态分析的IDEF2 用于流程分析的IDEF3 4 事件过程链EPC Event ProcessChains 模型 借鉴了实体 关系 ER 模型和数据流图 DFD 等方法 通过引入组织和信息建模元素 生产拓展的时间驱动过程链 使得与业务流程有关的各个方面的信息能够在一个模型中被描述 5 Petri网模型 该模型在描述并发 冲突 同步等行为现象上具有优势 但如用来进行流程建模 还需要从组织因素表达 模型分析等方面进行必要的补充和探索 流程描述的若干方法 现代工业工程方法与技术 BPM 主体不清 责任意识 流程意识虽然建立了 但落实不足 流程和业务有脱节 有时流程成为部门之间推卸责任的借口 流程过细 大多数流程过细 没有分级概念 不利于监控和维护 过细的同时又不能穷举 描述过粗 不能有效解决实际问题 审批烦琐 环节多 时间长 反映速度慢 不利于企业竞争力提高 推动不足 推动力量单一 主要来自流程管理部门 流程接口人不稳定 对流程管理理念 方法 工具等缺少系统培训等 企业流程管理中的常见问题 现代工业工程方法与技术 TOC 什么是TOC 约束理论 TheoryofConstraints 简称TOC 是戈德拉特博士EliyahuM Goldratt 在他的优化生产技术 OptimizedProductionTechnology 简称OPT 的基础上发展起来的 TOC是一种在能力管理和现场作业管理方面的哲理 把重点放在瓶颈工序上 保证瓶颈工序不发生停工待料 提高瓶颈工作中心的利用率 从而得到最大的有效产出 根据不同的产品结构类型 工艺流程和物料流动的总体请况 设定管理的控制点 约束是多方面的 有市场 物料 能力 工作流程 资金 管理体制 员工行为等 其中 市场 物料和能力是主要的约束 根据市场的约束制订物料的初步生产规划 同步地用能力约束修订 生成主生产计划 现代工业工程方法与技术 TOC 重要的是平衡物流 不是平衡能力 非瓶颈资源的利用率是由系统的其它约束条件决定的 而不是由其本身能力决定的 让一项资源充分开动运转起来同使该项资源带来效益不是同一一个涵义 瓶颈资源损失一小时相当于整个系统损失一小时 而且是无法补救的 想方设法在非瓶颈资源上节约下一小时以提高生产率只是一种幻想 非瓶颈资源不应满负荷工作 产量和库存量是由瓶颈资源决定的 为保证瓶颈资源负荷饱满并保证企业的产出 在瓶颈工序和总装配线前应有供缓冲用的物料储备 瓶颈工序前可用拉式作业 其后可用推式作业 传送批量可以不等于甚至多数情况是不应等于加工批量 批量是根据实际情况动态变化的 而不是固定不变的 加工批量应当是一个变数 只有同时考虑到系统所有的约束条件后才能决定加工件计划进度的优先级 提前期只是排进度的结果 TOC基本原则 现代工业工程方法与技术 TOC 实现企业的最终目标 赚取利润 TOC特别强调以下三条途径 1 增加产销率 Throughput T 2 减少库存 Inventory I 3 减少运行费 OperatingExpense OE 衡量企业能否赚钱通常采用以下三个指标 净利润 NetProfit NP 投资收益率 ReturnonInvestment ROI 现金流量 CashFlow CF 按照OPT的观点 在生产系统中作业指标有以下三种 产销率 Throughput T 库存 Inventory I 运行费 OperationExpense OE 约束 Constraint 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的增加产销率 或减少库存和运行费 它就是一个约束 约束可来源于企业内部 也可来自企业外部 有三种类型的约束 资源 Resources 市场 Markets 和法规 Policies TOC的若干基本概念 现代工业工程方法与技术 TOC 第一步 找出系统中存在哪些约束 在以下几个方面寻找 原料 Materials 能力 Capacity 市场 Market 政策 Policy 第二步 寻找突破这些约束的办法 第三步 使企业的所有其他活动服从于第二步中提出的各种措施 TOC不单单是一种制造理念 而是一种管理理念或经营理念 第四步 具体实施第二步中提出的措施 使第一步中找出的约束环节不再是企业的约束 第五步 谨防人的惰性成为系统的约束 今天的解决方案就是明天的问题所在 Today ssolutionistomorrow sproblem 当你突破一个约束以后 一定要重新回到第一步 开始新的循环 TOC五大核心步骤 现代工业工程方法与技术 TOC TOC把MPS比喻为 鼓 根据瓶颈资源的可用能力确定物流量 作为约束全局的 鼓点 控制在制品库存量 所有瓶颈和总装工序前要有缓冲 保证起制约作用的瓶颈资源得以充分利用 以实现企业最大的产出 所有需要控制的工作中心如同用一根传递信息的绳子牵住的队伍 按同一节拍 保持一定间隔 按同一一步伐行进 也就是在保持均衡的在制品库存 保持均衡的物料流动条件下进行生产 Drum Buffer Rope方法 现代工业工程方法与技术 TOC 基于TOC的生产计划与控制原理 一个企业的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 对约束环节进行有效的控制 其余的环节相继地与这一环节同步 TOC的计划与控制是通过DBR系统实现的 即 鼓 Drum 缓冲器 Buffer 和 绳子 Rope 系统 http www amteam org docs bpwebsite asp 5 TOC在企业运营中的应用 3 基于TOC的生产计划与控制步骤 识别企业的真正 约束 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零部件 按零部件的加工路线及工时定额 计算出各类机床的任务工时 将任务工时与能力工时比较 负荷最高 最不能满足需求的机床就是约束资源 找出约束资源之后 把企业里所有的加工设备划分为约束资源和非约束资源 基于 约束 建立产品出产计划从使系统物流达到最优的原则建立产品出产计划 MasterSchedule 因为约束资源控制着系统的 鼓的节拍 Drum beat 即控制着企业的生产节拍和有效产出 因此 需要按有限能力法进行生产安排 在约束资源上扩大批量 设置 缓冲器 设置 缓冲器 并进行监控 以防止随机波动 使约束资源不致于出现等待任务的情况 对企业物流进行平衡 使得进入非约束资源的物料应被约束资源的产出率所控制 即 绳子 对非约束资源安排作业计划 一般按无限能力倒排法 使之与约束资源上的工序同步 现代工业工程方法与技术 TOC 基于TOC的生产计划与控制透视 鼓 鼓 是一个企业应用TOC的开端 即识别一个企业的 约束 所在 约束 控制着企业同步生产的节奏棗 鼓点 要维持企业内部生产的同步 企业生产和市场需求的同步 主要问题就是企业的生产如何能满足市场或顾客的需求而又不产生过多的库存 因而 安排作业计划时 必须按交货期给顾客赋予一定的优先权数 在 约束 上根据这些优先权数的大小安排生产 并据此对上下游的工序排序 则得到交付时间 使交付时间与交货期限得以相符 为了使交付时间与交货期限相符 靠的是权衡在约束资源上的批量规模 因为 在约束资源上只有加工时间和调整准备时间 增大约束资源的加工批量 可以减少调整准备时间 使约束资源的有效能力增加 但会减少系统的柔性 增加库存和提前期 反之 其效果与增大加工批量相反 两者都会影响到一些订货的交货时间 从计划和控制的角度来看 鼓 反映了系统对约束资源的利用 对约束资源应编制详细的生产作业计划 以保证对约束资源的充分合理的利用 现代工业工程方法与技术 TOC 缓冲器 起到 时间缓冲 作用 就是将所需的物料比计划提前一段时间提交 以防随机波动 以约束资源上的加工时间长度作为计量单位 其长度可凭观察与实验确定 还要进行必要的调整 在设置 时间缓冲 时 一般要考虑以下几个问题 要保证约束资源上产出率相对较快的工件在加工过程中不致因为在制品少而停工 应考虑加工过程中出现的波动 如约束资源上的实际产出率比原来估计的要快 或者约束资源前的加工工序的产出率比原来估计的要馒 或者出现次品 还要考虑前面的机器是否出现故障 所以 在设置 时间缓冲 时一般要设置一定的安全库存 根据TOC的原理 约束资源上的加工批量是最大的 而约束资源的上游工序则是小批量多批次的 约束资源前的加工工序的批次又和各道工序的调整准备时间有关 如果上游工序的调整准备时间小 或约束资源上的加工时间和前一台机器的加工时间相差很大 则批次可以较多 批量可以较小 反之 批次则可能较少 甚至和约束资源上的批次相同 加工批量也和约束资源上的批量相同 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 要在保证约束资源上加工持续的情况下 使得整个加工过程的总费用最小 基于TOC的生产计划与控制透视 缓冲器 现代工业工程方法与技术 TOC 如果说 鼓 的目标是使有效产出最大 那么 绳子 的作用则是使库存最小 约束 决定着生产线的产出节奏 而在其上游的工序实行拉动式生产 等于用一根看不见的 绳子 把 约束 与这些工序串联起来 有效地使物料依照产品出产计划快速地通过非约束作业 以保证约束资源的需要 所以 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投料到各车间的详细的作业计划来实现的 绳子 控制着企业物料的进入 包括 约束 的上游工序与 非约