使用SDBR于快速响应项目

使用SDBR于快速响应项目/项目(UsingSDBRinRapidResponseProjects)项义立(EliSchragenheim)版权所有简介本文经作者授权翻译与刊登简介以可行愿景(ViableVision)之改善项目而论，采用简易之鼓-缓冲-绳(SDBR)作为标准的生产规划方式。本文描述以订单式生产(或接单式生产，MTO：MakeToOrder)为范畴之SDBR实践方针，而库存式生产(或称存货式生产，MTS：make-to-stock)将于适用之处加以说明。许多生产计划使用订单式与库存式两种实践方式，本文将只简略批注如何操作这两种方式。为了成功地提出快速响应订单(RR，RapidResponseorders)的方案，必要条件之一是一般的订单(regularorders)能够维持接近百分之一百的可靠性(reliability)。为达如此之可靠性，在考虑限制资源的产能(CCR,capacity-constraint-resource)之下，我们必须能报出可靠的交期，就是对顾客而言一个合理的时间。下一个阶段是探讨我们能如何提出快速响应方案，而不修改对一般订单所承诺的交期。接着，先介绍相对于传统DBR之SDBR的定义，根据计划性负荷(theplannedload)的概念，与如何顾及CCR有限产能之生产计划。然后，探讨对一般订单提出可靠交期的技巧，这部分会区别生产前置时间(Production-lead-time)与给顾客的报出前置时间(quoted-lead-time)。接下来，介绍CCR保留产能之需求，及探讨作者所推荐的程序，善用保留产能，以决定快速响应订单与其它订单的开工日期。最后一部分探讨这种之改善计划的执行规则。简易之鼓-缓冲-绳，鼓-缓冲-绳及计划性负荷(SDBR,DBRandtheplannedload)SDBR(简易之鼓-缓冲-绳)只包含一个缓冲：交期缓冲(shippingbuffer)，对订单式生产(MTO，make-to-order)及库存式生产(MTS，make-to-stock，或更确切地说是可得式生产[make-to-availability])两者皆为如此。当制造现场中有足够的保护产能(protectedcapacity)甚至连『最弱的一环(theweakestlink)』都有，而不需去保护车间里任何资源不多的产能时，SDBR必定适用。现在，我们提出SDBR也能有效应用于，内部产能限制资源(capacity-constrainedresource，CCR)处于活跃的状态。传统的DBR(鼓-缓冲-绳)使用一套三个缓冲的系统，以保护交期和详细的CCR有限产能排程。这远比仅仅防范因非限制资源的延迟，或缺少优先级造成CCR匮乏(starvation)的情况，拥有更多的保护。使用CCR缓冲来保持实际的顺序，不变动。现在，当只使用一个缓冲来保护交期，我们该升起两项顾虑:无法适度利用CCR的产能，尤其是造成CCR匮乏，或在CCR花太多的准备时间(setuptime)。在计划的时段内，负荷无法均衡顺畅。以致于不良结果可能是，我们坚持使用过长的时间缓冲，或是报出一个不切实际的交期。第一项顾虑能够而且应该由领班及生产经理来处理，此为执行程序的一部份。在任何可行愿景项目中，我们认定市场需求是唯一的限制，这表示我们不能忍受车间有真正的瓶颈存在。换句话说，我们应该拥有保护产能，即使是其中最弱的一环都该有。这样还是不能表示，我们能忽视任何产能的考虑，但这并不表示因为缺乏产能，我们就愿意放弃确凿的市场需求为系统限制。所以，我们应该如何监控有相当负荷的CCR产能呢?我们期待生产经理来监控CCR执行之顺畅度，藉由避免匮乏的可能性，记住当需求相当低时，有些匮乏的情况自然会发生在最弱的一环(我们视为CCR的资源)。然而我们不需要事先决定在CCR确切的工作顺序。实际的顺序该受到缓冲管理的优先级，及可能之准备时间的考虑，即是整倂某些订单以节省准备时间的影响，以避免造成严重红色之交期缓冲的渗透状态。许多时候，在CCR的实际顺序必须由操作员来决定！在复杂的生产环境，其中顺序对于质量、准备及制程时间有重大作用的情况下，更该如此处理。大多数这样的复杂环境没有一般可用的软件能处理其复杂度，例如，我不知道目前有任何DBR软件有能力，排出含有数个烤炉的CCR之顺序，其中烤炉并非完全相同，根据订单的数量及质量考虑，几张订单被放在一起处理。在这样的情况，你应该提供够长的交期缓冲，自然地给予领班足够的选择以做出实时的决定。信赖车间人员的知识。处理第二项顾虑，我们首先需要一套工具去确定是否太多负荷已威胁到标准之达交时间。确定这样的情形是计划性负荷的第一个任务。定义：计划性负荷是在CCR（最弱一环）所衍生之负荷的累计，包含必须在某段时间内送交之所有确定的订单。例如，在一星期的标准工作时间内，我们必须送交四张订单，订单一需要在CCR工作10小时；订单二要15小时，订单三只要4小时，及订单四要10小时。计划性负荷就是总时数10+15+4+10=39小时。生产计划以小时或工作天来表示。自然地，应该总是比提给市场的标准报出前置时间还短。而标准报出前置时间与计划性负荷的时间差距，代表目前CCR，以致于车间里，拥有之保护产能的数量。当然我们必须使计划性负荷与标准前置时间之间最低限度的差距，能确保最后一张确定的订单从CCR到完工还有足够时间。以上面的例子来说，假如一周正常的工作天是五天，每天八小时，那么标准前置时间是40小时。而计划性负荷是39小时，似乎过长不足以确保能在一周内安全地送交所有订单。虽然计划性负荷不是一张『排程表』，还是得具有一些有限产能排程的关键特质。最重要一项是：假设CCR能够持续运作，在CCR能够操作新订单时，计划性负荷即通报合理的时间。这表示在考虑计划性负荷之下，我们能预估一个可靠的完成时间，并增加一些时间缓冲，以给予CCR之后的非限制资源足够的时间。我们后续在本文中，将详述提报交期的程序。因此，我们克服了两项不实施CCR排程的主要顾虑。但是，藉由使用单一缓冲，而不详排CCR的时程，我们得到什么呢？CCR之有限产能排程是根据在计划当时已知的订单及优先级。任何变更需求不是被摆到下次排程，就是迫使重新排程，结果是打乱了先前的排程。这表示任何局部干扰（noise）会影响到整个系统，而非只是局部区块。所以即使是一个小变更，像是将一张订单的时间往后推，会造成车间内很大的干扰。更为麻烦之处在于，所谓根据CCR的详细排程而得的『可靠的交期』，并不真的『可靠』。CCR排程在订单式生产时特别有问题，由于销售突然激增，每天的优先级可能有重大的变化。因此，转换成SDBR的方式，并使用计划性负荷来决定可靠的交期，和具有保留产能的能力，以满足快速响应及某些其它类型之订单需求。对可行愿景项目而言，当需充分掌控生产与销售间的联系时，似乎是一种优质的方法。报出一般订单的可靠交期(QuotingSafeDue-datesforRegularOrders)交期缓冲是一种有弹性的时间预估，从投入物料到完成订单所需的时间。当决定交期缓冲时，我们有几项主要的假设：（一）所有已知之政策限制已消除。政策像是集批常规（batchingnorms），使转移批量（transferbatch）等于作业批量（processbatch），及提早投入订单。在此的假设是那些来自效率衡量的错误政策、常规和行为已消除。（二）根据CCR的负荷，我们以抑制投入订单来控制在制品的数量。这表示交期缓冲能比报出前置时间短多了，因为当CCR已有许多排在该订单前面的订单得先做时，报出前置时间必须考虑订单等待被投入车间的时间。交期缓冲只考虑实际投入制造到完成的时间，仅考虑能确保CCR工作顺畅之足够数量的在制品。目前的计划性负荷，来自所有确定之订单的CCR负荷累计，如下图:

我们能祇诺之可用产能"从此癡平均上，计划性负荷的前端(thefrontoftheplannedload)通报何时CCR能进行新订单。当然这是个非常大概的预估。我们并不知道CCR执行前面订单的精确顺序。我们不真正知道实际的顺序得用多少准备时间，且我们也绝对无法确定作业之时间数据的准确度，虽然我们喜欢越精准越好。所以，关于:CR何时能进行下一个收到订单的时间，我们有的是一个不错的假设。当只有一个缓冲，让我们决定在CCR该开始作业之前的一半缓冲时间(1/2thetime-buffer)释出物料。这不是一项很紧要的假设，由于CCR的时间并非全然实在。我们假设在整个交期缓冲的一半时间内，足够的订单会出现在CCR，以防止不必要的匮乏。注意，当CCR并非真正活跃时，表示有相当的剩余产能,则该有时会闲置。图示如下:到此或许是加以说明的适当时候。在传统的DBR中，设计CCR缓冲以保护CCR之详细排程-不仅是防备匮乏之用。在排程中的每个指令特别置入CCR缓冲，而在SDBR，我们使用全部缓冲的一半(交期缓冲涵盖整个路线，从原料到完工)，来决定投入原料的时间。以一张订单来看，所有原料投入生产的时间一样。在增加新订单前，计划性负荷的前端决定投入的时间点。何时该是承诺订单交期的时间？现在似乎明显了，在目前的计划性负荷前端加上二分之一的缓冲，我们就有一个可靠的交期。图示如下。

在此处地达交在此处地达交注意，我们能够安全地在那个时间点达交，问题是，我们应该承诺在那个日期送交吗？重点是我们不想要提出一个非常早的送交时间，即使那是个可靠的交期，而这是比标准达交时间还早的时间。当我们准备提供快速回应的服务方案，我们最好不要以更早的交期来宠坏未来顾客。所以，假如可靠的交期比标准时间更短，那么我们就该延长缓冲直到标准时间。图示如下。ft荷吓冲安全达交拠的馒冲ft荷吓冲安全达交拠的馒冲订单投入

的吐闾点在此的构想是够早投入订单以确保CCR无匮乏之虞，希望短期内出现更多需求。如果我们延迟投入原料未能供给一般订单缓冲的需求，可能的负面效应是浪费CCR产能；在一段低需求期后，有一段很高的需求时，则这种现象会发生。假如CCR的产能在低需求期能适当使用，那么在高需求期便能在可接受的报出前置时间内，生产更多且不威胁到可靠达交。操作程序之范例说明：(Anexampletodemonstratetheprocess:)假设，当下我们有三十张待办订单，应该使用CCR三百二十小时。一张一般订单的标准前置时间是六星期。工厂一周工作六天，两个八小时的工班。交期缓冲是十天，或二十个工班。以一张一般订单而言，我们能提出何时为可靠交期呢？计划性负荷的前端在从现在起算的三百二十小时之处。我们拥有的可用产能是一天十六小时(两个工班)，意思是二十天。我们一周工作六天，所以计划性负

荷是在从现在起算三周又两天之处。可靠交期是计划性负荷加上一半缓冲，加上五天。所以，日期是从现在日期起四星期又一天。在这个例子，我们维持从现在起算的六周标准前置时间。投入该订单是根据计划性负荷减去一半的交期缓冲：二十天减去五天是十五天-从现在起两星期又三天。交期是从现在起六星期（三十六天），该特定订单的缓冲比通常的大些：36-15=21天，而非十天的一般缓冲。这表示我们拥有大量的多余产能，在杰出的准时达交表现之下，能促成提供快速响应方案。提供快速响应方案（OfferingtheRR）确保非常可靠的准时达交是绝对必要，以能启动快速响应之方案，而实际上只从操作观点来考虑是不足的。每当需求出现时，为了对某些客户承诺快速与甚至超快速之可靠交期，生产前置时间必须短到足以提供那样的响应能力。生产前置时间需要多迅速呢？交期缓冲，生产前置时间的大概预估，需要差不多超快速的时间长度。有人可能议论，在许多DBR实施中，我们有时会接受比一般交期缓冲还要短的订单。道理是缓冲长度包含很多的保护时间，而大多数的订单不会渗入红色区。所以，当我们面对有利可图的订单，得在一半的一般订单的交期缓冲时间达交时，这是个『可能的任务』。当然，我们假设，如此的订单自然地从第一天起便渗透了百分之五十的缓冲，而有高优先级，且其它订单会为此订单准时完工『铺路』。在偶发机会下这是相当可行的，而这样的达交承诺成为正常运作的话，情形则大不相同。承诺并满足非常快速的达交每次一起，而不会干扰一般订单的准时达交，是有可能的。但是你同时能处理多少报出前置时间大约是一半交期缓冲的订单呢？当你拿到几张『超高优先级』的订单，就有真的风险，就是某些一般订单会延迟。当这个情形发生-你的非常可靠供货商的声誉就完了。因此，我们需要有一个可靠的生产前置时间，差不多与超快速报出之前置时间相同。这表示我们需要减短生产前置时间到大约标准前置时间的四分之一。这样会确保一张新超快速订单会立即投入生产，但并非自动得到比同一天投入之一般订单高的优先级。即使有很短的生产前置时间，我们仍须确定有足够的产能去供给所有的订单：很可靠商誉所倚赖之快速和一般的订单。当我们承诺在某天送交时，我们考虑到目前在生产日志中的订单。如果我们可能拿到订单的交期确实比能承诺的还早，会有无法保持承诺的真正风险。去克服这种风险，我们必须确定能维持产能承诺。所以，在我们考虑一般订单的可靠交期时，我们必须保留某个数量的产能给快速响应订单。构想上，计算一般订单之计划性负荷只占可用产能的70或80%，留下20-30%的产能给快速响应订单（及一些其它订单，稍后会谈到）。图示如下。一个简单例子说明保留产能的概念：(Asimpleexampletoillustratethenotionofcapacityreservation:)我们继续之前的例子。标准报出的前置时间是六星期。交期缓冲是十天（二十工班），车间每周工作六天，每天两班次。快速响应方案的达交时间是三星期,超快速是一个半星期，就是九个工作天，仅比交期缓冲少一天。假设我们已启动快速回应方案，而我们决定保留总产能之25%给快速响应的订单。今天的生产日志来自一般订单的需求，CCR的负荷是396小时（是的，需求上升，由于已建立受肯定之可靠商誉）。接着CCR还有超快订单的20小时，及另外快速订单的40小时。首先，我们计算给一张新一般订单，能承诺的可靠交期时间。当保留25%的产能，我们一天只有12小时（16小时减去其中25%）给予一般订单。所以，CCR为了执行所有存在之一般订单得用396/12=33天。为了承诺可靠交期，我们需要加上半个交期缓冲，另外五天。所以，我们现在算到从今天起的第38个工作天，或是六星期又两天。所以，保留25%产能表示得报出比该标准时间慢些的交期。现在，假设今天收到一张额外的超快速订单，交期已定，从现在起九个工作天。根据交期减去交期缓冲，来投入订单物料。在这个情形里，清楚地我们必须今天投入订单。该订单的缓冲状态（bufferstatus）是（10-9）/100=10%（10%缓冲渗透，由于要求九天送交而非十天）。所以，任何新的超快速订单相对于今天投入的其它订单有些小幅优先权，但不会造成任何实际问题。今天收到一张快速订单，三周内送交，18个工作天。交期缓冲是十天，因而我们在8天后投入订单！看看，缩小的交期缓冲允许我们以快速响应方案的操作,延后投入订单，且得到更好的价格。启动快速响应方案(LaunchingtheRROffers)当开始告诉潜在客户快速响应方案，即是我们准备接受任何快速或超快速交期的订单，需要稍微小心。在那时，生产日志中的订单交期是根据满载的CCR产能而得；因此，有保留给快速响应订单的产能需求，而我们能确定有保留产能的最快时间，是目前计划性负荷时间。所以，快速响应方案的启动日期是，从决定我们完全准备好时之计划性负荷前端。假如我们用前面例子，假设以一般订单而论，我们已有396小时之CCR计划性负荷。这表示，根据一天16小时（还未保留产能），计算出：从现在起第25个工作天（不需更精准）。所以，已承诺25天之全部CCR产能。从那天起，我们才能接受快速及超快速的订单！任何今天进来的新一般订单，应该根据从现在起第二十五天，加上自那时算起之CCR75%的产能而定。管理快速响应订单(ManagingtheRRorders)一旦订单投入生产，车间的优先级就由其缓冲状态来决定。快速响应订单并无特殊之优先级。CCR决不该卡在计划性负荷清单上的顺序。当然我们并不是要告诉CCR，或任何其它资源，一天中做75%的一般订单，及做25%的快速响应订单。自然地，当没有快速响应订单时，CCR投入其100%可用产能于制造一般订单。当这样的情形发生，计划性负荷的时间更短了，因为计算时考虑到保留产能。当许多快速响应订单出现时，它们能使用比保留部分更多的CCR产能。然后计划性负荷会增加及新订单会有较慢的日期。已有的一般订单会被挤压到某个程度（即是一般订单使用较少的CCR产能），但是交期缓冲与缓冲管理应该能支撑所有的订单，使能准时达交。然而，我们需要一套机制来决定是否保留的比率是不是蛮适当的。如上面定义之计划性负荷只包含一般订单，快速响应订单就得由保留产能来完成。因此，我们将超快速及快速响应订单的部分填入，看看成为什么情况。下图呈现两组负荷情形：一般订单之计划性负荷，与保留部分，已填入一部份。这是由于在保留部分的每张订单必须在快速时间内达成，而一般计划性负荷所含的订单是得在标准时间内达交。订单订单订竽订单订单订单订单二二四五六AS1RRJRA3 fiSa 険wwlcapeci甲1111r i11詡快粧时段 快速时段 标准时段我们如何缩短上图的时间？看来快速与超快速订单，似乎对一般订单并无明显的威胁。当然假如四张快速响应订单全都是超快速的话，那我们可能会有问题。在那样的情况，在超快速时间内，投入所有CCR产能，首先投到在很短时间内需完成的订单，当然表示是超快速订单，也可能有些一般订单。根据图中订单一也可能在超快速时段之前到期。这种短暂的高峰情形会增加CCR的压力，及订单二遭受及时达交的威胁。其它订单可能一点也不会有问题，由于目前保留产能并未全部使用。当然上图中我们需要缓冲管理来掌控全部订单，和需要持续改善程序，来厘清是否保留产能是过高或太低。对于短时期之产能控管，一张含有所有落入交期缓冲红色区之订单的图表，和一张所有在整个交期缓冲时间内需要完成之订单的图表，是相当有意义的数据。计划性负荷之程序确保在一般订单，CCR没有高峰负荷，但是快速响应可能造成暂时的负荷高峰，尤其在时间短之交期缓冲的情形。这种图表呈现短期负荷应该考虑到所有的订单，包含一般或快速响应，而它们个别的交期落在特定的时段内。假设上图中，所有快速响应订单是超快速，而订单一也得在从现在起算之超快速时段内达交。考虑所有订单及所有可用产能，我们得到CCR产能与该时段的关系：RRi订单Ft超快速时段 快速时段 标港时段合理的假设是CCR先做那五张订单，那些在其它订单之前到期者，所以我们希望他们的缓冲状态反映出较高之优先级。但我们确定那五张订单会准时达交吗？这一定是麻烦的情况，而我们最好不要让这种情形发生。清楚可见，问题是因为剩下来的时间不多，没有足够的时间去完成快速响应订单四RR4）。我们需要精确的缓冲管理之状态来实际了解现况。另一个问题，是否短期之负荷高峰对其它订单没有负面影响，那些应该在超快速时段后不久达交的订单，不太久就到期。当然让CCR只投入很快到期的订单,会危及到后面到期的订单。为了更清楚知道实际状况，我们应该找出在快速时段内，全部订单的计划性负荷总数。R订单RRR4订单订单R1R2R3快速时段麺快速时段快速时段这里呈现，快速时段与在快速时段之前或在该期间的CCR订单负荷间的差距，看来合理的。事实上，我们想看到有一半交期缓冲的差距，方能感到差不多适当的。所以，现在快速时段看来差不多是适当的。但是，当考虑如果更多超快速订单可能会出现，而得使用其余的产能时，却是相当的沉重的。所以，一套良好的产能控管机制应该推论出，有保留较高产能程度之需求，或是扩充CCR产能的措施。总而言之，当我们收到产能压力开始增加的信号，如在真正需要时，有一套迅速的方式去增加产能的话，上述的情况便能容易掌握。否则，我们需要采用警觉性更高之产能计划，为快速响应订单保留更多产能，以确保所有订单及承诺的绩效不受威胁。更多产能保留的需求(Moreneedsforcapacityreservation)保留CCR产能的需求源自于，承诺比目前之CCR计划性负荷还早达交某些未来订单。换言之，目前的计划性负荷只呈现部分之实际负荷，因而据此承诺交期并不是真的可靠。一般而言，就快速响应订单来说，一旦收到，我们必须比已报给一般订单还早的日期送交。还有其它像这样的订单种类:・策略性客户，有固定的达交时间。■显着地比主要的大部分订单有更短标准前置时间的产品。■库存式生产（MTS）的产品。我们先来处理短前置时间的产品。假设，一般订单的标准前置时间是六星期，而固定性高的产品种类，其业界标准前置时间只有三星期。这两种都需要CCR，而固定性的产品需要的作业时间短，所以市场上的想法是这种产品应该蛮快就能送交。只要在计划性负荷的前端三周还是可靠交期的话，表示恰当地该前端比三星期还早，那就没问题了。我们还是在标准前置时间内，对所有的一般订单承诺可靠交期，并十分可靠地准时达交。所以，只有在CCR计划性负荷超过短前置时间产品的标准前置时间时，问题才成立。然后当你答应一张长标准前置时间的订单时，你不知道可能收到多少短前置时间的订单。当然，你能根据计划性负荷，报出所有的交期，即使是短的标准时间。引起建构疑云图Cloud）的兴趣：对一张固定作业程序的订单，报出较短前置时间，或是根据计划性负荷报时间。有两个明显的解决方案：（一） 着手对付问题的起因。假如实际的限制是市场需求，为什么我们受限于产能限制呢？假如我们增加CCR产能，计划性负荷会落入容许我们去报标准前置时间的时段之内，而无任何妥协之举。（二） 对那些产品及快速响应订单，使用保留产能的构想。以上探讨也适用于策略性顾客。库存式生产的产品情况不一样。MTO及MTS两种生产方式参杂在一起的环境是常见的，因而，我们可能有可行愿景项目含有快速响应和供货商管理库存（