企业制造“瓶颈”的识别与缓解方法研究

.〔b又购进一台机器A〔b又购进一台机器A原材料PA30B25C20市场需求28〔〔c通过转包加工,使工序C的生产能力提高50%原材料PA30B25C30市场需求28图2瓶颈资源辨识实例图2瓶颈资源辨识实例通过例子,可以说明生产能力小于市场需求的资源,不一定为瓶颈。瓶颈辨识是首先抓"重中之重",使最严重的制约因素凸现出来。3企业制造"瓶颈"的缓解3.1瓶颈缓解的思维过程TOC独特的解决问题的思路,被称之为思维过程〔thinkingprocess,TP,是站在企业利润最大化的视角看待企业运作系统中存在的瓶颈,使问题真正得到解决。TP严格按照因果逻辑,来回答以下三个问题：1、改进什么？<Whattochange？>2、改成什么样子？<Whattochangeto？>3、怎样使改进得以实现？<Howtocausethechange？>TP技术工具〔1分析因果关系〔充分条件技术工具：*当前现实树〔CurrentRealityTree,CRT*未来现实树〔FutureRealityTree,FRT*负效应枝条〔NegativeBranches*转换树〔TransitionTree〔2分析必然性〔必要条件技术工具：*消雾法〔EvaporatingCloud,EC*必备树〔PrerequisiteTreeTP六个步骤[6]1、列出不良结果〔UndesirableEffects,UDE,建立当前现实树。2、应用消雾法,找出制约不良结果的核心问题的原因,以及解决问题的突破点——"注入"。3、建立未来现实树,检验"注入"是否为令人满意的解决方案。4、剪去负效应枝条,保证"注入"的实施。5、建立必备树,找出"注入"的实施途径。6、建立转换树,找出配合最初"注入"的其他"注入",并集中所有有效活动,理清关系,弄清次序,保证实施成功。各棵树之间的关系如图3所示：消雾法消雾法目标要求必要条件必备树目标障碍中间目标未来现实树要求的效果中间效果措施转换树目标中间效果特殊行动当前现实树不良结果中间结果深层原因和核心问题图3树间关系图图3树间关系图3.2DBR管理方法DBR管理概述DBR基本原理：Drum-Buffer-Rope,即鼓-缓冲器-绳子。DBR的主要特征就是去发现瓶颈并彻底地运用、发挥它,让其他工序从属于瓶颈的日程,并通过一致的形式来开展活动。产成品产成品总装配局部装配缓冲器绳子一般工序瓶颈工序加工路线原材料图4产品网络〔DBR系统图图4产品网络〔DBR系统图鼓：是瓶颈资源的产出速度决定整个系统的产出速度,即瓶颈控制着企业同步生产的节拍,所以称为"鼓"。在安排生产计划时,首先把优先级计划安排在瓶颈资源上,"鼓"反映了系统对瓶颈资源的利用。"鼓"的目标是使产销率最大。缓冲器：分为时间缓冲、库存缓冲。库存缓冲实际上是一种安全库存；时间缓冲是指物料交付时间较之计划时间提前的时间长度。由于瓶颈资源决定了整个生产系统的产出,设置缓冲器的目的就是为了防止因瓶颈资源不足而使整个生产系统的物流平衡和连续的中断。缓冲器设置的位置[7][8]：a、瓶颈制程前b、拆散途程：分歧点前c、装配生产途程：装配制程前d、交货点前绳子：绳子根据瓶颈资源的生产节拍,决定上游原材料的发放速度,类似于JIT中的看板,其目标是使在制品库存最小。DBR简化了管理,只需对生产过程中有限位置〔初始制程、瓶颈制程前、分歧点前、装配制程前的物料需求进行详细的计划与控制。DBR结合了MRP推动生产方式和JIT拉动式生产方式[9],在瓶颈前的各工序执行拉动式生产控制,以保证它们按瓶颈工序的需求进行准时生产；在瓶颈之后的所有工序执行推进式生产控制,保证按按瓶颈工序的产出推进系统的产出。DBR实施原则DBR实施的原则也就是瓶颈管理的原则,瓶颈管理从OPT发展而成,OPT的九大原则也就自然而然成为TOC的有机组成部分。DBR实施原则[10]：〔1平衡物流,而不是平衡能力。〔2瓶颈资源的利用程度不是由自生潜力所决定,而由系统中的瓶颈决定。〔3资源的利用与活力不是同义词。〔4瓶颈上损失一小时则是整个系统损失一小时。〔5非瓶颈上节约一小时毫无意义。〔6瓶颈制约了系统的产销率和库存。〔7转运批量可以不等于而且在大多数情况下不应该等于加工批量。〔8加工批量不是固定的,应随时间而变化。〔9作业计划的编制应同时兼顾所有的瓶颈,提前期是作业计划的结果,而不是预定值。3.3DBR实施案例昆山儒亿汽车配件是一家专门生产各类汽车门锁的外资企业。主要客户有通用、福特、大众等。企业通过了TS16949认证〔汽车行业专门的质量认证体系。由于业绩突出,被客户评为"优秀供货商",使企业获得了良好的声誉和经济效益。在实施TOC活动前,公司是按订单生产,为了按期交货,不得不经常加班；生产线各工序之间存在较大的在制品堆积等情况。为了能够很好的解决问题,公司开始实行DBR管理。下面针对公司的W-CAR5484408生产线进行DBR实施：标准产能=有效工作时间/标准时间产能=标准产能*操作人数有效工作时间=28800s-20*60s-15*60s=26700s表6W-CAR5484408工序产能表工序作业名称标准时间标准产能操作人数产能1门锁面盖装配取锁仁一套〔均分55.4481.71482取传递盒KEY拆分晶片测试面盖铆压2DL方向片装配、后扣装配门锁外观、作动检查52.9504.71505方向片装配固定片装配面盖压缩弹簧装配后扣组合品装配3TL回位弹簧装配后箱锁大面盖装配54.1494.01494回位弹簧装配垫圈装配及作动4ES面盖装配ES和KEY外观检查51.8515.91516大面盖与Ｖ型顶块铆合品装配及打批号ES作动及外观检查5TL、GL检查后箱检查40.3663.41663KEY外观检查GL外观、作动检查包装后箱锁6门锁检查及成品包装DL外观、作动检查52.9504.71505检查及包装备注：以上为生产线在正常情况下所得；不包括品质异常,机器异常处理时间。一客户 订购2500套W-CAR5484408车门锁,5天交货。公司生管人员将客户订单按交货期和交货数量制定工作计划,得出工序产能/负荷图：主线：负荷0100200300400500600700123456产能负荷0100200300400500600700123456产能图5工序产能/负荷图〔1识别瓶颈工序。很明显,主线的工序1和工序3即门锁面盖装配和TL回位弹簧装配工序的产能不能满足负荷要求,考虑到工序3是工序1的后续工序,它的产能能够满足工序1的产出要求,故主要的瓶颈是工序1。〔2充分利用瓶颈工序。在指定了工序1和工序3为瓶颈工序之后,就进入对工序1和工序3彻底活用、发挥的阶段。下面就是采取的几个措施：1、设置时间缓冲。因为工序1是整个工作的第一道工序,所以这里的时间缓冲是指零部件的初始投入要提前一段时间,也就是相当于加班,需严格控制。对于工序3,它的缓冲时间要跟工序1相宜,比工序1的缓冲时间稍少一点,也就是说取决于工序1。2、设置在制品缓冲。在工序1和工序3的前面设置一定量的在制品安全库存。使得它们能一直工作,充分利用其生产能力。3、在瓶颈工序之前设置质检环节。尤其是工序1,要严格控制初始投入的零部件的质量,保证各工序都在做正确的工作,即都对质量合格的在制品进行装配。4、结合公司推行的5S活动,全面整理生产线上的零部件、在制品和产成品的堆积。确保各部分都完好无损。总之,要充分利用瓶颈工序的生产能力,使得工序1和工序3的机器和工人都100%的投入工作。同时,注意其在制品库存一定要保持在满足瓶颈工序的前提下的最低水平。〔3让非瓶颈工序从属于瓶颈工序。在这里,对于非瓶颈工序最重要的就是材料投入的控制。生管人员针对前面粗排的工作计划,依据瓶颈工序的生产能力,对各工序进行详细的工作计划安排。采用有限能力计划法,先安排工序1和工序3的生产进度计划,以瓶颈工序为基准,把瓶颈工序之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定,并进行一定优化。非瓶颈工序要求"有任务的话,用100%的能力迅速完成；没有的话,也不做多余的工作",严格执行"先入先出"管理。〔4提高工序的能力。针对工序1和工序3,因为公司不可能为了一笔订单而投资购买新的机器或是增加工人,同时由于加班不能解决一切问题,还会引起一些不必要的麻烦,所以公司一般都采用换人或是工作分享的做法。即在工序1和工序3上配备操作熟练的工人或是之前之后工序上的工人帮助工序1、3上的工人,来提高生产能力。熟练工人的工序1零件装配标准时间为53.6s,其产能为498套/日,已非常接近负荷要求。同时,公司为了能够更好地解决问题,采用工作研究等IE改善手法,对工人的操作进行改善和效率的提高,对工序间的各个作业进行新的取消、合并、重排、简化来进行装配工艺的改进,并对工作地位置进行了稍微的变动以利于工作分享。〔5瓶颈循环,警惕惰性。通过以上的几步,各工序的产能都已经非常接近负荷要求了。作业工序1和工序3可能不再是瓶颈工序了。这时,要注意其他产能跟负荷极其接近的工序,像工序2和工序6。牢记"今天的解决方案正是明天的问题所在！",不断解决出现的新的问题。对缓冲的对缓冲的控制结束确认瓶颈工序的生产实绩对缓冲量进行确认根据第二天的瓶颈工序决定投产顺序决定第二天的先行工序投产顺序图6运用DBR流程图公司的生管人员须密切注意工序间的在制品库存及工序的物料需求,一旦出现大量的在制品库存以及产生延迟物料,就需要及时调整日工作计划,以保证产品能按期交货。TOC活动的开展,使得公司的生产现场得到了良好的改观。以前是各工序之间都存在大量的在制品库存,而且大部分工人经常要加班。现在,在制品库存只存在于瓶颈工序前,只需加强对瓶颈工序的管理就可以控制整个生产线的生产。同时,减少了加班的工人人数。开展TOC活动,首先要明确目标,公司成立专门的实施小组,制定工作计划和方针。上述活动都是由公司的TQM活动小组完成的,也就是说,公司的TOC活动是跟TQM活动结合在一起的。在上面的案例中,瓶颈存在于公司的生产工序。而瓶颈不会只存在于工序。它会转移到公司的其他生产环节甚至是公司的其他部门。也就是说,TOC、DBR不应孤立存在于企业的管理中,应跟企业其他的管理工具和方法结合在一起。IE、5S活动是着眼于公司的部改善,它们的目标是更上一层楼；TOC活动的改善是着眼于整个公司的赢利水平的提高,目标是公司能够更快赚更多的钱。这些活动结合在一起开展,相辅相成,使企业能够得到全面的提高。要真正解决企业的瓶颈问题,需要的是综合治理。这是企业的各个部门、各位员工的事情,需要的是大家的合作,不断改进。结论企业制造"瓶颈"的存在是必然的,作为"一个链子上最薄弱的一环",它直接影响着企业的赢利,识别并缓解瓶颈,对于提高企业的竞争力有着重要的影响。本文根据TOC对瓶颈的定义,提出了对于制造"瓶颈"的涵认识,在此基础上,分析了制造瓶颈的几个表现特征,总结归纳了识别瓶颈的几种主要方法,同时针对瓶颈的动态性举了简单的例子加以说明,主要阐述了DBR管理在瓶颈缓解上的应用并进行了实例分析。瓶颈的解决有着"四量拨千斤"的功效。同时,"今天的解决方案就是明天问题的所在",瓶颈的解决是一个持续改进的过程。控制瓶颈是我们的工作,让它出现在最容易控制的环节上,以此来保证企业的顺畅运作。瓶颈理论作为解决瓶颈问题而产生的一种思路和方法,在企业的实际运作中已得到了可靠的验证。本文没有提出具体的瓶颈资源的作业编排模型,尚待研究。参考文献[1]启申.约束理论[J].计算机集成制造系统,1998,4〔5：51-55[2]王兴元.企业瓶颈管理法〔BNA及其应用[J].工业工程与管理,200〔5：41-45[3]徐学军,红,叶广宇.生产进度的同步化方法研究[J].工业工程与管理,2001〔2：38-41[4]徐昊宁,冬超,宗禹等.MRPⅡ系统中TOC的研究及应用[J].工业工程,2000,3〔1：43-46[5]叶涛锋,文民."按订单"生产方式下瓶颈资源的