【正文】 沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文基于TOC的訂單排序問(wèn)題摘 要隨著經(jīng)濟(jì)全球化以及當(dāng)前消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化需求的日益增長(zhǎng)，企業(yè)對(duì)市場(chǎng)的需求和預(yù)測(cè)越來(lái)越難以把握，傳統(tǒng)的推動(dòng)式生產(chǎn)方式受到?jīng)_擊，制造行業(yè)的生產(chǎn)模式已經(jīng)由規(guī)模經(jīng)濟(jì)下的大規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)向了為獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的大規(guī)模定制；同時(shí)，企業(yè)面臨市場(chǎng)細(xì)分的威脅；行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈，各企業(yè)為獲得利潤(rùn)的最大化，通過(guò)各種管理方法不斷降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。本文基于TOC對(duì)企業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)討論。本文主要做了以下內(nèi)容：對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)排程和訂單排產(chǎn)問(wèn)題進(jìn)行了一般性探討，分析了MRPII和JIT的排產(chǎn)過(guò)程和方法，指出他們各自排產(chǎn)過(guò)程中的局限性，并提出了基于TOC的排產(chǎn)方法，詳細(xì)闡述了如何尋求瓶頸資源以及瓶頸資源與非瓶頸資源的排產(chǎn)方法。使基于總成本最小化的運(yùn)輸批量與加工批量，從而瓶頸資源放大。討論了基于TOC的訂單排序問(wèn)題，針對(duì)企業(yè)具體情況，運(yùn)用所學(xué)理論方法構(gòu)建一個(gè)適用的模型算例，為企業(yè)提高生產(chǎn)效率，節(jié)省成本。關(guān)鍵詞：約束理論；生產(chǎn)排程；瓶頸資源 AbstractWith the globalization economy and the consumers39。 demand increasing for production, it39。s more difficult for enterprise to grasp the needs of the market and predicting, the traditional way is impacted, the enterprises39。 planning management work turned to gaining the petitive advantage of mass customization form economies of scale of mass the same time, the petition of industry is more and more intensified, enterprises improve the production efficiency and reduce the cost for maximum profit by various management method. In this paper, it discussed the application of enterprises on the TOC. It mainly did the following content: it discussed enterprises39。 production scheduling and order the production scheduling in general, analysised the method of MRPII and JIT production scheduling process and method, pointed out their limitations, and put forward the production scheduling method of TOC,how to seek for bottleneck resources and the method of resources. Based on the total cost of that minimize transport and processing for bottleneck resources amplification. Discussed the scheduling problem of TOC, used their theory to construct a applicable model example to improve production efficiency and cost saving.Keywords: Theory of constraints。 Production scheduling。 Bottleneck resources 目錄摘 要 IAbstract II1 緒論 1 研究背景及意義 1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 3 研究?jī)?nèi)容及框架 72 TOC及相關(guān)理論介紹 8 TOC概述 8 OPT的九條原則 8 OPT的計(jì)劃與控制─DBR系統(tǒng) 10 JIT系統(tǒng)分析 11 JIT理論概述 11 JIT排產(chǎn)方法分析 11 MRPⅡ系統(tǒng)分析 12 MRPⅡ理論概述 12 MRPⅡ排產(chǎn)方法分析 133 TOC的優(yōu)勢(shì) 15 理論對(duì)比 15 TOC與MRPⅡ、JIT產(chǎn)生背景的比較 15 TOC與MRPⅡ、JIT運(yùn)用準(zhǔn)則比較 17 TOC與MRPⅡ、JIT管理手段的比較 19 JIT系統(tǒng)存在以下不足 21 MRPⅡ的優(yōu)勢(shì)和不足 22 TOC應(yīng)用領(lǐng)域 234 TOC在大連世福機(jī)械裝備有限公司的應(yīng)用 25 企業(yè)背景 25 瓶頸識(shí)別與放大 25 瓶頸識(shí)別 25 27 瓶頸資源和非瓶頸資源的排產(chǎn) 31 排產(chǎn)模型 33結(jié)論 39致謝 40參考文獻(xiàn) 41附錄A 42附錄B 49541 緒論 研究背景及意義隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)的生產(chǎn)方式也在逐漸改變，多數(shù)向以市場(chǎng)為中心的訂單型生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。針對(duì)本公司目前所面臨的情況來(lái)看，海量的訂單而生產(chǎn)能力有限，最終產(chǎn)品在收到訂單后才能確定，企業(yè)接到訂單后才能依照客戶需要進(jìn)行原材料采購(gòu)和組織生產(chǎn)，因此，需求的不確定性對(duì)企業(yè)的計(jì)劃和控制提出了很高的要求。如何在滿足客戶對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和交貨期等要求的情況下，依據(jù)企業(yè)生產(chǎn)能力，控制好瓶頸資源利用，制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃，是企業(yè)需要解決的問(wèn)題。在訂貨型生產(chǎn)企業(yè)中，生產(chǎn)優(yōu)先權(quán)的確定是制訂生產(chǎn)計(jì)劃首先要解決的問(wèn)題。通常，企業(yè)中各個(gè)部門(mén)從本部門(mén)利益出發(fā)，都有不同的觀點(diǎn)，難以獲得企業(yè)整體最優(yōu)的效果。TOC（約束理論）認(rèn)為，企業(yè)的目標(biāo)只有一個(gè)——利潤(rùn)最大化，每個(gè)企業(yè)在實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過(guò)程中都存在瓶頸約束環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的瓶頸資源決定生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)出，為了改善企業(yè)的盈利能力，企業(yè)管理者必須著眼于對(duì)瓶頸的發(fā)現(xiàn)和管理。因此，如何解決目前所面臨的問(wèn)題成為關(guān)鍵，使瓶頸資源變?yōu)榉瞧款i資源并檢查驗(yàn)證非瓶頸資源在瓶頸資源改善后是否變?yōu)樾碌钠款i資源。綜合運(yùn)用TOC，消除瓶頸資源，來(lái)達(dá)到使企業(yè)獲得更大利益的目的。在新的條件下，從新的角度，應(yīng)用新的方法研究、借鑒、發(fā)展制約因素理論，探討基于TOC的訂單型企業(yè)訂單排序方法，不僅具有重要的理論價(jià)值，而且具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文主要運(yùn)用TOC， 尋求瓶頸資源，充分利用瓶頸資源使企業(yè)節(jié)省成本，增加效益。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀最早在理論上對(duì)OPT（最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)間表）進(jìn)行研究的是以色列物理學(xué)家Goldratt博士（1979），最初它被稱(chēng)作最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)間表(Optimized Production Timetable)，后來(lái)改稱(chēng)為最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)。一般認(rèn)為OPT綜合了MRP（制造資源計(jì)劃）和JIT（精益生產(chǎn)）系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，借助計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化管理工具，是一種比較有效的生產(chǎn)控制方式。事實(shí)上OPT不僅僅是生產(chǎn)時(shí)間表，它還是綜合生產(chǎn)計(jì)劃，是市場(chǎng)策略的一部分。最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)OPT的主要思想是，系統(tǒng)的瓶頸資源制約著系統(tǒng)的產(chǎn)出能力，而非瓶頸資源的充分利用不僅不能提高有效產(chǎn)出，而且還因過(guò)多生產(chǎn)出一時(shí)并不需要的零件使庫(kù)存增加，導(dǎo)致生產(chǎn)成本升高。OPT的主要處理邏輯就在于找出瓶頸工序，使瓶頸工序上的資源得到充分利用，在此基礎(chǔ)上追求物流的平衡，以求生產(chǎn)周期最短、在制品最少。八十年代末，Goldratt在OPT的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)進(jìn)行深入研究，在理論上突破了生產(chǎn)管理的范疇，初步提出了追求持續(xù)優(yōu)化的管理決策思想，于1987年以TOC(TOC)對(duì)這一理論正式加以命名。Goldratt(1986)在Apics第二十三屆國(guó)際年會(huì)上提交了一篇關(guān)于OPT的論文“Optimized Production Timetable: A Revolutionary Program For Industry”；Apics 對(duì)TOC的有效性和重要性給予充分肯定，于1995年成立了專(zhuān)門(mén)的研究小組Cmsig，以舉行國(guó)際性年會(huì)和出版刊物的形式，進(jìn)行TOC思想及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的交流。Goldratt在“Computerized Shop Floor Scheduling”中指出在OPT軟件Buildnet模塊中組織數(shù)據(jù)支持OPT生成瓶頸環(huán)節(jié)的主生產(chǎn)計(jì)劃；Fry，Cox，Blackstone等人在“An Analysis And Discussion Of The Optimized Production Technology Software And Its Use”中第一次詳細(xì)描述了OPT軟件，軟件包括四個(gè)部分：Build、Serve、Opt、Split[1]。Boazr，“Synchronized Manufacturing As In OPT:From Practice To Theory”中利用線性規(guī)劃方法，對(duì)一個(gè)小型生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行模擬分析。計(jì)算出給定時(shí)期內(nèi)系統(tǒng)中各個(gè)資源的任務(wù)量，與它們的能力進(jìn)行比較后得出短缺資源和非短缺資源，分別對(duì)應(yīng)于TOC中的約束資源和非約束資源[2]。TOC在生產(chǎn)中的運(yùn)用，產(chǎn)生了DBR生產(chǎn)系統(tǒng)。關(guān)于DBR的研究有很多，Goldratt， Fox合著的“The Race”；Gardiner等人的“DrumBufferRope And Buffer Management: Impact On Production Management Study And Practices”；Umble，Srikant的“Synchronous Manufacturing: Principles For World Class Excellence”，在以上文章中都對(duì)DBR進(jìn)行了闡述[3]。Schragenheim ERonen B在 “Buffer Management: A Diagnostic Tool For Production Control”中提出要挖掘瓶頸環(huán)節(jié)資源，在瓶頸和其他控制點(diǎn)有必要設(shè)置戰(zhàn)略性緩沖，以確保計(jì)劃的按期完成[4]。， Dettmer在“An Investigation Into The Use Of OPT Production Scheduling”中第一次提出了一個(gè)新的簡(jiǎn)化了的DBRⅡ。HansPeter，Wiendahl利用“漏斗模型”理論來(lái)確定瓶頸工序：將生產(chǎn)過(guò)程中的每一道工序都比喻成一個(gè)“漏斗”，將整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)用一個(gè)個(gè)相連的漏斗來(lái)表示。漏斗出口的大小則表示整個(gè)單元或設(shè)備的生產(chǎn)能力，工序之間用管道相連，管道的粗細(xì)表示各零件的通過(guò)量。當(dāng)某個(gè)漏斗的輸出小于輸入，且小于任何一個(gè)與其有關(guān)聯(lián)的工序的輸出，則該道工序就是一個(gè)瓶頸工序[5]。Chakravorty(2001)在“An Evaluation Of The DBR Control Mechanism In A Job Shop Environment”中研究發(fā)現(xiàn)，在JobShop型企業(yè)采用DBR方法時(shí)，與FCFS(First Come First Serve)法則相比，SPT(Shortest Processing Time)法則在在制品數(shù)量以及訂單延遲數(shù)量方面均優(yōu)于前者[6]。Amitava Ray等人在“An Integrated TheoryOfConstraints”中通過(guò)對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)成本會(huì)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)TOC和TOC解析分層線性規(guī)劃模型，發(fā)現(xiàn)在不增加約束的情況下組合模型優(yōu)于傳統(tǒng)模型。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀2早在80年代末90年代初就有研究了。由最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)(OPT)理論進(jìn)一步的發(fā)展的TOC(TOC)的引進(jìn)，在國(guó)內(nèi)形成很多學(xué)者和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理者對(duì)其進(jìn)行研究和運(yùn)用，其熱點(diǎn)在于對(duì)協(xié)同生產(chǎn)、同步生產(chǎn)、TOC、均衡流、瓶頸的研究。尹柳營(yíng)在二十世紀(jì)九十年代初在美國(guó)接觸這一理論，回國(guó)后致力于此理論的研究，先后取得了一系列成果，“談?wù)勚萍s因素管理”首次在國(guó)內(nèi)提起了TOC；他在“制約因素管理探索”中將TOC應(yīng)用于管理過(guò)程中，分析了管理中的制約因素；在“弱者司鼓，強(qiáng)者聽(tīng)令DBR在中國(guó)的應(yīng)用前景”中指出傳統(tǒng)生產(chǎn)管理長(zhǎng)期面臨的問(wèn)題，利用DBR轉(zhuǎn)變企業(yè)的管理思路、調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)作和挖掘內(nèi)部潛力，提高經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)指出在生產(chǎn)計(jì)劃與控制中運(yùn)用DBR法所要解決的問(wèn)題：一是要準(zhǔn)確識(shí)別生產(chǎn)系統(tǒng)中的瓶頸環(huán)節(jié)，并根據(jù)瓶頸環(huán)節(jié)的能力制訂主生產(chǎn)計(jì)劃；二是要根據(jù)瓶頸上游的情況確定一個(gè)適合緩沖量，以保護(hù)瓶頸環(huán)節(jié)免受上游設(shè)施以外情況的影響；三是根據(jù)瓶頸環(huán)節(jié)的節(jié)奏確定整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的投料計(jì)劃。在“生產(chǎn)研究跨世紀(jì)課題:管理與技術(shù)緊密結(jié)合”中說(shuō)明了TOC管理能夠充分利用管理人員的智慧，靠抓住關(guān)鍵因素進(jìn)行系統(tǒng)管理，并不斷在新的層次上加強(qiáng)管理和技術(shù)的結(jié)合，事半功倍地提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；在“制約因素管理的理論體系及特色”一文中，論述了TOC的兩大來(lái)源，并介紹了其理論體系，總結(jié)了三大特色：把中國(guó)的傳統(tǒng)文化中的整體思維特色和西方定量分析方法有機(jī)結(jié)合、決定事物全貌的思想適用于各行各業(yè)的管理、使企業(yè)系統(tǒng)可以在平穩(wěn)的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化[7][8][9]。李?lèi)?ài)華、尹柳營(yíng)在“DBR技術(shù)中確定緩沖大小的模型”一文中指出DBR生產(chǎn)計(jì)劃與控制技術(shù)是TOC應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)管理的具體工具。DBR技術(shù)中緩沖保護(hù)大小的確定將直接影響產(chǎn)品的出產(chǎn)提前期和企業(yè)的有效產(chǎn)出，從而最終將直接影響產(chǎn)品市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)緩沖保護(hù)設(shè)置及其大小的確定做了詳細(xì)的研究，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。尹柳營(yíng)、胡曉靈在“企業(yè)運(yùn)作的動(dòng)態(tài)銜接管理：理論框架的構(gòu)建”中從系統(tǒng)觀點(diǎn)、制約因素角度出發(fā)，提出在動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境下，各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接問(wèn)題是制約企業(yè)進(jìn)一步提高市場(chǎng)反應(yīng)能力和增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的約束環(huán)節(jié)，資源轉(zhuǎn)換功能是企業(yè)