【正文】 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。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)需要解決的問題。 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。 關(guān)鍵詞 ：約束理論；生產(chǎn)排程；瓶頸資源 II Abstract With the globalization economy and the consumers39。 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)問題進(jìn)行了一般性探討，分析了 MRPII 和 JIT 的排產(chǎn)過程和方法，指出他們各自排產(chǎn)過程 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。 demand increasing for production, it39。 Production scheduling。 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)劃首先要解決的問題。因此，如何解決目前所面臨的問題成為關(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。 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），最初它被稱作最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)間表 (Optimized Production Timetable)，后來改稱為最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)。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。 Boazr， 在 “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。 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]。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]。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。 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。闡述了研究協(xié)同生產(chǎn) MPS 問題的基本思路；建立了單一瓶頸條件下最小傳輸批量的基本算法及編制 MPS 的有關(guān)算法。把緩沖的進(jìn)行分類為：能力緩沖、物料緩沖、時(shí)間緩沖 ,并為解決控制點(diǎn)提供了方法 [10][11][12]。為此探討了基于瓶頸能力的批量確定的基本思想 ,并針對(duì)串聯(lián)加工流程提出了加工批量的確定方法；在 “同步生產(chǎn)控制及與MRPⅡ 、 JIT 的模擬比較 ”中針對(duì) MRPⅡ 、 JIT 存在的不足和局限，依據(jù) TOC 的思想與原則，運(yùn)用 MonteCarlo 方法對(duì)同步生產(chǎn)控制與 MRPⅡ 、 JIT 的運(yùn)行效果（產(chǎn)出、在制品控制量）進(jìn)行了模擬比較；在 “以瓶頸資源為基礎(chǔ)的生產(chǎn)與庫(kù)存控制系統(tǒng)的構(gòu)建 ”中指出當(dāng) 前較為成熟的生產(chǎn)與庫(kù)存控制系統(tǒng)中， MRPⅡ 強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)能力的平衡與利用，而忽視了物流效率； JIT 重視物流效率，而以生產(chǎn)能力的閑置為代價(jià)。 葉濤鋒 ,韓文民在 “生產(chǎn)過程中緩沖設(shè)置的模擬方法 ”中分析了瓶頸資源、緩沖、生產(chǎn)提前期之間的關(guān)系，以及目前各種用于確定約束資源的方法。 呂緒華在 “挖掘制約因素貢獻(xiàn)潛力的整體優(yōu)化方法 ”中闡述了 TOC 的基本思想，描述 了對(duì)偶模型及影子價(jià)格的概念，提出了以 TOC 為指導(dǎo)，以影子價(jià)格為工具，挖掘生產(chǎn)計(jì)劃中的瓶頸資源貢獻(xiàn)潛力，實(shí)施生產(chǎn)系統(tǒng)整體優(yōu)化的一種方法和步驟。另外，為有效應(yīng)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，采用仿真技術(shù)，以及時(shí)調(diào)整系統(tǒng)緩沖區(qū)大小。 賈國(guó)柱 ,程楊在 “基于 TOC 和系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的生產(chǎn)系統(tǒng)再造方法 ”中擴(kuò)展了 TOC，提出了全面約束管理的思路，該思路從新的角度對(duì)生產(chǎn)約束進(jìn)行認(rèn)識(shí)和管理，強(qiáng)調(diào)以約束為管理對(duì)象，并通過對(duì)約束的管理，提高企業(yè)的運(yùn)作效率，進(jìn)而提出建立起約束監(jiān)督、預(yù)警機(jī)制 ,對(duì)約束實(shí)行全方位的管理 。 7 研究?jī)?nèi)容及框架 本文主要研究工作是針對(duì)大連世福機(jī)械裝備制造有限公司目前的生產(chǎn)計(jì)劃作業(yè)安排的基礎(chǔ)上，引入 TOC 的概念和方法，建立模型算例進(jìn)行優(yōu)化排序，來解決目前本公司面臨的具體問題，面對(duì)海量的訂單而生產(chǎn)能力有限，如何合理有效地安排生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分析和研究。 圖 論文框架圖 8 2 TOC 及相關(guān)理論介紹 TOC 概述 TOC 起源于以色列，根植于離散型生產(chǎn)方式。 TOC 的基本思想源于 “局部系統(tǒng)的最優(yōu)不是全局最優(yōu) ”和 “優(yōu)化是一個(gè)持續(xù)改善的過程 ”。瓶頸前通過設(shè)置大小合 適的緩沖以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中的不確定因素。 原則 1：追求物流平衡而非生產(chǎn)能力的平衡 。 因?yàn)橄到y(tǒng)的產(chǎn)出是由所能經(jīng)過瓶頸的產(chǎn)品量決定的，即瓶頸制約著產(chǎn)銷率。緩沖機(jī)制的選擇，緩沖大小的確定，以及生產(chǎn)系統(tǒng)哪些地方設(shè)置緩沖，都對(duì)生產(chǎn)物流有 9 相當(dāng)?shù)挠绊?。如果在瓶頸資源上節(jié)省一個(gè)小時(shí)的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間，則將能增加一個(gè)小時(shí)的加工時(shí)間，相應(yīng)地，整個(gè)系統(tǒng)增加了一個(gè)小時(shí)的產(chǎn)出。當(dāng)然，如果節(jié)約了一個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)時(shí)間，可以減少加工批 量，加大批次，以降低在制品庫(kù)存和生產(chǎn)提前期。產(chǎn)銷率受到企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)的需求這兩方面的制約，即它們是由內(nèi)部瓶頸和外部瓶頸所控制的。 車間現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)劃與控制的一個(gè)重要方面就是批量的確定，它影響到企業(yè)的庫(kù)存和產(chǎn)銷率。 原則 8： 批量大小應(yīng)是可變的，而不是固定的 。 OPT 的計(jì)劃與控制─ DBR系統(tǒng) OPT 的計(jì)劃與控制是通過 DBR 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。從計(jì)劃和控制的角度來看， “鼓 ”反映了系統(tǒng)對(duì)約束資源的 利用。緩沖大小以瓶頸上的加工時(shí)長(zhǎng)作為計(jì)量單位。所以， “繩子 ”是瓶頸資源控制系統(tǒng)生產(chǎn)的媒介，缺少它，生產(chǎn)就會(huì)造成混亂，造成在制品庫(kù)存過大或者使瓶頸出 現(xiàn)停工待料現(xiàn)象。利用看板傳送命令信息，控制生產(chǎn)。 JIT 一般不設(shè)在制品庫(kù)存，只在需求到達(dá)時(shí)才供應(yīng)物料，各工序只生產(chǎn)后道工序所需的物料，避免了不必要的生產(chǎn)，減少在制品庫(kù)存。這樣， JIT 的主生產(chǎn)計(jì)劃就不會(huì)有在執(zhí)行過程中需要不斷修改的問題，系統(tǒng)對(duì)需求變化的適應(yīng)能力也比較強(qiáng)。同時(shí)，通過不斷減少看板的數(shù)量來減少在制品庫(kù)存，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題，使其暴露，從而立即采取改善對(duì)策。 圖 JIT生產(chǎn)計(jì)劃流程 MRPⅡ系統(tǒng)分析 MRPⅡ理論概述 制造資源計(jì)劃（ MRPⅡ ）起源于美國(guó)，根植于批量生產(chǎn)方式。 MRPⅡ 強(qiáng)調(diào)制定周密的計(jì)劃、資源的合理利用以及物料需求規(guī)劃和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整合。 MRPⅡ 排產(chǎn)方法分析 MRPⅡ 一 般分為生產(chǎn)控制 (計(jì)劃、制造 )、物流管理 (分銷、采購(gòu)、庫(kù)存管理 )，財(cái)務(wù)管理 (帳務(wù)、成本、資金 )三大子系統(tǒng)。物流管理系統(tǒng)將向供銷部門和庫(kù)房管理部門提供靈活的日常業(yè)務(wù)處理功能 ，并能自動(dòng)將信息轉(zhuǎn)達(dá)到財(cái)務(wù)部門和其他有關(guān)部門。產(chǎn)品的需求量可以通過用戶訂單和需求預(yù)測(cè)得到。 主生產(chǎn)計(jì)劃 MPS 主要說明企業(yè)計(jì)劃在各時(shí)間周期內(nèi)制造的獨(dú)立需求型產(chǎn)品的數(shù)量及最終項(xiàng)目。 MRP 計(jì)劃的關(guān) 14 鍵是將傳統(tǒng)的按產(chǎn)品組織生產(chǎn)的方式變?yōu)榘戳慵M織生產(chǎn)的方式，其對(duì)象是相關(guān)需求類型的物料，即零部件。 （ 5） 車間作業(yè)控制 圖 MRPⅡ 排產(chǎn)邏輯流程圖 車間作業(yè)控制是 MRPⅡ 系統(tǒng)的計(jì)劃執(zhí)行層，也是生產(chǎn)短期計(jì)劃管理的核心部分。 15 3 TOC 的優(yōu)勢(shì) 理論對(duì)比 TOC 與 MRPⅡ、 JIT 產(chǎn)生背景的比較 TOC 與 MRPⅡ 、 JIT 產(chǎn)生背景的比較 如表 所示。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、成品類型少而組合件類型多的企業(yè)，隨著 MRPⅡ 向 ERP 的拓展，亦逐漸面臨產(chǎn)品變化多，特別是多配置項(xiàng)的生產(chǎn)與市場(chǎng)要求。 企 業(yè) 間協(xié)作環(huán)境 產(chǎn)生初期，市場(chǎng)的多變性已經(jīng)非常明顯，生產(chǎn)能力的平衡實(shí)際上是做不到的，企業(yè)轉(zhuǎn)向追求彼此間物流的通暢無阻。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，整個(gè)社會(huì)的企業(yè)間協(xié)作氛圍正日益加強(qiáng)。企業(yè)的內(nèi)部管理多處于嚴(yán)格的控制下，業(yè)務(wù)運(yùn)作強(qiáng)調(diào)集權(quán)，即在起源于東方的文化環(huán)境，具有較強(qiáng)烈的集體觀念，較西方更重視社會(huì)以及團(tuán)體對(duì)個(gè)人的長(zhǎng)期評(píng)價(jià)。企業(yè)的組織機(jī)構(gòu)與人事制度也有效地確保了內(nèi)部合作關(guān)系的維持。由于自身局限，適應(yīng)于產(chǎn)品和生產(chǎn)的較穩(wěn)定的環(huán)境，因此初期多用于高度專業(yè)化的行業(yè)。 信 息 技術(shù) OPT 思想提出后不久，就貫徹到了計(jì)算機(jī)軟件編程當(dāng)中。因此說， MRPⅡ 運(yùn)行的基礎(chǔ)就在于信息技術(shù)的發(fā)展。 18 表 TOC與 MRPⅡ、 JIT運(yùn)用準(zhǔn)則比較 比較項(xiàng)目 TOC MRPⅡ JIT 追求目標(biāo) 企業(yè)目標(biāo)是在現(xiàn)在和將來賺到更多的錢，由增加有效產(chǎn)出、降低庫(kù)存、降低運(yùn)行費(fèi)來實(shí)現(xiàn)。例如，如果成品運(yùn)輸是約束，則應(yīng)允許儲(chǔ)備適量的成品作為緩沖。 控制少量庫(kù)存，保證連續(xù)生產(chǎn)。 為應(yīng)付生產(chǎn)與供給的波動(dòng)，必須有一定的安全庫(kù)存。 提前期 TOC 的提前期是批量、優(yōu)先權(quán)等多種因素的函數(shù)，是編制生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)生的結(jié)果。 人員使用 把資源的 “利用 ”與 “活力 ”加以區(qū)別，不認(rèn)為 “滿足滿崗 ”就一定是最有效率的。 20 表 TOC與 MRPⅡ、 JIT管理手段的比較 比較項(xiàng)目 TOC MRPⅡ JIT 計(jì)劃展開方式 先安排約束環(huán)節(jié)上關(guān)鍵件的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，以約束環(huán)節(jié)為基準(zhǔn)，把約束環(huán)節(jié)之前、之間、之后的工序分別按拉動(dòng)、工藝順序、推動(dòng)的方式排定，并進(jìn)行一定優(yōu)化，然后再編制非關(guān)鍵件的作業(yè)計(jì)劃。同時(shí)，注意到 “約束 ”是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移的，通過 TOC 管理手段的反復(fù)應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)改進(jìn)?？傮w能力的平衡一般作為一個(gè)長(zhǎng)期的規(guī)劃問題來處理。庫(kù)存執(zhí)行的依據(jù)是計(jì)劃與業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的指令，如：加工領(lǐng)料單、銷售領(lǐng)料單、采購(gòu)入庫(kù)單、加工入庫(kù)單等。系統(tǒng)可以設(shè)置某在每道生產(chǎn)工序中控制質(zhì)量，進(jìn)入下一道工序 時(shí)要確保上一道送來 21 一方面，當(dāng) “質(zhì)量管理 ”因素成為一個(gè)無形約束時(shí)，通過“五大核心步驟 ”與 TP 的一系列工具來找到突破點(diǎn)。 TOC 通過培訓(xùn)，要求員工能夠在不同生產(chǎn)崗位上及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和踴躍提出問題，并由置身于變革中的員工來推動(dòng)改進(jìn)。在生產(chǎn)中不確定因素時(shí)有發(fā)生，過少的庫(kù)存會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的波動(dòng)。過大的需求變化將導(dǎo)致生產(chǎn)能力嚴(yán)重過?；驀?yán)重不足，造成生產(chǎn)資源閑置浪費(fèi)或失去訂單 。 22 MRPⅡ的優(yōu)勢(shì)和不足 MRPII 的優(yōu)勢(shì)在于其中長(zhǎng)期計(jì)劃能力，注重 前期規(guī)劃，用盡可能周密的計(jì)劃集中安排各環(huán)節(jié)的人、財(cái)、物等資源以及生產(chǎn)加工，以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)的波動(dòng)。此外，為了避免生產(chǎn)的波動(dòng)，保持能力的平衡， MRPⅡ 存有寬裕的在制品庫(kù)存。在 MPS、 MRP 的編制過程中并沒有考慮不同零件在產(chǎn)品中的重要程度，使得所有零部件不分主次地競(jìng)爭(zhēng)有限的生產(chǎn)能力與資源，當(dāng)能力不足時(shí)，不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些關(guān)鍵件