【正文】
、多品種混合生產(chǎn)的半導體生產(chǎn)線問題,在TOC五步原則的基礎上,提出了基于TOC動態(tài)規(guī)劃調度模型,并通過實例驗證規(guī)劃調度模型的有效性。TOC強調短期最優(yōu)化,可能不會對長期戰(zhàn)略決策有所幫助,就此提出了基于MRPⅡ、JIT和TOC三者思想融合的新的計劃管理與控制模型。在此基礎上,提出了一種基于鼓緩沖器繩子理論的整合式生產(chǎn)作業(yè)控制系統(tǒng),將生產(chǎn)作業(yè)計劃與生產(chǎn)控制加以集成。在“基于瓶頸的訂單方式下供應商物流批量決策模型研究”中分析了訂貨商的經(jīng)濟訂貨批量模型,接著以供應商生產(chǎn)系統(tǒng)中的總費用最低為目標,就供應商生產(chǎn)系統(tǒng)中有瓶頸和無瓶頸兩種情況分別建立了單一產(chǎn)品“按訂單”生產(chǎn)方式下供應商的物流批量決策模型,并進行了相應的算法分析,從而使供應商能夠在費用最小情況下滿足訂貨商的訂貨需求。姜思杰,徐曉飛,戰(zhàn)德臣在“大型單件小批生產(chǎn)的計劃與控制模式”中針對大型單件小批生產(chǎn)的典型生產(chǎn)模式,提出了網(wǎng)絡計劃和MRP計劃相結合的一種實用模式,并簡要介紹支持該模式的HECPPC系統(tǒng),從而為大型單件小批生產(chǎn)類型企業(yè)的生產(chǎn)計劃與控制問題,提供了一種可行的解決方案和途徑。徐學軍在“基于瓶頸能力的加工批量確定方法研究”中指出以經(jīng)濟批量原則為基礎的傳統(tǒng)的批量方法,未考慮生產(chǎn)能力的約束。在“DBR管理模式的生產(chǎn)計劃與控制機制探討”中進一步分析了在協(xié)同生產(chǎn)的DBR的元素,稱為計劃機制、緩沖機制、控制機制。周峰在“單一瓶頸條件下MPS的編制方法”中,借助TOC的DBR法對單一瓶頸環(huán)節(jié)條件下的協(xié)同生產(chǎn)主生產(chǎn)計劃(MPS)進行了探討。李愛華、尹柳營在“DBR技術中確定緩沖大小的模型”一文中指出DBR生產(chǎn)計劃與控制技術是TOC應用于企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)管理的具體工具。 國內研究現(xiàn)狀2早在80年代末90年代初就有研究了。漏斗出口的大小則表示整個單元或設備的生產(chǎn)能力,工序之間用管道相連,管道的粗細表示各零件的通過量。關于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DBR進行了闡述[3]。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”中第一次詳細描述了OPT軟件,軟件包括四個部分:Build、Serve、Opt、Split[1]。最優(yōu)生產(chǎn)技術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,而且還因過多生產(chǎn)出一時并不需要的零件使庫存增加,導致生產(chǎn)成本升高。本文主要運用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。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瓶頸的發(fā)現(xiàn)和管理。如何在滿足客戶對產(chǎn)品質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。關鍵詞:約束理論;生產(chǎn)排程;瓶頸資源 AbstractWith the globalization economy and the consumers39。本文基于TOC對企業(yè)的應用進行了相關討論。本文主要做了以下內容:對企業(yè)的生產(chǎn)排程和訂單排產(chǎn)問題進行了一般性探討,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)先權的確定是制訂生產(chǎn)計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鍵,使瓶頸資源變?yōu)榉瞧款i資源并檢查驗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。 國內外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀最早在理論上對OPT(最優(yōu)生產(chǎn)時間表)進行研究的是以色列物理學家Goldratt博士(1979),最初它被稱作最優(yōu)生產(chǎn)時間表(Optimized Production Timetable),后來改稱為最優(yōu)生產(chǎn)技術。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,在此基礎上追求物流的平衡,以求生產(chǎn)周期最短、在制品最少。Boazr,“Synchronized Manufacturing As In OPT:From Practice To Theory”中利用線性規(guī)劃方法,對一個小型生產(chǎn)系統(tǒng)進行模擬分析。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有必要設置戰(zhàn)略性緩沖,以確保計劃的按期完成[4]。當某個漏斗的輸出小于輸入,且小于任何一個與其有關聯(lián)的工序的輸出,則該道工序就是一個瓶頸工序[5]。由最優(yōu)生產(chǎn)技術(OPT)理論進一步的發(fā)展的TOC(TOC)的引進,在國內形成很多學者和生產(chǎn)運營管理者對其進行研究和運用,其熱點在于對協(xié)同生產(chǎn)、同步生產(chǎn)、TOC、均衡流、瓶頸的研究。DBR技術中緩沖保護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)品市場的競爭力。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的有關算法。把緩沖的進行分類為:能力緩沖、物料緩沖、時間緩沖,并為解決控制點提供了方法[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MRPⅡ、JIT存在的不足和局限,依據(jù)TOC的思想與原則,運用MonteCarlo方法對同步生產(chǎn)控制與MRPⅡ、JIT的運行效果(產(chǎn)出、在制品控制量)進行了模擬比較;在“以瓶頸資源為基礎的生產(chǎn)與庫存控制系統(tǒng)的構建”中指出當前較為成熟的生產(chǎn)與庫存控制系統(tǒng)中,MRPⅡ強調生產(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。葉濤鋒,韓文民在“生產(chǎn)過程中緩沖設置的模擬方法”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“挖掘制約因素貢獻潛力的整體優(yōu)化方法”中闡述了TOC的基本思想,描述了對偶模型及影子價格的概念,提出了以TOC為指導,以影子價格為工具,挖掘生產(chǎn)計劃中的瓶頸資源貢獻潛力,實施生產(chǎn)系統(tǒng)整體優(yōu)化的一種方法和步驟。另外,為有效應對生產(chǎn)系統(tǒng)的動態(tài)變化,采用仿真技術,以及時調整系統(tǒng)緩沖區(qū)大小。賈國柱,程楊在“基于TOC和系統(tǒng)動力學的生產(chǎn)系統(tǒng)再造方法”中擴展了TOC,提出了全面約束管理的思路,該思路從新的角度對生產(chǎn)約束進行認識和管理,強調以約束為管理對象,并通過對約束的管理,提高企業(yè)的運作效率,進而提出建立起約束監(jiān)督、預警機制,對約束實行全方位的管理。 研究內容及框架本文主要研究工作是針對大連世福機械裝備制造有限公司目前的生產(chǎn)計劃作業(yè)安排的基礎上,引入TOC的概念和方法,建立模型算例進行優(yōu)化排序,來解決目前本公司面臨的具體問題,面對海量的訂單而生產(chǎn)能力有限,如何合理有效地安排生產(chǎn)計劃進行分析和研究。TOC是從OPT(原指最優(yōu)生產(chǎn)時刻表:Optimized Production Timetables,后指最優(yōu)生產(chǎn)技術:Optimized Production Technology)發(fā)展而來。TOC認為企業(yè)的目標只有一個,那就是賺錢。而“繩子”控制著系統(tǒng)物料的進入,使得非瓶頸設備均衡生產(chǎn),加工批量和運輸批量減少,可以減少提前期以及在制品庫存,而同時又不使瓶頸停工待料。OPT認為生產(chǎn)能力的平衡實際是做不到的,必須在市場波動這個前提下追求物流平衡。而追求非瓶頸資源的充分利用不僅不能提高產(chǎn)銷率,而且會使庫存和運行費增加。從平衡物流的角度出發(fā),應允許在非關鍵資源上安排適當?shù)拈e置時間。原則5:非瓶頸資源節(jié)省的一個小時無益于增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率。但這些結果能在多大程度上有益于系統(tǒng)追求的根本目標,依然牢牢受制于瓶頸資源。若瓶頸存在于企業(yè)內部,則表明企業(yè)的生產(chǎn)能力不足,相應的產(chǎn)銷率也受到限制;若企業(yè)所有的資源都能維持高于市場需求的能力,則市場需求就成了瓶頸,這時,即使企業(yè)能多生產(chǎn),但由于市場承受能力不足,產(chǎn)銷率也不能增加由于瓶頸控制了產(chǎn)銷率,所以企業(yè)的非瓶頸應與瓶頸同步,它們的庫存水平只要能維持瓶頸上的物流連續(xù)穩(wěn)定即可,過多的庫存只是浪費。OPT把在制品庫存分為兩種不同的批量形式,即轉運批量(指工序間運送一批零件的數(shù)量)和加工批量(指經(jīng)過一次調整準備所加工的同種零件的數(shù)量)。在OPT中,轉運批量是從在制品的角度來考慮的,而加工批量則是從資源類型的角度來考慮的。即D元素“鼓(Drum)”、B元素“緩沖器 (Buffer)”和R元素“繩子(Rope)”系統(tǒng)。對瓶頸資源應編制詳細的生產(chǎn)作業(yè)計劃,以保證對瓶頸資源的充分合理的利用。在設置緩沖時一般要考慮以下幾個問題:要保證瓶頸資源上的工件在加工過程中不致因為在制品少而出現(xiàn)待工;應充分考慮加工過程中可能出現(xiàn)的波動,如瓶頸上的實際產(chǎn)出率比原來估計的要快,或者瓶頸前的加工工序的產(chǎn)出率比原來估計的要慢,或者出現(xiàn)次品、設備故障等;(3)R元素“繩子(Rope)”“繩子”是一種控制機制,作用是使生產(chǎn)系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)都按照瓶頸資源的節(jié)拍工作。 JIT系統(tǒng)分析 JIT理論概述準時生產(chǎn)(Just In Time,JIT)理論起源于日本,根植于重復性生產(chǎn)方式。JIT的基本思想可概括為“只在需要的時候,按需要的量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品”。JIT通過不斷消除浪費,使庫存達到最小或無庫存來持續(xù)改善系統(tǒng)。在JIT生產(chǎn)方式中,計劃部門只對除最后一道工序以外的其他工序出示每月大致要生產(chǎn)品種和數(shù)量計劃,作為其安排作業(yè)的一個參考基準。JIT生產(chǎn)方式降低了在制品庫存,由于各工序只生產(chǎn)后道工序所需的物料,避免了不必要的生產(chǎn),減少了庫存。作為一種先進的生產(chǎn)管理思想,被廣泛應用于大批量生產(chǎn)以及多品種,中小批量的生產(chǎn)。同時設置各級庫存,對庫存施行明細化,準確化管理。此外,根據(jù)物料需求計劃的結果來核算能力,調整主生產(chǎn)計劃,盡量維持生產(chǎn)平衡。(1)生產(chǎn)規(guī)劃生產(chǎn)規(guī)劃主要是確定企業(yè)的長期戰(zhàn)略目標和策略、協(xié)調市場需求與企業(yè)制造能力間的差距,充分考慮市場預測、資源需求、生產(chǎn)能力和庫存水平等信息,規(guī)定企業(yè)各類產(chǎn)品在計劃期內的各年月份的產(chǎn)量及匯總量。主生產(chǎn)計劃的對象是最終產(chǎn)品,主要指按獨立需求處理的產(chǎn)成品。(3)物料清單與物料需求計劃物料需求計劃MRP是對主生產(chǎn)計劃MPS的展開與細化。(4)能力需求計劃MRP是在資源無限條件下編制的,計劃可行性還依賴于足夠的生產(chǎn)能力和物料。車間作業(yè)管理是完成MRPⅡ系統(tǒng)生產(chǎn)閉環(huán)控制的重要環(huán)節(jié)。隨著經(jīng)濟環(huán)境向買方市場過渡,來自企業(yè)外部的約束以及企業(yè)內部的無形約束日益重要起來,同時應該也拓展到釀酒等流程型環(huán)境。隨著市場的發(fā)展,企業(yè)面臨的市場需求更加多樣化,而產(chǎn)生的多樣化則為企業(yè)進一步增強競爭力提出了挑戰(zhàn)。MRPⅡ 系統(tǒng)是在整個社會處于一個比較完善、規(guī)范的市場環(huán)境下(以美國為代表)產(chǎn)生與推行的,企業(yè)間不強調密切的協(xié)作關系,但一般都遵循一套規(guī)范的市場運行程序、如合同執(zhí)行規(guī)范、財務往來規(guī)范、運輸管理規(guī)范、生產(chǎn)協(xié)作規(guī)范等等。企業(yè)間迫切需要一套中間管理指標,把日常管理決策與企業(yè)整體目標聯(lián)系起來。起源于東方的文化環(huán)境,具有較強烈的集體觀念,較西方更重視社會以及團體對個人的長期評價。因此TOC中的這些指標是編制作業(yè)計劃產(chǎn)生的結果,而不是事先的固定輸入。初期面臨多品種、小批量的生產(chǎn)需求,且資金缺乏,難以建立高度專業(yè)化的生產(chǎn)線。MRPⅡ思想的提出比其計算機應用提早約20年。但其后期,現(xiàn)代化的信息技術也逐漸引入到JIT的運行體系。追求盡善盡美,消滅一切浪費。生產(chǎn)直接面對客戶,追求零庫存。原材料庫存原材料庫存數(shù)量與投放速度由“繩子”來控制,與約束環(huán)節(jié)的“鼓點”相協(xié)調。允許一定