【正文】
、多品種混合生產(chǎn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)線(xiàn)問(wèn)題,在TOC五步原則的基礎(chǔ)上,提出了基于TOC動(dòng)態(tài)規(guī)劃調(diào)度模型,并通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證規(guī)劃調(diào)度模型的有效性。TOC強(qiáng)調(diào)短期最優(yōu)化,可能不會(huì)對(duì)長(zhǎng)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(jì)劃管理與控制模型。在此基礎(chǔ)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(jì)劃與生產(chǎn)控制加以集成。在“基于瓶頸的訂單方式下供應(yīng)商物流批量決策模型研究”中分析了訂貨商的經(jīng)濟(jì)訂貨批量模型,接著以供應(yīng)商生產(chǎn)系統(tǒng)中的總費(fèi)用最低為目標(biāo),就供應(yīng)商生產(chǎn)系統(tǒng)中有瓶頸和無(wú)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(yīng)商的物流批量決策模型,并進(jìn)行了相應(yīng)的算法分析,從而使供應(yīng)商能夠在費(fèi)用最小情況下滿(mǎn)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(jì)劃與控制模式”中針對(duì)大型單件小批生產(chǎn)的典型生產(chǎn)模式,提出了網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃和MRP計(jì)劃相結(jié)合的一種實(shí)用模式,并簡(jiǎn)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(lèi)型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃與控制問(wèn)題,提供了一種可行的解決方案和途徑。徐學(xué)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(jì)批量原則為基礎(chǔ)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(jì)劃與控制機(jī)制探討”中進(jìn)一步分析了在協(xié)同生產(chǎn)的DBR的元素,稱(chēng)為計(jì)劃?rùn)C(jī)制、緩沖機(jī)制、控制機(jī)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(duì)單一瓶頸環(huán)節(jié)條件下的協(xié)同生產(chǎn)主生產(chǎn)計(jì)劃(MPS)進(jìn)行了探討。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。 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。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。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]。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]。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。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。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。如何在滿(mǎn)足客戶(hù)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。 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 AbstractWith 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(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。 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(wèn)題。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。 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)。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,“Synchronized Manufacturing As In OPT:From Practice To Theory”中利用線(xiàn)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(wèn)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(lèi)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(guò)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(guò)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。 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(lái)解決目前本公司面臨的具體問(wèn)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。TOC是從OPT(原指最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)刻表:Optimized Production Timetables,后指最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù):Optimized Production Technology)發(fā)展而來(lái)。TOC認(rèn)為企業(yè)的目標(biāo)只有一個(gè),那就是賺錢(qián)。而“繩子”控制著系統(tǒng)物料的進(jìn)入,使得非瓶頸設(shè)備均衡生產(chǎn),加工批量和運(yùn)輸批量減少,可以減少提前期以及在制品庫(kù)存,而同時(shí)又不使瓶頸停工待料。OPT認(rèn)為生產(chǎn)能力的平衡實(shí)際是做不到的,必須在市場(chǎng)波動(dòng)這個(gè)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(xiāo)率,而且會(huì)使庫(kù)存和運(yùn)行費(fèi)增加。從平衡物流的角度出發(fā),應(yīng)允許在非關(guān)鍵資源上安排適當(dāng)?shù)拈e置時(shí)間。原則5:非瓶頸資源節(jié)省的一個(gè)小時(shí)無(wú)益于增加系統(tǒng)產(chǎn)銷(xiāo)率。但這些結(jié)果能在多大程度上有益于系統(tǒng)追求的根本目標(biāo),依然牢牢受制于瓶頸資源。若瓶頸存在于企業(yè)內(nèi)部,則表明企業(yè)的生產(chǎn)能力不足,相應(yīng)的產(chǎn)銷(xiāo)率也受到限制;若企業(yè)所有的資源都能維持高于市場(chǎng)需求的能力,則市場(chǎng)需求就成了瓶頸,這時(shí),即使企業(yè)能多生產(chǎn),但由于市場(chǎng)承受能力不足,產(chǎn)銷(xiāo)率也不能增加由于瓶頸控制了產(chǎn)銷(xiāo)率,所以企業(yè)的非瓶頸應(yīng)與瓶頸同步,它們的庫(kù)存水平只要能維持瓶頸上的物流連續(xù)穩(wěn)定即可,過(guò)多的庫(kù)存只是浪費(fèi)。OPT把在制品庫(kù)存分為兩種不同的批量形式,即轉(zhuǎn)運(yùn)批量(指工序間運(yùn)送一批零件的數(shù)量)和加工批量(指經(jīng)過(guò)一次調(diào)整準(zhǔn)備所加工的同種零件的數(shù)量)。在OPT中,轉(zhuǎn)運(yùn)批量是從在制品的角度來(lái)考慮的,而加工批量則是從資源類(lèi)型的角度來(lái)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(duì)瓶頸資源應(yīng)編制詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,以保證對(duì)瓶頸資源的充分合理的利用。在設(shè)置緩沖時(shí)一般要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題:要保證瓶頸資源上的工件在加工過(guò)程中不致因?yàn)樵谥破飞俣霈F(xiàn)待工;應(yīng)充分考慮加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的波動(dòng),如瓶頸上的實(shí)際產(chǎn)出率比原來(lái)估計(jì)的要快,或者瓶頸前的加工工序的產(chǎn)出率比原來(lái)估計(jì)的要慢,或者出現(xiàn)次品、設(shè)備故障等;(3)R元素“繩子(Rope)”“繩子”是一種控制機(jī)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(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)(Just In Time,JIT)理論起源于日本,根植于重復(fù)性生產(chǎn)方式。JIT的基本思想可概括為“只在需要的時(shí)候,按需要的量生產(chǎn)所需的產(chǎn)品”。JIT通過(guò)不斷消除浪費(fèi),使庫(kù)存達(dá)到最小或無(wú)庫(kù)存來(lái)持續(xù)改善系統(tǒng)。在JIT生產(chǎn)方式中,計(jì)劃部門(mén)只對(duì)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(jì)劃,作為其安排作業(yè)的一個(gè)參考基準(zhǔn)。JIT生產(chǎn)方式降低了在制品庫(kù)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(kù)存。作為一種先進(jìn)的生產(chǎn)管理思想,被廣泛應(yīng)用于大批量生產(chǎn)以及多品種,中小批量的生產(chǎn)。同時(shí)設(shè)置各級(jí)庫(kù)存,對(duì)庫(kù)存施行明細(xì)化,準(zhǔn)確化管理。此外,根據(jù)物料需求計(jì)劃的結(jié)果來(lái)核算能力,調(diào)整主生產(chǎn)計(jì)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(zhǎng)期戰(zhàn)略目標(biāo)和策略、協(xié)調(diào)市場(chǎng)需求與企業(yè)制造能力間的差距,充分考慮市場(chǎng)預(yù)測(cè)、資源需求、生產(chǎn)能力和庫(kù)存水平等信息,規(guī)定企業(yè)各類(lèi)產(chǎn)品在計(jì)劃期內(nèi)的各年月份的產(chǎn)量及匯總量。主生產(chǎn)計(jì)劃的對(duì)象是最終產(chǎn)品,主要指按獨(dú)立需求處理的產(chǎn)成品。(3)物料清單與物料需求計(jì)劃物料需求計(jì)劃M(mǎn)RP是對(duì)主生產(chǎn)計(jì)劃M(mǎn)PS的展開(kāi)與細(xì)化。(4)能力需求計(jì)劃M(mǎn)RP是在資源無(wú)限條件下編制的,計(jì)劃可行性還依賴(lài)于足夠的生產(chǎn)能力和物料。車(chē)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(jì)環(huán)境向買(mǎi)方市場(chǎng)過(guò)渡,來(lái)自企業(yè)外部的約束以及企業(yè)內(nèi)部的無(wú)形約束日益重要起來(lái),同時(shí)應(yīng)該也拓展到釀酒等流程型環(huán)境。隨著市場(chǎng)的發(fā)展,企業(yè)面臨的市場(chǎng)需求更加多樣化,而產(chǎn)生的多樣化則為企業(yè)進(jìn)一步增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力提出了挑戰(zhàn)。MRPⅡ 系統(tǒng)是在整個(gè)社會(huì)處于一個(gè)比較完善、規(guī)范的市場(chǎng)環(huán)境下(以美國(guó)為代表)產(chǎn)生與推行的,企業(yè)間不強(qiáng)調(diào)密切的協(xié)作關(guān)系,但一般都遵循一套規(guī)范的市場(chǎng)運(yùn)行程序、如合同執(zhí)行規(guī)范、財(cái)務(wù)往來(lái)規(guī)范、運(yùn)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(biāo),把日常管理決策與企業(yè)整體目標(biāo)聯(lián)系起來(lái)。起源于東方的文化環(huán)境,具有較強(qiáng)烈的集體觀(guān)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)。因此TOC中的這些指標(biāo)是編制作業(yè)計(jì)劃產(chǎn)生的結(jié)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(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)線(xiàn)。MRPⅡ思想的提出比其計(jì)算機(jī)應(yīng)用提早約20年。但其后期,現(xiàn)代化的信息技術(shù)也逐漸引入到JIT的運(yùn)行體系。追求盡善盡美,消滅一切浪費(fèi)。生產(chǎn)直接面對(duì)客戶(hù),追求零庫(kù)存。原材料庫(kù)存原材料庫(kù)存數(shù)量與投放速度由“繩子”來(lái)控制,與約束環(huán)節(jié)的“鼓點(diǎn)”相協(xié)調(diào)。允許一定