【正文】 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。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。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。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。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。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]。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。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。關鍵詞：約束理論；生產(chǎn)排程；瓶頸資源 AbstractWith the globalization economy and the consumers39。本文主要做了以下內(nèi)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。 Production scheduling。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。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。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]。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(nèi)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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。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。 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)。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。同時設置各級庫存，對庫存施行明細化，準確化管理。（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(nèi)的各年月份的產(chǎn)量及匯總量。（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。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)。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。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。MRPⅡ思想的提出比其計算機應用提早約20年。追求盡善盡美，消滅一切浪費。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?？刂埔欢ǖ奶崆捌?，保證安全生產(chǎn)，事先設定。采用看板管理方式，按照有限能力計劃，逐道工序地倒序傳遞生產(chǎn)中的取貨指令和生產(chǎn)指令，各級生產(chǎn)單位依據(jù)所需滿足物料的上級需求組織生產(chǎn)。緩沖器的大小由觀察與實驗確定，再通過實踐，進行必要的調整。在每道生產(chǎn)工序中控制質量，進入下一道工序時要確保上一道送來的零件沒有質量問題，一級級控制直至最后成品。成功實施JIT需要很長時間，其中包括產(chǎn)品和工藝流程的重新設計、員工技能培訓等。而市場需求的不確定性也使得BOM、MPS等得不到及時更新，數(shù)據(jù)不準確還會嚴重影響系統(tǒng)性能。（4）計劃與控制相分離MRPⅡ通過事后反饋進行生產(chǎn)控制，其控制存在滯后。 TOC應用領域TOC 有一個精彩的類比：營銷和打鴨子。TOC可望構成幫助廣大中小企業(yè)應對環(huán)境挑戰(zhàn)的新型生產(chǎn)運作控制手段，共同致力于對生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)出能力、生產(chǎn)周期、在制品水平和設備負荷率等多個績效參數(shù)進行有效的評估和控制。4 TOC在大連世福機械裝備有限公司的應用 企業(yè)背景大連世福機械裝備制造有限公司成立于2000年。 瓶頸識別與放大 瓶頸識別DBR排產(chǎn)方法不同于傳統(tǒng)的排產(chǎn)，TOC認為系統(tǒng)的產(chǎn)出是受到瓶頸資源產(chǎn)出的限制。（2）Sridharan將擁有最多在制品的加工中心作為系統(tǒng)瓶頸。緩沖區(qū)設置太長，在非瓶頸設備已加工完的工件不能及時進入瓶頸設備加工，等待時間延長，導致生產(chǎn)周期時間長，存貨增加；緩沖區(qū)太短，在預定的時間內(nèi)，工件無法完成在非瓶頸設備上的加工，導致瓶頸設備因缺貨而等待，造成系統(tǒng)產(chǎn)出降低。一般來說，緩沖區(qū)大小多憑經(jīng)驗確定，再利用緩沖管理在實際生產(chǎn)中來調整大小。加工批量是設備經(jīng)過一次調整準備所生產(chǎn)的同一品種的產(chǎn)品數(shù)量，每個品種的加工批量完成以后，生產(chǎn)系統(tǒng)設備需要經(jīng)過換模等調整準備才可以切換到下一個品種的產(chǎn)品生產(chǎn)。在DBR生產(chǎn)計劃與控制方法中，瓶頸工序之前采用“拉動式”的生產(chǎn)方式，頸工序之后采用“推動式”生產(chǎn)方式。多產(chǎn)品加工模式下，根據(jù)前面基于總成本最小化確定的產(chǎn)品i在瓶頸資源上的最優(yōu)加工批量公式， R’i/Ri=α ()即瓶頸上產(chǎn)品的加工批量變?yōu)樵瓉淼摩帘?。瓶頸資源需要在同一個時間段內(nèi)加工多種產(chǎn)品，從而產(chǎn)生沖突。瓶頸資源之前的工序采用拉式的生產(chǎn)方式，就是以該項作業(yè)在瓶頸資源的開始時間來設定瓶頸資源前道工序的完工時間，從而得到各個作業(yè)在不同工序的投料時間。借助緩沖管理，可掌握生產(chǎn)過程中瓶頸資源與非瓶頸資源的實際情況。例如，銷售部門往往要求按客戶的重要性和交貨期要求來安排訂單生產(chǎn)順序；財務部門則要求按訂單收入或訂單利潤的大小來安排；生產(chǎn)部門則希望能盡可能滿足生產(chǎn)均衡的要求，等等。而系統(tǒng)的產(chǎn)出取決于系統(tǒng)的約束資源，因此，訂單的生產(chǎn)優(yōu)先次序應依據(jù)瓶頸資源單位時間消耗所獲得的產(chǎn)出貢獻的大小來確定：即瓶頸資源單位時間消耗所獲得的產(chǎn)出愈大的訂單應獲得愈大的優(yōu)先權。由于訂貨型企業(yè)基于TOC的訂單排序的核心是在瓶頸資源的識別上，因此，需在分析客戶訂單的數(shù)據(jù)結構基礎上，識別系統(tǒng)的瓶頸資源，針對訂單產(chǎn)品是否占用瓶頸資源，通過確定相應的優(yōu)先級準則給出訂單排序優(yōu)化算法。為使系統(tǒng)獲得最大的產(chǎn)出，必須保證瓶頸資源單位耗時獲得的產(chǎn)出最大，因此應根據(jù)瓶頸資源單位耗時獲得產(chǎn)出的大小確定生產(chǎn)優(yōu)先權：產(chǎn)出由大到小，依次安排生產(chǎn)。因而，安排作業(yè)時，往往就需要按照有利于提高企業(yè)總體效益和增強企業(yè)競爭力的目標來安排生產(chǎn)。在生產(chǎn)過程中，對于應該到達而未到的訂單，會在這三個區(qū)形成“空洞”，若空洞發(fā)生在趕工區(qū)，管理人員必須立即采取措施，如增加人員或跟催瓶頸前的加工作業(yè)，以防止瓶頸設備的生產(chǎn)安排因此受到破壞。同樣的，將訂單的瓶頸作業(yè)的開始時間減去訂單的裝配緩沖時間，可得到訂單的裝配投料時間。從而需要決定采用怎樣的方法來確定相互沖突的任務之間的先后順序。同時減少了產(chǎn)品加工時間，縮短了生產(chǎn)提前期。設 ：訂貨量； ：瓶頸前的加工批量；Q：瓶頸前的運輸批量；=rQ，r為運輸批次，通常要求加工批量為運輸批的整數(shù)倍，即r為整數(shù)；：瓶頸以及瓶頸后的加工批量，也等于運輸批量Q2=Q；BU：虛擬緩沖庫存量，且BSCM=BU確定加工批量的大小應考慮在制品的庫存水平和設備的調整準備成本等，而運輸批量的確定則應考慮提高生產(chǎn)過程的平行性、連續(xù)性，減少工序間的等待時間和減少運輸工作量與運輸費用等因素，因此兩者考慮的出發(fā)點不同，結果也會不同。 瓶頸資源放大 企業(yè)通過總成本最小化使瓶頸資源隨之放大，也就是把薄弱的環(huán)節(jié)（瓶頸資源）使其半徑變大。Daniel將緩沖的設置分為靜態(tài)與動態(tài)緩沖兩種，靜態(tài)緩沖由經(jīng)驗決定，不考慮各產(chǎn)品加工時間的不同，緩沖設定為一個固定值。TOC認為生產(chǎn)能力小于市場需求的資源不一定為瓶頸，同時，一個系統(tǒng)的瓶頸資源的數(shù)目一般不超過5個。其主要步驟如下：（1）找出那些產(chǎn)能低于生產(chǎn)負荷的工作中心，也就是識別企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的瓶頸所在；（2）按照規(guī)則選擇一個工作中心，平衡其排產(chǎn)計劃，例如按照最早出現(xiàn)超負荷情況的原則選??；（3）一旦選定了要平衡的工作中心，就要采取措施“鏟平”超出工作中心能力的那一部分：a可以將加工作業(yè)計劃向前“拉”，避免延遲訂單，無法滿足交貨期的要求；b當受物料條件限制“拉”無法達到平衡效果時，可以用尋找替代的加工中心來解決生產(chǎn)的需要；c如果既無法拉動，又無法尋找替代者，那么應采用“推”的方法，這樣一來，訂單就可能被延遲；（4）執(zhí)行完步驟（3）后，該瓶頸上的工序計劃開始時間被改變，相應影響到瓶頸前、后工序的計劃開始時間，應按照排產(chǎn)規(guī)則，重新加以計算； （5）按照步驟（4）計算的結果，調整所有工序的計劃。注冊資金6880萬元。將TOC應用于主計劃管理的維護中,實現(xiàn)了一個網(wǎng)絡環(huán)境下的智能生產(chǎn)管理平臺。這就提出一個問題：怎么才能知道我們想打的那些鴨子喜歡吃什么？換句話說，我們要給那些潛在客戶提供什么樣的解決方案。（5）訂單跟蹤困難MRPII的成批做法，不考慮用戶的個別需求。此外，為了避免生產(chǎn)的波動，保持能力的平衡，MRPⅡ存有寬裕的在制品庫存。過大的需求變化將導致生產(chǎn)能力嚴重過剩或嚴重不足，造成生產(chǎn)資源閑置浪費或失去訂單。TOC通過培訓，要求員工能夠在不同生產(chǎn)崗位上及時發(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改進。庫存執(zhí)行的依據(jù)是計劃與業(yè)務系統(tǒng)產(chǎn)生的指令，如：加工領料單、銷售領料單、采購入庫單、加工入庫單等。同時，注意到“約束”是動態(tài)轉移的，通過TOC管理手段的反復應用以實現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)改進。人員使用把資源的“利用”與“活力”加以區(qū)別，不認為“滿足滿崗”就一定是最有效率的。為應付生產(chǎn)與供給的波動，必須有一定的安全庫存。例如，如果成品運輸是約束，則應允許儲備適量的成品作為緩沖。因此說，MRPⅡ運行的基礎就在于信息技術的發(fā)展。由于自身局限，適應于產(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)。源于西方的個人主義環(huán)境，企業(yè)內(nèi)部與外部一樣強調競爭，企業(yè)的人事管理以建立公平競爭的制度為目標。企業(yè)間協(xié)作環(huán)境產(chǎn)生初期，市場的多變性已經(jīng)非常明顯，生產(chǎn)能力的平衡實際上是做不到的，企業(yè)轉向追求彼此間物流的通暢無阻。3 TOC的優(yōu)勢 理論對比