【文章內(nèi)容簡介】 物料比計(jì)劃提前一段時間提交，以防隨機(jī)波動，以瓶頸上的加工時間長度作為計(jì)量單位。例如，一個三天的時間緩沖表示著一個等待加工的在制品隊(duì)列，它相當(dāng)于在瓶頸上三天的生產(chǎn)任務(wù)。其長度可憑觀察與實(shí)驗(yàn)確定。再通過實(shí)踐，進(jìn)行必要的調(diào)整。在設(shè)置時間緩沖時，一般要考慮以下幾個問題：（1）要保證瓶頸上產(chǎn)出率相對較快的工件在加工過程中不致因?yàn)樵谥破飞俣?工。（2）應(yīng)考慮加工過程中出現(xiàn)的波動。如瓶頸上的實(shí)際產(chǎn)出率比原來估計(jì)的要快，或者瓶頸前的加工工序的產(chǎn)出率比原來估計(jì)的要饅，或者出現(xiàn)次品。在有的情況下，還要考慮前面的機(jī)器是否出現(xiàn)故障。因?yàn)?，如果要對機(jī)器故障進(jìn)行維修，則維持后續(xù)工序所需的在制品庫存是難以估計(jì)的。所以，在設(shè)置時間緩沖時一般要設(shè)置一定的安全庫存。（3）根據(jù)OPT的原理，瓶頸上的加工批量是最大的，而瓶頸的上游工序則是小批量多批次的。瓶頸前的加工工序的批次又和各道工序的調(diào)整準(zhǔn)備時間有關(guān)。如果上游工序的調(diào)整準(zhǔn)備時間小，或瓶頸上的加工時間和前一臺機(jī)器的加工時間相差很大，則批次可以較多，批量可以較小。反之，批次則可能較少，甚至和瓶頸上的批次相同，加工批量也和瓶頸上的批量相同。（4）要考慮在制品庫存費(fèi)用、成品庫存費(fèi)用、加工費(fèi)用和各種人工費(fèi)用。要在保證瓶頸上加工持續(xù)的情況下，使得整個加工過程的總費(fèi)用最小。.“繩子” 如果說鼓的目標(biāo)是使產(chǎn)銷率最大，那么，繩子的作用則是使庫存最小。我們知道，瓶頸決定著生產(chǎn)線的產(chǎn)出節(jié)奏，而在其上游的工序?qū)嵭欣瓌邮缴a(chǎn)，等于用一根看不見的繩子把瓶頸與這些工序串聯(lián)起來，有效地使物料依照產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃快速地通過非瓶頸作業(yè)，以保證瓶頸的需要。所以，繩子起的是傳遞作用，以驅(qū)動系統(tǒng)的所有部分按鼓的節(jié)奏進(jìn)行生產(chǎn)。在DBR的實(shí)施中，繩子是由一個涉及原材料投料到各車間的詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)的。 繩子控制著企業(yè)物料的進(jìn)入（包括瓶頸的上游工序與非瓶頸的裝配），其實(shí)質(zhì)和看板思想相同，即由后道工序根據(jù)需要向前道工序領(lǐng)取必要的零件進(jìn)行加工，而前道工序只能對已取用的部分進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)行的是一種受控生產(chǎn)方式。在OPT中，就是受控于瓶頸的產(chǎn)出節(jié)奏，也就是鼓點(diǎn)。沒有瓶頸發(fā)出的生產(chǎn)指令，就不能進(jìn)行生產(chǎn)，這個生產(chǎn)指令是通過類似看板的物質(zhì)在工序間傳遞的。 通過繩子系統(tǒng)的控制，使得瓶頸前的非瓶頸設(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存，而同時又不使瓶頸停工待料。所以，繩子是瓶頸對其上游機(jī)器發(fā)出生產(chǎn)指令的媒介，沒有它，生產(chǎn)就會造成混亂，要么造成庫存過大，要么會使瓶頸出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。OPT軟件包是實(shí)現(xiàn)OPT思想的主要工具。OPT軟件的應(yīng)用，標(biāo)志著OPT的發(fā)展達(dá)到了一個新的階段。OPT軟件首先是由Creative Output有限公司（COI）開發(fā)的。實(shí)踐表明，OPT軟件的應(yīng)用使許多企業(yè)都取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因而OPT也越來越被人們所重視，OPT軟件的用戶也由大型企業(yè)擴(kuò)展到中、小型企業(yè)。 目前，最流行的OPT軟件有OPT2l和OPT5000，其中，OPT21主要是針對大中型企業(yè)的，而0PT5000則是面向小型企業(yè)的。OPT2l及OPT5000的主要輸出有：— 產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃；— 詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃；— 交貨期的執(zhí)行情況；— 資源的利用情況；— 采購計(jì)劃；— 庫存報告；— 有關(guān)產(chǎn)銷率和庫存的財務(wù)報告。OPT軟件系統(tǒng)的算法現(xiàn)在仍是保密的，該算法的核心在于識別瓶頸及對瓶頸的排程安排（排序）。從模塊構(gòu)成來看，OPT系統(tǒng)主要由BUILDNET、SPLIT、SERVE和BRAIN幾個模塊構(gòu)成。其信息流如圖26所示。圖26OPT軟件系統(tǒng)信息流程圖具體的運(yùn)行步驟主要有：（l）構(gòu)造制造企業(yè)的模型要運(yùn)行OPT，第一步就是要對企業(yè)進(jìn)行模型構(gòu)造，這是由BUILDNET模塊來完成的。首先，需要對整個加工生產(chǎn)系統(tǒng)有一個完整的描述，這個功能是由一個叫做產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)的模塊來實(shí)現(xiàn)的。產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確地表示了一個產(chǎn)品是怎樣制造出來的，它包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件和加工路線文件兩部分內(nèi)容，只不過在OPT中這兩部分信息是通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，構(gòu)成一個文件。圖27所示的就是一個OPT產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)圖。圖的上端是市場需求（即企業(yè)的訂貨或預(yù)測），它聯(lián)系著各種產(chǎn)品，即相應(yīng)的產(chǎn)品裝配，裝配又依次聯(lián)系著局部裝配和零部件的加工制造，然后，與原材料聯(lián)系在一起。對應(yīng)于每個工序都給出了使用的資源、調(diào)整準(zhǔn)備時間和加工時間。圖27OPT產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)對于企業(yè)現(xiàn)有的各種資源的具體描述是在資源描述這個模塊中完成的。每種資源（機(jī)器、工人、空間等）及其替代資源和它們的相互影響、允許加工時間、用于加工的某種資源的數(shù)量等，都在這個模塊中被確定下來。 OPT具有很完整的生產(chǎn)模擬功能，它允許定義每道工序的庫存水平、最大庫存限制、最小批量、輔助設(shè)備和計(jì)劃延遲時間。除此之外，訂貨量和交貨期也要輸入產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)。 BUILDNET模塊是將產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)和資源描述模塊中的信息結(jié)合起來，生成一個工程網(wǎng)絡(luò)。BUILDNET的一個強(qiáng)有力的地方表現(xiàn)在其模型化的語言上，該語言能精確地描述生產(chǎn)制造中的大量數(shù)據(jù)，從而使得OPT對企業(yè)進(jìn)行成功而精確的模型化構(gòu)造。在工程網(wǎng)絡(luò)中，OPT語言可以對各種可選擇的作業(yè)，甚至對可選擇的物料清單進(jìn)行詳細(xì)的描述。據(jù)稱，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，完全描述各種關(guān)系只需24個數(shù)據(jù)字段。另外，BUILDNET還具有提示數(shù)據(jù)邏輯錯誤的功能，例如，物料清單沒有與工藝路線相聯(lián)、存在沒有去處的庫存、顧客提出了不存在的產(chǎn)品的需求等。此外，加之BUILDNET還具有便利的數(shù)據(jù)修改維護(hù)功能，從而保證了數(shù)據(jù)的相對精確。（2）識別瓶頸 一旦工程網(wǎng)絡(luò)建立起來，接下來的工作就是確定企業(yè)中的約束或瓶頸在哪里。這是由SERVE模塊來完成的。通過運(yùn)行工程網(wǎng)絡(luò)以及采取類似MRP的倒排方法來實(shí)現(xiàn)，井假設(shè)每種資源的生產(chǎn)能力是無限的。SERVE可以看作是MRP系統(tǒng)的一種提高形式。SERVE的一個輸出是各個資源的負(fù)荷率，這些負(fù)荷率與按MRP系統(tǒng)生成方式生產(chǎn)的數(shù)據(jù)相類似，一般較標(biāo)準(zhǔn)的形式可以參看圖28所示。圖28資源負(fù)荷率示例從圖28中所示可以看出，資源的負(fù)荷率一般都是參差不齊的。通常的作法是通過將超量的負(fù)荷的前移或后移來實(shí)現(xiàn)能力平衡，但這將涉及到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的所有層次，實(shí)現(xiàn)起來極其困難。SERVE模塊在計(jì)算各個資源的負(fù)荷率的基礎(chǔ)上，還計(jì)算了每種資源的平均負(fù)荷率，并以此來確定瓶頸。如果工程網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)完全精確，很明顯，平均負(fù)荷率最高的就是瓶頸，如圖28中所示的機(jī)器3。所以，這個階段還包括一個數(shù)據(jù)的核實(shí)確認(rèn)的過程。（3）生產(chǎn)計(jì)劃的生成 當(dāng)一個瓶頸被確定之后，SPLIT模塊將工程網(wǎng)絡(luò)分成兩部分：主網(wǎng)絡(luò)（關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)）和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)（非關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)），主網(wǎng)絡(luò)部分由瓶頸作業(yè)和其下游作業(yè)（包括顧客需求在內(nèi)）構(gòu)成，如圖29所示，其余的部分為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。對于主網(wǎng)絡(luò)，通過BRAIN模塊采用有限能力順排的方法編制作業(yè)計(jì)劃，目標(biāo)是使瓶頸上的空閑時間為零，使產(chǎn)銷率最大。BRAIN的處理機(jī)制至今尚未公開，其關(guān)鍵算法仍是保密的。它所生成的不僅包括生產(chǎn)計(jì)劃，而且確定了每個作業(yè)的傳送批量和加工批量。對于服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，則再通過SERVE模塊采用無限能力倒排的方法編制作業(yè)計(jì)劃。圖29關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)、非關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)的劃分第二次調(diào)用SERVE模塊時，不是從定單上的完工期限開始倒排，而是從BRAIN模塊確定的完工期限開始倒排。（4）計(jì)劃的保護(hù) 在生產(chǎn)計(jì)劃生成之后，接著還應(yīng)設(shè)置緩沖器。其中在兩個關(guān)鍵的地方一般要設(shè)置緩沖器，一是在瓶頸資源前，二是在非瓶頸資源與來自瓶頸資源加工路線的交叉點(diǎn)上。計(jì)劃中，工件在這些位置應(yīng)安排在其需要的時間之前到達(dá)，提前多少時間應(yīng)取決于某一特殊的制造環(huán)境，通常有幾天或一個星期。使工件提前一個星期到達(dá)瓶頸將使瓶頸免受任何少于一個星期的干擾（或中斷），在交叉點(diǎn)也有同樣的關(guān)系，工件的提前到達(dá)，可以使整個系統(tǒng)的產(chǎn)出不受延遲的干擾。 以上步驟一旦完成，如果在系統(tǒng)中沒有其它的約束或瓶頸，OPT的結(jié)果也就生成了。然而，通常在第一個循環(huán)的最后，往往會發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中還有其它的瓶頸，如果這樣，則應(yīng)重新檢查數(shù)據(jù)的合理性并返回重復(fù)以上的過程。一般要重復(fù)五到六次，直到所有的約束都移到工程網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵資源部分為止。第三篇 TOC理論體系談到制造行業(yè)，TOC首先有一個假定，一個企業(yè)的最終目標(biāo)是在現(xiàn)在，也在將來賺取更多的利潤。那么如何來實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)呢？在TOC的理論中特別強(qiáng)調(diào)以下三條途徑： — 增加產(chǎn)銷率（Throughput，簡稱T）；— 減少庫存（Inventory，簡稱I）；— 減少運(yùn)行費(fèi)（Operating Expense，簡稱OE）。 為了更清楚地介紹以上三個重要概念，有必要作以下說明：我們知道，要衡量一個企業(yè)是否能賺錢，通常采用以下三個指標(biāo)： — 凈利潤（Net Profit，簡稱NP） 即一個企業(yè)賺多少錢的絕對量。一般來說，凈利潤越高的企業(yè)，其效益越好。 — 投資收益率（Return on Investment，簡稱ROI） 表示一定時期的收益與投資的比。當(dāng)兩個企業(yè)投資不同時，單靠凈利潤是無法比較他們效益的好壞的。例如，兩個企業(yè)的年凈利潤均為50萬元，其中一個投資100萬元，而另一個投資200萬元，顯然前者的效益要好。 — 現(xiàn)金流量（Cash Flow，簡稱CF） 表示短期內(nèi)收入和支出的錢。沒有一定的現(xiàn)金流量，企業(yè)也就無法生存下去。對于制作財務(wù)報表的要求來說，這些指標(biāo)往往是必要的。而用它們來進(jìn)行日常決策時，卻發(fā)現(xiàn)并不清楚所作決策的立即效果是怎樣的，你只有在年末或季度末那些財務(wù)數(shù)字出來時才能看到結(jié)果，有人將這種情況比作開車時擋風(fēng)玻璃被紙糊上，在汽車的后視鏡中景象的指導(dǎo)下開車。事實(shí)上，管理人員往往會問：我怎么知道這項(xiàng)決策將會如何影響年底的凈利潤呢？這確實(shí)是一個難以回答的問題。于是，在大多數(shù)情況下，人們往往采用一些局部的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)在他們想來是與凈利潤或投資回報率相關(guān)的。它們衡量的只是生產(chǎn)局部的某一種產(chǎn)品所花的成本，或者成本偏差。這種做顯然是與全局優(yōu)化的目標(biāo)相脫節(jié)的。我們真正需用的是與那些長期目標(biāo)（凈利潤、投資回報率和現(xiàn)金流量）直接相關(guān)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。 以上三個指標(biāo)主要考慮的是對現(xiàn)有資源的有效利用和安排。但是，它們并不能直接用于指導(dǎo)生產(chǎn)，例如，究竟采用多大批量為好，是無法直接從這三個指標(biāo)作出判斷的。因此，需要一些作業(yè)指標(biāo)作橋梁。如果這些作業(yè)指標(biāo)完成得好，就說明企業(yè)的盈利能力強(qiáng)。 按照最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)OPT的觀點(diǎn)，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，作業(yè)指標(biāo)有以下三種： — 產(chǎn)銷率（Throughput，T） 按OPT的規(guī)定，它不是一般的通過率或產(chǎn)出率，而是單位時間內(nèi)生產(chǎn)出來并銷售出去的量，即通過銷售活動獲取金錢的速率。生產(chǎn)出來但未銷售出去的產(chǎn)品只能是庫存。 — 庫存（Inventory，I） 是一切暫時不用的資源。它不僅包括為滿足未來需要而準(zhǔn)備的原材料，加工過程的在制品和一時不用的零、部件，未銷售的成品，而且還包括扣除折舊后的固定資產(chǎn)。庫存占用了資金，產(chǎn)生機(jī)會成本及一系列維持庫存所需的費(fèi)用。 — 運(yùn)行費(fèi)（Operating Expenses，OE） 是生產(chǎn)系統(tǒng)將庫存轉(zhuǎn)化為產(chǎn)銷量的過程中的一切花費(fèi)，其中包括所有的直接費(fèi)用和間接費(fèi)用。如果以貨幣來衡量，T是要進(jìn)入系統(tǒng)的錢，I是存放在系統(tǒng)中的錢，而OE則是將I變成T而付出的錢。為幫助理解，你可以把一個組織想象成一個黑箱，它有輸入和輸出。庫存是輸入的原材料，它從黑箱里出來，就成了產(chǎn)成品。黑箱中從輸入到輸出的轉(zhuǎn)換所花費(fèi)的錢就是運(yùn)行費(fèi)。如果這個組織是一所學(xué)校，則學(xué)生是原材料和產(chǎn)成品，校內(nèi)所有的學(xué)生組成庫存，單位教學(xué)時間對單個學(xué)生所發(fā)生的影響就是產(chǎn)銷率，教育經(jīng)費(fèi)（包括教學(xué)設(shè)施、教師工資等）是運(yùn)行費(fèi)。如果一所學(xué)校能夠用較少的庫存和運(yùn)行費(fèi)，得到較多的產(chǎn)銷率，那自然是件好事。也就是說，若甲大學(xué)曾在3年內(nèi)花200萬培養(yǎng)1000名碩士生，其中700名如期拿到博士學(xué)位；而乙大學(xué)在3年內(nèi)花3000萬培養(yǎng)了1500名碩士生，只有500名如期拿到博士學(xué)位。設(shè)其他條件均一樣，那么顯然甲比乙的教育水平要高出許多。表3－1分析了三個作業(yè)指標(biāo)與NP、ROI、CF的關(guān)系（U表示增加，D表示減少，S表示不變），注意到P＝TOE和ROI=(TOE)/I。表3－1作業(yè)指標(biāo)與財務(wù)指標(biāo)的關(guān)系TIOENPROICFUSSUUUSSDUUUSDSSUU通常，I降低可以導(dǎo)致OE減少。而OE減少，將導(dǎo)致NP、ROI和CF增加，從而使企業(yè)賺錢。但是，通過降低I來減少OE的作用是隨著I降低的程度而減弱的。當(dāng)I較高時，減少I可以明顯減少維持庫存費(fèi)，從而減少OE，然而，當(dāng)庫存降低到一個較低水平時，再繼續(xù)降低I，則對減少OE作用不大。可是，為何日本一些公司在已達(dá)到世界上最低的庫存水平之后仍然要盡力繼續(xù)降低庫存？因?yàn)榻档蛶齑孢€能縮短制造周期?？s短制造周期是提高企業(yè)競爭能力的一個重要因素。產(chǎn)品的品種、質(zhì)量、價格與交貨期是影響競爭力的幾大因素，制造周期的縮短，對于縮短顧客的訂貨提前期，提高對顧客訂貨的響應(yīng)性以及爭取較高的價格都有很大作用。于是，制造周期的縮短導(dǎo)致市場占有率的增加，從而導(dǎo)致未來的產(chǎn)銷率的增加。作業(yè)指標(biāo)、財務(wù)指標(biāo)與制造周期的關(guān)系如圖31所示。圖31作業(yè)指標(biāo)、財務(wù)指標(biāo)與制造周期的關(guān)系正如TOC理論的創(chuàng)立者Goldratt博士所指出的那樣，要想通過減少庫存和運(yùn)行費(fèi)來實(shí)現(xiàn)多賺錢的目標(biāo)是有限度的，因?yàn)闃O限的情況下也只能把庫存和運(yùn)行費(fèi)減少到零，而通過增加產(chǎn)銷率來增加利潤卻有著無限的可能。 除此以外，TOC告訴我們，在設(shè)定目標(biāo)以后，應(yīng)該對我們的一切活動和行為準(zhǔn)則進(jìn)行重新審視，即重新評價這些活動或準(zhǔn)則在多大程度上促進(jìn)或者妨礙了這 一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。TOC為我們提供了一套有效的工具來具體實(shí)施這一評價。這些工具能夠幫助我們識別并解決實(shí)現(xiàn)目標(biāo)過程中存在的瓶頸問題。（Constraint）TOC認(rèn)為，對于任何一個分階段的系統(tǒng)來講，如果其