【正文】 運(yùn)輸批量是生產(chǎn)過程中不同工序之間的在制品轉(zhuǎn)移和搬運(yùn)量，它與生產(chǎn)系統(tǒng)的調(diào)整準(zhǔn)備無關(guān)。所 28 謂的物 流平衡就是指各個(gè)工序都與瓶頸環(huán)節(jié)同步，以達(dá)到生產(chǎn)周期最短、在制品最少的目的。除了根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)各類緩沖區(qū)的大小外，目前尚無有效的方法來確定緩沖區(qū)大小。 Gardiner證實(shí)動(dòng)態(tài)的緩沖區(qū)在最大化產(chǎn)出和在制品庫存方面，比固定長度的時(shí)間緩沖有顯著改善。 Schragenheim將時(shí)間緩沖按其功能分為三類 ： （ 1） 瓶頸緩沖 (Bottleneck Buffer):瓶頸資源之前作業(yè)的緩沖，用來保證瓶頸資源不致缺 貨而待工； （ 2） 出貨緩沖 (Shipping Buffer):瓶頸資源之后工序的緩沖，以保證訂單交期準(zhǔn)時(shí)； （ 3） 裝配緩沖 (Assembly Buffer):保證瓶頸資源加工后的工件能及時(shí)裝配。保證瓶頸設(shè)備的生產(chǎn)連續(xù)性，使生產(chǎn)系統(tǒng)物流順暢，有效保護(hù)生產(chǎn)系統(tǒng)免受異常情況的影響。 （ 3） Ronen 和 Spector 以成本與設(shè)備利用率間的關(guān)系來確定瓶頸資源，將成本高利用率也高的設(shè)備作為瓶頸資源，成本 低但利用率高的設(shè)備的瓶頸限制可以通過增加設(shè)備，擴(kuò)充產(chǎn)能來消除。這一類資源限制了整個(gè) 企業(yè)產(chǎn)出的數(shù)量，其余的資源則為非瓶頸資源。因此，只要針對系統(tǒng)的瓶頸資源關(guān)鍵資源或限制資源的排產(chǎn)加以詳細(xì)規(guī)劃，再加上其他資源的充分配合，使瓶頸資源的產(chǎn)能充分地發(fā)揮，這樣便可使系統(tǒng)的產(chǎn)出保持最佳的狀態(tài)；此外，通過控制使物料進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng) 的速率與產(chǎn)品離開系統(tǒng)的速率保持一致，這樣便可以使系統(tǒng)的存貨水平保持在低水準(zhǔn)的狀態(tài)又不致影響到瓶頸資源的生產(chǎn)排產(chǎn)。擁有高級(jí)技術(shù)人員 11 人、中級(jí)技術(shù)人員 25 人、檢查人員 38 人、各類技術(shù)工人 150 多名，員工總?cè)藬?shù) 480 人。廠區(qū)總占地面積 71000 平方米，廠房面積 41000 平方米。通過對核心沖突圖中的假設(shè)進(jìn)行分析和挑戰(zhàn) ,打破不合理假設(shè) ,進(jìn)而得出解核心沖突的方法 ,為企業(yè)的發(fā)展提供了戰(zhàn)略思路。 24 基于 TOC的企業(yè)信息化管理系統(tǒng)開發(fā)方案。本文根據(jù)瓶頸資源的數(shù)量，把產(chǎn)品組合決策問題分為單一瓶頸和多瓶頸下的產(chǎn)品組合決策問題，針對單一瓶頸下的產(chǎn)品組合決策問題 ，給出了傳統(tǒng) TOC法的具體求解步驟和算例，并進(jìn)一步分情況討論了新產(chǎn)品加入的產(chǎn)品組合決策；針對多瓶頸下的產(chǎn)品組合決策問題，提出了 TOC啟發(fā)式算法，在基于某個(gè)瓶頸得出的初始可行方案的基礎(chǔ)上，綜合考慮所有瓶頸資源的影響，找出可能增加有效產(chǎn)出的所有調(diào)整方案，然后根據(jù)調(diào)整方案動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)產(chǎn)品的生產(chǎn)量，直到增加的有效產(chǎn)出小于零，或者相應(yīng)產(chǎn)品的市場需求完全滿足為止，逐步趨近最優(yōu)方案。如果把銷售比作向那些正在湖邊吃谷的蹲著不飛的鴨子射擊，那么廣告就是撒下谷子讓鴨子到岸上來吃，而營銷就是首先得知道鴨子是愛吃谷子的。許多學(xué)者都認(rèn)為， “通常計(jì)算得到的周計(jì)劃常常由于緊急訂單、技術(shù)意外 和故障很快就會(huì)過時(shí)。此外， MRPⅡ 為每道工序都排有嚴(yán)格的生產(chǎn)計(jì)劃，而工序間缺少協(xié) 調(diào)機(jī)制，無法動(dòng)態(tài)保證前后工序間的關(guān)聯(lián)，造成工序間產(chǎn)量不平衡、在制品庫存增加以及需求與生產(chǎn)不一致等問題。在編制過程中根本不考慮瓶頸約束，而在未劃分關(guān)鍵件的基礎(chǔ)上得到的生產(chǎn)計(jì)劃，不能合理使用有限資源。 （ 2）提前期與批量 在 MRPⅡ 系統(tǒng)中，批量和提前期均為固定值，提前期是在計(jì)劃中提前設(shè)定，可能造成 與實(shí)際情況不符。 TOC 的生產(chǎn)排程建立在系統(tǒng)的瓶頸資源上，一旦瓶頸建立了一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，其他的非瓶頸資源采用無限能力倒排法與瓶頸資源同步。 （ 3） 應(yīng)對需求變化能力不足 JIT 比較適用于少品種、大批量、重復(fù)性生產(chǎn)類型，需要非常穩(wěn)定的生產(chǎn)周期，難以適應(yīng)較大的需求變 化。 JIT 系統(tǒng)存在以下不足 （ 1） 計(jì)劃性弱，對生產(chǎn)波動(dòng)敏感 JIT 整體計(jì)劃性弱，對生產(chǎn)波動(dòng)敏感，一旦某生產(chǎn)環(huán)節(jié)停工，那么此前的所有工序都將處于待工狀態(tài)。 人員調(diào)配的方式 TOC 把人員數(shù)目與人員質(zhì)量視為資源，都有可能成為約束環(huán)節(jié)。另對出現(xiàn)的質(zhì)量問題視為概率性問題，在最終檢驗(yàn)環(huán)節(jié)加以控制。 一般設(shè)有各級(jí)庫存，強(qiáng)調(diào)對庫存管理的明細(xì)化、準(zhǔn)確化。 計(jì)劃展開時(shí)基本不對能力的平衡作太多考慮，企業(yè)以密切協(xié)作的方式保持需求的適當(dāng)穩(wěn)定并以高柔性的生產(chǎn)設(shè)備來保證生產(chǎn)線上能力的相對平衡。 能力平衡方式 TOC 首先按照能力負(fù)荷把資源分為約束資源和非約束資源，通過 “五大核心步驟 ”來消除 “約束 ”，改善企業(yè)鏈條上最薄弱的一環(huán)。 19 TOC 與 MRPⅡ、 JIT 管理手段的比較 TOC 與 MRPⅡ 、 JIT 管理手段的比較如表 所示。 不利因素，必須壓縮至最短。 以生產(chǎn)中的質(zhì)量控制代替最終檢驗(yàn)，消滅廢品。 為應(yīng)付生產(chǎn)與供給的波動(dòng)，必須有一定的安全庫存。 在制品庫存 合理設(shè)置 “緩沖器 ”，以配合約束環(huán)節(jié)的 “鼓點(diǎn) ”。 成品儲(chǔ)備 取決于約束環(huán)節(jié)的位置。 TOC 與 MRPⅡ、 JIT 運(yùn)用準(zhǔn)則比較 TOC 與 MRPⅡ 、 JIT 運(yùn)用準(zhǔn)則比較 如表 所示。 MRPⅡ所要求的高速計(jì)算與及時(shí)的信息反饋 ,都需要先進(jìn)的計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。后期推行生產(chǎn)專業(yè)化的程度逐漸提高，但市場對產(chǎn)品多樣化的需求帶動(dòng)了對生產(chǎn)柔性的需求， JIT 也逐漸適應(yīng)于強(qiáng)調(diào)對生產(chǎn)線適時(shí)地干預(yù)的柔 性化生產(chǎn)線上。 源于大量生產(chǎn)的鼎盛期，社會(huì)生產(chǎn)專業(yè)化程度較高。 業(yè)內(nèi)部能夠產(chǎn)生非常和諧的合作氛圍。 90 年代知識(shí)源于西方的個(gè)人主義環(huán)境，企業(yè)內(nèi)部與外部一樣強(qiáng)調(diào) 競爭，企業(yè)的人事管理以建立公平競爭的制度為目標(biāo)。 產(chǎn)生初期正處于社會(huì)資金 與需求都不足的情況 ,整個(gè)社會(huì)基本上采用分級(jí)協(xié)作的方式展開密切合作 ,而未采用完全自由的市場競爭方式進(jìn)行社會(huì)分工，在此基礎(chǔ)上建立了 JIT 的合作配合關(guān)系。因此大批量基礎(chǔ)上的高柔性是采用 JIT生產(chǎn)的大型企業(yè)所面臨的市場需求。 初期考慮采用 MRPⅡ 的企業(yè)，大多處于市場對產(chǎn)品種類的變化要求基本不大的情況。 MRPⅡ 的排產(chǎn)流程如圖 所示。能 力需求計(jì)劃是對 MRP 計(jì)劃所需能力進(jìn)行核算的計(jì)劃方法，它根據(jù)訂單、工藝路線和工作中心文件計(jì)算每道工序在各工作中心的負(fù)荷及各工序的開工與交貨時(shí)間，比較工作中心的負(fù)荷與能力；在能力／負(fù)荷不平衡時(shí)，分析原因，調(diào)整能力與負(fù)荷，甚至修改MPS 與 MRP 計(jì)劃，以保證 MRP 計(jì)劃的可執(zhí)行性。它是 MRPⅡ 系統(tǒng)的核心和系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵；物料清單 BOM 則是 MRP 將生產(chǎn)計(jì)劃展開的基礎(chǔ)。它可以是一件完整的產(chǎn)品，也可以是一個(gè)完整的部件，甚至是零件。 （ 2） 主生產(chǎn)計(jì)劃 MRPⅡ 的主生產(chǎn)計(jì)劃（ MPS）是一個(gè)綜合性計(jì)劃，主要確定最終產(chǎn)品的出產(chǎn)時(shí)間和出 產(chǎn)數(shù)量。生產(chǎn)線 (車間管理或重復(fù)生產(chǎn) )的信息反饋也可以與財(cái)務(wù)系統(tǒng)、物流管理系統(tǒng)集成。在生產(chǎn)過程中通過 “加工 發(fā)現(xiàn)問題 解決問題 再加工 ”的循環(huán)過程持續(xù)改進(jìn)系統(tǒng)。 MRPⅡ 的基本思想是把企業(yè)作為一個(gè)有機(jī)整體，從整體最優(yōu)的角度出發(fā)，通過運(yùn)用科學(xué)方法對企業(yè) 各種制造資源和產(chǎn)、供、銷、財(cái)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效地計(jì)劃、組織和控制，使他們得以協(xié)調(diào)發(fā)展，并充分地發(fā)揮作用。 JIT 生產(chǎn)計(jì)劃流 程如圖 所示。由于實(shí)際生產(chǎn)中生產(chǎn)進(jìn)度與計(jì)劃存在偏差，月生產(chǎn)量的不均衡以及日生產(chǎn)計(jì)劃的修改都必須通過看板來進(jìn)行微調(diào)。由于 JIT 完全按訂單生產(chǎn)，不必依賴于需求預(yù)測。JIT 的目標(biāo)是消除浪費(fèi) ，使管理流程化；對于生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題能夠快速反應(yīng)，及時(shí)解決；各生產(chǎn)工序要均衡、同步；追求零庫存與柔性生產(chǎn)；在整個(gè)生產(chǎn)過程中推行全面質(zhì)量管理，實(shí)現(xiàn)零缺陷。它是一種由市場需求牽引的 “拉式 (Pull)”生產(chǎn)系統(tǒng)。 通過 “繩子 ”系統(tǒng)的控制，使得非瓶頸設(shè)備均衡生產(chǎn)，減少加工批量和運(yùn)輸批量，達(dá)到減少提前期以及在制品庫存的目的，而同時(shí)又不會(huì)使瓶頸停工待料。對瓶頸資源設(shè)置緩沖保護(hù)，目的是保護(hù)瓶頸資源的作業(yè)時(shí)不因其上游環(huán)節(jié)的生產(chǎn)故障波動(dòng)而受影響，從而確保整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)獲得得到最大的產(chǎn)出。瓶頸控制著系統(tǒng)生產(chǎn)的節(jié)奏 ─“鼓點(diǎn) ”，系統(tǒng)以瓶頸資源的生產(chǎn)節(jié)奏為依據(jù)，制定作業(yè)計(jì)劃。 原則 9： 編排作業(yè)計(jì)劃時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)資源約束，提前期是作業(yè)計(jì)劃的結(jié)果，而不是預(yù)先設(shè)定值 。為使瓶頸上的產(chǎn)銷率達(dá)到最大 ,瓶頸上的加工批量必須大，非瓶頸上的加工批量要小以減少庫存費(fèi)用和加工費(fèi)用，在制品庫存不應(yīng)因此增加，所以轉(zhuǎn)運(yùn)批量應(yīng)該小。 原則 7： 轉(zhuǎn)運(yùn)批量可以不等于（在許多時(shí)候應(yīng)該不等于）加工批量 。 產(chǎn)銷率指的是單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出來并銷售出去的產(chǎn)品所創(chuàng)造的利潤額。節(jié)約一個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)時(shí)間，將增加一個(gè)小時(shí)的閑置時(shí)間，而并不能增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率。 生產(chǎn)時(shí)間包括調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間和加工時(shí)間，但是，在瓶頸資源與非瓶頸資源上的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間的意義是不同的。 設(shè)置緩沖對瓶頸環(huán)節(jié)加以保護(hù)，可保證不因上游工序的問題而影響它滿負(fù)荷工作。 原則 2： 非瓶頸資源的利用率不由其本身決定，而是由系統(tǒng)的瓶頸資源決定的 。 OPT 的九條原則 OPT 的基本思想具體體現(xiàn)在九條原則上，這些原則直接用于指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)管理活動(dòng)。 TOC 把企業(yè)看作一個(gè)系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)的瓶頸資源充分挖掘和利用，以瓶頸資源為依據(jù)制定主生產(chǎn)計(jì)劃 (Master production scheduling， MPS)，用瓶頸資源的生產(chǎn)節(jié)奏來推動(dòng)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)出、低在制品以及準(zhǔn)時(shí)交貨等目標(biāo)。一般認(rèn)為 OPT 綜合了 MRP 和 JIT 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是一種比較有效的生產(chǎn)控制方式。 本文的框架圖如圖 所示。 曹國安、游海波、蔣增強(qiáng)、張明偉在 “基于 TOC 的半導(dǎo)體生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)分層規(guī)劃調(diào)度方法 ”中針對工件動(dòng)態(tài)到達(dá)、批處理、可重入、生產(chǎn)時(shí)間離散化、多品種混合生產(chǎn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)線問題 ,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(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(jì)劃與控制問題，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，稱為計(jì)劃機(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。 4 李愛華、尹柳營在 “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 DBR 進(jìn)行了闡述 [3]。 Goldratt 在“Computerized Shop Floor Scheduling”中指出在 OPT 軟件 Build 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，而且還因過多生產(chǎn)出一時(shí)并不需要的零件使庫存增加，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