【正文】 顯然，按照TOC的排序方法，僅以瓶頸資源單位耗時(shí)獲得產(chǎn)出的大小來(lái)確定生產(chǎn)優(yōu)先權(quán)存在局限性。如果系統(tǒng)不存在內(nèi)部約束，根據(jù)TOC的思想，此時(shí)的管理中心應(yīng)放在對(duì)外部約束即市場(chǎng)的利用和開(kāi)發(fā)上，此時(shí)產(chǎn)品生產(chǎn)的優(yōu)先權(quán)應(yīng)根據(jù)單位產(chǎn)品銷售所獲得的利潤(rùn)大小確定，利潤(rùn)愈大的產(chǎn)品優(yōu)先權(quán)愈大。TOC認(rèn)為，企業(yè)的首要目標(biāo)是賺錢，以盡可能少的庫(kù)存和生產(chǎn)費(fèi)用獲得最大的產(chǎn)出。為此，需要研究以下兩個(gè)問(wèn)題：（1）如何以企業(yè)產(chǎn)出最大化為目標(biāo)，確定訂單生產(chǎn)優(yōu)先級(jí)準(zhǔn)則；（2）在確定訂單優(yōu)先級(jí)準(zhǔn)則后，采用怎樣的訂單排序方法安排生產(chǎn)。訂單的生產(chǎn)順序一般按照訂單到達(dá)的先后，但企業(yè)的不同職能部門往往又有自己的要求。若空洞出現(xiàn)在警示區(qū)，生產(chǎn)管理人員也必須加以關(guān)注，以避免該訂單無(wú)法如期到達(dá)瓶頸設(shè)備。緩沖管理的作用:可以對(duì)破壞計(jì)劃的重大異常情況做出預(yù)警；控制生產(chǎn)周期時(shí)間；找出最弱的區(qū)域并優(yōu)先加以改進(jìn)。這個(gè)步驟主要是使非瓶頸資源全力配合瓶頸資源的作業(yè)計(jì)劃，使用時(shí)間緩沖來(lái)控制投料節(jié)奏，也就是通過(guò)繩子機(jī)制來(lái)控制瓶頸工序之前的工序的物料投放，使在制品庫(kù)存減少到合適的程度，在需要的時(shí)間提供正確數(shù)量的正確物料。瓶頸資源之后的工序采用右推進(jìn)行排程，即采用推式的生產(chǎn)方式，排序法則一般采用先到先服務(wù)的原則(First In， First Service；FIFS)。確定各個(gè)訂單在瓶頸上的加工次序常用的方法有以下幾種方法：FIFO(First In First Out)依工件到達(dá)工作站的先后順序決定，最早到達(dá)者優(yōu)先進(jìn)行加工；EDD(Earliest DueDate)選擇交貨日期越早者，越優(yōu)先加工；SPTF(Shortest Processing Time First)工件的加工時(shí)間越短者優(yōu)先處理；SLACK(Minimum Slack Time)交貨日期與現(xiàn)在時(shí)間的差值減去剩余總加工時(shí)間，相較最小者優(yōu)先處理；CR(Critical Ratio)交貨日期減去現(xiàn)在時(shí)間的差值除以剩余總加工時(shí)間，所求得之值越小者越優(yōu)先處理；SR(Shortest Remaining Processing Time)未完工作業(yè)時(shí)間加總越短者，越優(yōu)先處理；LR(Longest Remaining Processing Time)未完工作業(yè)時(shí)聞加總越長(zhǎng)著。編制瓶頸資源上的詳細(xì)作業(yè)計(jì)劃，由于各個(gè)作業(yè)的流程不同，其在瓶頸資源后的流程時(shí)間也就長(zhǎng)短不一，且由于緩沖的緣故，使得有時(shí)會(huì)遇到對(duì)瓶頸資源爭(zhēng)用的問(wèn)題。通過(guò)準(zhǔn)備時(shí)間的減少，總的單位可變加工時(shí)間并不變。我們假定經(jīng)過(guò)一系列的改進(jìn)措施后，設(shè)備的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間比之前縮短了100(1－α)%，之前設(shè)備的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間為S，則新的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間為S’=αS。tp1；令tp1，tp2，tp3分別為瓶頸前、瓶頸、瓶頸后單位產(chǎn)品的加工時(shí)間；，分別為瓶頸前和瓶頸后每個(gè)運(yùn)輸批量的運(yùn)輸時(shí)間；且單位產(chǎn)品的加工時(shí)要大于每批量的運(yùn)輸時(shí)間；Cp：每件產(chǎn)品的加工費(fèi)用；，分別表示瓶頸前、后的單位運(yùn)輸費(fèi)用；C：?jiǎn)挝划a(chǎn)品單位時(shí)間的庫(kù)存占用費(fèi)用；，分別為瓶頸前，瓶頸和瓶頸后設(shè)備每次的調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi)用；Ep：加工費(fèi)用；Et：運(yùn)輸費(fèi)用(與運(yùn)輸次數(shù)有關(guān))；EI：庫(kù)存費(fèi)用；據(jù)上述假設(shè)，可得加工費(fèi)用 ()運(yùn)輸費(fèi)用 ()庫(kù)存費(fèi)用 ()設(shè)備調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi)用 ()于是，總費(fèi)用E總= ()將q=Q1/r代入上式，令得到瓶頸前的加工批量 ()令于是瓶頸、瓶頸后的加工批量和運(yùn)輸批量 （）令得到 （） 瓶頸前的運(yùn)輸批次 （）瓶頸前的運(yùn)輸批量 （） 利用上面的結(jié)論，我們還可以得到：瓶頸前的生產(chǎn)批次為 （）瓶頸以及瓶頸后的生產(chǎn)批次為 （）從上面的分析來(lái)看，加工批量與運(yùn)輸批量受多種因素影響，其中，庫(kù)存成本與備的調(diào)整準(zhǔn)備費(fèi)用是影響批量的重要因素。其中，總成本由生產(chǎn)加工費(fèi)用、運(yùn)輸費(fèi)用、庫(kù)存費(fèi)用、設(shè)備調(diào)整費(fèi)用等幾部分成為了方便確定加工批量和運(yùn)輸批量，我們將時(shí)間緩沖量轉(zhuǎn)化為虛擬的“緩沖庫(kù)量”，即緩沖時(shí)間段內(nèi)生產(chǎn)的在制品量，并將生產(chǎn)系統(tǒng)分為瓶頸前、瓶頸和瓶頸后三段主要工序。一般地，瓶頸處的加工批量要比非瓶頸資源的加工批量大，以減少瓶頸設(shè)備的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間和費(fèi)用，最大限度的利用瓶頸資源的生產(chǎn)能力，非瓶頸資源的加工批量要小，可降低在制品庫(kù)存水平，減少庫(kù)存成本。在TOC中，規(guī)定運(yùn)輸批量可以不等于加工批量。TOC的基本原則之一是追求物流的平衡，而非生產(chǎn)能力的平衡。采用三倍是基于經(jīng)驗(yàn)與可信賴的提前期所服從分布，假設(shè)其提前期服從正態(tài)分布的話，則可將其平均流程時(shí)間加上三倍標(biāo)準(zhǔn)差而得到其緩沖時(shí)間；Wu則建議緩沖時(shí)間大小為生產(chǎn)前置時(shí)間(lead time)；Spencer認(rèn)為應(yīng)按照系統(tǒng)的波動(dòng)因素來(lái)決定其緩沖的大小，若波動(dòng)因素變小，則可縮短其長(zhǎng)度。動(dòng)態(tài)緩沖為每種產(chǎn)品在瓶頸資源前的加工時(shí)間總和乘以一定倍數(shù)。在實(shí)踐中，需要對(duì)緩沖區(qū)的大小進(jìn)行合理設(shè)置。確定了系統(tǒng)的瓶頸資源后，按照TOC的理念應(yīng)該對(duì)瓶頸資源設(shè)置緩沖保護(hù)。在瓶頸資源的確認(rèn)上，有三種方法：（1）Lawrence和buss認(rèn)為就長(zhǎng)期而言，可將平均利用率高的設(shè)備作為瓶頸資源；對(duì)于中短期，可依據(jù)各個(gè)設(shè)備前的等候隊(duì)列的長(zhǎng)度來(lái)判斷瓶頸資源。以上5步一次循環(huán)，相當(dāng)于平衡一個(gè)超負(fù)荷的工作中心，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)之后就可以解決所有工作中心的超負(fù)荷問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)面向有限產(chǎn)能的排產(chǎn)。通過(guò)假期一個(gè)多月的實(shí)習(xí)調(diào)研，我對(duì)本公司的供需了解達(dá)到了一個(gè)比較客觀的程度，針對(duì)本公司具體實(shí)例，從而為其制定初步的生產(chǎn)排程計(jì)劃模型，使其相比以前得到更大的利益。全自動(dòng)電腦控制燃油熱處理窯三座，能夠進(jìn)行調(diào)質(zhì)、正火、退火、回火等多項(xiàng)熱處理工作。通過(guò)對(duì)各種理論的了解，結(jié)合本公司具體現(xiàn)狀，選擇TOC來(lái)解決目前公司的實(shí)際問(wèn)題為最佳方案。重點(diǎn)介紹了產(chǎn)品配套管理、生產(chǎn)計(jì)劃管理、庫(kù)存管理以及生產(chǎn)線底層控制器等功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。最本文還進(jìn)一步從動(dòng)態(tài)定價(jià)、產(chǎn)品優(yōu)化、產(chǎn)能規(guī)劃方面探討了基于TOC的產(chǎn)品組合決策的延展，豐富了基于TOC的產(chǎn)品組合決策的內(nèi)容。把各種關(guān)于顧客的提出的各種抱怨和問(wèn)題（負(fù)效應(yīng)）列出來(lái)，找出導(dǎo)致顧客抱怨的核心所在，并提出相應(yīng)的能夠最大限度提高顧客滿意度的解決方案──這就是TOC 的營(yíng)銷戰(zhàn)略：首先找到鴨子喜歡吃什么，接下去要做的就是撒下谷子、向那些蹲著不飛的鴨子射擊。因此，為“趕日期”而“繞開(kāi)系統(tǒng)”進(jìn)行的特別行動(dòng)在實(shí)際中經(jīng)常可見(jiàn)。用“歸并”和“批量”將客戶的訂單需求淹沒(méi)在自主制造既定產(chǎn)品的大量生產(chǎn)的海洋里，從而無(wú)法跟蹤個(gè)別訂單的完成情況。雖然MRPⅡ加入了粗能力平衡(Roughcut Capacity Planning，RCCP)和細(xì)能力平衡(Capacity Requirements Planning，CRP)，但是并不能彌補(bǔ)其在能力平衡上的缺陷，往往造成生產(chǎn)計(jì)劃無(wú)法完成、物料需求不切實(shí)際等情況。提前期受批量的約束，批量的變化使提前期改變，計(jì)劃必須重做。相應(yīng)地，基于MRPⅡ系統(tǒng)存在以下不足：（1）繁重的數(shù)據(jù)處理MRPⅡ需要及時(shí)地掌握和處理各種資源的庫(kù)存和使用等信息，同時(shí)為每一種產(chǎn)品確定一個(gè)結(jié)構(gòu)文件(BOM)，而需求多樣化使產(chǎn)品數(shù)急劇增加，當(dāng)BOM分級(jí)較多時(shí)，數(shù)據(jù)處理任務(wù)繁重。在面向有限能力排產(chǎn)方法中TOC(Theory of Constraints，TOC)是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。（2）對(duì)人員能力要求高JIT要求系統(tǒng)中的人員具有多種能力，可以應(yīng)對(duì)產(chǎn)品類型發(fā)生變化時(shí)的生產(chǎn)要求。如同能力的調(diào)配一樣，根據(jù)生產(chǎn)安排中出現(xiàn)的人力不平衡狀況調(diào)配人員，但因無(wú)法建立個(gè)人的能力根據(jù)，調(diào)配實(shí)際上完全以管理者的經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成。系統(tǒng)可以設(shè)置某些質(zhì)量控制參數(shù)，借助生產(chǎn)中質(zhì)量信息的反饋，事后幫助分析出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的原因。生產(chǎn)過(guò)程中一般不設(shè)在制品庫(kù)存，只有當(dāng)需求期到達(dá)時(shí)才供應(yīng)物料，所以庫(kù)存基本沒(méi)有或只有少量。庫(kù)存的控制合理設(shè)置“時(shí)間緩沖”和“庫(kù)存緩沖”，以防止隨機(jī)波動(dòng)，使約束環(huán)節(jié)不致于出現(xiàn)等待任務(wù)的情況。提供能力計(jì)劃功能。采用集中式的計(jì)劃方式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首先建立一套規(guī)范、準(zhǔn)確的零件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及加工工序等數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中維護(hù)準(zhǔn)確的庫(kù)存、定單等供需數(shù)據(jù)，MRPⅡ據(jù)此按照無(wú)限能力計(jì)劃法，集中展開(kāi)對(duì)各級(jí)生產(chǎn)單元以及供應(yīng)單元的生產(chǎn)與供應(yīng)指令。嚴(yán)格執(zhí)行MRPⅡ的各級(jí)計(jì)劃與指令。從平衡物流的角度出發(fā)，允許在非關(guān)鍵資源上安排適當(dāng)?shù)拈e置時(shí)間。質(zhì)量管理避免質(zhì)量問(wèn)題帶來(lái)的問(wèn)題波及到約束環(huán)節(jié)，因?yàn)椤凹s束”上一個(gè)小時(shí)的損失就是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)小時(shí)的損失。屬于浪費(fèi)，應(yīng)當(dāng)消滅。盡量滿足客戶需求，平衡生產(chǎn)能力，壓縮成品庫(kù)存。有效合理地利用資源，改善計(jì)劃，壓縮庫(kù)存。JIT運(yùn)用初期，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)并沒(méi)有真正應(yīng)用在企業(yè)的管理實(shí)踐上，其在計(jì)劃協(xié)調(diào)上更加重視人際協(xié)調(diào)，即通過(guò)人員組織與信息傳遞媒介來(lái)反饋信息。TOC軟件是實(shí)現(xiàn)TOC思想的重要工具。成為一套計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，MRPⅡ的應(yīng)用面得以迅速拓寬，對(duì)專業(yè)化依賴性減弱。生產(chǎn)專業(yè)化技術(shù)市場(chǎng)的波動(dòng)已經(jīng)相當(dāng)頻繁，這種多變性要求企業(yè)向柔性化發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)中每道工序在庫(kù)存水平、批量大小、提前期等各項(xiàng)指標(biāo)都要適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)的變化。企業(yè)的內(nèi)部管理多處于嚴(yán)格的控制下，業(yè)務(wù)運(yùn)作強(qiáng)調(diào)集權(quán)，即在企業(yè)高層強(qiáng)有力的控制之下，員工展開(kāi)自由競(jìng)爭(zhēng)因此MRPⅡ傾向于集權(quán)式管理。企業(yè)人員協(xié)作環(huán)境當(dāng)時(shí)企業(yè)間多是部門林立，管理者從局部利益出發(fā)，往往忽視企業(yè)整體的目標(biāo)。隨著全球經(jīng)濟(jì)的一體化發(fā)展，各個(gè)企業(yè)都是供銷鏈上的一環(huán)，當(dāng)某個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)給企業(yè)帶來(lái)不通暢時(shí)，企業(yè)要設(shè)法突破這一瓶頸。產(chǎn)生初期的社會(huì)需求基本為多品種、少批量。Ⅱ、JIT產(chǎn)生背景的比較比較項(xiàng)目TOCMRPⅡJIT市場(chǎng)需求產(chǎn)生初期面臨的是一種內(nèi)部生產(chǎn)能力不平衡的情況，多應(yīng)用于離散型生產(chǎn)環(huán)境。車間作業(yè)控制的主要工作內(nèi)容是根據(jù)車間的資源情況將MRP的零部件生產(chǎn)計(jì)劃以訂單形式下達(dá)給車間，并根據(jù)零部件的工藝路線等信息制定車間生產(chǎn)的日計(jì)劃，組織日常生產(chǎn)。MRP的主要作用是依據(jù)MPS計(jì)劃編排好產(chǎn)品的相關(guān)需求類型物料的加工和采購(gòu)計(jì)劃，協(xié)調(diào)好需求與供給的關(guān)系，使之按需準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)與配套，滿足裝配或交貨要求，又不造成庫(kù)存積壓，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組織生產(chǎn)。它是對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃大綱的細(xì)化，用于協(xié)調(diào)生產(chǎn)需求與可用資源問(wèn)的差距，起著從宏觀計(jì)劃向微觀計(jì)劃過(guò)渡的作用。主生產(chǎn)計(jì)劃在確定時(shí)，需要多種輸入，如財(cái)務(wù)計(jì)劃、消費(fèi)需求、設(shè)備能力、勞動(dòng)生產(chǎn)率、庫(kù)存動(dòng)態(tài)、供應(yīng)商狀態(tài)以及其它條件。財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)除對(duì)各往來(lái)帳目和日常發(fā)生的貨幣支付帳目進(jìn)行處理外，根據(jù)銷售部門的銷售單或發(fā)票、采購(gòu)單、庫(kù)存資金還能夠向管理人員提供目前庫(kù)存資金占用情況和企業(yè)運(yùn)營(yíng)情況。生產(chǎn)控制子系統(tǒng)將按照預(yù)測(cè)的銷售前景，并考慮銷售單的實(shí)際情況來(lái)編制生產(chǎn)大綱；再按主生產(chǎn)計(jì)劃的排程，編制物料需求計(jì)劃，據(jù)此采購(gòu)原材料和零件，并安排部件生產(chǎn)，以期在制品、原材料及成品控制在最優(yōu)水平上。MRPⅡ系統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)全部圍繞計(jì)劃展開(kāi)，通過(guò)預(yù)先設(shè)定提前期，以無(wú)限能力排產(chǎn)法編制生產(chǎn)計(jì)劃，用盡可能周密的計(jì)劃集中安排各環(huán)節(jié)生產(chǎn)加工，以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)的不確定性。是二十世紀(jì)八十年代在物料需求計(jì)劃(MRP)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是一種廣泛的資源協(xié)調(diào)系統(tǒng)，不僅僅涉及到物料，而且涉及生產(chǎn)能力和企業(yè)內(nèi)部的一切制造資源。同時(shí)，通過(guò)不斷減少看板的數(shù)量來(lái)減少在制品庫(kù)存，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，使其暴露，從而立即采取改善對(duì)策。這樣，JIT的主生產(chǎn)計(jì)劃就不會(huì)有在執(zhí)行過(guò)程中需要不斷修改的問(wèn)題，系統(tǒng)對(duì)需求變化的適應(yīng)能力也比較強(qiáng)。JIT一般不設(shè)在制品庫(kù)存，只在需求到達(dá)時(shí)才供應(yīng)物料，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)，減少在制品庫(kù)存。利用看板傳送命令信息，控制生產(chǎn)。所以，“繩子”是瓶頸資源控制系統(tǒng)生產(chǎn)的媒介，缺少它，生產(chǎn)就會(huì)造成混亂，造成在制品庫(kù)存過(guò)大或者使瓶頸出現(xiàn)停工待料現(xiàn)象。緩沖大小以瓶頸上的加工時(shí)長(zhǎng)作為計(jì)量單位。從計(jì)劃和控制的角度來(lái)看，“鼓”反映了系統(tǒng)對(duì)約束資源的利用。 OPT的計(jì)劃與控制─DBR系統(tǒng)OPT的計(jì)劃與控制是通過(guò)DBR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。原則8：批量大小應(yīng)是可變的，而不是固定的。車間現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)劃與控制的一個(gè)重要方面就是批量的確定，它影響到企業(yè)的庫(kù)存和產(chǎn)銷率。產(chǎn)銷率受到企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)的需求這兩方面的制約，即它們是由內(nèi)部瓶頸和外部瓶頸所控制的。當(dāng)然，如果節(jié)約了一個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)時(shí)間，可以減少加工批量，加大批次，以降低在制品庫(kù)存和生產(chǎn)提前期。如果在瓶頸資源上節(jié)省一個(gè)小時(shí)的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間，則將能增加一個(gè)小時(shí)的加工時(shí)間，相應(yīng)地，整個(gè)系統(tǒng)增加了一個(gè)小時(shí)的產(chǎn)出。緩沖機(jī)制的選擇，緩沖大小的確定，以及生產(chǎn)系統(tǒng)哪些地方設(shè)置緩沖，都對(duì)生產(chǎn)物流有相當(dāng)?shù)挠绊憽Ｒ驗(yàn)橄到y(tǒng)的產(chǎn)出是由所能經(jīng)過(guò)瓶頸的產(chǎn)品量決定的，即瓶頸制約著產(chǎn)銷率。原則1：追求物流平衡而非生產(chǎn)能力的平衡。瓶頸前通過(guò)設(shè)置大小合適的緩沖以應(yīng)對(duì)生產(chǎn)中的不確定因素。TOC的基本思想源于“局部系統(tǒng)的最優(yōu)不是全局最優(yōu)”和“優(yōu)化是一個(gè)持續(xù)改善的過(guò)程”。 論文框架圖2 TOC及相關(guān)理論介紹 TOC概述TOC起源于以色列，根植于離散型生產(chǎn)方式。曹國(guó)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(duì)工件動(dòng)態(tài)到達(dá)、批處理、可重入、生產(chǎn)時(shí)間離散化