第七章企业生产物流的计划与控制.ppt

12 六月 2023第七章企业生产物流的计划与控制主要内容v7.1 基于ERP的生产物流计划与控制v7.2 基于JIT的生产物流运营方式v7.3 基于TOC的生产物流运营方式v7.4其他类型的企业物流控制第一节 基于ERP的生产物流计划与控制一、生产物流计划与控制概述二、MRP、MRP、ERP基本原理三、实施MRP企业的生产物流活动的组织 四、实施MRP 企业的生产物流活动的组织五、实施ERP企业的生产物流活动的组织一、生产物流计划概述1.生产物流计划的目标v生产物流计划是指在满足企业现有的生产条件下，在产品生产期内，合理安排计划期内各个生产单位或加工单元的生产物流活动，合理安排产品的存储、移动及加工过程，以实现企业的生产经营活动。v生产物流计划的核心是生产作业计划的编制工作，即根据计划期内规定的出产产品的品种、数量、期限，具体安排产品及零部件在各工艺阶段的生产阶段。核心生产物流计划的目标主要包括：v1）保证生产计划的顺利完成v2）为均衡生产创造条件v3）加强在制品管理，缩短生产周期2.生产物流计划的层次v企业生产物流在3个层次上制定决策：长期计划、中期计划和短期计划。长期计划一般按1年或2年来制定，它着眼于1年以上的时间段的运作活动。中期计划通常涵盖6-18个月，一般以月或季度为计量单位。短期计划则从1天到6个月都可以，一般以周为时间单位。v长期决策有产品和服务选择、设施选址及其布局设计、设备选择以及设施布局等。这些决策实质上对中期计划的执行定义了生产能力限制。v中期计划与员工、产出、存货的一般水平有关，并转而对短期生产能力决策的制定产生影响。v短期决策实际上是在长、中期决策限定的范围内，为达到期望结果而决定最佳的行为方式，它包括对工作量、工人和设备的排程以及其他方面。生产物流控制概述1生产物流控制的目标 v生产物流控制作为一个系统具有两层含义：1）生产物流控制本身是一个独立的子系统，既有人财物等要素的投入，也有输入、运行、输出的不同进程；2）生产物流控制要求企业的生产系统以及整个企业的管理系统融合为一个更广、更高层次的系统。v 生产物流日常运行的控制目标主要体现在以下几个方面：稳定性 准时性 效益性，或称经济性 环保和安全性 适用性 2 生产物流控制的复杂性主要体现在：v生产物流信息收集问题v生产物流系统对反馈信息响应速度慢v生产物流控制系统设计难度大 3生产物流控制的内容v1）进度控制：物料在生产过程中的流入、流出控制以及物流量的控制v2）在制品管理：在生产过程中对在制品进行静态、动态控制以及占有量的控制。v3）偏差的测定和处理 4生产物流控制原理v有两种典型的控制原理:物流推进控制原理 物流拉引控制原理 1）物流推进控制原理v 基本方式：根据最终需求量，在考虑各阶段的生产提前期之后，向各阶段发布生产指令。这种方式称为推进方式，以这种方式进行物流控制的原理称为物流推进控制原理。推动式生产方式生产计划工序A 工序B 工序C库存 库存 完成 完成2）物流拉引控制原理v基本方式：在最后阶段按照外部要求，向前一阶段提出物流供应要求，前一阶段按本阶段的物流需求量再向该阶段的前一阶段提出要求。依次类推，接受要求的阶段再重复地向前阶段提出要求。这种方式称为拉引方式。采用此方式的物流控制原理称为物流拉引控制原理。拉动式生产方式生产计划工序A 工序B 工序C看板 看板完成二、MRP、MRP、ERP基本原理MRP（Material RequirementPlanning）生产进度日程、采购日程、需求量Close MRP 包含信息反馈功能，修订MRP的输出结果，发展了MRP。MRP（Manufacturing Resource Planning）包含Close MRP的功能，增加了财务关系。ERP（Enterprise ResourcePlanning）包含MRP 的功能，增加了对外关系管理。人-机管理系统。生产物流计划 物料需求计划 MRP4 2产品信息（物料清单）（工艺路线）库存信息3（物料可用量）主生产计划 MPS 1预测 合同MRP 的 逻 辑 流 程 图采购计划生产计划做什么？买什么？市场要什么？有什么？需要什么？潜在客户主生产计划(MPS)物料需求计划(MRP)能力需求计划(CRP)执行物料计划(加工、采购)执行能力计划(投入/产出控制)物料清单 库存记录工作中心 工艺路线可行？预 测 合 同可行？粗能力计划(RCCP)执行层计划层关键工作中心（瓶颈工序）资源清单 闭环 MRP逻 辑 流 程 图 自上而下的可行计划 自下而上的执行反馈 实时应变 约束理论：重点在瓶颈工序 APS技术：MRP/CRP同步运行库存记录产品配置成本会计经营规划业绩评价决策层 计划层 执行控制层宏观微观物料系统领导市场计划生产车间成本销售技术供应财务可行？可行？主生产计划粗能力计划物料需求计划能力需求计划采购作业 车间作业 MRP II逻辑流程图 实现 企业整体效益 资金流与物流的 信息集成可行？产品规划资源需求计划销售规划销售与运作计划供应商信息库存信息物料清单工作中心工艺路线合同预测潜在客户客户信息成本中心会计科目基础数据资源清单应收帐总帐应付帐财务系统MRPDAPC经营预测生产管理采购管理质量管理库存管理销售管理分销管理运输管理成本管理总账管理应收管理应付管理设备管理固定资 产管理工资管理预算会计人力资 源管理ERP的功能模块图v 销售管理；v 采购管理；v 库存管理；v 制造标准；v 主生产计划；v 物料需求计划；v 能力需求计划；v 车间管理；v JIT管理；v 质量管理；v 帐务管理；v成本管理；v应收管理；v应付管理；v现金管理；v固定资产管理；v工资管理；v人力资源管理；v分销资源管理；v设备管理；v工作流管理；v系统管理。一般的ERP系统包含的模块有：三、实施MRP企业的生产物流活动的组织1.MRP（Material Requirement Planning）的形成v第一阶段：依靠缺料表发出订单和催货；v第二阶段：订货点法 订货点法安全库存订货点订货提前期 时间 库存数量u订货点法是在当时的条件下，为改变这种被动的状况而提出的按过去经验预测未来物料需求的方法。u订货点法实质是“库存补充”，“补充”是指把库存填满到某个原来的状态。库存补充的原则是保证在任何时候仓库里都有一定数量的存货，以便需要时随时取用。订货点法的局限性：（1）假设对各种物料的需求是相互独立的。（2）假设物料需求是连续发生的。（3）假设库存消耗后，应被重新填满。MRP与订货点法的主要区别：v将物料需求分为 独立 和 非独立 需求分别加以处理 独立项的需求反映在主生产计划中，其需求量和需求时间一般来自于预测、客户定单的因素来决定 非独立项的需求数量和时间由MRP系统来决定v对库存状态数据引入了 时间分段 的概念 时间分段，既按具体的日期和计划时区记录和存储库存状态数据 传统的库存管理系统，库存记录没有时间坐标，内容通常只包括库存量和已定货量2.MRP原理v物料需求计划是一种计算物料需求量和需求时间的系统。vMRP根据产品结构各层次中物料的从属和数量关系，以每个物料为计划对象，以完工时期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物料下达计划时间的先后顺序。提前期(lead time)vMRP系统中使用的提前期指零件的加工周期和产品的装配周期。v通常所讲的提前期是以产品的出产时间作为计算起点，来确定零件加工和部件装配何时开始的时间标准。vMRP采用固定提前期，即不论加工批量如何变化，事先确定的提前期均不变化。这实际上假定生产能力是无限的。对要采购的零件的提前期是定采购合同到入库所需的时间；对自制的零件提前期是下达订单到完成所需的时间。（1）MRP的主要思想v把所有产品、零部件等，在逻辑上视为相同的物料；v把所有物料分成独立需求和相关需求；v MRP处理的是相关需求；v按时间段确定不同时期各种物料的需求；v围绕物料转化组织制造资源；v强调以物料为中心组织生产；v将制造过程看作是从成品到原材料的一系列订货过程。vMRP思想的提出解决了物料转化过程中的几个关键问题：何 时 需 要，需 要 什 么，需 要 多少？它不仅在数量上解决了缺料问题，更关键的是从时间上来解决缺料问题（2）MRP的基本内容v编制零件的生产计划v编制零件的采购计划MRP的处理逻辑处理的问题 所需信息1.生产什么？生产多少？1.切实可行的主生产计划（MPS）2.要用到什么？2.准确的物料清单（BOM）3.已具备什么？3.准确的物料库存数据4.还缺什么？何时需要？4.MRP的计算结果（生产计划和采购计划）制造业的方程式（MRP逻辑流程）物料需求计划（MRP）采购计划每一项采购件的建议计划l订货日期和到货日期l需求数量生产作业计划每一项加工件的建议计划l开始生产日期和完工日期l需求数量预测其他需求合同（建议）要生产什么？要用到什么？已经有了什么？还缺什么？何时下达计划？MRP基本输入数据 主生产计划 物料清单 库存信息a.主 生 产 计 划（Master Production Schedule,MPS）v确定每一种具体的最终产品在每一个具体时间段内生产数量的计划。v在MRP中，假定主生产计划为已知，根据客户合同和市场预测，考虑需求波动的概率来确定。b.物料清单（Bill of Materials）v产品结构文件不仅要列出某一产品的所有构成项目，同时也要指出这些项目之间的结构关系，即应指出从原材料、零件、组件直到最终产品的层次隶属关系和数量关系。v用规范的数据格式来描述产品结构的文件就是BOM。产品结构信息（物料明细）A(1)B(1)C(2)D(1)E(4)F(2)G(5)H(4)0 层（最终产品）1 层（部件）2 层（零件）实 例：短横档长横档桌腿桌面桌子（1）桌腿组装件（1）桌面（1）短横档（2）长横档（2）桌腿（4）成品电视机电视机 包装箱 填充物（3）装箱单 机箱 主机 显象管 螺栓（6）主机板 电源 c.库存文件v库存文件是保存企业所有产品、零部件、在制品、原材料等存在状态的数据库。v库存记录中要说明现有库存余额、安全库存量、未来各时区的预计入库量和已分配量。3.MRP中的物流活动的组织v采购作业管理v车间作业管理 核实MRP产生的计划订单 执行生产订单 收集信息、监控在制品生产 采取调整措施 生产订单完成4.MRP的局限性v只局限在物料需求方面，仅是生产管理的一部分，而且要通过加工计划和采购计划来实现v未考虑生产能力约束 v缺乏根据计划实施实际情况的反馈信息对计划进行调整的功能。MRP能够用在哪里?vMRP 用于在各种有加工车间环境的工业行业中（加工车间环境是指用相同的生产设备生产成批大量的产品）。在表1中包括流程工业，但是注意，所指的流程只限于改变成品的作业类型而不包括连续的流程，如石油加工和炼钢。知识拓展工业类型 例子 预期效益面向库存装配由多种零部件构成一个最终产品，然后成品被存放到仓库中以满足客户的需求。例如：手表、工具、家电高面向库存加工物料项目是由机器制成的而不是由零件装配的。这些是标准的库存项目，在接到客户定单之前即已完成。例如：活塞环、电开关低面向定单装配最终装配是由顾客选择的标准部件构成的。例如：卡车、发电机、发动机高面向定单加工物料项目是由机器根据客户的定单来制造的，这些是一般的工业定单。例如：轴承、齿轮、扣钉低面向定单制造物料项目装配或加工完全取决于客户的指定。例如：水轮发电机、重机械工具高流程工业铸造、橡胶、塑料、特制纸、化学用品、油漆、酒、食品等行业中等表1 MRP 的工业应用及预期效益v从表1中可以看到，对于以装配操作为中心的公司，MRP具有很高的使用价值，但在加工公司中，其使用价值最低。v还有一点需要说明：在每年只生产少量产品的公司中，MRP不能很好地运行。尤其是那些生产复杂昂贵的产品而且产品的技术含量很高的公司，经验显示，由于它的提前期太长和不确定性，对于MRP来说，其产品结构太复杂以致不能控制。象这样的公司需要由网络计划技术提供的控制；使用项目规划思想会更好些。（资料来源：http:/）5.MRP的发展v人们把有关的能力需求、车间生产作业计划和采购等方面的情况考虑进去，形成了有反馈功能的闭环 MRP(Close MRP)，采用计划执行反馈的管理逻辑，有效地对生产各项资源进行规划和控制。潜在客户主生产计划(MPS)物料需求计划(MRP)能力需求计划(CRP)执行物料计划（加工、采购)执行能力计划(投入/产出控制)物料清单 库存记录工作中心 工艺路线可行？预 测合 同可行？粗能力计划（RCCP）执行层计划层关键工作中心 资源清单库存记录产品配置闭环MRP系统NNYY所谓闭环有两层含义：一是指闭环MRP在基本MRP的基础上，把需要与可能结合起来，通过能力与负荷的反复平衡，实现了一个完整的计划与控制系统。即通过把生产能力计划、车间作业计划和采购作业计划等功能纳入到MRP，形成一个封闭系统；二是指在计划执行过程中，必须有来自车间、供应商和计划人员的反馈信息，并利用这些反馈信息进行计划调整平衡，从而使生产计划方面的各个子系统得到协调统一。其工作过程是一个“计划执行评价反馈计划”的过程。四、实施MRP 企业的生产物流活动的组织v Close MRP不能反映企业的经济效益。v人们把与MRP各过程有关的财务状况反映进来，拓展了 Close MRP的功能，并将其称之为：MRP（Manufacturing Resource Planning）（1977年9月，美国著名生产管理专家奥列弗怀特）。vMRP-II的基本思想是把企业作为一个有机整体，从整体优化的角度出发，通过应用科学方法对企业各种制造资源和产、供、销、财各个环节进行有效的计划、组织和控制，使他们得以协调发展，并充分发挥作用。vMRP的扩充，并将重心放在整合：财务 经营 销售 采购 制造MRP MRP原理流程图 1.MRP 下生产物流计划的特点计划的一贯性和可行性：“一个计划”v 全厂一个计划、层层落实v 全厂上下、服从企业总体目标管理系统性：从部门分割到系统整合v 各职能部门业务联成一体v 协同合作、发扬团队精神数据共享性：中央数据库的支持v 统一数据库、统一工作程序v 人人自觉维护数据、及时、准确、完整动态应变性：按变化迅速调整计划v 闭环系统、响应迅速v 各岗位及时输入反馈信息模拟预见性：“what if”功能v 无限时间跨度、防范于未然v 充分运用模拟功能辅助决策物 流、资 金 流 的统 一性：生产、经 营与财会职能的集成v 生产活动直接产生财会数据v 通过资金流分析监控物流、指导经营生产活动2.MRP 的生产物流计划的主要任务v1）保证生产计划的顺利完成v2）为均衡生产创造条件v3）加强在制品管理，缩短生产周期v4）按期交货，提高客户服务质量3.MRP 生产物流控制的内容 物流活动的组织应重点放在：v进度控制：物料流入、流出，物流量v在制品控制：静态、动态，占有量v偏差的测定和处理优点：v可在周密的计划下有效地利用各种制造资源，控制资金占用，缩短生产周期，降低成本，提高生产率。v MRP 同MRP的主要区别就是它运用管理会计的概念用货币形式说明了执行企业“物料计划”带来的效益。缺点：v缺乏与外部的整合v仅适于传统的制造业4.MRP-II条件下生产物流计划与控制的局限性五、实施ERP企业的生产物流活动的组织基本思想：将制造企业的制造流程看成是一个紧密连接的供应链，其中包括供应商、制造工厂、分销网络和客户；将企业内部划分为几个相互协同作业的支持集团。核心管理思想：实现对整个供应链的有效管理。主要体现在以下三个方面：v1）体现对整个供应链资源进行管理的思想 v2）体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想 v3）体现事先计划与事中控制的思想 vERP系统在物流控制方面的优势（1）ERP解决了多变的市场与均衡生产之间的矛盾（2）ERP解决库存管理的难题（3）ERP可以保证对客户的供货承诺4.ERP中的物流管理v1）分销管理对客户信息的管理和服务对销售订单的管理对销售的统计与分析v2）库存控制v3）采购管理第二节 基于JIT的生产物流运营方式一、JIT系统的结构体系二、JIT系统生产物流控制的原理和方法三、MRP2/JIT集成生产物流管理模式JIT（Just in Time）产生于1973年，是由丰田英二和大野耐一在日本丰田汽车公司首先采用的一种生产管理方式。它是在丰田汽车公司扩大规模、确立规模生产体制的过程中不断发展起来的。JJust ust IIn n TTimeime一、JIT系统的结构体系v作为一种牵引式生产系统，JIT以市场需求为核心，通过看板管理，实现“在必要的时刻生产必要数量的必要产品（或零部件）”，彻底消除在制品过量的浪费及间接浪费的生产安排系统。JIT的基本思想vJIT的基本思想可概括为“在需要的时候，按所需的数量，生产所需的产品”。v它设置了一个最高标准，一种极限，就是“零库存”。v JIT生产是一个不断改进的动态过程。理想的生产方式JIT的基本原理 根据需方的指令，将需方所需的品种按桌订的数量在所需的时间送到指定的地点。不少送，也不多送；不迟送，也不早送。送的货品个个都保证质量。也就是在适当的时间，把适当的物品以适当的数量，送到适当的地点。二、JIT系统生产物流控制的原理和方法JIT的目标v 消除浪费、降低成本什么是浪费？v“只使成本增加的生产诸因素”v“不会带来任何附加价值的诸因素”在JIT中，无效劳动和浪费包括：1）过量生产的浪费2）等待的浪费（工件等待、人员等待、设备等待）3）搬运的浪费4）库存的浪费5）动作的浪费6）工序安排中的浪费7）不合格品的浪费目标具体包括：v废品量最低v库存量最低v准备时间最短v生产提前期最短v减少零件搬运v机器设备低损耗v生产批量小 人员绩效差 资源不平衡 准备时间 交货延迟 质量问题 停工 计划有误 库存水平 人员绩效差 资源不平衡 准备时间 交货延迟 质量问题 停工 计划有误JIT系统生产物流控制的方法-看板管理1.看板的机能v看板是一种生产指令的传递工具，可以是卡片、料卡等。v看板上的信息包括：零件号码、产品名称、需求量、需求时间、送达地点等。v看板的功能：传递生产、运送的工作指令。防止过量生产和运送。进行“目视管理”的工具。改善的工具。2.看板的种类和使用规则看板传送看板生产看板临时看板（设备维护、临时任务用）工序间看板外协看板工序内看板信号看板（1）看板的种类1）工序间看板v指工厂内部后工序到前工序领取所需的零部件时所使用的看板。前工序部件1#线零部件号：A232-6085C（上盖板）箱型：3型（绿色）标准箱内数：12个/箱看板编号：2#/5 张使用工序总装2#出口位置号（POST NO.12-2）入口位置号（POST No.4）2）外协看板v是针对外部的协作厂家所使用的看板。对外订货看板上必须记载进货单位的名称和进货时间、每次进货的数量等信息。3）工序内看板v是指某工序进行加工时所用的看板。这种看板用于装配线，或用于即使生产多种产品也不需要实质性的作业更换时间（作业更换时间接近于零）的工序，例如机加工工序等。（零部件示意图）工序 前工序本工序热处理 机加名称 A233-3670B（连接机芯辅助芯）管理号 M-3 箱内数 20 发行张数 2/54）信息看板v是在不得不进行成批生产的工序之间所使用的看板。5）临时看板v是在进行设备保全、设备修理、临时任务或需要加班生产的时候所使用的看板，与其他种类的看板不同的是，临时看板主要是为了完成非计划内的生产或设备维护等任务，因而灵活性比较大。（2）看板的使用规则 下道工序必须准时到前道工序领取适量的零件 前道工序必须及时适量的生产后道工序所需的产品 决不允许将废次品送到下道工序 看板的数量必须减少并控制到最少 看板应具有微调作用vJIT生产管理方式在70年代末期从日本引入我国，长春第一汽车制造厂最先开始应用看板系统控制生产现场作业。到了1982年，第一汽车制造厂采用看板取货的零件数，已达其生产零件总数的43%。实例：JIT的特点与作用v JIT的核心是消除一切无效劳动和浪费。在市场竞争环境下，获取更多利润的唯一途径即是降低成本，而当今降低成本的关键就在于杜绝浪费。JIT认为，凡是对产品不起增值作用或不增加产品附加值但却增加成本的劳动，都是属于浪费的无效劳动。例如，多余的库存，多余的搬运和操作，造成返修品、次品和废品的作业，停工待料，没有销路的超产等。v JIT非常重视人的因素，强调全员授权参与管理。JIT把企业员工看成是主动创新的思考者，认为最了解管理中存在的问题的是企业的一线员工，因而应当首先由他们提出解决问题的办法。为此，一般是由上级提出目标、处理问题的原则，提供信息和培训，并对员工进行授权，各级员工在自己的权限内处理工作范围中的问题。v JIT重视员工多种技能的培训，工人必须是多面手，能在不同的设备上操作与维护，因而减少因人员缺勤造成的停工，同时增加工人对职业的荣誉感。在 JIT的实施过程中，要成立合理化小组和质量控制小组，提倡合理化建议，将体力劳动与脑力劳动相互结合起来。v JIT追求尽善尽美，不懈进取，遇到问题，就一定要找出问题发生的根源，并运用工业工程和其他的方法，将问题彻底解决，使之不再发生。JIT认为，不懈进取与一个组织的整体效果的提高有着密切的关系，必须为组织的每一个员工所接受，以有效地、连续地改进其生产操作和用户服务。v JIT着重对物流的控制。采用成组单元、U形机床布置；改进工装设计，压缩准备时间，减小批量；组织平准化生产，采用拉式作业，保持各生产单元之间的物流平衡。v JIT强调全面质量管理，认为仅靠检验只能发现缺陷，而不能防止和消除缺陷，即使事后补救业已造成浪费。因此，必须建立质量保证体系，从根源上保证产品质量。同时，坚持预防性设备维护制度，一旦出现设备故障，就全线停车，群策群力查明事故根源，一次性彻底解决问题。v JIT追求最优的质量成本比。JIT致力于开发旨在实现零缺陷的制造流程，表面上看起来，这似乎是个不切现实的目标。但是，从长远的角度看，由于消除了一些冗余的功能，就可使企业大大降低成本费用，实现最优的质量成本比。vMRP/JIT集成的基本思想 MRP 适合于宏观调控和长期规划，在企业级发挥着很好的作用，可直接把MRP 定位在厂级或企业级，负责主生产计划、物料需求计划及各车间零部件的月、周计划。三、MRP/JIT集成生产物流管理模式v JIT擅长于计划执行和成本降低，在降低在制品数量、减少浪费和现场改善等方面具有明显的优势。但，JIT一味地强调通过降低成本以获取利润是有限度的，另外，JIT所要求的生产环境对中国现阶段企业来讲是一个很高的门槛。v因此，把JIT定位在生产现场，负责作业计划的执行、生产的控制和现场的反馈等工作。vMRP/JIT集成系统及其集成模式分析v集成后的系统主要存在三个层次的计划与控制（1）主生产计划（2）物料需求计划（3）车间层控制vMRP/JIT集成系统的特点（1）MRP/JIT集成系统不要求平稳的生产环境（2）MRP/JIT集成系统对生产过程实现全流程控制（3）MRP/JIT集成系统显著提高调度工作效率第三节 基于TOC的生产物流运营方式一、TOC的理论依据及原则二、TOC条件下企业物流的计划与控制DBR系统三、TOC与MRP、JIT相比的特点四、MRP、JIT与TOC的定位分析一、TOC的理论依据及原则v由以色列物理学家高德拉特(Eliyahu M.Goldratt)博士于1992年在目标(The Goal)一书中所提出，且独创成为一种企业持续改善的方法。vTOC（Theory of Constraints）又称限制理论v从瓶颈管理出发，透过持续性地取出瓶颈与限制，达到全面运营的改善与最大利益的追求，其最重要的贡献在于指导企业如何集中利用系统中有限的资源，把有限资源用在最重要的地方，解决整个系统的重要的资源限制因素，以求达到系统最大的效益。60 unitsPer day70 unitsPer day40 unitsPer day60 unitsPer dayConstraintMaximum Throughput=40 units per day1、企业的目标v企业是一个系统，系统要有一个目标。高德拉特在他的代表作目标一书中指出，企业的目标应当十分明确，就是“在当前和今后为企业获得更多的利润”。v一个企业内可能有许多目的-包括增加销售、增加市场占有率等，都只是达成目标的工具，无法保证公司的长期生存Goldratt 的看法 公司的目标在于赚钱v公司必须要有赚钱才能强调其他的目标2、一切妨碍企业实现整体目标的因素都是约束v瓶颈资源：产能小于或等于特定需求的任何资源，可能为一部机器、技术熟练的人员、或专业工具。如果瓶颈在生产系统中，则称为内部瓶颈，否则称为外部瓶颈。v非瓶颈资源：产能大于特定需求的任何资源。v有限产能资源(CCR)：指资源的利用程度已接近产能，若不仔细规划可能会变成一个瓶颈资源。v限制：任何阻碍系统达到较高效能目标的事物。v平衡状态：当系统的输入流量等于输出的流量。3、为了衡量实现目标的业绩和效果，TOC提出了3项主要衡量指标。按照TOC的观点，有三个衡量指标：v有效产出(Throughput)：指企业在某个规定时期通过销售获得的货币；v存货(Inventory)：指企业为了销售有效产出，在所有外购物料上投资的货币；v作业费用(Operational Expense)：指企业在某个规定时间为了将库存转换成有效产出所花费的货币。各种指标间关系的公式如下：有效产出=销售收入-外购物料成本 运行费用=产品总成本-外购物料成本 净利润=有效产出-运行费用 存货利润率=净利润/库存 生产率=有效产出/运行费用 存货周转率=有效产出/库存 4、TOC理论的原则v追求物流的平衡，而不是生产能力的平衡。追求生产能力的平衡是为了使企业的生产能力得到充分利用，因此在设计一个新厂时，自然会追求生产过程各环节的生产能力的平衡。可是对于一个已投产的企业，特别是多品种生产的企业，假如一定要追求生产能力的平衡，那么即使企业的生产能力充分利用了，可是产品并非都能恰好符合当时市场的需求，必然有一部分要积压。瓶颈管理则主张在企业内部追求物流的平衡。所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步，以求生产周期最短、在制品最少。它认为生产能力的平衡实际是做不到的。由于波动是绝对的，市场每时每刻都在变化；生产能力的稳定只是相对的。因此必须接受市场波动这个现实，并在这种前提下追求物流平衡。v“非瓶颈”的利用程度不由其本身决定，而是由系统（System）的“瓶颈”决定的。瓶颈资源制约着系统（System）的产出能力，而非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销率，并且会使库存和运行费增加。v“瓶颈”上1个小时的损失则是整个系统（System）的1个小时的损失。一般来说，生产时间包括调整准备时间和加工时间。但在瓶颈资源与非瓶颈资源上的调整准备时间的意义是不一样的。由于瓶颈资源控制了产销率，在瓶颈资源上中断1个小时，是木有附加的生产能力补充的。而假如在瓶颈资源上节省1个小时的调整准备时间，则将能增加 1个小时的加工时间，相应地，整个系统（System）增加了1个小时的产出。因此，瓶颈资源必需保持100%的“利用”，尽量增大其产出。为此，对瓶颈资源还应采取特别的保护措施，不使其因管理不善而中断或等工。v“非瓶颈”节省的1个小时无益于增加系统（System）产销率。由于非瓶颈资源上除了生产时间(加工时间和调整准备时间)之外，还有闲置时间。节约1个小时的生产时间，将增加 1个小时的闲置时间，而并不能增加系统（System）产销率。当然，假如节约了1个小时的生产时间，可以减少加工批量，加大批次，以降低在制品库存和生产提前期。但这类结果能在多大程度上有益于系统（System）追求的根本目标，依然牢牢受制于瓶颈资源。v“瓶颈”控制了库存和产销率。由于，产销率指的是单位时间内生产出来并销售出去的产品所创造的利润额，因此，很明显它受到企业的生产能力和市场的需求量这两方面的制约，即它们受由资源瓶颈和市场瓶颈所控制的。假如“瓶颈”存在于企业内部，表明企业的生产能力不足，相应的产销率也受到限制；而假如当企业全部的资源都能维持高于市场需求的能力，那么，则市场需求就成了“瓶颈”。这时，即使企业能多生产，但由于市场承受能力不足，产销率也不能增加。同时，由于“瓶颈”控制了产销率，因此企业的“非瓶颈”应与“瓶颈”同步，它们的库存水平只需要能维持“瓶颈”上的物流连续稳定即可，过多的库存只是浪费，这样，“瓶颈”也就相应地控制了库存。v 运输批量可以不等于(在许多时候应当不等于)加工批量。车间现场的计划与控制的1个重要方面就是批量的确定，它影响到企业的库存和产销率。瓶颈管理所采用的是一种独特的动态批量系统，它把在制品库存分为两种不一样的批量形式，即：运输批量，是指工序间运送一批零件的数量；加工批量，指经过一次调整准备所加工的同种零件的数量，可以是1个或几个转运批量之和。在自动装配线上，转运批量为1，而加工批量很大。确定加工批量的大小应考虑：资源的合理应用(减少设备的调整次数)与合理的在制品库存(减少资金积压和在制品库存费用)。而确定运输批量的大小则是考虑：提高生产过程的连续性、平行性；减少工序间的等待时间和减少运输工作量与运输费用。两者考虑的出发点不一样，因此运输批量不一定要与加工批量相等。根据瓶颈管理的观点，为了使产销率达到最大，瓶颈资源上的加工批量必须大。但另一方面，在制品库存不应因此增加，因此转运批量应当小，即意味着非瓶颈资源上的加工批量要小，这样就可以减少库存费用和加工费用。v批量大小应是可变的，而不是固定的。在瓶颈管理中，运输批量是从在制品的角度来考虑的，而加工批量则是从资源类型的角度来考虑的。同一种工件在瓶颈资源和非瓶颈资源上加工时可以采用不一样的加工批量，在不一样的工序间传送时可以采用不一样的运输批量，其大小根据实际要动态决定。vTOC的观念建立于解决瓶颈资源的问题上，以下为五个实行的步骤：Step 1:找出系统的瓶颈 Step 2:决定如何利用瓶颈 Step 3:根据上述决定，调整其他一切 Step 4:把系统瓶颈松绑 Step 5:假如步骤4打破原有瓶颈，则回到步骤15、运行TOC首先要根据需求定义约束（影响企业实现或超过整体目标的瓶颈及限制条件）表 某产品生产过程所需的数据资料原料生产工序A（生产能力）材料加工工序B（生产能力）成品组装工序C（生产能力）市场销售（最终需求）情况一15 20 30 25情况二22 20 30 25情况三28 30 35 25二、TOC条件下企业物流的计划与控制DBR系统 鼓、缓冲、绳v找出生产系统的控制点来控制产品流程，此控制点称为鼓 控制点的选择顺序瓶颈处产能受限资源处(CCR)任何位置，最好设在供很多下游作业的分歧点上的资源 处理瓶颈的原则 在瓶颈前保持一个缓冲存货，以确保瓶颈处总是持续在工作，因为瓶颈的产出决定了系统的产出与上游产出点保持沟通，称之为绳，避免上游存货不断累积，沟通可以是正式的计划，或是非正式的日常讨论v缓冲 库存缓冲：安全库存，用以保证非瓶颈工序出现意外时瓶颈工序的正常运行。时间缓冲：要求瓶颈工序所需的物料提前提交的时间，以解决由于瓶颈工序和非瓶颈工序在生产批量的差异可能造成的对生产的延迟。缓冲大小的决定确保瓶颈处可持续工作A B C D E市场瓶颈(鼓)设置缓冲存货沟通(绳)缓冲大小的决定(续)若鼓为产能受限资源处，需在CCR之前（保护产出量）及成品之后（保护市场需求）设置两个缓冲存货A B C D E市场成品缓冲缓冲产能受限资源绳(调整上游入料量)绳(调整产品产出量)三、TOC与JIT、MRP 的比较 1.计划方式vMRP 集中计划vJIT 看板管理方式 vTOC 先安排约束环节上关键件的生产进度计划，以约束环节为基准，把约束环节之前、之间、之后的工序分别按拉动、工艺顺序、推动的方式排定，并进行一定优化，然后再编制非关键件的作业计划vERP中的核心思想MRP 根植于大批量生产方式，是以固定提前期和无限能力为前提的，在编制生产作业计划的过程中对普遍存在的瓶颈（如市场、能力和库存）与非瓶颈并不加以区别，主要由现场管理人员根据经验进行作业管理。v约束理论（简称TOC）的思想则主要体现了分清主次，找到瓶颈，集中精力解决好主要矛盾，追求物流平衡，而非能力平衡等原则，在生产作业编排过程中能有效地协调各种资源，使得瓶颈设备的生产能力能够得到充分的利用。2.能力平衡方式v MRP 提供能力计划功能vJIT一般不对能力的平衡作太多考虑vTOC首先按照能力负荷比把资源分为约束资源和非约束资源，通过改善薄弱环节来消除“瓶颈”，同时“瓶颈”是动态转移的，通过TOC管理手段的反复应用以实现企业的持续改进。3.库存的控制方式vMRP中一般设有各级库存vJIT一般不设在制品库存vTOC毋需在工作站中存放更多的在制品，仅需特别在瓶颈前置放存货使其能连续工作，或是从瓶颈到特定下游的存货以确保产品的流量4.质量的管理方式vMRP 事后控制vJIT采取全面质量管理，全员、全序参与vTOC一方面在约束环节前设置质检，以避免前道工序的波动对约束环节的影响；另一方面当“质量管理”成为无形约束时，通过一系列工具来找到突破点。5.物料采购与供应方式vMRP 主要依赖于计划系统vJIT主要依赖看板管理向供应商提出需求vTOC按照详细作业计划来实现四、MRP、JIT与TOC的定位分析 vMRP 适合于宏观调控和长期规划，在企业级发挥着很好的作用，可直接把MRP 定位在厂级或企业级，负责主生产计划、物料需求计划及各车间零部件的月、周计划。vTOC擅长于能力管理和现场控制，专注于资源安排，通过瓶颈识别、瓶颈调度，使其余缓解与瓶颈生产同步，保证物流平衡，寻求需求和能力的最佳结合，使系统产销率最大v因此，把TOC定位在车间级，负责车间或工段工序日作业计划与调度、物料投放计划。v JIT擅长于计划执行和成本降低，在降低在制品数量、减少浪费和现场改善等方面具有明显的优势。但，JIT一味地强调通过降低成本以获取利润是有限度的，另外，JIT所要求的生产环境对中国现阶段企业来讲是一个很高的门槛。v因此，把JIT定位在生产现场，负责作业计划的执行、生产的控制和现场的反馈等工作。第四节 其他类型的企业物流控制一、柔性制造系统中的物流系统二、基于计算机集成制造系统环境下的 物流管理一、柔性制造系统中的物流系统vFMS是由计算机集中管理和控制的制造系统，具有多个独立或半独立工位的一套物料储存运输系统，加工设备主要由数控机床或加工中心等组成，用于高效率地制造中小批量多品种零件地自动化生产系统。FMS的组成（1）从硬件上看，它由三部分v 1）两台以上的数控机床或加工中心以及其它的加工设备，包括测量机，清洗机，动平衡机，各种特种加工设备等v 2）一套能自动装卸的运输系统，包括刀具的运储和工件及原材料的运储，具体结构可采用传送带，有轨小车，无轨小车，搬运机器人，上下料托盘站等v 3）一套计算机控制系统以及信息通讯网络v FMS控制系统的基本功能：数据分配，向FMS内各种设备发送数据，协调FMS内设备的各种活动v FMS所需的信息：零件加工信息，作业计划信息，质量控制信息，物料信息，统计信息。v（2）从软件内容上看：v 1）FMS运行控制系统v 2）FMS质量保证系统v 3）FMS数据管理和通讯网络系统v（3）从FMS的功能上看：v1）能自动管理零件的生产过程，自动控制制造质量，自动故障诊断及处理，自动信息收集及传输v2）简单改变软件和系统参数，便能制造出某一零件族的多种零件v3)物料的运输和储存必须是自动的v4）能解决多机床条件下零件的混流加工，且无需额外增加费用v5）具有优化调度管理功能，能实现无人化或少人化加工v1）物流系统传输设备（传送带，自动小车，运输小车和搬运机器人）v2）物料装卸与交换装置（托盘交换器，换刀机械手，自动仓库堆垛机等）v3）物料存储设备：自动化仓库v4）物流控制系统：自动化仓库控制系统，物料识别控制系统，自动物料运输设备控制系统，上下料站控制系统二