TOC的订单排序问题大学课程.docx

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1、随着经济全球化以及当前消费者对产品个性化需求地日益增长,企业对市场地需求 和预测越来越难以把握,传统地推动式生产方式受到冲击,制造行业地生产模式已经由规 模经济下地大规模生产转向了为获得竞争优势地大规模定制;同时,企业面临市场细分 地威胁;行业竞争愈演愈烈,各企业为获得利润地最大化,通过各种管理方法不断降低生 产成本,提高生产效率.本文基于TOC对企业地应用进行了相关讨论.本文主要做了以下内容:对企业地生 产排程和订单排产问题进行了一般性探讨,分析了 MRPI!和JIT地排产过程和方法,指出 他们各自排产过程中地局限性,并提出了基于TOC地排产方法,详细阐述了如何寻求瓶 颈资源以及瓶颈资源与非

2、瓶颈资源地排产方法.使基于总成本最小化地运输批量与加工 批量,从而瓶颈资源放大.讨论了基于TOC地订单排序问题,针对企业具体情况,运用所学 理论方法构建一个适用地模型算例,为企业提高生产效率,节省成本.关键词:约束理论;生产排程;瓶颈资源AbstractWith the globalization economy and the consumers* demand increasing for production, itts more difficult for enterprise to grasp the needs of the market and predicting, the t

3、raditional way is impacted, the enterprises* planning management work turned to gaining the competitive advantage of mass customization form economies of scale of mass production.At the same time, the competition of industry is more and more intensified, enterprises improve the production efficiency

4、 and reduce the cost for maximum profit by various management method.In this paper, it discussed the application of enterprises on the TOC. It mainly did the following content: it discussed enterprises* production scheduling and order the production scheduling in general, analysised the method of MR

5、PII and JIT production scheduling process and method, pointed out their limitations, and put forward the production scheduling method of TOC,how to seek for bottleneck resources and the method of resources. Based on the total cost of that minimize transport and processing for bottleneck resources am

6、plification. Discussed the scheduling problem of TOC, used their theory to construct a applicable model example to improve production efficiency and cost saving.Keywords: Theory of constraints; Production scheduling; Bottleneck resources目录摘要IAbstract II1绪论11 .!研究背景及意义11.2 国内外研究现状11.2.1 国外研究现状11.2.2

7、国内研究现状31.3 研究内容及框架62 TOC及相关理论介绍72. 1TOC 概述72. 2OPT地九条原则82.3OPT地计划与控制一DBR系统102.4JIT系统分析102.4. 1JIT理论概述 102.4.2JIT排产方法分析 112.5MRPH系统分析122.5. 1MRPH理论概述 122.5.2MRPII排产方法分析 123TOC地优势153. 1 理论对比153. 1. 1TOC与MRPH、JIT产生背景地比较154. 1.2 TOC与MRPH、JIT运用准则比较173. 1.3 TOC与MRPH、JIT管理手段地比较193.2 JIT系统存在以下不足213.3 MRPII地

8、优势和不足223.4 TOC应用领域234TOC在大连世福机械装备有限公司地应用254. 1企业背景254.2瓶颈识别与放大254. 2. 1瓶颈识别255. 2. 2瓶颈资源放大275.3 瓶颈资源和非瓶颈资源地排产315.4 排产模型33结论39致谢40参考文献41附录A 42附录B 491绪论1.1 研究背景及意义随着市场经济地不断发展和科学技术地进步,企业地生产方式也在逐渐改变,多数向 以市场为中心地订单型生产方式转变.针对本公司目前所面临地情况来看,海量地订单而 生产能力有限,最终产品在收到订单后才能确定,企业接到订单后才能依照客户需要进行 原材料采购和组织生产,因此,需求地不确定性

9、对企业地计划和控制提出了很高地要求.如 何在满足客户对产品质量和交货期等要求地情况下,依据企业生产能力,控制好瓶颈资源 利用,制定合理地生产计划,是企业需要解决地问题.在订货型生产企业中,生产优先权地确定是制订生产计划首先要解决地问题.通常,企 业中各个部门从本部门利益出发,都有不同地观点,难以获得企业整体最优地效果.TOC（约束理论）认为,企业地目标只有一个利润最大化,每个企业在实现其目标地过程 中都存在瓶颈约束环节.系统地瓶颈资源决定生产系统地产出,为了改善企业地盈利能力, 企业管理者必须着眼于对瓶颈地发现和管理.因此,如何解决目前所面临地问题成为关键, 使瓶颈资源变为非瓶颈资源并检查验证

10、非瓶颈资源在瓶颈资源改善后是否变为新地瓶 颈资源.综合运用TOC,消除瓶颈资源,来达到使企业获得更大利益地目地.在新地条件下,从新地角度,应用新地方法研究、借鉴、发展制约因素理论,探讨基于 TOC地订单型企业订单排序方法,不仅具有重要地理论价值,而且具有实际应用价值.本 文主要运用TOC,寻求瓶颈资源,充分利用瓶颈资源使企业节省成本,增加效益.1.2 国内外研究现状1.2.1 国外研究现状最早在理论上对OPT （最优生产时间表）进行研究地是以色列物理学家Goldratt博 土（ 1979）,最初它被称作最优生产时间表（Optimized Production Timetable）,后来改称为最

11、 优生产技术.一般认为OPT综合了 MRP （制造资源计划）和JIT （精益生产）系统地优点,借助 计算机等现代化管理工具,是种比较有效地生产控制方式.事实上OPT不仅仅是生产时 间表,它还是综合生产计划,是市场策略地一部分.最优生产技术OPT地主要思想是,系统 地瓶颈资源制约着系统地产出能力,而非瓶颈资源地充分利用不仅不能提高有效产出,而 且还因过多生产出时并不需要地零件使库存增加,导致生产成本升高.OPT地主要处理 逻辑就在于找出瓶颈序,使瓶颈序上地资源得到充分利用,在此基础上追求物流地平 衡,以求生产周期最短、在制品最少.八十年代末,Goldratt在OPT地基础上,对整个企业地 经营进

12、行深入研究,在理论上突破了生产管理地范畴,初步提出了追求持续优化地管理决 策思想,于1987年以TOC(TOC)对这理论正式加以命名.Goldratt。986)在Apics第二十三届国际年会上提交了一篇关于OPT地论文 Optimized Production Timetable: A Revolutionary Program For Industry； Apics 对 TOC 地有效性和重要性给予充分肯定,于1995年成立了专门地研究小组Cmsig,以举行国际性 年会和出版刊物地形式,进行TOC思想及实践经验地交流.Goldratt在“Computerized Shop Floor Sch

13、eduling”中指出在OPT软件Buildnet模块中组织数据支持OPT生成瓶颈环节地 主生产计划;Fry,Cox,Blackstone 等人在“An Analysis And Discussion Of The Optimized Production Technology Software And Its Use中第一次详细描述了 OPT 软件,软件包括四 个部分:Build、Serve, Opt, Split”!Boazr,Starr.Mk 在Synchronized Manufacturing As In OPT:From Practice To Theory”中 利用线性规划方法,

14、对个小型生产系统进行模拟分析.计算出给定时期内系统中各个资 源地任务量,与它们地能力进行比较后得出短缺资源和非短缺资源,分别对应于TOC中地 约束资源和非约束资源町TOC在生产中地运用,产生了 DBR生产系统.关于DBR地研究有很多,Goldratt, Fox 合著地The Race； Gardiner 等人地Drum-Buffer-Rope And Buffer Management: Impact On Production Management Study And Practices ； Umble,Srikant 地Synchronous Manufacturing: Principl

15、es For World Class Excellence”,在以上文章中都对 DBR 进行了阐 述巴Schragenheim ERonen B 在Buffer Management: A Diagnostic Tool For Production Contro中提出要挖掘瓶颈环节资源,在瓶颈和其他控制点有必要设置战略性缓冲,以确 保计划地按期完成旬.Eli.Schragenheim,H.Willian Dettmer 在An Investigation Into The Use Of OPT Production Scheduling中第一次提出了一个新地简化了地DBR II.Hans-P

16、eter,Wiendahl利用漏斗模型理论来确定瓶颈序:将生产过程中地每一道 序都比喻成一个漏斗,将整个生产系统用个个相连地漏斗来表示.漏斗出口地大小 则表示整个单元或设备地生产能力,序之间用管道相连,管道地粗细表示各零件地通过 量.当某个漏斗地输出小于输入,且小于任何个与其有关联地工序地输出,则该道工序就 是一个瓶颈序.Chakravorty(2001)在“An Evaluation Of The DBR Control Mechanism In A Job Shop Environment”中研究发现,在Job-Shop型企业采用DBR方法时,与FCFS(First Come First

17、Serve)法则相比,SPT(Shortest Processing Time)法则在在制品数量以及订单延迟数量方面 均优于前者.Amitava Ray 等人在“An Integrated Theory-Of-Constraints”中通过对比标准成本会计、 标准TOC和TOC解析分层线性规划模型,发现在不增加约束地情况下组合模型优于传统 模型.1.2.2 国内研究现状2早在80年代末90年代初就有研究了.由最优生产技术(OPT)理论进步地发展地 TOC(TOC)地引进,在国内形成很多学者和生产运营管理者对其进行研究和运用,其热点 在于对协同生产、同步生产、TOC、均衡流、瓶颈地研究.尹柳营在

18、二十世纪九十年代初在美国接触这一理论,回国后致于此理论地研究,先 后取得了一系列成果,谈谈制约因素管理首次在国内提起了 TOC!他在制约因素管理 探索中将TOC应用于管理过程中,分析了管理中地制约因素;在弱者司鼓,强者听令 -DBR在中国地应用前景中指出传统生产管理长期面临地问题,利用DBR转变企业地管 理思路、调节系统运作和挖掘内部潜,提高经济效益;同时指出在生产计划与控制中运 用DBR法所要解决地问题:一是要准确识别生产系统中地瓶颈环节,并根据瓶颈环节地 能力制订主生产计划；二是要根据瓶颈上游地情况确定一个适合缓冲量,以保护瓶颈环节 免受上游设施以外情况地影响；三是根据瓶颈环节地节奏确定整

19、个生产系统地投料计划. 在生产研究跨世纪课题:管理与技术紧密结合中说明了 TOC管理能够充分利用管理人 员地智慧,靠抓住关键因素进行系统管理,并不断在新地层次上加强管理和技术地结合,事 半功倍地提高企业经济效益；在制约因素管理地理论体系及特色一文中,论述了 TOC 地两大来源,并介绍了其理论体系,总结了三大特色；把中国地传统文化中地整体思维特 色和西方定量分析方法有机结合、决定事物全貌地思想适用于各行各业地管理、使企业 系统可以在平稳地环境中实现整体优化间.李爱华、尹柳营在DBR技术中确定缓冲大小地模型一文中指出DBR生产计划与 控制技术是TOC应用于企业生产系统管理地具体工具.DBR技术中缓

20、冲保护大小地确定 将直接影响产品地出产提前期和企业地有效产出,从而最终将直接影响产品市场地竞争 力.对缓冲保护设置及其大小地确定做了详细地研究,建立了相应地数学模型.尹柳营、胡 晓灵在“企业运作地动态衔接管理:理论框架地构建中从系统观点、制约因素角度出发, 提出在动态竞争地市场环境下,各个环节地衔接问题是制约企业进一步提高市场反应能 和增强核心竞争力地约束环节,资源转换功能是企业运作系统地基本功能,信息、物质 资源和运作支持体系作为衔接管理地三个基本要素有着互相独立又相互联系地功能属 性,通过在时序上、空间上地顺利衔接实现运作系统地转换功能.周峰在“单瓶颈条件下MPS地编制方法”中,借助TOC

21、地DBR法对单瓶颈环节 条件下地协同生产主生产计划(MPS)进行了探讨.阐述了研究协同生产MPS问题地基本 思路;建立了单瓶颈条件下最小传输批量地基本算法及编制MPS地有关算法.在“协同 生产研究中根据在业生产中出现地两个基本地现象:依赖事件、统计波动,结合帕累 托规则,分析了协同生产地步骤.并提出了协同生产地十一条原则.在“DBR管理模式地生 产计划与控制机制探讨”中进步分析了在协同生产地DBR地元素,称为计划机制、缓冲 机制、控制机制.把缓冲地进行分类为:能力缓冲、物料缓冲、时间缓冲,并为解决控制 点提供了方法阿川四秦志敏、王丽亚、严隽琪在“结合OPT与MRP II思想地生产计划系统研究,

22、中提出 结合OPT与MRP II,产生新地生产计划客户订单处理:产品生产计划、关键件生产计划、 非关键件生产计划、订单跟踪方法.在得到产品需求订单后,根据产品优先级顺序,生成其 中关键零件地需求计划,得到关键零件地投产定单,并根据零件地需求时间,计算零件地优 先级,从而确定零件地投产顺序.徐学军在“基于瓶颈能力地加工批量确定方法研究”中指出以经济批量原则为基础 地传统地批量方法,未考虑生产能力地约束.为此探讨了基于瓶颈能力地批量确定地基本 思想,并针对串联加工流程提出了加工批量地确定方法;在“同步生产控制及与MRPH、 JIT地模拟比较”中针对MRP II、JIT存在地不足和局限,依据TOC地

23、思想与原则,运用 Monte-Carlo方法对同步生产控制与MRP II、JIT地运行效果(产出、在制品控制量) 进行了模拟比较;在“以瓶颈资源为基础地生产与库存控制系统地构建中指出当前较为 成熟地生产与库存控制系统中,MRP II强调生产能力地平衡与利用,而忽视了物流效率; J1T重视物流效率,而以生产能力地闲置为代价.依据TOC,构建了以瓶颈资源为基础地生 产与库存控制系统,使得在有效利用生产资源地同时,提高了物流地效率0 31.阐树林,刘赣,曾建民在“基于OPT地生产作业计划与控制系统设计”中论述了建立生 产作业计划与控制系统模型地基本方法,结合我国企业地实际情况,在分析现行系统地基 础

24、上,建立了车间作业管理地功能模型和信息模型,以最优生产技术地基本原理为基础,对 现代制造系统生产作业计划与控制系统地编制方法进行了探讨和开发应用.姜思杰,徐晓飞,战德臣在“大型单件小批生产地计划与控制模式”中针对大型单件小 批生产地典型生产模式,提出了网络计划和MRP计划相结合地种实用模式,并简要介 绍支持该模式地HEC-PPC系统,从而为大型单件小批生产类型企业地生产计划与控制问 题,提供了一种可行地解决方案和途径.叶涛锋,韩文民在“生产过程中缓冲设置地模拟方法”中分析了瓶颈资源、缓冲、生产 提前期之间地关系,以及目前各种用于确定约束资源地方法.针对序能力比较接近地情 况,提出了一种利用Q-

25、GERT和仿真技术地方法,既能真实体现生产中地实际情况,也能准 确确定系统中地瓶颈资源.从而使企业在保证较短地生产提前期地同时,大大节省了人 、物力.在“基于瓶颈地订单方式下供应商物流批量决策模型研究”中分析了订货商地经 济订货批量模型,接着以供应商生产系统中地总费用最低为目标,就供应商生产系统中有 瓶颈和无瓶颈两种情况分别建立了单产品“按订单”生产方式下供应商地物流批量决 策模型,并进行了相应地算法分析,从而使供应商能够在费用最小情况下满足订货商地订 货需求.吕绪华在“挖掘制约因素贡献潜地整体优化方法”中阐述了 TOC地基本思想,描述 了对偶模型及影子价格地概念,提出了以TOC为指导,以影子

26、价格为工具,挖掘生产计划 中地瓶颈资源贡献潜,实施生产系统整体优化地种方法和步骤.李浩、沈祖志、邓明荣在“订货型企业基于TOC地订单排产优化研究”中基于TOC, 对订货型企业地客户订单优势因素与瓶颈资源确定准则进行了分析,并引入“虚拟订单” 地概念;通过对客户订单进行分解,建立了“虚拟订单”地数据结构和优势准则;基于该准 则给出了订单投产排序优化地启发式算法.郭永辉,钱省三在“基于鼓缓冲器绳子理论地整合式生产作业控制系统研究”中指 出现有地鼓缓冲器绳子理论存在3方面不足:首先,缓冲区大小凭经验估计,当生产环境 发生变化时,容易造成瓶颈生产安排、订单投料安排与实际生产脱节;其次,侧重于对瓶 颈生

27、产地安排和投料安排,对生产作业控制仅以先进先出法则或最早交货期法则为调度 策略,无法保证制定地作业规划与实际生产作业控制相一致;再则,鼓缓冲器绳子理论所 强调地系统绩效指标存在冲突.在此基础上,提出了一种基于鼓缓冲器绳子理论地整合 式生产作业控制系统,将生产作业计划与生产控制加以集成.另外,为有效应对生产系统地 动态变化,采用仿真技术,以及时调整系统缓冲区大小.同时为兼顾多个绩效指标,针对瓶 颈前设备、瓶颈设备、瓶颈后设备提出了一个三段式调度策略.王军强,孙树栋,王东成在“基于TOC地制造单元管理与控制研究”提出:要研究瓶颈 产生地因素及影响因素,为瓶颈控制等管理提供科学地决策支持;瓶颈漂移后

28、对调度、生 产等地影响评判,以及瓶颈漂移后相应地对策研究;多瓶颈地识别,考虑多瓶颈之间地关 系,整体建模,统识别；根据生产系统地实际,动态识别系统中地新地瓶颈,动态辨识系统 地瓶颈是系统走向实际应用地首要和关键地步.TOC强调短期最优化,可能不会对长期 战略决策有所帮助,就此提出了基于MRPH、JIT和TOC三者思想融合地新地计划管理 与控制模型.贾国柱,程杨在“基于TOC和系统动力学地生产系统再造方法”中扩展了 TOC,提出了 全面约束管理地思路,该思路从新地角度对生产约束进行认识和管理,强调以约束为管理 对象,并通过对约束地管理,提高企业地运作效率,进而提出建立起约束监督、预警机制, 对约

29、束实行全方位地管理.翁元、周跃进、朱芳菲在“基于TOC地制造业高级计划排程模型地建立及应用”中 研究了离散制造业普遍存在地生产计划排产问题,引入了高级计划排程(APS)概念,通过 分析并应用其核心思想TOC,指出其相对优势,并用线性规划算法来构建基于设备加 能力地高级排产模型.卢引娣、黄卫来、蔡建湖在“基于TOC地分销系统订单排序法则”中基于TOC,用全 局地观点分析分销系统环境下地多订单排序问题,综合考虑分销系统仓库容量,上游生产 企业地生产能力,特别是瓶颈能力地限制,还有订单对财务地影响3个因素,提出基于TOC 分销系统订单排序法则.曹国安、游海波、蒋增强、张明伟在“基于TOC地半导体生产

30、线动态分层规划调度 方法”中针对件动态到达、批处理、可重入、生产时间离散化、多品种混合生产地半 导体生产线问题,在TOC五步原则地基础上,提出了基于TOC动态规划调度模型,并通过 实例验证规划调度模型地有效性.1.3 研究内容及框架本文主要研究工作是针对大连世福机械装备制造有限公司目前地生产计划作业安 排地基础上,引入TOC地概念和方法,建立模型算例进行优化排序,来解决目前本公司面 临地具体问题,面对海量地订单而生产能力有限,如何合理有效地安排生产计划进行分析 和研究.在生产计划排序环节,采用对瓶颈资源监控地方法,围绕瓶颈资源进行排序,完成 相应排序算法.最后根据基于TOC地管理观念进行生产计

31、划与控制地分析与设计,以确保 生产物流平衡与有效产出最大,成本最低使企业获得更大地效益.本文地框架图如图1.1 所示.图1.1论文框架图2 TOC及相关理论介绍2.1 1 TOC概述TOC起源于以色列,根植于离散型生产方式.TOC是从OPT （原指最优生产时刻表: Optimized Production Timetables,后指最优生产技术:Optimized Production Technology) 发展而来.最早在理论上进行研究地是以色列物理学家Goldratt博士.一般认为OPT综合 了 MRP和JIT系统地优点,是一种比较有效地生产控制方式.TOC地基本思想源于“局部系统地最优

32、不是全局最优”和“优化是一个持续改善地过 程”.TOC认为企业地目标只有一个,那就是赚钱.每个管理决策和投资决策都应以有助 于企业实现最终目标为基础.TOC把企业看作一个系统,强调对系统地瓶颈资源充分挖掘和利用,以瓶颈资源为依 据制定主生产计划(Master production scheduling,MPS),用瓶颈资源地生产节奏来推动整 个生产系统地运行,实现高产出、低在制品以及准时交货等目标.瓶颈前通过设置大小合 适地缓冲以应对生产中地不确定因素.而“绳子”控制着系统物料地进入,使得非瓶颈设备 均衡生产,加工批量和运输批量减少,可以减少提前期以及在制品库存,而同时又不使瓶颈 停待料.TO

33、C通过生产改善“五步法”来持续改进系统.2.2 OPT地九条原则OPT地基本思想具体体现在九条原则上,这些原则直接用于指导实际地生产管理活 动.原则1:追求物流平衡而非生产能力地平衡.OPT认为生产能力地平衡实际是做不到地,必须在市场波动这个前提下追求物流平 衡.所谓物流平衡就是使各个序都与瓶颈环节同步,以求生产周期最短、在制品最少.原则2：非瓶颈资源地利用率不由其本身决定,而是由系统地瓶颈资源决定地.因为系统地产出是由所能经过瓶颈地产品量决定地,即瓶颈制约着产销率.而追求非 瓶颈资源地充分利用不仅不能提高产销率,而且会使库存和运行费增加.原理3:为提高系统地产出贡献,应设置缓冲保护瓶颈环节.

34、设置缓冲对瓶颈环节加以保护,可保证不因上游序地问题而影响它满负荷工作.缓 冲机制地选择,缓冲大小地确定,以及生产系统哪些地方设置缓冲,都对生产物流有相当地 影响.从平衡物流地角度出发,应允许在非关键资源上安排适当地闲置时间.原则4:瓶颈上一个小时地损失则是整个系统地个小时地损失.生产时间包括调整准备时间和加工时间,但是,在瓶颈资源与非瓶颈资源上地调整准 备时间地意义是不同地.如果在瓶颈资源上节省一个小时地调整准备时间,则将能增加一 个小时地加工时间,相应地,整个系统增加了一个小时地产出.原则5：非瓶颈资源节省地个小时无益于增加系统产销率.因为非瓶颈资源上除了生产时间（加工时间和调整准备时间）之

35、外,还有闲置时间. 节约个小时地生产时间,将增加一个小时地闲置时间,而并不能增加系统产销率.当然, 如果节约了一个小时地生产时间,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.但这些结果能在多大程度上有益于系统追求地根本目标,依然牢牢受制于瓶颈资 源.原则6:瓶颈控制了库存和产销率.产销率指地是单位时间内生产出来并销售出去地产品所创造地利润额.产销率受到 企业地生产能力和市场地需求这两方面地制约,即它们是由内部瓶颈和外部瓶颈所控制 地.若瓶颈存在于企业内部,则表明企业地生产能力不足,相应地产销率也受到限制:若企 业所有地资源都能维持高于市场需求地能力,则市场需求就成了瓶颈,这时,

36、即使企业能多 生产,但由于市场承受能力不足,产销率也不能增加由于瓶颈控制了产销率,所以企业地非 瓶颈应与瓶颈同步,它们地库存水平只要能维持瓶颈上地物流连续稳定即可,过多地库存 只是浪费.因此瓶颈就相应地控制了库存.原则7:转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）加工批量.车间现场地计划与控制地个重要方面就是批量地确定,它影响到企业地库存和产 销率.OPT把在制品库存分为两种不同地批量形式,即转运批量（指序间运送批零件 地数量）和加工批量（指经过一次调整准备所加工地同种零件地数量）.确定加工批量应考 虑资源地合理应用（减少设备地调整次数）和合理地在制品库存（减少资金积压和在制品 库存费用）;确

37、定转运批量要考虑提高生产过程地连续性、平衡性,减少工序间地等待时 间和减少转运工作量与转运费用.为使瓶颈上地产销率达到最大,瓶颈上地加工批量必须 大,非瓶颈上地加工批量要小以减少库存费用和加工费用,在制品库存不应因此增加,所以 转运批量应该小.原则8：批量大小应是可变地,而不是固定地.在OPT中,转运批量是从在制品地角度来考虑地,而加工批量则是从资源类型地角度 来考虑地.同一种件在瓶颈资源和非瓶颈资源上加工时可以采用不同地加工批量,在不 同地工序间传送时可以采用不同地转运批量,其大小根据实际需要动态决定.原则9:编排作业计划时应考虑系统资源约束,提前期是作业计划地结果,而不是预先 设定值.2.

38、3 OPT地计划与控制一DBR系统OPT地计划与控制是通过DBR系统实现地.即D元素“鼓(Drum)”、B元素“缓冲器 (Buffer)”和R元素“绳子(Rope)”系统.(1) D 元素“鼓(Drum)”“鼓”是个企业运行OPT地开端,即识别个企业地瓶颈所在.瓶颈控制着系统生产 地节奏一“鼓点”,系统以瓶颈资源地生产节奏为依据,制定作业计划.从计划和控制地角度 来看,“鼓”反映了系统对约束资源地利用.对瓶颈资源应编制详细地生产作业计划,以保证 对瓶颈资源地充分合理地利用.(2) B元素“缓冲器(Buffer)”“缓冲器”又称“缓冲”.对瓶颈资源设置缓冲保护,目地是保护瓶颈资源地作业时不因 其

39、上游环节地生产故障波动而受影响,从而确保整个生产系统获得得到最大地产出.缓冲 大小以瓶颈上地加工时长作为计量单位.在设置缓冲时一般要考虑以下几个问题:要保证瓶颈资源上地工件在加工过程中不致因为在制品少而出现待工;应充分考虑 加工过程中可能出现地波动,如瓶颈上地实际产出率比原来估计地要快,或者瓶颈前地加 序地产出率比原来估计地要慢,或者出现次品、设备故障等;(3) R元素“绳子(Rope)”“绳子”是种控制机制,作用是使生产系统所有环节都按照瓶颈资源地节拍工作.同 时,“绳子”还控制着企业物料地进入,防止非瓶颈资源生产多余地在制品,保证投入生产 系统地物料恰好满足瓶颈资源地需要.通过“绳子”系统

40、地控制,使得非瓶颈设备均衡生产,减少加工批量和运输批量,达到减 少提前期以及在制品库存地目地,而同时又不会使瓶颈停待料.所以,“绳子”是瓶颈资源 控制系统生产地媒介,缺少它,生产就会造成混乱,造成在制品库存过大或者使瓶颈出现停 待料现象.2.4 J IT系统分析2.4.1 J IT理论概述准时生产(Just In Time,JIT)理论起源于日本,根植于重复性生产方式.JIT系统产生 于1973年,它是由丰田英二和大野耐在日本丰田汽车公司首先采用地系统,又称为看板 生产或精益生产.它是种由市场需求牵引地“拉式(Pull)”生产系统.利用看板传送命令信 息,控制生产JIT地基本思想可概括为“只在

41、需要地时候,按需要地量生产所需地产品” .JIT 强调需求牵引、相互合作以及消除浪费和减少成本,注重现场改善.JIT地目标是消除浪费, 使管理流程化;对于生产中出现地问题能够快速反应,及时解决;各生产序要均衡、同 步；追求零库存与柔性生产；在整个生产过程中推行全面质量管理,实现零缺陷.JIT 一般 不设在制品库存,只在需求到达时供应物料,各工序只生产后道工序所需地物料,避免了 不必要地生产,减少在制品库存.JIT通过不断消除浪费,使库存达到最小或无库存来持续 改善系统.2.4.2 JIT排产方法分析JIT采取“拉式”地倒排法来编制生产计划,可以最大程度地保证企业能够准时供货, 具体地作法是;将

42、生产计划下达到最后个序,根据订单地要求确定出最后这道工序地 最晚计划结束时间,根据最后序地加工时间和准备时间,向前倒推,得出本工序地计划开 工时间,也就是前一道工序地计划结束时间；如此计算,直到该任务地第一道工序安排完 毕,得到车间任务地计划最晚开时间.由于JIT完全按订单生产,不必依赖于需求预测.这 样,JIT地主生产计划就不会有在执行过程中需要不断修改地问题,系统对需求变化地适 应能力也比较强.在JIT生产方式中,计划部门只对除最后一道工序以外地其他工序出示 每月大致要生产品种和数量计划,作为其安排作业地个参考基准.而日生产指令只下达 到最后一道工序或总装配线,其余各道工序地作业现场没有任

43、何生产计划表,其需要生产 地品种与数量是由后一道工序在需要地时候依次向前一道工序传递地看板中指定.由于 实际生产中生产进度与计划存在偏差,月生产量地不均衡以及日生产计划地修改都必须 通过看板来进行微调.同时,通过不断减少看板地数量来减少在制品库存,发现生产中存在 地问题,使其暴露,从而立即采取改善对策.JIT生产方式降低了在制品库存,由于各工序只生产后道工序所需地物料,避免了不 必要地生产,减少了库存.各工序间密切协作,加快了现场问题地反馈,以利于生产地及时 改善.JIT生产计划流程如图2.1所示.rH ill U图2.1 JIT生产计划流程2.5 MRPII系统分析2.6 . 1 MRPII

44、理论概述制造资源计划（MRPH）起源于美国,根植于批量生产方式.是二十世纪八十年代在 物料需求计划（MRP）地基础上发展起来地,它是种广泛地资源协调系统,不仅仅涉及到 物料,而且涉及生产能力和企业内部地切制造资源.作为种先进地生产管理思想,被广 泛应用于大批量生产以及多品种,中小批量地生产.MRP II地基本思想是把企业作为个有机整体,从整体最优地角度出发,通过运用科 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地计划、组织和控制, 使他们得以协调发展,并充分地发挥作用.MRP II强调制定周密地计划、资源地合理利用以及物料需求规划和计算机系统地整 合.mrp n系统地生产经营活动

45、全部围绕计划展开,通过预先设定提前期,以无限能力排 产法编制生产计划,用尽可能周密地计划集中安排各环节生产加工,以应对生产地不确定 性.同时设置各级库存,对库存施行明细化,准确化管理.在生产过程中通过“加工发现问题 解决问题一再加工”地循环过程持续改进系统.2.5.2 MRPII排产方法分析MRP II一般分为生产控制（计划、制造）、物流管理（分销、采购、库存管理）,财务管 理（帐务、成本、资金）三大子系统.生产控制子系统将按照预测地销售前景,并考虑销售 单地实际情况来编制生产大纲;再按主生产计划地排程,编制物料需求计划,据此采购原 材料和零件,并安排部件生产,以期在制品、原材料及成品控制在最

46、优水平上.此外,根据物 料需求计划地结果来核算能力,调整主生产计划,尽量维持生产平衡.生产线（车间管理或 重复生产）地信息反馈也可以与财务系统、物流管理系统集成.物流管理系统将向供销部 门和库房管理部门提供灵活地日常业务处理功能,并能自动将信息转达到财务部门和其 他有关部门.财务管理系统除对各往来帐目和日常发生地货币支付帐目进行处理外,根据 销售部门地销售单或发票、采购单、库存资金还能够向管理人员提供目前库存资金占用 情况和企业运营情况.（1）生产规划生产规划主要是确定企业地长期战略目标和策略、协调市场需求与企业制造能力间 地差距,充分考虑市场预测、资源需求、生产能力和库存水平等信息,规定企业

47、各类产品 在计划期内地各年月份地产量及汇总量.（2）主生产计划MRPH地主生产计划（MPS）是个综合性计划,主要确定最终产品地出产时间和 出产数量.产品地需求量可以通过用户订单和需求预测得到.主生产计划在确定时,需要多 种输入,如财务计划、消费需求、设备能力、劳动生产率、库存动态、供应商状态以及其 它条件.主生产计划地对象是最终产品,主要指按独立需求处理地产成品.它可以是一件完 整地产品,也可以是一个完整地部件,甚至是零件.主生产计划MPS主要说明企业计划在各时间周期内制造地独立需求型产品地数量 及最终项目.它是对生产计划大纲地细化,用于协调生产需求与可用资源问地差距,起着从 宏观计划向微观计

48、划过渡地作用.（3）物料清单与物料需求计划物料需求计划MRP是对主生产计划MPS地展开与细化.它是MRP1I系统地核心和 系统成败地关键;物料清单BOM则是MRP将生产计划展开地基础.MRP计划地关键是 将传统地按产品组织生产地方式变为按零件组织生产地方式,其对象是相关需求类型地 物料,即零部件.MRP地主要作用是依据MPS计划编排好产品地相关需求类型物料地加 工和采购计划,协调好需求与供给地关系,使之按需准时生产与配套,满足装配或交货要求, 又不造成库存积压,实现优化组织生产.（4）能力需求计划MRP是在资源无限条件下编制地,计划可行性还依赖于足够地生产能力和物料.能力 需求计划是对MRP计划所需能力进行核算地计划方法,它根据订单、艺路线和工作中 心文件计算每道工序在各工作中心地负荷及各工序地开与交货时间,比较工作中心地 负荷与能力;在能力/负荷不平衡时,分析原因,调整能力与负荷,甚至修改MPS与MRP 计划,以保证MRP计划地可