生产运作管理第十章精.ppt
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1、生产运作管理第十章生产运作管理第十章第1页,本讲稿共39页第第1节节 OPT的提出的提出l时间时间70年代末期年代末期l人物人物以色列的物理学家以色列的物理学家-Eli Goldratt 提出提出l提高企业产出率提高企业产出率l理论依据:资源约束理论理论依据:资源约束理论(TOC)Theory of Constrain第2页,本讲稿共39页TOC的形成历史和发展现状的形成历史和发展现状约束理论根植于约束理论根植于OPT(原指最优生产时刻表:原指最优生产时刻表:Optimized Production Timetables,后指最优生产技术:后指最优生产技术:Optimized Producti
2、on Technology)。)。OPT是是Goldratt博士和其他三个以博士和其他三个以色列籍合作者创立的,他们在色列籍合作者创立的,他们在1979年下半年把它带到美国,成年下半年把它带到美国,成立了立了Creative Output公司。公司。接下去的七年中,接下去的七年中,OPT有关软件得到发展,同时有关软件得到发展,同时OPT管理管理理念和规则(如理念和规则(如鼓缓冲器绳子鼓缓冲器绳子的计划、控制系统)成熟的计划、控制系统)成熟起来。起来。Creative Output公司的发展几起几落,后关闭。公司的发展几起几落,后关闭。OPT的的软件所有权转让给一家名为软件所有权转让给一家名为S
3、cheduling Technology Group的英的英国公司。国公司。1986年后半年,年后半年,Goldratt博士和博士和Robert E.Fox共同创共同创立立Goldratt研究机构,经过十年发展演进出我们今天所知的研究机构,经过十年发展演进出我们今天所知的TOC。第3页,本讲稿共39页TOC首先是作为一种制造管理理念出现。首先是作为一种制造管理理念出现。The Goal、The Race这两本最初介绍这两本最初介绍TOC的书引起了读者的广泛的书引起了读者的广泛兴趣和实施这套理念的热情。兴趣和实施这套理念的热情。TOC最初被人们理解为对制最初被人们理解为对制造业进行管理、解决瓶颈
4、问题的方法,后来几经改进,发造业进行管理、解决瓶颈问题的方法,后来几经改进,发展出以展出以“产销率、库存、运行费产销率、库存、运行费”为基础的指标体系,逐为基础的指标体系,逐渐形成为一种面向增加产销率而不是传统的面向减少成本渐形成为一种面向增加产销率而不是传统的面向减少成本的管理理论和工具,并最终覆盖到企业管理的所有职能方的管理理论和工具,并最终覆盖到企业管理的所有职能方面面1991 年,当更多的人开始知道和了解年,当更多的人开始知道和了解TOC的时候,的时候,TOC又发展出用来逻辑化、系统化解决问题的又发展出用来逻辑化、系统化解决问题的思维过程思维过程(Thinking Process,即即
5、TP)。)。所以,今天的所以,今天的TOC,就象就象当年的当年的OPT在管理理念和软件两个方面共同发展一样,它在管理理念和软件两个方面共同发展一样,它既是面向产销率的管理理念,又是一系列的思维工具。既是面向产销率的管理理念,又是一系列的思维工具。第4页,本讲稿共39页第第2节节 OPT的目标的目标lOPT的主要贡献之一的主要贡献之一:财务指标:财务指标 作业指标作业指标l财务指标:财务指标:净利润净利润 投资收益率投资收益率 现金流量现金流量l作业指标:作业指标:产销率产销率产销率指单位时间内企业获取的利润额,产销率指单位时间内企业获取的利润额,是是OPT对企业目标实现程度的关键度量标准对企业
6、目标实现程度的关键度量标准 库存库存 运行费运行费第5页,本讲稿共39页企业目标企业目标 现在和将来都能赚钱现在和将来都能赚钱财务指标财务指标 净利润净利润 投资收益率投资收益率 现金流量现金流量作业指标作业指标 产销率产销率 库存库存 运行费用运行费用 制造周期制造周期第6页,本讲稿共39页第第3节节 OPT的主要概念的主要概念l瓶颈工序与非瓶颈工序瓶颈工序与非瓶颈工序 例:产品例:产品P经过经过A、B两道工序加工两道工序加工 原材料原材料 A B 市场市场 15件件/周周 20件件/周周 25件件/周周 瓶颈工序:指的是实际生产能力小于或等于生产负荷瓶颈工序:指的是实际生产能力小于或等于生
7、产负荷的资源。的资源。l关键资源网络和非关键资源网络关键资源网络和非关键资源网络第7页,本讲稿共39页产品装配产品装配部件装配部件装配部件装配部件装配关键资源网络关键资源网络非关键资源网络非关键资源网络瓶颈工序瓶颈工序产品产品原材料原材料零件零件工艺工艺路线路线第8页,本讲稿共39页第第4节节 OPT的九条原则的九条原则l平衡物流,而不是平衡生产能力平衡物流,而不是平衡生产能力l非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己的潜力决定的,而是由系统的约束决定的决定的,而是由系统的约束决定的l资源的利用资源的利用(Utilization)和活力和活力(Activati
8、on)不是同义语不是同义语l瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失损失l非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的第9页,本讲稿共39页(续)(续)l瓶颈控制了库存和产销率瓶颈控制了库存和产销率l转运批量可以不等于(在许多时候应该不等于)转运批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量加工批量l加工批量应是可变的,而不是固定的加工批量应是可变的,而不是固定的l排作业计划时应同时兼顾所有的约束,提前期排作业计划时应同时兼顾所有的约束,提前期是作业计划的结果,而不是预定值是作业计划的结果,而不是预定值第10页,本讲稿共39页第第
9、5节节 OPT的应用的应用OPT应用的五个主要步骤应用的五个主要步骤:1.辨别系统的约束辨别系统的约束2.决定如何开发系统的约束决定如何开发系统的约束3.使其他的工作服从于开发系统约束的使其他的工作服从于开发系统约束的决定决定4.提升系统的约束提升系统的约束5.如果约束被打破,再从第如果约束被打破,再从第1步做起。步做起。第11页,本讲稿共39页例:考虑如下图所示的生产过程。两个产品例:考虑如下图所示的生产过程。两个产品P和和Q,每周的需求量每周的需求量为为100件件P,50件件Q。售价分别为售价分别为P:¥:¥90/件,件,Q:¥:¥100/件。有件。有4个工作中心:个工作中心:A、B、C、
10、D,每个工作中心都有一台机器,每周每个工作中心都有一台机器,每周运行运行2400分钟。需要分钟。需要3种原材料,原材料的成本及加工路线见下种原材料,原材料的成本及加工路线见下表。求解利润最大的生产组合。表。求解利润最大的生产组合。资源每周工作时间(分钟)加工负荷/周可用时间/周负荷率/周 P QA15005002000240083B1500150030002400125C15002501750240073D10002501250240052第12页,本讲稿共39页P100件件/周周¥90/件件Q50件件/周周¥100/件件D10分钟分钟/件件B15分钟分钟/件件C5分钟分钟/件件D5分钟分钟/
11、件件A15分钟分钟/件件C10分钟分钟/件件A10分钟分钟/件件B15分钟分钟/件件外购件外购件¥5/件件RM1¥20/件件RM2¥20/件件RM3¥20/件件第13页,本讲稿共39页 应用应用OPT各步骤示例各步骤示例Step 1 辨别系统的约束。要辨别系统的约束,需要计算机器辨别系统的约束。要辨别系统的约束,需要计算机器的负荷,如上表,机器的负荷,如上表,机器B是瓶颈。如果要满足是瓶颈。如果要满足P、Q的每周的每周需求量,需求量,B需要另外需要另外25%的能力。的能力。Step 2 决定如何拓开系统的约束。决定如何拓开系统的约束。TOC是建立在系统的绩效是是建立在系统的绩效是由资源约束决定
12、的,因此由资源约束决定的,因此TOC主要是使资源约束对目标贡献主要是使资源约束对目标贡献最大化。拓开最大化。拓开B意味着,使在意味着,使在B上消耗的单位产品产出最大化。上消耗的单位产品产出最大化。如:如:产品PQ销售价格(元/件)90100材料成本(元)4540贡献(元)4560时间(资源B,分钟)1530贡献(元/分钟)32第14页,本讲稿共39页 所以,在生产所以,在生产QV之前应尽可能多地生产之前应尽可能多地生产P(即即100件)。件)。100件件P消消耗耗B的的1500分钟,剩下分钟,剩下900分钟用于分钟用于Q,只能生产只能生产30件件Q。Step 3 使其他的工作服从于开发系统约束
13、的决定。意思是使其使其他的工作服从于开发系统约束的决定。意思是使其他工作配合拓开系统的约束,如材料采购、工作中心排序等。他工作配合拓开系统的约束,如材料采购、工作中心排序等。Step 4 提升系统的约束。尽可能采取措施提高约束的绩效,如提升系统的约束。尽可能采取措施提高约束的绩效,如降低调整时间,采取预防维修等。或者,把贡献最低的产品放降低调整时间,采取预防维修等。或者,把贡献最低的产品放到最后安排,如上面对到最后安排,如上面对Q的处理。的处理。Step 5 如果约束被打破,再从第如果约束被打破,再从第1步做起。如:步做起。如:第15页,本讲稿共39页资源资源A成为约束,原来的约束成为约束,原
14、来的约束B已经被打破了。于是又返回已经被打破了。于是又返回到第一步。如果没有这一步,人们还以到第一步。如果没有这一步,人们还以B为约束控制系统运行,为约束控制系统运行,影响了进一步改进。影响了进一步改进。每周负荷的%资源A110.0资源B55.0资源C96.0资源D68.75假设市场对假设市场对P、Q的需求量上升了:每周分别为的需求量上升了:每周分别为132和和66件,件,而且通过努力,使用而且通过努力,使用B的单位时间也下降的单位时间也下降1/3,这时:,这时:第16页,本讲稿共39页lDBR系统系统 Drum-鼓点,鼓点,Buffer-缓冲器,缓冲器,Rope-绳子绳子 DBR系统是应用系
15、统是应用OPT另一个重要思想和工具。如另一个重要思想和工具。如图:图:ABFECD资源约束资源约束D绳子绳子R缓冲器缓冲器B第17页,本讲稿共39页DBR控制控制目的:使生产线的瓶瓶目的:使生产线的瓶瓶(constraint)之总产出之总产出率率(throughput)为最大为最大鼓鼓(rum):由瓶瓶決定的生产速率由瓶瓶決定的生产速率缓冲缓冲(Buffer):弥补不确定性使瓶瓶速率极大弥补不确定性使瓶瓶速率极大绳绳(Rope):从瓶瓶到最前制程从瓶瓶到最前制程(gate way operation)的沟通,用以調節投料速度,使瓶的沟通,用以調節投料速度,使瓶颈颈制程的速率极大制程的速率极大第
16、18页,本讲稿共39页l识别企业的真正约束(瓶颈)所在识别企业的真正约束(瓶颈)所在l基于瓶颈约束,建立产品出产计划基于瓶颈约束,建立产品出产计划l缓冲器的管理与控制缓冲器的管理与控制l平衡物料流平衡物料流l“推推”、“拉拉”并用并用第19页,本讲稿共39页案例案例:福特汽福特汽车车公司公司电电器分部器分部对对于福特汽于福特汽车车公司的公司的电电器分部来器分部来说说,他,他们们已想尽了所有他已想尽了所有他们们所知的所知的办办法来法来缩缩短生短生产产提前期,平均提前期,平均为为10.6天。他天。他们们去到去到日本取日本取经经,能学的地方都学了,回来便开始,能学的地方都学了,回来便开始实实施施JI
17、T,把提前把提前期减到了期减到了8.5天。可天。可这时这时日本又已日本又已经经把把这这个数字个数字压缩压缩到了到了8天。天。这这回福特公司回福特公司电电器分部器分部实实施了施了TOC,一年后提前期降至一年后提前期降至2.2天,天,这这个数字在以前是不可想象的,因个数字在以前是不可想象的,因为为每个零部件每个零部件总总有它的一段加有它的一段加工工时间时间。现现在在轮轮到日本人来向他到日本人来向他们们取取经经了。当然了。当然这这个改个改进进的的过过程程还还在在继续继续,今天福特公司,今天福特公司电电器分部已把提前期降至两个班次以内器分部已把提前期降至两个班次以内(即低于(即低于16个小个小时时)。
18、有人可能)。有人可能怀怀疑疑这这种种进进步是以其他方面的退步是以其他方面的退步步为为代价的,而事代价的,而事实实上,他上,他们们的的顾顾客需求增加了客需求增加了300,对对合理合理化建化建议议的采的采纳时间纳时间从从150天降至天降至10天,天,计计划提前期从划提前期从16天降至天降至5天又到天又到1天。他天。他们们的确的确实现实现了今天安排明天就投了今天安排明天就投产产。第20页,本讲稿共39页第第6节节 OPT,MRP,JIT的比较的比较一、一、TOC与与MRP II、JIT产产生背景比生背景比较较第21页,本讲稿共39页比较比较项目项目TOCMRP IIJIT市场市场需求需求产生初期面临
19、的是一产生初期面临的是一种内部生产能力不平种内部生产能力不平衡的情况,多应用于衡的情况,多应用于离散型生产环境。随离散型生产环境。随着经济环境向买方市着经济环境向买方市场过渡,来自企业外场过渡,来自企业外部的约束以及企业内部的约束以及企业内部的无形约束日益重部的无形约束日益重要起来,同时应用也要起来,同时应用也拓展到酿酒等流程型拓展到酿酒等流程型环境。环境。初期考虑采用初期考虑采用MRP MRP IIII的企业,大多处的企业,大多处于市场对产品种类于市场对产品种类的变化要求基本不的变化要求基本不大的情况。产品结大的情况。产品结构基本稳定、成品构基本稳定、成品类型少而组合件类类型少而组合件类型多
20、的企业,随着型多的企业,随着MRP IIMRP II向向ERPERP的拓展的拓展,亦逐渐面临产品,亦逐渐面临产品变化多,特别是多变化多,特别是多配置项的生产与市配置项的生产与市场要求。场要求。产生初期的社会产生初期的社会需求基本为多品需求基本为多品种、少批量。随种、少批量。随着市场的发展,着市场的发展,企业面临的市场企业面临的市场需求更加多样化,需求更加多样化,而产品的多样化而产品的多样化则为企业进一步则为企业进一步增强竞争力提出增强竞争力提出了挑战。因此大了挑战。因此大批量基础上的高批量基础上的高柔性是采用柔性是采用JITJIT生生产的大型企业所产的大型企业所面临的市场需求。面临的市场需求。
21、第22页,本讲稿共39页企企业业间协间协作作环环境境产产生初期,市生初期,市场场的多的多变变性已性已经经非常明非常明显显,生生产产能力的平衡能力的平衡实际实际上是做不到的,企上是做不到的,企业业转转向追求彼此向追求彼此间间物流物流的通的通畅畅无阻。随着全无阻。随着全球球经济经济的一体化的一体化发发展,展,各个企各个企业业都是供都是供销链销链上的一上的一环环,当某个薄,当某个薄弱的弱的环节给环节给企企业带业带来来不通不通畅时畅时,企,企业业就要就要设设法突破法突破这这一瓶一瓶颈颈。MRP II系系统统是在是在整个社会整个社会处处于一个于一个比比较较完善、完善、规规范的范的市市场环场环境下(以美境
22、下(以美国国为为代表)代表)产产生与生与推行的,企推行的,企业间业间不不强强调调密切的密切的协协作关作关系,但一般都遵循系,但一般都遵循一套一套规规范的市范的市场场运运作程序,如合同作程序,如合同执执行行规规范、范、财务财务往来往来规规范、运范、运输输管理管理规规范、生范、生产协产协作作规规范范等等。等等。产产生初期正生初期正处处于社于社会会资资金与需求都不金与需求都不足的情况,整个社足的情况,整个社会基本上采用分会基本上采用分级级协协作的方式展开密作的方式展开密切合作,而未采用切合作,而未采用完全自由的市完全自由的市场竞场竞争方式争方式进进行社会分行社会分工,在此基工,在此基础础上建上建立了
23、立了JIT的合作配的合作配合关系。随着合关系。随着经济经济的的发发展,整个社会展,整个社会的企的企业间协业间协作氛作氛围围正日益加正日益加强强第23页,本讲稿共39页企企业业内人内人员协员协作作环环境境当当时时企企业间业间多是部多是部门门林立,管理者从局部林立,管理者从局部利益出利益出发发,往往忽,往往忽视视企企业业整体的目整体的目标标。企。企业间业间迫切需要一套中迫切需要一套中间间管理指管理指标标,把日常,把日常管理决策与企管理决策与企业业整体整体目目标联标联系起来。系起来。90年年代知代知识经济识经济社会的特社会的特点日益凸点日益凸现现,创创新成新成为为持持续续性的集体行性的集体行为为,强
24、强调调借助科学的管理借助科学的管理工具工具进进行共同管理决行共同管理决策。策。源于西方的个人主源于西方的个人主义环义环境,企境,企业业内部内部与外部一与外部一样样强强调竞调竞争,企争,企业业的人事管的人事管理以建立公平理以建立公平竞竞争争的制度的制度为为目目标标。企。企业业的内部管理多的内部管理多处处于于严严格的控制下,格的控制下,业务业务运作运作强强调调集集权权,即在企即在企业业高高层层强强有有力的控制之下,力的控制之下,员员工展开自由工展开自由竞竞争因争因此此MRP II倾倾向于向于集集权权式管理。式管理。起源于起源于东东方的文化方的文化环环境,具有境,具有较较强强烈烈的集体的集体观观念,
25、念,较较西西方更重方更重视视社会以及社会以及团团体体对对个人的个人的长长期期评评价。同价。同时时建立社建立社会半会半强强制性的制性的终终身身雇佣制度,使企雇佣制度,使企业业内部能内部能够产够产生非常生非常和和谐谐的合作氛的合作氛围围。企企业业的的组织组织机构与机构与人事制度也有效地人事制度也有效地确保了内部合作关确保了内部合作关系的系的维维持。持。第24页,本讲稿共39页生生产产专专业业化化技技术术市市场场的波的波动动已已经经相相当当频频繁,繁,这这种多种多变变性要求企性要求企业业向柔性向柔性化化发发展,企展,企业业生生产产中每道工序在中每道工序在库库存存水平、批量大小、水平、批量大小、提前期
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- 生产 运作 管理 第十
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