第九章__OPT

null第九章 最优生产技术 Optimized Production Technology第九章 最优生产技术 Optimized Production Technology第一节 OPT的提出第一节 OPT的提出时间——70年代末期 人物——以色列的物理学家 ------- Eli Goldratt （埃利·格特拉特）博士提出。 提高企业产出率 理论依据：资源约束理论(TOC) Theory of ConstrainTOC的形成历史和发展现状TOC的形成历史和发展现状约束理论根植于OPT（原指最优生产时刻表：Optimized Production Timetables,后指最优生产技术：Optimized Production Technology）。OPT是Goldratt博士和其他三个以色列籍合作者创立的，他们在1979年下半年把它带到美国，成立了Creative Output公司。 接下去的七年中，OPT有关软件得到发展，同时OPT管理理念和规则（如"鼓－缓冲器－绳子"的计划、控制系统）成熟起来。Creative Output公司的发展几起几落，后关闭。OPT的软件所有权转让给一家名为Scheduling Technology Group的英国公司。1986年后半年，Goldratt博士和Robert E. Fox共同创立Goldratt研究机构，经过十年发展演进出我们今天所知的TOC。nullTOC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TOC的书引起了读者的广泛兴趣和实施这套理念的热情。TOC最初被人们理解为对制造业进行管理、解决瓶颈问题的方法，后来几经改进，发展出以“产销率、库存、运行费”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. 1991 年，当更多的人开始知道和了解TOC的时候，TOC又发展出用来逻辑化、系统化解决问题的"思维过程"（Thinking Process, 即TP）。所以，今天的TOC，就象当年的OPT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。 第二节 OPT的目标第二节 OPT的目标OPT的主要贡献之一 ：财务指标  作业指标 财务指标： 净利润 投资收益率 现金流量 净利润（NP，Net Profit）：表示一个企业赚多少钱的绝对量，进利润越高的企业，其效益越好； 投资收益率（ROI，Return on Investmengt）：表示一定时期的收益与投资的比。当两个企业投资大小不同时，单靠净利润是无法比较他们收益的好坏的； null现金流量（CF,Cash Flow）：表示短期内收入和支出的钱。没有一定的现金流量，企业也就无法生存下去。 这三个财务指标不能直接用于指导生产，需要一些作业指标作桥梁。如果这些作业指标好，以上三个指标就好，则说明企业赚钱。 根据OPT观点，在生产系统中，有如下三个指标：null作业指标： 产销率 库存 运行费 产销率（Throughput）—按OPT的规定，它不是一般的通过率或产出率，而是指单位时间内生产出来并销售出去的量，即通过销售活动获取金钱的速率。生产出来但未销售出去的产品只是库存。该指标是OPT对企业目标实现程度的关键度量标准； null库存（I,Inventory）：库存是一切暂时不用的、用于将来目的的资源。它不仅包括为满足未来需要而准备的原材料，加工过程的在制品和一时不用的零部件，未销售的成品，而且还包括扣除折旧后的固定资产。库存占用了资金，产生机会成本及一系列维持库存所需的费用。 运行费（OE，Operating Expenses）:是生产系统将库存转化为产销量的过程的一切花费，包括所有的直接费用和间接费用。null 按照OPT的观点，用这3个指标就能衡量一个生产系统。如果从货币角度考虑，T是要进入系统的钱，I是存放在系统中的钱，OE是将I变成T而付出的钱。作业指标与财务指标的关系作业指标与财务指标的关系T增加，I和OE不变或OE减少，T和I不变，这两种情况三个财务指标都将增加； I减少时的情况如下： I降低使库存投资减少，当T不变时，ROI将提高。同时，I降低可以加快资金周转，使CF增加。但是，I降低，T和OE不变时，NP却不会改变，因而能否使企业赚钱还不清楚。 通常，I降低可以导致OE减少，将导致三个财务指标都增加。通过降低I来减少OE的作用是随着I降低的程度而弱的。null当I较高时，减少I可以明显减少维持库存费，从而减少OE。然而，当I降低到一个较低水平时，再继续降低，则对减少OE作用不大。 基于此，为什么一些公司在已达到世界上最低的库存水平之后仍然要尽力继续降低库存？null原因：降低库存还能缩短制造周期。缩短制造周期是提高企业竞争能力的一个重要因素。缩短制造周期，对于缩短顾客的订货提前期，提高对顾客订货的响应性以及争取较高的价格都有很大的作用。于是，制造周期的缩短导致市场占有率的增加，从而导致未来的产销量的增加。null第三节 OPT的主要概念第三节 OPT的主要概念 任何一个制造组织都可以看作是将原材料转化为产品的系统。在这个系统中，制造资源是关键的部分。通常，制造资源指的是生产产品所需的机器设备、工人、厂房和其他固定资产等。 按照通常的假设，在设计一个企业时，可以使生产过程中个阶段的生产能力相等，既达到能力的平衡。但这只是一种理想状态。因为，生产是一个动态的过程，需求随时都在变化，使得能力的平衡在实际中做不到的。因此，在生产过程中必然会出现有的资源负荷过大，成为卡 “脖子”的地方，即变为瓶颈。（瓶颈资源的数目一般小于5个）null瓶颈工序与非瓶颈工序 例：产品P经过A、B两道工序加工 原材料 A B 市场 15件/周 20件/周 25件/周 瓶颈（瓶颈资源）：指的是实际生产能力小于或等于生产负荷的资源，这一类资源限制了整个生产系统的产出速度。其余的资源则为非瓶颈资源。 关键资源网络和非关键资源网络null关键资源网络是由瓶颈工序开始一直到最终装配工序的路线及其相关边缘节点组成的网络。其他的工序则组成非关键资源网络。 为了尽可能使关键资源网络的利用率达到最高水平，一般会在关键资源网络与非关键资源网络交界的地方设置安全缓冲库存。null第四节 OPT的九条原则第四节 OPT的九条原则平衡物流，而不是平衡生产能力 OPT主张在企业内平衡物流，认为平衡能力实际是做不到的。因为波动是绝对的，市场每时每刻都在变化，生产能力总是相对稳定的。一味追求做不到的事情将导致企业无法生存。所以必须接受市场波动及其引起的相关事件这个现实，并在这种前提下追求物流平衡。所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同步。null 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 资源的利用(Utilization)和活力(Activation)不是同义语 瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失 非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的null瓶颈控制了库存和产销率。 转运批量可以不等于（在许多时候应该不等于）加工批量。 加工批量应是可变的，而不是固定的。 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。 第五节 OPT的应用第五节 OPT的应用OPT应用的五个主要步骤: 1、辨别系统的约束; 2、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决定; 4、提升系统的约束; 5、如果约束被打破，再从第1步做起。null例：考虑如下图所示的生产过程。两个产品P和Q，每周的需求量为100件P，50件Q。售价分别为P：￥90/件，Q：￥100/件。有4个工作中心：A、B、C、D，每个工作中心都有一台机器，每周运行2400分钟。需要3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。null 应用OPT各步骤示例 应用OPT各步骤示例Step 1 辨别系统的约束。要辨别系统的约束，需要计算机器的负荷，如上表，机器B是瓶颈。如果要满足P、Q的每周需求量，B需要另外25%的能力。 Step 2 决定如何拓开系统的约束。TOC是建立在系统的绩效是由资源约束决定的，因此TOC主要是使资源约束对目标贡献最大化。拓开B意味着，使在B上消耗的单位产品产出最大化。如：null所以，在生产Q之前应尽可能多地生产P（即100件）。100件P消耗B的1500分钟，剩下900分钟用于Q，只能生产30件Q。 Step 3 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。 Step 4 提升系统的约束。尽可能采取 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 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到最后安排，如上面对Q的处理。 Step 5 如果约束被打破，再从第1步做起。如：null资源A成为约束，原来的约束B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B为约束控制系统运行，影响了进一步改进。假设市场对P、Q的需求量上升了：每周分别为132和66件，而且通过努力，使用B的单位时间也下降1/3，这时：nullDBR系统 Drum----鼓点，Buffer----缓冲器，Rope----绳子 DBR系统是应用OPT另一个重要思想和工具。如图：ABFECD资源约束D绳子R缓冲器BDBR控制DBR控制目的：使生产线的瓶颈(constraint)之总产出率(throughput)为最大． 鼓(Ｄrum)：由瓶颈決定的生产速率． 缓冲(Buffer)：弥补不确定性使瓶颈速率极大 （提前） ． 绳(Rope)：从瓶颈到最前制程(gate way operation)的沟通，用以调节投料速度，使瓶颈制程的速率极大．（使库存最小）null意义： 识别企业的真正约束（瓶颈）所在； 基于瓶颈约束，建立产品出产计划； 缓冲器的管理与控制； 平衡物料流； “推”、“拉”并用。案例:福特汽车公司电器分部案例:福特汽车公司电器分部对于福特汽车公司的电器分部来说，他们已想尽了所有他们所知的办法来缩短生产提前期，平均为10.6天。他们去到日本取经，能学的地方都学了，回来便开始实施JIT，把提前期减到了8.5天。可这时日本又已经把这个数字压缩到了8天。这回福特公司电器分部实施了TOC，一年后提前期降至2.2天，这个数字在以前是不可想象的，因为每个零部件总有它的一段加工时间。现在轮到日本人来向他们取经了。当然这个改进的过程还在继续，今天福特公司电器分部已把提前期降至两个班次以内（即低于16个小时）。有人可能怀疑这种进步是以其他方面的退步为代价的，而事实上，他们的顾客需求增加了300％，对合理化建议的采纳时间从150天降至10天，计划提前期从16天降至5天又到1天。他们的确实现了今天安排明天就投产。