导图社区 第11讲 瓶颈管理约束理论(TOC)《生产运作管理》
《生产运作管理》第11讲 瓶颈管理约束理论(TOC);瓶颈的因素、管理方法和实践,约束理论(toc)的生产计划方法DBR系统的运用。业务流程再造BPR的原则和方法等。
编辑于2023-04-27 12:50:46 广东第11讲 瓶颈管理/约束理论(TOC)
瓶颈管理/约束理论(TOC)的基本思想和方法
瓶颈管理/约束理论(TOC)的基本思想和方法
约束理论的由来
瓶颈管理
也称约束理论 (Theory of Constraints,TOC)
是以色列物理学家高德拉特 (Eliyahu M. Goldratt) 从“最优生产技术 (Optimal Production Technique,OPT) ”发展形成的理论。
最优化生产技术(OPT)及其九条原则
这九条原则集中地反映了OPT的指导思想及运行机制, 它是实施OPT的基石。
第一条原则:追求物流的平衡,而不是能力的平衡。
追求能力平衡是为了使企业的生产能力得到充分利用。
而多品种生产企业,其市场需求时刻变化,难以做到生产能力平衡,即使做到,也会与市场需求脱节。
因此,企业内部应追求物流过程的平衡 (即同步化) ,即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。
第二条原则:在瓶颈资源上损失1小时,就使整个系统损失1小时。
(瓶颈) 瓶颈资源
是指实际生产能力小于或等于生产负荷的资源,亦即限制整个生产运作系统生产率的薄弱环节。
这一类资源限制了整个企业出产产品的数量。 其余的资源则为非瓶颈资源。
瓶颈工序及其以后的资源集合称为瓶颈资源网络,其余的资源组成的网络称为非瓶颈网络。
使瓶颈资源达到最大产出量的措施
在瓶颈工序前设置质量检查站,保证投 入瓶颈工序的工件100%是合格品;
在瓶颈工序前设置缓冲环节,使瓶颈资 源不受前面工序生产率波动的影响;
适当加大生产批量,以减少瓶颈资源的 设备调整次数;
减少瓶颈工序中的辅助生产时间,以增 加设备的基本生产时间。
第三条原则:非瓶颈资源的利用程度不由其本身决定,而由瓶颈资源的能力决定。
系统的约束就是瓶颈
因为系统的产出是由所能经过的瓶颈工序的产出量决定的,即瓶颈工序制约着有效产出(Throughput)率/产销率。
非瓶颈工序的负荷决定于通过瓶颈工序的产出量。
第四条原则:在非瓶颈资源上节省时间是没有意义的。
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) 之外,还有闲置时间。节约一个小时的生产时间,将增加一个小时的闲置时间,而并不能增加系统的有效产出。
第五条原则:为了提高整个系统的产出量,保证瓶颈资源满负荷工作,系统中应设置缓冲环节。
缓冲环节应设置在瓶颈工序之前,以及与通过瓶颈工序的物流相关的装配工序之前。
第六条原则:对瓶颈工序的前导工序和后续工序应采用不同的计划方法。
为了使工件不在瓶颈工序前过多地积压和在瓶颈工序后能迅速成套,对于瓶颈工序之前的工序按拉动 (Pull) 方式编制计划,而对瓶颈工序之后的工序则按推动 (Push) 方式编制计划。
第七条原则:根据不同的目的分别确定合理的运输批量和加工批量。
确定加工批量的大小应考虑资源的合理利用 (减少设备的调整次数) 和合理的在制品库存 (减少资金积压和在制品库存费用) 。
对于瓶颈资源,为提高其有效能力,常采用较大的加工批量。
但是送往瓶颈工序的工件是以较小的运输批量分批到达的,这样就可以减少工件在工序间的等待时间,减少在制品积压。 同时,为了减少生产中的在制品量,在非瓶颈工序上则采用较小的加工批量。
第八条原则:批量的大小可根据实际情况动态地变化。
为实现物流平衡,减少生产运作过程中的等待与积压,最优生产技术系统不采用固定的加工批量与运输批量。
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同的加工批量,在不同的工序间传送时可以采用不同的运输批量。
批量的大小可根据实际需要动态决定。
第九条原则:不采用固定的生产提前期,用有限能力计划法编制生产进度计划。
物料需求计划
按预先确定的生产提前期,用无限能力计划法编制生产进度计划。
当生产提前期与实际情况出入较大时,所得进度计划就会脱离实际,难以付诸实施。
最优生产技术
不采用固定的生产提前期,而考虑计划期内的资源约束,用有限能力计划法按一定的优先规则编制生产进度计划,所得进度计划可实施性好,且经过了一定的优化。
但计划编制的工作量较大,计划的时间跨度不宜太长。
瓶颈管理的内涵与基本思想
瓶颈管理 (TOC)
是关于进行改进和如何最好地实施这些改进的一套管理理念和管理原则。
它把企业在实现其目标的过程中存在的或潜伏的制约因素称为“瓶颈”或者“约束” (Constraint) ,通过逐个识别和消除这些“瓶颈”,使得企业的改进方向和改进策略明确化,从而达到帮助企业更有效地实现其目标的目的。
瓶颈管理的基本思想
将所管理的对象抽象成一条链条,任何链条都至少存在一个薄弱环节即瓶颈或系统的约束,薄弱环节决定了链条最终的承载量 (即系统的有效产出) ,是系统 (链条) 进一步提升产出水平 (链条的承载量) 的制约因素, 因此,系统管理的关键是管理系统中最薄弱的环节,系统的一切优化都应该围绕系统的最薄弱的环节进行
制约因素及其作用
瓶颈管理 (或称约束理论) 中非常重要的概念就是制约因素,或者叫约束。
对制约因素的管理是约束理论 (TOC) 的重要组成部分。
“制约因素”或“约束”,就是制约整个系统产出水平的那些因素或要素。
制约因素的作用
任何系统都是由多个相互联系、相互依赖的因素组成的有机整体。
对系统的正常运行而言,每个因素都是不可缺少的,都发挥着其他因素难以替代的作用。
制约因素对每一个系统来说都是客观存在的,不存在没有制约因素的系统。
一个系统由多个因素组成,制约因素往往是极少数,有时甚至是一个。
制约因素的分类
有形制约因素和无形制约因素 (否以物质形态表现 )
内部制约因素和外部制约因素 (来源)
资源 (Resources) 约束、市场 (Markets)
约束和政策 (Policies) 约束 (作用)
瓶颈管理/约束理论(TOC)的应用
瓶颈管理的五步工作法
高德拉特提出了一套应用程序——五步工作法,用于识别约束 (瓶颈) 和解除约束。
五步工作法的程序很简单,
首先将生产系统内生产环节 (工序) 划分为瓶颈环节 (制约环节) 和非瓶颈环节;
然后按瓶颈环节的生产能力组织生产,非瓶颈环节的生产安排服从和保障瓶颈环节的生产,针对瓶颈环节,采取措施改善生产系统。
五步工作法的基本步骤
第一步,找出生产系统的制约环节/瓶颈。
第二步,决定如何挖掘制约环节/瓶颈的生产潜力。即充分利用制约环节/瓶颈的生产能力。
第三步,使生产系统中所有其余环节服从第二步中的挖潜决定。
第四步,提升制约环节的能力。
第五步,若现有制约环节/瓶颈解除,则回到第一步,否则扩大制约环节/瓶颈的生产能力。
五步工作法的应用实例
约束理论(TOC)的生产计划与控制方法——DBR系统
DBR(Drum-Buffer-Rope)系统是TOC生产计划的核心。
DBR是击鼓(Drum)—缓冲器(Buffer)—绳子(Rope)的简称。
借用三者来作比喻,
将击鼓比作制约环节(如瓶颈工序)的处理速度 (步行速度) ,
缓冲比作最大限度地运用制约环节在时间上的宽裕或在数量上的宽裕(如库存缓冲),
而绳子则是防止击鼓在其他因素影响下过多超出制约环节的处理速度的控制器。
业务流程再造(BPR)
业务流程再造产生的背景
20世纪80年代以后,美国企业受到了来自日本、德国等国家企业的巨大挑战,在汽车、电子等领域逐渐失去了其竞争优势。于是,美国的学术界和企业界纷纷研究日本企业成功的经验,寻找对策。
业务流程再造的内涵与特征
流程
简单地说,就是人们做事情的顺序。
业务流程再造
就是“对企业的业务流程进行根本性的再思考和彻底性的再设计, 以便在衡量绩效的重要指标如成本、质量、服务和效率等方面取得显著的改善”。
基本特征
流程(Process)
根本性(Fundamental)
彻底性(Radical)
显著性(Dramatic)
业务流程再造的原则
以顾客为导向
以流程为中心
以人为本的团队式管理
以信息技术为手段
业务流程再造的内容
从业务流程再造涉及的要素来看
人的重构
技术的重构
组织架构的重构
企业文化的重构
从业务流程再造涉及的层次来看
理念再造(BIR)
流程再造 (BPR)
组织再造(BOR)
业务流程再造的实施