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用TOC理论提高生产制造的竞争力,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,The Race,The Race is about our standard of living and how we can increase it. Today, we are facing a real threat in the Western World that the opposite will happen. This companion book to Eli Goldratt and Jeff Coxs underground bestseller, The Goal, is help reverse this situation These two books have given rise to Goal Circles and Race Circlesexcellent first steps in beginning a process of ongoing improvement. The Race Eliyahu M. Goldratt and Robert E. Fox North River Press, 1986,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,1.美国制造业丧失的优势地位,1970，钢铁,有色金属及纤维制造业，日本,韩国 1975，家用电器，日本,韩国 1980，汽车，日本,韩国 1985，电子产品，日本,韩国,台湾 1990，?航空航天 1995, 化学,制药工业* 2000，计算机硬件* 2010, 软件*,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,2. 竞速之一：质量推动力,1970之前,关注产量,缺陷率10% 1970-1980,关注不合格品,缺陷率10% 1980-1985,口号是”质量第一”,缺陷率1% 1985-1990,零缺陷运动 2000-2005, Six Sigma缺陷ppm 不仅仅是质量改进的速度要求 *zjmche增加的内容,3.竞速之二：产品生命周期,1970, 十年以上 1975, 数年 1980, 一两年 1985, ？ 1990后, 人类社会普遍进入快速消费的时代* 芯片业的摩尔定律，18个月，能力加倍，价格减半 手机生产周期以数月计 仅中国2006年，推出新汽车车型高达130个，平均每3天一种车型,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,4.竞速之三：自动化工厂,1970传统机器设备 1975数控设备 1980计算机控制单元生产设备 1985半自动工厂 1990CIMS 2000实时ERP,5竞速之四：物流速度,1950，定购点方法 1965，mrp物料需求计划 1975，闭环的mrp 1980, MRPII 制造资源计划 1985，同步生产技术，JIT 1990，ERP 2000，供应链管理,6.竞速之五：库存周转次数,1980年以前 25年 1980 520 年 1985， 有些公司可达 3080 年有些日本公司达100 年 今后，有些公司可能是负库存周转率 库存周转率年销售额（平均库存金额） 负库存周转率意味着物品周转如此之快，当公司收到应收帐款时，应付的原料款尚未付出，平均库存金额为负值。,7.小结：竞争的速度在指数上升,如何更有竞争力？ 有限的时间没有足够的时间等待 有限的资源尤其是管理资源 有限的资金不允许进行有风险的试验 怎么办？ 引入“先进的”管理理念与工具？,8.从何入手？,新技术新理念层出不穷 成组技术（Group Technology) CIM计算机集成制造技术 SPC统计过程控制 Zero Inventory零库存 JIT Factory of the Future 未来工厂 ZD零缺陷 如何在时间资源资金限制下选取真正适用的技术？ 先需要回答：竞速的目标是什么？,9.竞速的目标是,更好的客户服务 更大的市场份额 低成本 高质量 生存下去,在竞速中赢!,不论在当前 及以后都能 ”挣钱”!,目标如何量化？,财务底线三个指标,10. 目标是“挣钱”可如何测量?,净利润 (绝对值),投资回报率 (相对值),现金流 (存活的条件),联系这三者的桥梁是什么?,生产及管理活动,在生产单位,常采用成本作为衡量标准,11.使用成本作桥梁,有裂缝吗?,工厂通常使用成本 (+直觉)的管理方法 工厂通常有完备的成本控制系统。 经理通常依靠直觉绕开成本控制的要求，作出他们认为“对”的决策，例如： 经济批量计算结果是46，经理会取整为50。 投资回收期要求是3年，可照样有78年回收期的项目得到批准与执行，因为“很重要” 接受成本计算认为不可行的客户订单， 因为客户很重要。 这样去应付无处不在的竞争,足够好吗?,12.成本控制阻碍了更好的质量,例如，仅用成本作如下决策:,显然，从成本分析的角度，我们无法认为将不合格品从1降到0.5%在财务上可行,但问题的另一方面是, 在竞争的态势下,生产有缺陷的产品不仅是浪费原材料与人力, 更可怕的是最终将失去市场 我们每天高喊的”质量第一”的口号也将是一句空话. 成本控制的概念对我们过去的帮助很大, 但面对日益增强的竞争,则力不从心,13.成本控制阻碍了加快库存周转,例如，仅用成本作如下决策:,需要更全面的新联系三个财务底线的方法,14.更好的全局营运指标,成本概念必须由全局的营运指标取代! 有效产出-库存-营运费用 有效产出(T):系统通过销售产生金钱的速度 库存(I):系统的投入,用以购买所有将被出售的货物 营运费用(OE):系统用以将库存转换为有效产出的开支. 对于工厂具体化为. T:产品通过销售产生金钱的速度, 如果产品已生产,但没有售出,则不能视为T. I:包括货物库存,机器设备,建筑物等, 但在货物库存计算上,不包括直接人工成本及管理费用的增值部分 OE:公司停工时仍须要支付的所有费用.,15. T-I-OE对财务底线的直接影响,Throughput 有效产出,Inventory 库存,Operation Expense 营运费用,Net Profit 净利,ROI 投资回报率,Cash Flow 现金流,16.库存对财务底线的间接影响,传统的观点: 降低库存可以降低营运费用,如仓贮费用,存货利息,搬运, 过期货物损失等. 降低库存并不能直接增加净利,而是通过降低营运费用这一渠道. 与质量及库存周转率改进类似(见12及13), 当库存降低至一定水平时, 收益便不再明显. 可是, 精明的日本人为何强调”零库存”, 并将库存视为生产过程中的”万恶之源”?!,17:库存观点谁正确?,也许是日本人“零库存”! 日本的竞争优势的六个方面 更好的产品 质量 工程设计 更低的价格 高的利润空间 低的单位投入 更快的响应 及时交货情况 更短的许诺交货时间,18.降低库存能提高六方面竞争优势!,更好的产品 1.质量 2.工程设计 更低的价格 3.高的利润空间 4.低的单位投入 更快的响应 5.及时交货情况 6.更短的许诺交货时间,19.高库存的情形,天马行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,20.低库存生产的情形,大批量生产库存曲线,21.质量(产品:质量),日本的质量,主要归功于Dr. Deming Deming的思想可归结为一句话: 质量控制应当检验生产过程,而不是最终产品! 日本在Deming教导之一,对质量管理态度的根本转变 出现质量问题, 不是加快替换产品的生产,而是找出根本原因,并消除之 不合格品的价值在于人们有机会去发现过程的缺陷,并永消除. 去曝露不合格品,而不是隐瞒不合格情况. 质量和库存又有什么关系?,22.低库存引出高质量,缺陷要在两个月后方能发现! 发现根本原因的机会渺茫!,缺陷在运作过程中发现! 并有机会验证改进后的效果,23. 工程设计与库存有关系吗?,工程设计的目的是改进产品(设计新产品) 工程设计可提高竞争力 产品具有最新的功能与特点(时尚.) 成为市场的领先者, 与低库存有关吗?,24. 低库存加快引进新产品的速度,改进的产品要在两个月后方能进行生产!,改进的产品在两周内就能进行生产!,25. Murphy定律影响高利润空间,产品价格对竞争优势的影响是不言而喻的,有高利润空间的公司更有选择低价格的灵活性,或者可比竞争对手有更多的投入在产品设计,销售,广告上. 计划中的利润率常常被Murphy定律吃掉.在工厂中坏事总会在最坏的时间内发生. 无论计划有多好, 总会出现加班加点才能发货的情形 出现”月末综合症”, 常常是一半的订单在月末的几天集中发货 昂贵的加急运费及其它非计划活动,使利润空间缩水. Murphy定律, 真正的麻烦?抑或只是借口? 还是因为高库存的原因?,26. 加班工作的原因高库存,工厂得考虑加班加点才能完成订单,工厂的生产交货期比承诺交货期短,无须安排加班,如果销售部门必须向客户承诺在3个月内交货1000单元,1 2 3 4 月,1 2 3 4 月,27. “月末综合症”导致单位投入上升,“月末综合症”的表现 为保证当月出货量指标的完成, 月末通常是出货的高峰. 月末产能负荷常常高于平时 经常安排月末的加班. 常见的抱怨 我们不能完成当月计划! 最后生产单元又遇到一个负荷高峰! 每月都是如此! 我们需要买更多的设备.,28.高库存=过量的设备,空间及投入,最后工序长时间外于高负荷, 及时交货的压力可能会迫使工厂考虑增加设备.增加的设备在多数时候又会闲置,最后工序的负荷得到较好的分摊, 无须额外的投入,1 2 3 4 月,1 2 3 4 月,29.按期交货率不在工厂控制范围内?,常见的两个借口 不能如期交货是我们的供应商不可靠! 不能如期交货是我们的客户总在改变念头! 提高及时交货率的解决方案也许就在工厂内减少在制品库存!,30.低库存更精确预测的关键因素!,生产按猜测进行, 生产在过量库存或延误交货中振荡前行,生产调整更具灵活性,1 2 3 4 月,1 2 3 4 月,31.更短的交货期生存的关键之一,JIT运动的兴起 合同交货期的压力 比竞争对手提前交货的能力,能带来好的价格 更短的交货期总需要高库存吗?,32.库存水平与生产交货期是一回事,生产交期与在制品库存成一定比例关系 成品库存与生产交期成一定比例关系,1 2 3 4 月,1 2 3 4 月,33. 库存与将来的有效产出的关系,Throughput 有效产出,Inventory 库存,Operation Expense 营运费用,Net Profit 净利,ROI 投资回报率,Cash Flow 现金流,公司的竞争优势,库存影响将来的销售!(有效产出)质量改进,新产品推出, 及时交货,库存间接影响着营运费用,34.实际运作对库存控制常重视不够?,短期行为当月业绩 对不能如期交货的担心, 少量的延期交货可能导致工厂利润为负. “手中有粮,心中不慌” 缺少相关的方法与工具 降低库存的金钥匙是同步生产! 什么是同步生产,35.同步生产的概念,同步是按照市场需求, 在工厂中不同生产中心,快速平滑移动物料的一种系统化的方法. 日本人常用河流来形象的比喻, 物料要向水一样在工厂中流动,没有堤坝及暗礁. 更形象的是用行军队伍进行同步生产的类比 找到一种可形象表达问题的比拟方法 找出比拟方法的解决方案 将解决方案实际应用到工厂中 检查解决方法的可行性,36. 模型:队伍的分散长度=库存,行进队伍的分散长度表示库存(WIP),最后一人行走的路程才是有效的成品产出,未完成的路程表示待处理的原料,37. 方法1:重新排序, 最慢在前,将速度最慢的兵士放在最前面, 并根据速度快慢依次排列,最快的排在最后 当队列散开时, 排在后面的更壮硕的兵士可依靠其过人的体力赶上队伍 队伍可更紧密地行走在一起, 但整支队伍的速度由排在最前面的,最慢的兵士控制 这个解决方案可应用到实际工厂中会怎样,38. 方法1:好主意!但开销太大,将上面的方案用于工厂, 则需要重新构建工厂,将处理量最小的(瓶径)单元放在第一道工序,处理量较大的工序按次序置于后面. 这样,任何因波动引发的中间库存的增加, 将迅速地被后续工序过剩的产能所消化. 这是在工厂中实际可行的解决方案吗? 工厂布置,投资,带来的混乱 以后产品有改变怎么办, 再一次重新布置? 也许, 仅仅在设计新工厂时能起上作用. 更好的解决方案,39. 方法2:鼓手与高声喝斥的班长,跟上队伍 #$%,咚,咚.,在队伍的前面放置一鼓手, 用鼓声控制队伍行进的步伐 班长看到有人距离拉开时,立即高声催促, 鼓手根据班长的喝斥控制击鼓的节奏 队伍行进的速度仍是由最慢的兵士决定. 鼓点的节奏也让更壮硕的兵士无法走得更快,即使他有能力这样做.,40. 工厂实际: 被带戴上耳塞的兵士,工厂内的鼓手与喝斥着的班长 鼓手:计算机辅助的物料管理系统.生产计划决定何时采购与处理物料, 在何时/何量经过不同的生产处理工序 喝斥着的班长: 任何跟催人, 主管,经理,厂长实际生产常常落后于计划,需要不停地跟催, 才可准时交货. 实际效果如何? 如果一个指挥官让兵士带上耳塞, 让他们听不到鼓点, 然后每个兵士尽最大努力前进，会有什么结果？ 很愚蠢？回头看一看工厂中的生产经理，大多数时刻，他们就是这样的指挥官（让每一工序发挥最大产能），因为他们的座右铭是： 让哪些工人一直忙碌着总比闲着要好！,41.一直忙碌的工人,工厂通行的逻辑如果工人无事可做，哪就找点事让他做！ 关注效率，奖金及计件工资会让工人听从鼓点吗？ 你与给兵士戴上耳塞的指挥官又有什么区别呢？,42. 处处高效可能是坏事,最慢的工序勉强赶上需求,有过剩产能 的较快工序,过量的 中间库存,装配线,成品 销售,43.工人们能跟上鼓点吗?,在工厂中按什么节奏敲鼓？基于不切实际的假设？ 无限的产能 预先确定的交货期 固定不变的批次能力 “鼓手喝斥”的方法初看起来象是一个好的解决方案，但经仔细研究后，它连勉强满意的水准者达不到。 让我们继续下一个方案，一个初看之下，激进而不近人情的方案,44. 用绳子把兵士们挨个拴起来！,用绳子兵士连起来, 绳子的长度将是最长可能散布长度! 这个看上去简单得有点愚蠢的方法是实际工厂应用中取得了极大的成功! Henry Ford发明的装配流水线物理的“绳子”，揭开了大规模工业生产的序幕，极大的提高了美国的生产生活水平丰田的Kanban系统逻辑的“绳子”，丰田生产方式改变了日本，日本工业击败了美国,45. 福特流水线与丰田方式的共同点,预设的缓冲使之发挥作用 共同点是机制中均有预设的缓冲绳子并不是紧紧将人缚住(哪样将无法行动),而是宽松的连着(缓冲区), 这样, 可以允许人(生产中心)有一定的自由度. 福特流水线的缓冲是两个装配中心间传送带上的空间, 而丰田方式是两个装置中心间物料传送箱上的需求数量,最大需求数量已被预选确定. 不论是福特还是丰田, 给工人的基本指令是:”当缓冲区满时,停止生产!” 工作可以同步进行，库存降低，但. 任何大的扰动可能导致全线停工* 按丰田的解释,全线停工并非全部是坏事,这样可以迫使工厂找出并消除大扰动的根本原因,从根本上避免较大的扰动,这样生产与质量的稳定性才会有本质的、革命性的提高zjmche注,from “The Toyota Way”,46. 以防万一的方式,Just-In-Case 以防万一的方式：原料按工序1的产能发放，不希望任一工序能力闲置。高库存看上去可在万一发生问题是还能保证交货。 结果：高库存，保证当前短期的有效产出，将来的有效产出处理危险之中,原料 工序1 工序2 。 工序N 成品,47 Just-In-Time 丰田方式,Just-In-Time 丰田即时生产方式：按市场需求控制”鼓点”节奏. 以KANBAN这一逻辑”绳子”传递信息并控制库存,以”拉”方式进行生产. 结果：低库存，有风险的当前短期有效产出(全线停产的可能)，将来有效产出的增长得到保证.,原料 工序1 工序2 。 工序N 成品,48.新系统: Drummer-Buffer-Rope,将队列中最慢的兵士(B)与最前兵士(A)用绳子拴起来! 绳子留有一定的宽松度. 整个队列的行进速度仍然是最慢的兵士决定, 只要B不掉队, 行进速度就有保证 正常时, 速度AB绳子将被拉直, 形成两个小队. 最大间距出现在B之前. 如果B之后人员因为某种原因掉队(如去捡枪），整体行进不受影响由于B后人员比B强，所以不用一会儿就会赶上而如果A,B之间(包括A)掉队, 只要重新赶上需要的时间内, 最慢的B不碰到他前面的人即可. 相比全用绳子拴起来, 灵活性大(不会全停), 且我们只要关于B前面的间距即可.,正常行进是最大间距在此, 长度由绳子的宽松度(缓冲)决定,B,A,49:DBR系统,CCR(产能限制工序)作为鼓手(Drummer),控制整个生产过程的节奏 在CCR前，放置适当的库存作为缓冲(Buffer), 这一库存只需在一定的时间内维护CCR工序满负荷。 为控制原料进入工序的速度，在CCR与原料发放间建立的一个逻辑绳子(Rope), 控制原料进入速度=CCR生产速度,原料 工序1 工序2 。 工序N 成品,CCR Capacity Constraint Resource,50.复杂工序的DBR-1,CCR,装配中心,客户,图中，部件经过不同加工工序，最终进入装配中心，完成后发送给不同客户，工序中仅有一个CCR。,工厂两个主要的制约因素：1)CCR产能及2)市场需求量。 计划围绕这两者展开 1)由CCR决定生产计划, 依据是CCR产能及市场需求 2)在CCR之后的工序计划, 由CCR自然导出 3)CCR之前应提供时间缓冲, 并由这一时间缓冲导出CCR之前工序的计划,51.复杂工序的DBR-2,客户,1)任何非CCR路径必须支持总的装配计划。 2)为避免大的扰动，在使用CCR部件的装配中心前必须建立非CCR部件缓冲 3) 可以保持低库存，而且只要扰动能在缓冲时间内克服，工厂不会出现停工待料现象，产出因而得到保证。,52.复杂工序的DBR-3,不管实际工厂有多么复杂，真正的CCR没有多少个！,53.确定CCR的位置,CCR的位置确定有难度 通常只有少数的，简单的工厂对CCR有深入的了解 有些工厂，CCR的位置是经常移动的 在另一些工厂，CCR位置需要花大量人力与时间进行研讨。 确定CCR位置的简单原则 向同步生产迈进的第一步是需要确定CCR位置 CCR通常是所有主要的运营问题的共同原因。 对主要运营问题的分析研究可以确定CCR。(例如以TOC THINKING PROCESS作为工具),54. 如何敲鼓?(制定生产计划),CCR限制了工厂的产能及交货期,因而排产时应当: 生产计划最大产能不可超出CCR的产能 CCR应排满,不可有任何松懈 CCR排程上还应满足交货期的要求. 工厂中通行的最简单的直接按向客户承诺交期的先合进行CCR时间排序的方法并不一定有效. 实际情况可能复杂得多.,55. 使生产计划复杂化的因素,不同产品从CCR到最终出货所需时间不同 例如，A经CCR后到成品出厂(FG)只需天，交期本周;而B经CCR后到FG需1周,交期下周; 哪一个更合适先经过CCR? 一个CCR产出是另一个CCR的输入 按交货期对CCR排序可能会导致另一CCR待料的情况发生,而有多个CCR情况下,任何一个CCR的损失便是全厂的损失. CCR在转换产品时重新设定所需时间不同 希望同类产品尽可能在完整的一段时间内生产,以减少转换产品时设定CCR的损失. 需要CCR处理同一产品的不同部件 如出现这一情况, 则需要小心, 因这些部件要求有同样的交货期.,56. DBR缓冲概念与习惯的冲突,习惯的做法: 为以防万一,在所有工序前都保持一定的库存. 天晓得前面的工序会发生什么事, 再严谨明白的承诺总没有肉眼可见的库存来得让人放心. DBR要求: 集中精力保护CCR,而不是经常有扰动的工序 在正确工序前有正确时间,正确数量,正确内容的库存才能保护有效产出. 所有其它地方的库存都是破坏性的库存,57. DBR”绳”模仿需要管理行为改变,永远按照CCR的计划控制原料发放及加工. 绝不可仅为工人有事可做而发放物料. 昂贵的设备及高薪工人闲着并不总是坏事!,58. DBR与持续改进,在工厂中建立DBR系统可显著地改进,但系统本身并不能确保在竞速中取胜. 在竞争中, 我们不应当仅仅是寻救改进的机会,而是需要实现一种持续改进的工作流程. 形象地说,在工厂中实现提高生产力的飞轮,使得改进不仅能持续,而且一直在加速.,59.理解时间缓冲,CCR排产的例子 日期部件数量计划加工 (天)(个)时间(小时) 周一A255 B53 周二B53 C55 周三C22 D26 周四D13 A255 周五C 22 B106,缓冲时间为3天, 周一开工时计划缓冲区的内容,天,CCR安排工作小时,8,4,A/25,B/5,C/5,C2,B/5,D/2,-3,-2,-1,当前时刻,60.缓冲内容不断在变化,CCR排产的例子 日期部件数量计划加工 (天)(个)时间(小时) 周一A255 B53 周二B53 C55 周三C22 D26 周四D13 A255 周五C 22 B106,缓冲时间为3天, 周二开工时计划缓冲区的内容,天,CCR安排工作小时,8,4,B/5,C/5,D/2,D/1,C/2,A/25,-3,-2,-1,当前时刻,61.实际缓冲应小于计划缓冲,工厂的大部WIP是在时间缓冲区中, 缓冲区保证了在CCR前工序出现中断时,工厂产能不受影响 实际生产中的缓冲区内容应小于计划缓冲,否则,这个缓冲区根本不需要. 理想的实际缓冲区如图右红色粗虚线所示:只有计划缓冲区的前1/3是满库存的,而计划缓冲的后1/3基本上是空的.,缓冲时间为3天,周二开工时 计划缓冲与理想实际缓冲的对比,天,CCR安排工作小时,8,4,B/5,C/5,D/2,D/1,C/2,A/25,-3,-2,-1,当前时刻,62.管控时间缓冲,计划时间缓冲区过长,导致, 缓冲库存居高不下,应缩短时间缓冲. 实际缓冲比计划缓冲拉长,CCR前工序未能按时DBR模式进行生产, 过早地发放物料. 需改变非CCR工序也不能闲置的营运文化. 计划缓冲区过短, 可能导致CCR停工待料的产能损失,应增大计划缓冲,三种非理想缓冲区设置:,天,CCR安排工作小时,8,4,B/5,C/5,D/2,D/1,C/2,A/25,-3,-2,-1,当前时刻,63.缓冲洞的概念,比较计划缓冲与实际缓冲可以发现是否有应该在缓冲区的部件没有到达缓冲区(物流中断可以是CCR前工序的中断,或者是供应商的问题. 此时,并不清楚所缺的物料在何处,也不知道为什么它们会迟到.只知道它们一定在CCR前的某道工序上. 洞的大小(Y)已知, 而且必须在W小时内补好这个”漏洞”,否则会影响CCR的产能.,洞的大小：所缺缓冲占用CCR产能Y小时 洞的位置：在W工作小时内，洞需补好。,64.中断因子,出问题的工序通常是工序前有异常增加的库存的工序。 通过检查异常工序到缓冲区的加工流程，计算P P,W，Y可用以识别物流中段的严重程序，可称作中段因子。,图：,中断的工序,增加的库存,需要P小时，方可完成到缓冲的工序,65. 80/20规则的应用,通过分析计算工厂中每一个缓冲区的中断因子及引发的工序，不仅可以得出不同中断的相对重要程序，同时也可以理解不同的工序对CCR影响的相对重要程度。 中断因子表达了提高生产率的优先度。 应用80/20规则，优先改进造成总损失80%的20%的中段工序.,66.修补缓冲漏洞,中断因子告诉我们工序的重要性不同,应优先改进哪些工序. 需对生产中断进行根本原因分析. 维修预防维修 质量质量改进 不可靠的机器转换时间通常会导致工厂倾向于增大批次大小,以减少机器转换次数. 其它 一旦工序的稳定性得到改进,缓冲区漏洞应该消失,缓冲区的大小也可以进一步减小降低库存.,67. 减少中断以提高竞争力,(净利 投资回报 现金流量) 上升,(时间缓冲区) 缩短,(在制品库存WIP) 下降,(有效产出) 上升,(竞争优势) 上升,68.有效处理瓶径,(净利 投资回报 现金流量) 上升,(有效产出) 上升,应付波动的多余产能减少,需增加缓冲区提高应对能力,需减少缓冲区以降低库存,瓶径限制了产能的继续提高,在增加机器设备之外更节省的提升产能方法,增加产能,如何”挖尽” 瓶径产能,如何化解这一冲突？,69.生产率飞轮,缓冲区管理,局部流程改进,同步生产,净利投资回报现金流,70.没有终点线的竞速比赛,终点线,思考与练习题,