生产与运作管理培训课程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/2/8,#,生产与运作管理,Production&Operations Management,华中科技大学管理学院,The School of Management，HUST,陈荣秋 马士华,Rongqiu Chen and Shihua Ma,1,第18章 其它先进生产方式,18.1 最优生产技术和约束理论,18.2 敏捷制造,18.3 现代集成制造,2,18.1 最优生产技术和约束理论,18.1.1 OPT的目标,18.1.2 OPT的基本思想和九条原则,18.1.3 DBR系统,18.1.4 约束理论,3,18.1.1,OPT的目标,OPT的倡导者认为，任何制造企业的真正目标只有一个，即在现在和将来都能赚钱。,按照OPT的观点，在生产系统中，作业指标也有三个：,产销率（Throughput，简称T）,库存（Inventory，简称I）,运行费（Operating Expenses,简称OE）,4,降低库存能够缩短制造周期。,缩短制造周期 缩短顾客的订货提前期 提高对顾客的响应，争取较高的价格 市场占有率的增加 未来产销量的增加。,5,18.1.2 OPT的基本思想和9条原则,瓶颈（Bottleneck）,按OPT的定义，所谓瓶颈（或瓶颈资源），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。,要判别是否瓶颈，应从资源的实际生产能力与它的生产负荷（或对其的需求量）来考察。这里说的需求量不一定是市场的需要量，而是企业为了完成其产品计划而对该资源的需求量。,6,任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源，一般小于5个。瓶颈资源与非瓶颈资源存在着四种基本的关系。如图所示：,瓶颈,非瓶颈,瓶颈,瓶颈,瓶颈,非瓶颈,非瓶颈,非瓶颈,装配中心,市场,（a）,(b),（d）,（c）,瓶颈资源与非瓶颈资源,7,关键资源网络和非关键资源网络,8,18.1.2 OPT的基本思想和9条原则（续）,（1）平衡物流，而不平衡能力。,（2）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。,（3）资源的利用（Utilization）和活力(Activation)不是同义词。,（4）瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个小时的损失。,（5）非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的。,9,18.1.2 OPT的基本思想和9条原则（续）,（6）瓶颈控制了库存和产销率。,（7）转运批量可以不等于(在许多时候应该不等于)加工批量。,（8）加工批量应是可变的，而不是固定的。,（9）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。,10,18.1.3DBR,系,系统,DBR系,统,统，即鼓,点,点（Drum）、,缓,缓冲器（Buffer）和,绳,绳索（Rope）,系,系统。,“鼓点”：,“,“鼓点”,是,是一个企业,应,应用OPT,的,的开端，即,识,识别一个企,业,业“瓶颈”,所,所在。“瓶,颈,颈”控制着,企,企业同步生,产,产的节奏，,相,相当于“鼓,点,点”。,“缓冲器”,：,“时间缓冲,”,”和“库存,缓,缓冲”,“时间缓冲,”,”是将所需,的,的物料比计,划,划提前一段,时,时间提交，,以,以防随机波,动,动，以瓶颈,资,资源上的加,工,工时间作为,计,计量单位。,“库存缓冲,”,”：保险在,制,制品，其位,置,置、数量的,确,确定 原则,同,同“时间缓,冲,冲”。,11,装 配,装 配,装 配,装 配,装 配,装 配,装 配,：加工工,序,序 ,：,：原材料,：关,键,键工序,：时间,缓,缓冲-：绳索,12,18.1.3 DBR 系统（,续,续）,“绳索”：“绳索”的,作,作用是使库,存,存最小。,“绳索”控,制,制着企业物,料,料的进入（,包,包括“瓶颈,”,”的上游工,序,序与“非瓶,颈,颈”的装配,）,），其实质,和,和“看板”,思,思想相同，,即,即由后道工,序,序根据需要,向,向前道工序,领,领取必要的,零,零件进行加,工,工，而前道,工,工序只能对,已,已取用的部,分,分进行补充,，,，实行的是,一,一种受控生,产,产。,13,18.1.3 DBR 系统（,续,续）,DBR的计,划,划与控制步,骤,骤,识别瓶颈。,基于瓶颈的,约,约束，建立,产,产品出产计,划,划（Master Schedule）。,“缓冲器”,的,的管理与控,制,制。,控制进入非,瓶,瓶颈的物料,，,，平衡企业,的,的物流：根,据,据OPT的,原,原理，瓶颈,上,上的加工批,量,量是最大的,，,，而瓶颈上,游,游工序则是,小,小批量多批,次,次的。考虑,在,在制品库存,费,费用、成品,库,库存费用、,加,加工费用和,各,各种人工费,用,用。,14,18.1.3 DBR 系统（,续,续）,DBR的计,划,划与控制步,骤,骤,“绳索”,如果说“鼓,点,点”的目标,是,是使产出率,最,最大，那么,，,，“绳索”,的,的作用则是,使,使库存最小,。,。瓶颈决,定,定着生产线,的,的产出节奏,，,，在其上游,的,的工序实行,牵,牵引式的生,产,产，等于用,一,一根看不见,的,的“绳索”,把,把瓶颈与这,些,些工序串联,起,起来。所以,，,，“绳索”,起,起的是传递,作,作用，以驱,动,动系统的所,有,有部分按“,鼓,鼓点”进行,生,生产。在DBR的实施,中,中，“绳索,”,”是由一个,涉,涉及原材料,投,投料到车间,的,的详细的作,业,业计划来实,现,现的。,15,18.1.4 约束理,论,论（Theory of Constraints,TOC）,TOC,是从整体思,维,维问题，但,又,又不是笼统,地,地研究整体,，,，而是从制,约,约整体的约,束,束入手，通,过,过解决约束,的,的问题，来,解,解决整体的,问,问题，这是,正,正确的思路,和,和方法。,应用,TOC,需遵循的13条原则，,进,进行两项基,本,本工作：,聚,聚焦五步,骤,骤及其在运,作,作中的应用,；,；思维,流,流程及其在,项,项目管理和,人,人的行为方,面,面的应用。,16,18.1.4 约束理,论,论（续）13条原则,13条原则,：,：,（1）在解,决,决问题和管,理,理变化中，,系,系统思维比,分,分析思维更,重,重要。,（2）随着,系,系统环境的,变,变化，一个,最,最佳的系统,方,方案会逐渐,失,失效，因而,需,需要持续改,进,进来更新和,维,维护方案的,有,有效性。,（3）系统,的,的局部最优,并,并不等于整,体,体最优。也,就,就是说，系,统,统的每一部,分,分处于最优,状,状态，但系,统,统作为整体,并,并不是最优,的,的；如果系,统,统整体是最,优,优的，系统,至,至少有一个,部,部分不是最,优,优的。,（4）系统,像,像一根链。,每,每个系统都,有,有一个最弱,的,的环节，它,就,就是约束，,最,最终限制整,个,个系统的成,功,功。,17,18.1.4 约束理,论,论（续）13条原则,（5）加强,链,链的每一个,环,环节来改善,整,整条链的强,度,度，不如加,强,强它最弱的,环,环节。,（6）要想,知,知道变什么,，,，必须要对,系,系统有一个,彻,彻底的了解,，,，如系统的,现,现实状况，,它,它的目标和,规,规模，以及,两,两者之间差,别,别的趋势。,（7）一个,系,系统中的不,良,良效果（undesirableeffects,UDEs）,主,主要由少数,几,几个核心问,题,题造成。,（8）核心,问,问题从来不,是,是表面化的,。,。它们主要,通,通过一系列,的,的UDEs,来,来显示，这,些,些UDEs,相,相互作用，,形,形成一个网,络,络。,（9）排除,单,单个的UDE，提供了,一,一个虚假的,安,安全感觉，,而,而忽视了潜,在,在的核心问,题,题。这样的,方,方案极可能,是,是短命的，,而,而针对核心,问,问题的方案,会,会同时排除,所,所有的UDEs。,18,18.1.4 约束理,论,论（续）13条原则,（10）隐,藏,藏的冲突使,核,核心问题长,期,期存在。针,对,对核心问题,的,的解决方法,需,需要挑战隐,藏,藏在冲突中,的,的假定，至,少,少使其中的,一,一个假定失,效,效。,（11）系,统,统的约束可,能,能是有形的,或,或者是无形,的,的。有形的,如,如设备能力,不,不足、原材,料,料短缺、资,金,金缺乏等。,无,无形的如落,后,后的管理思,想,想、不合理,的,的规章制度,等,等。有形的,约,约束相对容,易,易识别，排,除,除也较简单,。,。而无形的,约,约束的识别,和,和排除是困,难,难的，但它,们,们比排除一,个,个有形约束,会,会导致对系,统,统更大的改,进,进。,（12）思,维,维惯性是持,续,续改进的最,大,大敌人。解,决,决方案通常,有,有自己的一,些,些假定，这,可,可能阻碍进,一,一步的变化,。,。,（13）思,想,想和想法不,是,是解决方案,。,。,19,18.1.4 约束理,论,论（续）思,维,维流程,任何持续改,善,善必然会遇,到,到的三个问,题,题：,（1）要改,进,进什么？(Whatto change？),（2）要改,进,进成什么样,？,？(What tochange to？),（3）怎样,使,使改进得以,实,实现？(How tocause thechange？),20,18.1.4 约束理,论,论（续）聚,焦,焦5步骤,（1）找出,（,（Identify）,系,系统中的约,束,束；,（2）确定,如,如何充分利,用,用（Exploit）,约,约束资源的,办,办法；,（3）使所,有,有过程服从,于,于第2步所,作,作出的决定,；,；（4）提,升,升（Elevate）,所,所确定的约,束,束，即设法,把,把第一步中,找,找出的瓶颈,转,转移到别处,，,，使它不再,是,是企业的瓶,颈,颈；,（5）重返,第,第（1）步,，,，发现新的,约,约束，持续,改,改善。,21,18.2,敏,敏捷制造,20世纪80年代后期,，,，美国意识,到,到了必须夺,回,回在制造业,上,上的优势，,才,才能保持在,国,国际上的领,先,先地位。,1991年,美,美国国会提,出,出要为国防,部,部拟定一个,较,较长期的制,造,造技术规划,，,，要能同时,体,体现工业界,和,和国防部的,共,共同利益。,于,于是，委托,里,里海（Lehigh）,大,大学的亚科,卡,卡（Iacocca）,研,研究所编写,了,了一份“21世纪制造,企,企业战略”,的,的报告，提,出,出了“敏捷,制,制造”(AgileManufacturing，简,称,称AM)的,概,概念，描绘,了,了一幅在2006年以,前,前实现敏捷,制,制造模式的,图,图画。,22,18.2.1敏捷制造,的,的基本特征,并行工作,继续教育,根据用户反,映,映建立组织,机,机构,多方动态合,作,作,珍惜雇员,向工作小组,及,及其成员放,权,权,对环境仁慈,柔性的重新,配,配置组合,信息的沟通,知识面广的,雇,雇员,开放的体系,结,结构,产品设计依,次,次成功,产品终身质,量,量保证,缩短交付周,期,期,技术的领先,作,作用,技术的敏感,整个企业集,成,成,基于远景蓝,图,图的管理与,领,领导,23,18.2.2 敏捷制,造,造的基本理,念,念,使顾客富裕,（,（EnrichingtheCustomer）,销售“解决,方,方案”（Solution）而不,是,是产品,用合作加强,竞,竞争,从组织内部,来,来说，主要,是,是发扬团队,的,的合作精神,。,。要鼓励员,工,工协同工作,解,解决问题，,把,把合作看成,是,是一种义务,，,，而不是互,相,相推诿责任,。,。,从组织外部,来,来说，合作,已,已经展到了,以,以前竞争对,手,手之间的合,作,作,24,敏捷制造的,基,基本理念（,续,续）,急救室式的,工,工作,对于敏捷制,造,造企业，可,