基于资源约束的生产计划与控制

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,华中科技大学管理学院,游戏:基于资源约束的生产计划与控制,生产计划与控制是运营管理的核心内容；,常用计划与控制方法有：MRP、JIT、TOC；,本游戏在讲授TOC内容时使用。,在介绍TOC的基本思想和DBR基本概念的基础上，通过本游戏，主要使学生能够：,理解瓶颈资源对生产系统产出的影响；,掌握TOC解决问题的五步法；,加深对DBR系统的理解。,1、目的,介绍基本资料和游戏规则。,分组：一般6人一组。,控制游戏进程。,总结。,2、游戏过程,某,工厂有四个工作站：A、B、C、D，只生产四种产品：产品1#、产品2#、产品3#、和产品4#。四种产品的生产流程分别为：,产品,1#:A-B-A-D；产品2#:C-D-B-B,产品3#:A-C-B-C；产品4#:A-B-B-D,每一产品在每一工作站的加工时间都为一天,意思是每一产品的理论生产周期为四天。,工作天数为36天，要求每一产品至少出产4件，生产运营费用为3000元，设备无故障、无换线时间。,其他相关信息见“基本资料”。,如何安排生产计划，能使工厂在计划期内的净利润最大。,1）常见问题：,没有考虑,B机器是瓶颈。,没有作对产品组合。,不知道如何投料。,当机器前有多张工单时，不知道如何确定,工单的优先级。,3、总结,2）利用5步法来处理：,确认,(,Identify)系统约束资源：,机器B及市场需求至少各4件。,决定如何充分利用(,Exploit)系统,的约束,不要让机器,B闲置,且机器,B,的完成品要尽快出货,各产品至少生产4件,确定产品组合,：利润最大,全力配合(,Subordinate)步骤,2的决定,控制投料：保证36天内B机器不闲着、最后一次投料投产品2#、只要B机器前有5天的工作量就不投料；,如果其它机器前有二件以上的订单，则以要供应机器,B,者优先加工。,所有非瓶颈机器可以按“,Road Runner”思想运作。,3）利用DBR思想排计划：,识别系统约束资源；,确定产品组合；,安排瓶颈资源的生产计划；,估算缓冲；,确定投料计划。,确定产品组合,根据瓶颈产出,1,#2#3#4#,售价 275 375 240 305,材料成本 150 110 90 95,有效产出 125 265 150 210,使用机器,B的天数,1 2 1 2,机器,B,每天的有效产出 125 132.5 150 105,2,4,1,3,产品,3#最赚钱，应生產,9个,(用掉9天,B,的时间)；产品1#与4#较不賺钱,各生产,4个,满足,需求即可(1#用掉4天,B,的时间，4#用掉8天,B,的时间)；还剩15天,B的时间，可生产7个产品,2#，还剩1天可多生产1个1#。,总有效产出=5125+7265+9150+4210=4670,净利润,=4535 3000=1670,瓶颈排程：,Drum,机器B的生产计划：,平准化排程,天,产品,1,1#,2,4#,3,4#,4,3#,5,2#,6,2#,7,3#,8,1#,9,3#,10,2#,11,2#,12,4#,13,4#,14,3#,15,2#,16,2#,17,1#,18,3#,天,产品,19,2#,20,2#,21,4#,22,4#,23,3#,24,2#,25,2#,26,1#,27,3#,28,2#,29,2#,30,4#,31,4#,32,3#,33,1#,34,3#,35,2#,36,2#,估算缓冲：Buffer,从第1道工序到瓶颈B的最长时间为#2和#3产品，都为2天；,在考虑2天安全时间；,确定瓶颈缓冲为4天。,投料计划：Rope,投料,计划,(,ROPE),瓶颈生产计划,(,DRUM),-4,瓶颈产能缓冲,2#,15,3#,14,2#,10,3#,9,1#,8,3#,7,2#,6,2#,5,3#,4,4#,3,4#,2,3#,18,1#,17,2#,16,4#,13,4#,12,2#,11,1#,1,产品,天,4#,31,4#,30,2#,29,3#,32,1#,26,2#,25,2#,24,3#,23,4#,22,4#,21,2#,20,2#,19,2#,36,2#,35,3#,34,1#,33,2#,28,3#,27,产品,天,2#,15,3#,14,3#,10,-,9,4#,8,-,7,2#,6,3#,5,1#,4,3#,3,-,2,-,18,4#,17,-,16,1#,13,-,12,2#,11,2#,1,产品,天,2#,31,3#,30,1#,29,-,32,4#,26,-,25,2#,24,3#,23,1#,22,-,21,2#,20,3#,19,-,36,-,35,-,34,-,33,3#,28,-,27,产品,天,M1,M2,M3,M4,Shipping Schedule,Order 1:-,Order 2:-,Order 3:-,Order 4:-,Order 5:-,Constraint Schedule,Shipping buffer,Materials release,schedule:,This is the Rope,The constraints buffer,Order 1:-,Order 2:-,Order 3:-,Order 4:-,Order 5:-,Order 1:-,Order 2:-,Order 3:-,Order 4:-,Order 5:-,This is the Drum,4）TOC在生产计划与控制方面的基本观点,瓶颈产能,的使用,决定工厂产出的大小：,瓶颈上损失,1,小时是整个系统,1,小时的损失；,非瓶颈上节省,1,小时并不重要。,应当,最有效,地,使用,瓶颈资源：,非,瓶颈资源,要全力配合,瓶颈资源,的充分利用,；,有效管理瓶颈资源。,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：,如果瓶颈,在,市场，资源,被100%的使用,，无法产生更多的有效产出，,只,会,增加更多,库存。,如果瓶颈,在,工厂内部，,只有,瓶颈资源,可以被100%的使用,，,其它,资源,100%的,使用，也,只,会,增加更多,库存。,将工作从瓶颈资源换到,非,瓶颈资源,上做,，,成本的增加相,对于有效产出,的增,加,往往是微不足道的,。,投资改善非瓶颈资源以提升其效率常常是一种浪费。,5）深化学习：,扩展到更复杂的情况。,$65,15,0,40,10,0,12,0,14,0,20,10,7,0,4,40,$30,0,5,$35,0,18,0,8,25,15,0,6,0,15,0,20,0,9,$30,0,80,6,0,28,0,20,15,9,0,A,B,C,D,E,F,RM,1,2,3,4,5,6,7,8,9,Demand,A,D,F,$180,$180,$240,某工厂生产A、D、F三种产品，生产流程及原材料、产品需求等信息如图所示。初始现金2500元,每周的运营费用是11000元。每周工作5天，每天8小时。没有机器故障。如何对该工厂的生产进行排程使利润尽可能大？,例2：,Setup,time,15,120,60,30,0,W,M,M,C,C,G,G,B,机器,艾利高德拉特的著作，电子工业出版社，2006,目标,关键链,绝不是靠运气,仍然不足够,参考资料,