瓶頸理論在生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的應(yīng)用研討

1、瓶頸理論在生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的應(yīng)用1 引言1.1選題背景我國加入WTO后，中國作為世界制造中心的地位越來越明顯。生產(chǎn)物流是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的必備條件，是整個(gè)物流的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。認(rèn)識(shí)和研究生產(chǎn)物流活動(dòng)，將有利于企業(yè)物流優(yōu)化，有利于降低生產(chǎn)物流成本，從而降低產(chǎn)品成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，目前國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)物流缺乏合理規(guī)劃，造成了生產(chǎn)資源的浪費(fèi)和生產(chǎn)效率的低下。過去三十年，產(chǎn)品的品種成數(shù)百倍增長(zhǎng)，客戶可選擇的產(chǎn)品越來越多，對(duì)產(chǎn)品交貨期要求越來越短。在這種環(huán)境中公司會(huì)承受以下困擾： (1)客戶經(jīng)常變更訂單，生產(chǎn)體系面臨越來越多的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)； (2)急單插單出現(xiàn)頻率越來越高，生產(chǎn)計(jì)劃經(jīng)常改變； (3

2、)公司的交貨期沒有保證，客戶經(jīng)常抱怨； (4)由于客戶無法滿意公司不穩(wěn)定的表現(xiàn)而離去； (5)公司的實(shí)際產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)能，而生產(chǎn)人員已經(jīng)處于高負(fù)荷工作狀態(tài)； (6)成品質(zhì)量不穩(wěn)，耗盡公司的利潤； (7)公司的在制品庫存占用了大量的資金和空間； (8)材料和部件短缺致使生產(chǎn)計(jì)劃無法按期完成； (9)產(chǎn)成品在供應(yīng)鏈體系中同時(shí)出現(xiàn)積壓和短缺； (10)緊急采購和發(fā)貨增加額外資金消耗； (11)供應(yīng)鏈反應(yīng)周期太長(zhǎng)，沒辦法實(shí)現(xiàn)和市場(chǎng)的良性互動(dòng)。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前，大多數(shù)制造企業(yè)把生產(chǎn)物流規(guī)劃的重點(diǎn)放在了對(duì)流體的性能識(shí)別、流向的分析和流程的控制上，按照均衡生產(chǎn)的無限能力進(jìn)行規(guī)劃。這種生產(chǎn)物流設(shè)

3、計(jì)規(guī)劃的前提是整個(gè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的資源都能夠提供足夠大的物流能力，但是在實(shí)際生產(chǎn)中各種資源的能力不可能是設(shè)計(jì)得完全相等的即不可能最初就實(shí)現(xiàn)最大能力的均衡生產(chǎn)。此時(shí)，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)出水平便取決于有效產(chǎn)出最低的環(huán)節(jié)瓶頸。1.3論文的研究方法和目的本論文利用TOC（約束理論）對(duì)生產(chǎn)物流中的物流瓶頸進(jìn)行識(shí)別，然后利用DBR系統(tǒng)計(jì)劃與控制模式，立足瓶頸并尋找突破，在此基礎(chǔ)上按照有限能力對(duì)物流資源進(jìn)行逆排序并得出實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)物流同步的幾點(diǎn)建議，同時(shí)引入需求拉動(dòng)生產(chǎn)計(jì)劃，初步建立并完善企業(yè)內(nèi)部物流準(zhǔn)時(shí)化管理和供應(yīng)鏈一體化管理系統(tǒng)。最后，給出生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般指導(dǎo)思想，以期達(dá)到內(nèi)部物流和外部物流一體化、均

4、衡化，促使貨暢其流、節(jié)省空間、消除浪費(fèi)、合理高效，為物流現(xiàn)代化做好準(zhǔn)備。2企業(yè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)的基本原理2.1生產(chǎn)物流的含義及特征生產(chǎn)物流是指企業(yè)在生產(chǎn)工藝中的物流活動(dòng)即物料不斷地離開上一工序，進(jìn)入下一工序，不斷發(fā)生裝卸搬運(yùn)、暫時(shí)停滯等活動(dòng)。企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中物流的邊界起于原材料，外構(gòu)成件的投入，止于成品倉庫。它貫穿生產(chǎn)全過程，橫跨整個(gè)企業(yè)的車間、工段，其流經(jīng)的范圍是全廠性的、全過程的。物料投入生產(chǎn)后即形成物流，并隨著時(shí)間進(jìn)程不斷改變自己的實(shí)物形態(tài)和場(chǎng)所位置。 生產(chǎn)物流具有連續(xù)性、流暢性、并行性、協(xié)調(diào)性、 節(jié)奏均衡性、柔性、準(zhǔn)時(shí)性等特征。2.2生產(chǎn)物流的計(jì)劃與控制2.2.1生產(chǎn)物流的計(jì)劃的內(nèi)容和作用生

5、產(chǎn)物流計(jì)劃是企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)完成的產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)和進(jìn)度的計(jì)劃。它具體規(guī)定著企業(yè)在計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)當(dāng)完成的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、數(shù)量和出產(chǎn)期限等一系列指標(biāo)。企業(yè)應(yīng)根據(jù)內(nèi)外環(huán)境變化，即時(shí)安排產(chǎn)品及零部件在各個(gè)工藝階段的生產(chǎn)進(jìn)度，同時(shí)也要為企業(yè)內(nèi)部各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)安排短期的生產(chǎn)任務(wù)并做好前后環(huán)節(jié)的銜接工作。生產(chǎn)物流的計(jì)劃對(duì)保證企業(yè)實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)，按期、按量、按質(zhì)地完成生產(chǎn)任務(wù)，及時(shí)提供適銷對(duì)路的產(chǎn)品，滿足市場(chǎng)需求，提高企業(yè)效率和經(jīng)濟(jì)效益都起著非常重要的作用。2.2.2生產(chǎn)物流的控制生產(chǎn)物流控制是指在生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行過程中，對(duì)有關(guān)產(chǎn)品或零部件的數(shù)量和生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行控制。生產(chǎn)物流控制是物流控制的核心，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的保證

6、。生產(chǎn)物流控制的主要內(nèi)容有：(1)物流進(jìn)度控制生產(chǎn)物流進(jìn)度控制是對(duì)物料從投入到成品入庫為止的全過程進(jìn)行的控制。生產(chǎn)物流進(jìn)度控制是生產(chǎn)作業(yè)控制的關(guān)鍵。它包括物料投入進(jìn)度控制、物料出產(chǎn)進(jìn)度控制、和工序物料控制等內(nèi)容。(2)在制品占用量控制在制品占用量控制，主要包括：控制車間內(nèi)各工序之間在制品的流轉(zhuǎn)和跨車間協(xié)作工序在制品的流轉(zhuǎn)，加強(qiáng)工序間檢驗(yàn)對(duì)在制品流轉(zhuǎn)的控制。此外，還可以采用看板管理法控制在制品的占用量。采用“看板方式”生產(chǎn)與一般方式生產(chǎn)的一個(gè)顯著區(qū)別是，它不是采用前道工序向后道工序送貨，而是實(shí)行后道工序在需要的時(shí)候向前道工序領(lǐng)取需要的部件，前道工序只生產(chǎn)被后道工序取走的那部分零部件，嚴(yán)格控制零部

7、件的生產(chǎn)和儲(chǔ)備。看板作為取貨指令、運(yùn)輸指令、生產(chǎn)指令，用以控制生產(chǎn)和微調(diào)計(jì)劃有著重要的作用。它是隨物流運(yùn)動(dòng)而發(fā)揮作用的。 (3)偏差的測(cè)定與處理在生產(chǎn)物流計(jì)劃實(shí)施過程中，按照預(yù)定時(shí)間及順序檢測(cè)計(jì)劃執(zhí)行的結(jié)果，即計(jì)劃量與實(shí)際量的差距，根據(jù)發(fā)生差距的原因及程度，采用不同的方法進(jìn)行處理。2.2.3 生產(chǎn)物流控制的類型(1)MRP、MRPII和ERP的“推動(dòng)式”物流管理模式在生產(chǎn)物流組織控制上，根據(jù)ERP/MRPII的運(yùn)作原理，通過預(yù)測(cè)計(jì)算物料的需求量和各個(gè)生產(chǎn)階段對(duì)應(yīng)的提前期，確定原材料、零部件和產(chǎn)品的投入產(chǎn)出計(jì)劃，向相關(guān)車間或工序以及供應(yīng)商發(fā)出生產(chǎn)和訂貨指令。各個(gè)生產(chǎn)車間或工序以及供應(yīng)商，按計(jì)劃安

8、排進(jìn)行生產(chǎn)，把加工完的零部件送到后續(xù)車間和工序，并將實(shí)際完成情況反饋到計(jì)劃部門，通過“送料制”，最終產(chǎn)品逐漸形成。計(jì)劃信息流同向指導(dǎo)推動(dòng)物流。對(duì)于“推動(dòng)式”生產(chǎn)物流系統(tǒng)，進(jìn)行生產(chǎn)控制就是要保證各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物流輸入和輸出都按計(jì)劃要求按時(shí)完成。但是由于各類因素的干擾，外部需求經(jīng)常波動(dòng)，內(nèi)部運(yùn)行也時(shí)有異常事件發(fā)生，各種提前期的預(yù)測(cè)也不盡準(zhǔn)確，造成“計(jì)劃變化滯后”的情況，各車間、工序之間的數(shù)量和品種都難以銜接，交貨期難以如期實(shí)現(xiàn)。為了解決這些矛盾，通常采用調(diào)整修改計(jì)劃，設(shè)置安全庫存，加班加點(diǎn)，加強(qiáng)調(diào)度控制力度，增加計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)等措施。與此對(duì)應(yīng)，要發(fā)生相關(guān)的庫存費(fèi)用、人工費(fèi)用、管理費(fèi)用和投資。盡

9、管這樣，還是不能完全挽回由于不確定性因素帶來的損失。(2)JIT“拉動(dòng)式”物流管理模式從最終產(chǎn)品裝配出發(fā)，由下游工序反向來啟動(dòng)上游的生產(chǎn)和運(yùn)輸。每個(gè)車間和工序都是“顧客”，按當(dāng)時(shí)的需要提出需求指令；前序車間和工序成為“供應(yīng)商”按顧客的需求指令進(jìn)行生產(chǎn)和供應(yīng)，沒有需求就不進(jìn)行作業(yè)，實(shí)行“領(lǐng)料制”需求信息流逆向拉動(dòng)物流。JIT“拉動(dòng)式”物流系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是市場(chǎng)供需關(guān)系的工序化。它以外部市場(chǎng)獨(dú)立需求為源點(diǎn)，拉動(dòng)相關(guān)物料需求的生產(chǎn)和供應(yīng)。生產(chǎn)系統(tǒng)中的上下游、前后工序之間形成供應(yīng)商顧客關(guān)系，下游和后工序“顧客”需要什么，上游和前工序“供應(yīng)商”就“準(zhǔn)時(shí)化”提供什么，物流過程精益化，市場(chǎng)需求導(dǎo)向的理念在拉動(dòng)

10、式物流中得到充分體現(xiàn)。JIT的最終目標(biāo)是消滅庫存或至少是把庫存降到最小值。JIT的“拉動(dòng)式”物流管理模式的實(shí)施需要一定的企業(yè)管理基礎(chǔ)，它主要考慮了人的因素，注重員工的多功能和合作。但是，JIT“拉動(dòng)式”物流系統(tǒng)的成功運(yùn)行是在與生產(chǎn)相關(guān)的物流系統(tǒng)資源都能夠提供足夠大的物流能力的前提下進(jìn)行的。在實(shí)際生產(chǎn)中各種資源的能力不可能一開始就是是完全相等的即不可能一開始就實(shí)現(xiàn)最大能力的均衡生產(chǎn)。所以，JIT的順利實(shí)施也就受到了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中有效產(chǎn)出最低的環(huán)節(jié)瓶頸的限制。(3)TOC的“瓶頸控制”物流管理模式TOC瓶頸理論把企業(yè)看作是一個(gè)完整的系統(tǒng)，認(rèn)為任何生產(chǎn)系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生瓶頸因素。正是各種各樣的制約因素，限

11、制了企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量和利潤的增長(zhǎng)。因此，企業(yè)在實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的過程中，應(yīng)逐步識(shí)別和消除這些現(xiàn)存或潛伏的瓶頸，使得企業(yè)的改進(jìn)方向和改進(jìn)政策明確化，從而實(shí)現(xiàn)其“有效產(chǎn)出” 的目標(biāo)。2.2.4 TOC與MRPII、JIT相比的特點(diǎn)TOC與MRPII、JIT是在不同時(shí)代、不同經(jīng)濟(jì)與社會(huì)環(huán)境下產(chǎn)生的不同的企業(yè)管理方式，其內(nèi)涵的物流活動(dòng)的原理也不盡相同。這幾乎涉及到企業(yè)經(jīng)營規(guī)劃、業(yè)務(wù)運(yùn)作、決策模式以及持續(xù)改進(jìn)管理等企業(yè)運(yùn)作管理的方方面面。(1)計(jì)劃方式 MRPII采用集中的計(jì)劃方式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)首先建立一套規(guī)范、準(zhǔn)確的零件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及加工工序等數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并在系統(tǒng)中維護(hù)準(zhǔn)確的庫存、訂單等供需數(shù)據(jù)，MRPII據(jù)此

12、按照無限能力計(jì)劃法，集中展開對(duì)各級(jí)生產(chǎn)單元及供應(yīng)單元的生產(chǎn)與供應(yīng)指令。JIT采用看板管理方式，按照有限能力計(jì)劃，逐道工序地傳遞生產(chǎn)中的取貨指令和生產(chǎn)指令，各級(jí)生產(chǎn)單元依據(jù)所需滿足的上級(jí)需求組織生產(chǎn)。而TOC的計(jì)劃方式不同，它先安排約束環(huán)節(jié)上關(guān)鍵件的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，以約束環(huán)節(jié)為基準(zhǔn)，把約束環(huán)節(jié)之前、之間、之后的工序分別按拉動(dòng)、工藝順序、推動(dòng)的方式排定，并進(jìn)行一定優(yōu)化，然后再編制非關(guān)鍵的作業(yè)計(jì)劃。(2)能力平衡方式MRPII提供能力計(jì)劃功能。由于MRPII在展開計(jì)劃的同時(shí)將工作指令落實(shí)在具體的生產(chǎn)單元上，因此根據(jù)生產(chǎn)單元的初始化能力設(shè)置，可以清楚地判斷生產(chǎn)能力的實(shí)際需求，由計(jì)劃人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整主生產(chǎn)

13、計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力的相對(duì)平衡。JIT計(jì)劃展開時(shí)基本不對(duì)能力的平衡作太多考慮，企業(yè)密切協(xié)作的方式保持需求的適當(dāng)穩(wěn)定并以高效率的生產(chǎn)設(shè)備來保證生產(chǎn)線上能力的相對(duì)平衡。總體能力的平衡一般作為一個(gè)長(zhǎng)期的規(guī)劃問題來處理。 TOC首先按照能力負(fù)荷比把資源分為約束資源和非約束資源，通過改善企業(yè)鏈條上的薄弱環(huán)節(jié)來消除“約束”，同時(shí)注意到“約束”是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移的，通過TOC管理手段的反復(fù)應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的持續(xù)改進(jìn)。(3)庫存的控制方式MRPII中一般設(shè)有各級(jí)庫存，強(qiáng)調(diào)對(duì)庫存管理的明細(xì)化、準(zhǔn)確化。庫存執(zhí)行的依據(jù)是計(jì)劃與業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的指令，如：加工領(lǐng)料單、銷售領(lǐng)料單、采購入庫單、加工入庫單等。JIT生產(chǎn)過程中一般不設(shè)在

14、制品庫存，只有當(dāng)需求期到達(dá)時(shí)才供應(yīng)物料，所以庫存基本沒有或只有少量。而TOC的庫存控制是通過合理設(shè)置“時(shí)間緩沖”和“庫存緩沖”來實(shí)現(xiàn)的。緩沖器的存在起到了防止隨機(jī)波動(dòng)的作用，使約束環(huán)節(jié)不至于出現(xiàn)等待任務(wù)的情況。緩沖器的大小由觀察與實(shí)驗(yàn)確定，再通過時(shí)間，進(jìn)行必要的調(diào)整。(4)質(zhì)量的管理方式MRPII將出現(xiàn)的質(zhì)量問題視為概率性問題，并在最終檢驗(yàn)環(huán)節(jié)加以控制。系統(tǒng)可以設(shè)置默認(rèn)質(zhì)量控制參數(shù)，借助生產(chǎn)中質(zhì)量信息的反饋，事后幫助分析出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因。JIT質(zhì)量控制中，進(jìn)入下一道工序時(shí)要確保上一道送來的零件沒有質(zhì)量問題，一級(jí)級(jí)控制直至最后成品。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題，一方面立即組織質(zhì)量小組解決，另一方面可以停

15、止生產(chǎn)，確保不再生產(chǎn)出更多廢品。在TOC中，一方面，在約束環(huán)節(jié)前設(shè)置質(zhì)檢，以避免前道工序的破洞對(duì)約束環(huán)節(jié)的影響。另一方面，當(dāng)“質(zhì)量管理”因素成為一個(gè)無形約束時(shí)，通過一系列工具來找到突破點(diǎn)。(5)物料采購與供應(yīng)方式MRPII的采購與供應(yīng)系統(tǒng)主要根據(jù)由計(jì)劃系統(tǒng)下達(dá)的物料需求指令進(jìn)行采購決策，并負(fù)責(zé)完成與供應(yīng)商之間的聯(lián)系與交易。此類采購與供應(yīng)部門的工作主要圍繞如何保證供應(yīng)的同時(shí)降低費(fèi)用。JIT將采購與物料供應(yīng)視為生產(chǎn)鏈的延伸部分，即為看板管理向企業(yè)外傳遞需求的部分。實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于企業(yè)多已建立密切的合作關(guān)系，所以供應(yīng)商一般亦根據(jù)提出的需求組織生產(chǎn)，保證生產(chǎn)鏈的緊密銜接。此種情況，采購供應(yīng)部門更像

16、協(xié)作管理部門。TOC軟件的集體運(yùn)行和MRPII一樣需要大量的數(shù)據(jù)支持，如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件、加工工藝文件以及加工時(shí)間、調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間、最小批量、最大庫存、替代設(shè)備等。物料采購提前期不是事先固定，由上述數(shù)據(jù)共同決定的函數(shù)，物料的供應(yīng)與投放則按照一個(gè)詳細(xì)作業(yè)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)，即通過“繩子”來同步。2.3 生產(chǎn)物流系統(tǒng)績(jī)效衡量的指標(biāo)體系生產(chǎn)物流系統(tǒng)衡量的作業(yè)指標(biāo)有以下三種：(1)有效產(chǎn)出（Through put, T）企業(yè)在某個(gè)時(shí)期通過銷售獲得的貨幣。它同產(chǎn)出量的概念不同，沒有銷售的產(chǎn)品只能作為庫存處理，是沒有實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的貨幣投入，也是一種浪費(fèi)。(2)庫存（Inventory ,I）企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)有效產(chǎn)出，在所有外購

17、物料上的投入的資金。(3)運(yùn)行費(fèi)用（Operation Expenses ,OE）運(yùn)行費(fèi)用包括了除材料費(fèi)以外的成本，庫存保管費(fèi)也包括在運(yùn)行費(fèi)用中，是企業(yè)在某個(gè)時(shí)期為了將庫存轉(zhuǎn)化為有效產(chǎn)出的費(fèi)用。若用S表示銷售收入，NP表示凈利潤，ROI表示投資收益率，C表示產(chǎn)品總成本,各作業(yè)指標(biāo)與財(cái)務(wù)指標(biāo)的關(guān)系用公式表示為：T=S-I; OE=C-I; NP=T-OE; ROI=(T-OE)/(I+OE);另外，一個(gè)與企業(yè)經(jīng)營息息相關(guān)的重要財(cái)務(wù)指標(biāo)現(xiàn)金流量的增減方向在生產(chǎn)物流系統(tǒng)中是與ROI同向的。在進(jìn)行生產(chǎn)物流系統(tǒng)改造的過程中，將改進(jìn)前的上述各指標(biāo)與改造后的各指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析，以評(píng)估此次改造的成果。3 瓶頸

18、理論和同步制造3.1瓶頸理論（TOC）的產(chǎn)生瓶頸理論是以色列物理學(xué)家及企業(yè)管理顧問戈德拉特博士于20實(shí)際70年代提出的，是繼MRP、JIT后的又一項(xiàng)自治生產(chǎn)的新方式。該理論最初被稱作最優(yōu)時(shí)間表（OPT）,后又改稱為最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)（OPT），最后發(fā)展成為瓶頸理論，在20世紀(jì)90年代逐漸形成完善的管理體系。它是一種持續(xù)改善、解決“瓶頸約束資源”的管理哲學(xué)。3.2 瓶頸理論的核心內(nèi)容及在生產(chǎn)物流系統(tǒng)控制中的應(yīng)用為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)“有效產(chǎn)出”的總目標(biāo)，瓶頸理論強(qiáng)調(diào)，首先要在生產(chǎn)能力和生產(chǎn)工藝流程現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)管理中尋找瓶頸因素；其次，應(yīng)把重點(diǎn)放在瓶頸工序上，保證瓶頸工序不發(fā)生停工待料，提高瓶頸工作中心（機(jī)器設(shè)備）的

19、利用率，從而得到最大的產(chǎn)品產(chǎn)出，為實(shí)現(xiàn)“有效產(chǎn)出”目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；第三，應(yīng)根據(jù)不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝流程和物料流動(dòng)的總體情況，設(shè)定管理控制點(diǎn)；最后，在找出系統(tǒng)已存的瓶頸，打破瓶頸之后，立即再找下一個(gè)瓶頸，別讓人的惰性成了最大的瓶頸，也就是對(duì)生產(chǎn)物流系統(tǒng)做出不斷的調(diào)整改善。3.3 TOC的系統(tǒng)化原則3.3.1與生產(chǎn)系統(tǒng)瓶頸資源有關(guān)的原則(1)瓶頸資源決定生產(chǎn)系統(tǒng)的庫存和有效產(chǎn)出；(2)非瓶頸資源的利用程度不由其本身決定，而是由生產(chǎn)系統(tǒng)的瓶頸資源決定的；(3)瓶頸上一個(gè)小時(shí)的損失則是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)小時(shí)的損失；(4)在沒有改進(jìn)瓶頸資源的情況下，非瓶頸資源節(jié)省一個(gè)小時(shí)無益于增加系統(tǒng)的有效產(chǎn)出；(5)非

20、瓶頸資源的損失時(shí)間可以彌補(bǔ)，因?yàn)榭梢杂墒Ｓ嗌a(chǎn)能力和等待時(shí)間作為補(bǔ)充；(6)編排生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃時(shí)，考慮生產(chǎn)系統(tǒng)資源的瓶頸，生產(chǎn)提前期是作業(yè)計(jì)劃的結(jié)果，而不是預(yù)測(cè)值。3.3.2與生產(chǎn)物流系統(tǒng)物流有關(guān)的原則(1)追求物流的平衡，而不是生產(chǎn)能力的平衡；(2)傳送或搬運(yùn)批量不一定和生產(chǎn)批量一致；(3)生產(chǎn)批量的大小不是固定的，而是可變的。3.4 TOC的五大核心步驟(1)分析系統(tǒng)，尋找瓶頸；(2)理清瓶頸，尋找突破；(3)立足突破，提出措施；(4)深化動(dòng)作，擴(kuò)充瓶頸；(5)積極提升，團(tuán)隊(duì)前進(jìn)1 江超群,董威2003：現(xiàn)代物流運(yùn)營管理廣東經(jīng)濟(jì)出版社。1。3.5 生產(chǎn)物流系統(tǒng)中瓶頸的識(shí)別瓶頸資源限制了整個(gè)企

21、業(yè)出產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，是生產(chǎn)物流系統(tǒng)中物流量最小的地方。識(shí)別生產(chǎn)系統(tǒng)中的瓶頸是進(jìn)行生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重中之重。要判別一個(gè)資源是否為瓶頸，應(yīng)從該資源的實(shí)際生產(chǎn)能力與它的生產(chǎn)負(fù)荷來考察。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，系統(tǒng)的瓶頸隨生產(chǎn)計(jì)劃更改和人員、設(shè)備等外界因素的變動(dòng)而動(dòng)態(tài)變化，所以要注意瓶頸具有動(dòng)態(tài)性。3.5.1 瓶頸的數(shù)學(xué)描述瓶頸辨識(shí)是編制瓶頸資源計(jì)劃的前提，是DBR方法實(shí)施的首要步驟，找到了瓶頸就找到了控制物流的關(guān)鍵(鼓點(diǎn))。對(duì)于系統(tǒng)中的n個(gè)資源，實(shí)際產(chǎn)出能力， ，系統(tǒng)外部需求量，。某些資源之間存在互為輸入和輸出的關(guān)聯(lián)關(guān)系R。假設(shè)與資源X相關(guān)的資源的標(biāo)號(hào)所組成的集合為S，即那么資源,為瓶頸當(dāng)且僅當(dāng)即瓶頸

22、資源的能力不能滿足它的外部需求,，同時(shí)任何一個(gè)與之輸入和輸出關(guān)系的資源的能力也大于2 黃培主編. 2005.7：現(xiàn)代物流導(dǎo)論. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社。2。3.5.2 生產(chǎn)物流系統(tǒng)中瓶頸識(shí)別的案例案例陳述：在某飲料工廠S中，瓶身清洗車間每天的清洗能力為120000瓶，每周工作7天。飲料裝瓶車間每天的裝瓶能力為80000升，一周工作7天。所裝的750毫升標(biāo)準(zhǔn)瓶，由傳送機(jī)即時(shí)送往3個(gè)標(biāo)簽刷貼車間進(jìn)行標(biāo)簽刷貼，每個(gè)車間的日刷貼量為40000瓶，一周工作6天。刷貼標(biāo)簽后的飲料被送往包裝區(qū)包裝，由于包裝區(qū)與生產(chǎn)線主產(chǎn)區(qū)相距較遠(yuǎn)，工廠采用自有貨車進(jìn)行運(yùn)輸，工廠有8輛卡車，每車可裝300箱，每天4個(gè)往返，一周

23、工作7天。包裝區(qū)每周工作5天，每天可包裝20000箱，每箱12瓶。下面，通過計(jì)算可以得出這個(gè)飲料生產(chǎn)線的能力多大，并給出該飲料工廠提高能力的方案。解決方案：這條飲料生產(chǎn)線有五個(gè)部分的信息，在此我們利用同一單位每周瓶數(shù)（瓶/周）表示能力。(1)瓶身清洗車間的能力為：7×120000840000瓶/周(2)裝瓶車間的能力為：7×80000/0.75746667瓶/周(3)標(biāo)簽刷貼車間的能力為：3×6×40000720000瓶/周(4)運(yùn)輸部門的能力為：7×4×8×300×12806400瓶/周(5)包裝區(qū)的能力為：5&

24、#215;12×200001200000瓶/周通過計(jì)算可知，該飲料生產(chǎn)線的能力就是這些能力中最小的一個(gè)，即標(biāo)簽刷貼車間。 工廠僅能通過增加標(biāo)簽刷貼車間的能力來提高整條生產(chǎn)線的能力，改進(jìn)生產(chǎn)線中的其他部分根本不起作用，此時(shí)要根據(jù)標(biāo)簽刷貼車間的整個(gè)工作流程來尋找問題、突破問題，設(shè)法提升其能力，進(jìn)而提升整個(gè)生產(chǎn)線的能力。當(dāng)然，一個(gè)瓶頸去除時(shí)，另一個(gè)瓶頸會(huì)隨之形成，在本案例中下一個(gè)瓶頸就會(huì)是瓶裝車間了。所以，在識(shí)別瓶頸突破瓶頸的過程中還要特別注意瓶頸的動(dòng)態(tài)性，不斷循環(huán)改進(jìn)以使整個(gè)生產(chǎn)物流系統(tǒng)不斷優(yōu)化。3.6 TOC條件下的生產(chǎn)物流系統(tǒng)計(jì)劃與控制DBR系統(tǒng)為保證TOC計(jì)劃的順利實(shí)施，企業(yè)制定計(jì)

25、劃時(shí)就要以尋求顧客需求與企業(yè)能力的最佳配合為目標(biāo)，一旦一個(gè)被控制的工序（即瓶頸）建立了一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，其余的工序就應(yīng)相繼地與這一被控制的工序同步。 TOC的計(jì)劃與控制是通過DBR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。即“鼓（Drum）”、“緩沖器（Buffer）”和“繩子（ROPE）”。(1)企業(yè)生產(chǎn)物流瓶頸的識(shí)別及合理利用（D）識(shí)別生產(chǎn)物流系統(tǒng)的真正瓶頸是企業(yè)生產(chǎn)過程運(yùn)行TOC的開端，也是控制物流的關(guān)鍵。因?yàn)檫@些瓶頸制約著企業(yè)的生產(chǎn)能力，也控制著企業(yè)同步生產(chǎn)的節(jié)奏“鼓點(diǎn)”。一般來說，當(dāng)需求超過能力時(shí)，排隊(duì)最長(zhǎng)的工序就是瓶頸。找出瓶頸之后，可以通過編制詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，在保證對(duì)其生產(chǎn)能力合理、充分利用的前提下，適時(shí)滿足

26、市場(chǎng)對(duì)本企業(yè)產(chǎn)品的需求。從計(jì)劃和控制的角度看，“鼓”反映了系統(tǒng)對(duì)瓶頸資源的利用。(2)隨機(jī)波動(dòng)的控制（B）產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃的建立，應(yīng)該使受瓶頸控制的物流達(dá)到最優(yōu)。因?yàn)槠款i控制著系統(tǒng)的“鼓的節(jié)拍”，即控制著企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)拍和產(chǎn)出率。為此，一般按有限能力，用到排方法對(duì)關(guān)鍵資源排序。為了充分利用瓶頸的能力，在瓶頸上可采用擴(kuò)大批量的方法，以減少調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間。同時(shí)，要對(duì)瓶頸進(jìn)行保護(hù)，使之不受系統(tǒng)其他部分波動(dòng)的影響。為此，一般需要設(shè)置“緩沖器”以防止可能出現(xiàn)的生產(chǎn)的隨機(jī)波動(dòng)造成的瓶頸等待任務(wù)的情況。一般來說，緩沖器分為“庫存緩沖”和“時(shí)間緩沖”兩類。庫存緩沖也就是安全庫存，用以保證非瓶頸工序出現(xiàn)意外時(shí)瓶頸工序的

27、正常進(jìn)行。而時(shí)間緩沖則是要求瓶頸所需的物料提前提交的時(shí)間，以解決由于瓶頸工序和非瓶頸工序在生產(chǎn)批量上的差異可能造成的對(duì)生產(chǎn)的延誤。(3)物流能力的平衡（R）“緩沖器”的設(shè)置保證了企業(yè)最大的產(chǎn)出率，但也相應(yīng)產(chǎn)生了一定的庫存。為了實(shí)現(xiàn)在及時(shí)滿足市場(chǎng)需求的前提下的最大效益，必須合理安排一個(gè)物料通過各個(gè)工序的詳細(xì)作業(yè)計(jì)劃，這就是TOC中的“繩子”。在TOC控制模式下的生產(chǎn)受制于瓶頸產(chǎn)出的節(jié)奏。沒有瓶頸發(fā)出的指令，就不能進(jìn)行生產(chǎn)，這個(gè)指令就是通過類似“看板”的一根隱形的“繩子”在工序間傳遞的。通過“繩子”系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)瓶頸前的非瓶頸工序均衡生產(chǎn)，加工批量和運(yùn)輸批量減少，可以減少提前期以及在制品庫存，而

28、同時(shí)又不使瓶頸停工待料。3.7 同步制造的排序方法同步制造是指在生產(chǎn)物流系統(tǒng)進(jìn)行周密設(shè)計(jì)的前提下，使各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)速率完全協(xié)調(diào)，從而根本消除庫存，甚至工序之間暫時(shí)停滯的一種制造方式。同步制造的排序步驟是：(1)找出瓶頸工序；(2)讓瓶頸工序最大限度地工作，為此安排瓶頸工序前的生產(chǎn)時(shí)間總和小于瓶頸工序生產(chǎn)時(shí)間的部分首先進(jìn)行生產(chǎn)；(3)向前推進(jìn)給瓶頸工序排序；(4)向后推進(jìn)給其他非瓶頸工序排序，以不斷保障瓶頸工序的需求；(5)傳送批量不一定與生產(chǎn)批量一致，警防人的惰性成為新的瓶頸3 王轉(zhuǎn),張慶華.2006：物流學(xué).北京：中國物資出版社。3。4 生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)在利用TOC的方法突破了生產(chǎn)物流系統(tǒng)

29、中的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了同步制造的生產(chǎn)方式后就可以得出生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般方法。不同的生產(chǎn)過程有著不同的生產(chǎn)物流構(gòu)成，生產(chǎn)物流的構(gòu)成取決于下列三方面因素:(1)生產(chǎn)的類型；(2)生產(chǎn)規(guī)模；(3)企業(yè)的專業(yè)化與協(xié)作水平。 合理組織生產(chǎn)物流的基本要求包括：(1)生產(chǎn)物流過程具有連續(xù)性；(2)生產(chǎn)物流過程具有并行性； (3)生產(chǎn)物流過程具有節(jié)奏性；(4)生產(chǎn)物流過程的比例具有協(xié)調(diào)性；(5)物流過程具有適應(yīng)性。 4.1生產(chǎn)物流系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的原則(1) 功最小原則物流過程中要避免不增加任何附加的價(jià)值，徒然消耗大量人力、物力和財(cái)力的情況。因此，物流“距離”要短，搬運(yùn)“量”要小。 (2) 流動(dòng)性原則 良好的生

30、產(chǎn)物流系統(tǒng)應(yīng)使流動(dòng)順暢，消除無謂停滯，力求生產(chǎn)流程的連續(xù)性。當(dāng)物料向成品方向流動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡量避免工序或作業(yè)間的逆向、交錯(cuò)流動(dòng)或發(fā)生與其他物料混雜的情況。 (3) 高活性指數(shù)原則采用高活性指數(shù)的搬運(yùn)系統(tǒng)，減少二次搬運(yùn)和重復(fù)搬運(yùn)量。(4) 綜合性原則進(jìn)行生產(chǎn)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要站在全局的立場(chǎng)，考慮工廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，全面分析和處理各種影響因素。不僅考慮物流系統(tǒng)各功能之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，同時(shí)要服務(wù)于生產(chǎn)關(guān)系、規(guī)模、能力、質(zhì)量、管理等的需要，使生產(chǎn)物流系統(tǒng)成為整個(gè)生產(chǎn)鏈中的橋梁和紐帶，生產(chǎn)關(guān)系更加和諧，全面提高生產(chǎn)效率，降低成本，增加收益。(5) 適應(yīng)性原則在實(shí)施供應(yīng)鏈管理和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)前提下，生產(chǎn)物流系統(tǒng)一定要具有柔

31、性、適應(yīng)性要強(qiáng)。(6) 經(jīng)濟(jì)性原則生產(chǎn)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)既要滿足生產(chǎn)的要求為生產(chǎn)服務(wù)，又要盡量節(jié)省投入4 崔介何.2002：企業(yè)物流.北京：中國物資出版社。4。4.2生產(chǎn)運(yùn)作物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)作戰(zhàn)略，必須對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化要素（生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)施、生產(chǎn)能力、生產(chǎn)一體化）和非結(jié)構(gòu)化要素（生產(chǎn)人員、生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)庫存、生產(chǎn)質(zhì)量）進(jìn)行調(diào)整。即對(duì)一個(gè)生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)。生產(chǎn)運(yùn)作物流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是先根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，得到有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案；然后還要解決產(chǎn)品由設(shè)計(jì)到制造的實(shí)現(xiàn)過程工藝設(shè)計(jì)，確定制造工藝過程，所需設(shè)備、工藝設(shè)備；當(dāng)設(shè)計(jì)方案和工藝方案都確定后，則要建立具體的生產(chǎn)系統(tǒng)，選定廠址，

32、布置設(shè)備。在生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的四項(xiàng)內(nèi)容（選址、設(shè)施布置、崗位設(shè)計(jì)及工作考核和報(bào)酬）中，每個(gè)方面在設(shè)計(jì)時(shí)多少都要考慮“物流路徑”合理化的問題，其中的設(shè)施布置將影響生產(chǎn)物流路線、物流流程及物料搬運(yùn)效率。所以必須以生產(chǎn)物流為核心開展企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。4.3與生產(chǎn)物流優(yōu)化直接相關(guān)的設(shè)施布置設(shè)計(jì)設(shè)施布置設(shè)計(jì)是根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)和生產(chǎn)綱領(lǐng)，在確定的空間場(chǎng)所內(nèi)，按照從原材料的接受、零件和產(chǎn)品的制造，到成品的包裝、發(fā)運(yùn)的全過程，將人員、設(shè)備、物料所需要的空間作最適當(dāng)?shù)姆峙浜妥钣行У慕M合，以便獲得最大的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。企業(yè)設(shè)施布置設(shè)計(jì)包括兩個(gè)內(nèi)容：工廠總體布置和車間布置。設(shè)施布置設(shè)計(jì)的目的是要將企業(yè)內(nèi)的各種物質(zhì)設(shè)

33、施進(jìn)行合理安排，使他們組合成一定的空間形式，從而有效地為企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)作服務(wù)，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效果。設(shè)施布置設(shè)計(jì)在設(shè)施位置選定之后進(jìn)行，它要確定組成企業(yè)的各個(gè)部分的平面或立體位置，并相應(yīng)地確定物料流程、運(yùn)輸方式和運(yùn)輸路線等。設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基本要素有：P(產(chǎn)品或材料或服務(wù))、Q（數(shù)量或產(chǎn)量）、R（生產(chǎn)路線或工藝過程）、S（輔助服務(wù)部門）、T（時(shí)間或時(shí)間安排）。設(shè)施布置設(shè)計(jì)的基本形式按工作流程形式分三種基本類型（工藝原則布置、產(chǎn)品原則布置、定位布置）和一種混合類型（成組技術(shù)布置）5 總結(jié)與展望 當(dāng)前中國已加入WTO發(fā)展成為全球制造中心，中國企業(yè)面臨著前所未有的競(jìng)爭(zhēng)。新的環(huán)境對(duì)制造企業(yè)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)提

34、出了更高的要求，物流管理作為生產(chǎn)管理的重要組成部分對(duì)企業(yè)起著至關(guān)重要的作用。提高企業(yè)物流管理水平也是企業(yè)提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的要求之一。本文在對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)物流管理模式優(yōu)缺點(diǎn)研究分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合TOC的思想和原則，給出了在此模式下的瓶頸辨識(shí)和瓶頸排產(chǎn)等關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法以及生產(chǎn)物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般指導(dǎo)思想方法。但是還有一些問題并沒有詳細(xì)探討，以下方面有待于進(jìn)一步的研究。 (1)由于生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性和瓶頸辨識(shí)的重要性，本文只是重點(diǎn)研究開發(fā)了瓶頸辨識(shí)的原型系統(tǒng)，距離企業(yè)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情況還相差一定的距離。所以在該原型系統(tǒng)的基礎(chǔ)上還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)深入實(shí)際，開發(fā)出適用于企業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)。(2)基于TOC的生產(chǎn)物流系統(tǒng)的其他

35、模塊有待于進(jìn)一步研究和開發(fā)。(3) 在生產(chǎn)物流計(jì)劃編制的過程中只是考慮了生產(chǎn)能力約束，沒有考慮其他資源以及市場(chǎng)約束的情況，考慮多約束情況的計(jì)劃編制有待于進(jìn)一步研究。(4) 本論文還沒有研究批量和提前期的問題。數(shù)字化工廠解決方案數(shù)字化工廠簡(jiǎn)介數(shù)字化工廠以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。數(shù)字化工廠主要解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造之間的“鴻溝”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的設(shè)計(jì)，制造、裝配、物流等各個(gè)方面的功能，降低設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造之間的不確定性，在虛擬環(huán)境下將生產(chǎn)制造過程壓縮和提前，并得以評(píng)估與檢驗(yàn)，從而縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化的時(shí)間，并且提高產(chǎn)品的可靠性與成功率。包括：l 三維布局仿真：在三維環(huán)境中對(duì)工廠布局以及車間生產(chǎn)線布局方案進(jìn)行可視化仿真，為方案評(píng)審提供評(píng)估工具l 生產(chǎn)線物流仿真：通過物流過程邏輯建模，對(duì)物流規(guī)劃方案進(jìn)行仿真分析與評(píng)估，并為優(yōu)化物流提供建議l 裝配工藝仿真：在裝配工藝流程進(jìn)行仿真，進(jìn)行裝配空間、時(shí)間、人機(jī)工程學(xué)評(píng)價(jià)，并生成作業(yè)指導(dǎo)書三維布局仿真工廠布局規(guī)劃