第18章其它先進生產(chǎn)方式

生產(chǎn)與運作管理

Production&OperationsManagement華中科技大學(xué)管理學(xué)院TheSchoolofManagement，HUST陳榮秋馬士華RongqiuChenandShihuaMa1華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華第18章其它先進生產(chǎn)方式18.1最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)和約束理論18.2敏捷制造18.3現(xiàn)代集成制造2華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)和約束理論18.1.1OPT的目標18.1.2OPT的基本思想和九條原則18.1.3DBR系統(tǒng)18.1.4約束理論3華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.1OPT的目標OPT的倡導(dǎo)者認為，任何制造企業(yè)的真正目標只有一個，即在現(xiàn)在和將來都能賺錢。按照OPT的觀點，在生產(chǎn)系統(tǒng)中，作業(yè)指標也有三個：產(chǎn)銷率（Throughput，簡稱T）庫存（Inventory，簡稱I）運行費（OperatingExpenses,簡稱OE）4華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華降低庫存能夠縮短制造周期?？s短制造周期縮短顧客的訂貨提前期提高對顧客的響應(yīng)，爭取較高的價格市場占有率的增加未來產(chǎn)銷量的增加。5華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.2OPT的基本思想和9條原則

瓶頸（Bottleneck）按OPT的定義，所謂瓶頸（或瓶頸資源），指的是實際生產(chǎn)能力小于或等于生產(chǎn)負荷的資源，這一類資源限制了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的產(chǎn)出速度。其余的資源則為非瓶頸資源。要判別是否瓶頸，應(yīng)從資源的實際生產(chǎn)能力與它的生產(chǎn)負荷（或?qū)ζ涞男枨罅浚﹣砜疾臁＿@里說的需求量不一定是市場的需要量，而是企業(yè)為了完成其產(chǎn)品計劃而對該資源的需求量。6華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華任何企業(yè)只應(yīng)該存在著少數(shù)的瓶頸資源，一般小于5個。瓶頸資源與非瓶頸資源存在著四種基本的關(guān)系。如圖所示：瓶頸非瓶頸瓶頸瓶頸瓶頸非瓶頸非瓶頸非瓶頸裝配中心市場（a）(b)（d）（c）瓶頸資源與非瓶頸資源7華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)和非關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)8華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.2OPT的基本思想和9條原則（續(xù)）（1）平衡物流，而不平衡能力。（2）非瓶頸資源的利用程度不是由它們自己的潛力決定的，而是由系統(tǒng)的約束決定的。（3）資源的利用（Utilization）和活力(Activation)不是同義詞。（4）瓶頸上損失一小時則是整個系統(tǒng)的一個小時的損失。（5）非瓶頸獲得的一個小時是毫無意義的。9華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.2OPT的基本思想和9條原則（續(xù)）（6）瓶頸控制了庫存和產(chǎn)銷率。（7）轉(zhuǎn)運批量可以不等于(在許多時候應(yīng)該不等于)加工批量。（8）加工批量應(yīng)是可變的，而不是固定的。（9）排作業(yè)計劃時應(yīng)同時兼顧所有的約束，提前期是作業(yè)計劃的結(jié)果，而不是預(yù)定值。10華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.3DBR系統(tǒng)DBR系統(tǒng)，即鼓點（Drum）、緩沖器（Buffer）和繩索（Rope）系統(tǒng)?！肮狞c”：“鼓點”是一個企業(yè)應(yīng)用OPT的開端，即識別一個企業(yè)“瓶頸”所在?！捌款i”控制著企業(yè)同步生產(chǎn)的節(jié)奏，相當(dāng)于“鼓點”?！熬彌_器”：“時間緩沖”和“庫存緩沖”“時間緩沖”是將所需的物料比計劃提前一段時間提交，以防隨機波動，以瓶頸資源上的加工時間作為計量單位?！皫齑婢彌_”：保險在制品，其位置、數(shù)量的確定原則同“時間緩沖”。11華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華裝配裝配裝配裝配裝配裝配裝配○：加工工序△：原材料●：關(guān)鍵工序━：時間緩沖--：繩索

12華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.3DBR系統(tǒng)（續(xù)）“繩索”：“繩索”的作用是使庫存最小?！袄K索”控制著企業(yè)物料的進入（包括“瓶頸”的上游工序與“非瓶頸”的裝配），其實質(zhì)和“看板”思想相同，即由后道工序根據(jù)需要向前道工序領(lǐng)取必要的零件進行加工，而前道工序只能對已取用的部分進行補充，實行的是一種受控生產(chǎn)。13華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.3DBR系統(tǒng)（續(xù)）

DBR的計劃與控制步驟識別瓶頸?；谄款i的約束，建立產(chǎn)品出產(chǎn)計劃（MasterSchedule）。“緩沖器”的管理與控制?？刂七M入非瓶頸的物料，平衡企業(yè)的物流：根據(jù)OPT的原理，瓶頸上的加工批量是最大的，而瓶頸上游工序則是小批量多批次的?？紤]在制品庫存費用、成品庫存費用、加工費用和各種人工費用。14華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.3DBR系統(tǒng)（續(xù)）

DBR的計劃與控制步驟“繩索”如果說“鼓點”的目標是使產(chǎn)出率最大，那么，“繩索”的作用則是使庫存最小。瓶頸決定著生產(chǎn)線的產(chǎn)出節(jié)奏，在其上游的工序?qū)嵭袪恳降纳a(chǎn)，等于用一根看不見的“繩索”把瓶頸與這些工序串聯(lián)起來。所以，“繩索”起的是傳遞作用，以驅(qū)動系統(tǒng)的所有部分按“鼓點”進行生產(chǎn)。在DBR的實施中，“繩索”是由一個涉及原材料投料到車間的詳細的作業(yè)計劃來實現(xiàn)的。15華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.4約束理論（TheoryofConstraints,TOC）TOC是從整體思維問題，但又不是籠統(tǒng)地研究整體，而是從制約整體的約束入手，通過解決約束的問題，來解決整體的問題，這是正確的思路和方法。應(yīng)用TOC需遵循的13條原則，進行兩項基本工作：①聚焦五步驟及其在運作中的應(yīng)用；②思維流程及其在項目管理和人的行為方面的應(yīng)用。16華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.4約束理論（續(xù)）13條原則13條原則：（1）在解決問題和管理變化中，系統(tǒng)思維比分析思維更重要。（2）隨著系統(tǒng)環(huán)境的變化，一個最佳的系統(tǒng)方案會逐漸失效，因而需要持續(xù)改進來更新和維護方案的有效性。（3）系統(tǒng)的局部最優(yōu)并不等于整體最優(yōu)。也就是說，系統(tǒng)的每一部分處于最優(yōu)狀態(tài)，但系統(tǒng)作為整體并不是最優(yōu)的；如果系統(tǒng)整體是最優(yōu)的，系統(tǒng)至少有一個部分不是最優(yōu)的。（4）系統(tǒng)像一根鏈。每個系統(tǒng)都有一個最弱的環(huán)節(jié)，它就是約束，最終限制整個系統(tǒng)的成功。17華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.4約束理論（續(xù)）13條原則（5）加強鏈的每一個環(huán)節(jié)來改善整條鏈的強度，不如加強它最弱的環(huán)節(jié)。（6）要想知道變什么，必須要對系統(tǒng)有一個徹底的了解，如系統(tǒng)的現(xiàn)實狀況，它的目標和規(guī)模，以及兩者之間差別的趨勢。（7）一個系統(tǒng)中的不良效果（undesirableeffects,UDEs）主要由少數(shù)幾個核心問題造成。（8）核心問題從來不是表面化的。它們主要通過一系列的UDEs來顯示，這些UDEs相互作用，形成一個網(wǎng)絡(luò)。（9）排除單個的UDE，提供了一個虛假的安全感覺，而忽視了潛在的核心問題。這樣的方案極可能是短命的，而針對核心問題的方案會同時排除所有的UDEs。18華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.4約束理論（續(xù)）13條原則（10）隱藏的沖突使核心問題長期存在。針對核心問題的解決方法需要挑戰(zhàn)隱藏在沖突中的假定，至少使其中的一個假定失效。（11）系統(tǒng)的約束可能是有形的或者是無形的。有形的如設(shè)備能力不足、原材料短缺、資金缺乏等。無形的如落后的管理思想、不合理的規(guī)章制度等。有形的約束相對容易識別，排除也較簡單。而無形的約束的識別和排除是困難的，但它們比排除一個有形約束會導(dǎo)致對系統(tǒng)更大的改進。（12）思維慣性是持續(xù)改進的最大敵人。解決方案通常有自己的一些假定，這可能阻礙進一步的變化。（13）思想和想法不是解決方案。19華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.4約束理論（續(xù)）思維流程任何持續(xù)改善必然會遇到的三個問題：（1）要改進什么？(Whattochange？)（2）要改進成什么樣？(Whattochangeto？)（3）怎樣使改進得以實現(xiàn)？(Howtocausethechange？)20華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.1.4約束理論（續(xù)）聚焦5步驟（1）找出（Identify）系統(tǒng)中的約束；（2）確定如何充分利用（Exploit）約束資源的辦法；（3）使所有過程服從于第2步所作出的決定；（4）提升（Elevate）所確定的約束，即設(shè)法把第一步中找出的瓶頸轉(zhuǎn)移到別處，使它不再是企業(yè)的瓶頸；（5）重返第（1）步，發(fā)現(xiàn)新的約束，持續(xù)改善。21華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.2敏捷制造20世紀80年代后期，美國意識到了必須奪回在制造業(yè)上的優(yōu)勢，才能保持在國際上的領(lǐng)先地位。1991年美國國會提出要為國防部擬定一個較長期的制造技術(shù)規(guī)劃，要能同時體現(xiàn)工業(yè)界和國防部的共同利益。于是，委托里海（Lehigh）大學(xué)的亞科卡（Iacocca）研究所編寫了一份“21世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略”的報告，提出了“敏捷制造”(AgileManufacturing，簡稱AM)的概念，描繪了一幅在2006年以前實現(xiàn)敏捷制造模式的圖畫。22華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華

18.2.1敏捷制造的基本特征并行工作繼續(xù)教育根據(jù)用戶反映建立組織機構(gòu)多方動態(tài)合作珍惜雇員向工作小組及其成員放權(quán)對環(huán)境仁慈柔性的重新配置組合信息的溝通知識面廣的雇員開放的體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計依次成功產(chǎn)品終身質(zhì)量保證縮短交付周期技術(shù)的領(lǐng)先作用技術(shù)的敏感整個企業(yè)集成基于遠景藍圖的管理與領(lǐng)導(dǎo)23華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華18.2.2敏捷制造的基本理念使顧客富裕（EnrichingtheCustomer）銷售“解決方案”（Solution）而不是產(chǎn)品用合作加強競爭從組織內(nèi)部來說，主要是發(fā)揚團隊的合作精神。要鼓勵員工協(xié)同工作解決問題，把合作看成是一種義務(wù)，而不是互相推諉責(zé)任。從組織外部來說，合作已經(jīng)展到了以前競爭對手之間的合作24華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華敏捷制造的基本理念（續(xù)）急救室式的工作對于敏捷制造企業(yè)，可以類比為醫(yī)院的急救室，在那里，準備了一套人力的、技術(shù)的和制度的資源，隨時可以按特殊需要，重新組合成各種不同的組織形式對于敏捷制造，為了能完成一項用戶需要的緊急訂單，首先是人員之間，能主動承擔(dān)任務(wù)，相互積極配合；其次是，設(shè)備器材、專業(yè)知識等也將能做最靈活的調(diào)度。25華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華敏捷制造的基本理念（續(xù)）充分發(fā)揮人和信息的作用在敏捷企業(yè)種人是最核心的資源，最寶貴的東西不是技術(shù)、廠房，也不是設(shè)備，是人和信息。敏捷企業(yè)應(yīng)該不斷地探索和實施激勵人的主動性和創(chuàng)造性的措施。市場的急劇變化，最主要是要掌握用戶需求的變化和在競爭中知己知彼?！懊艚荨钡幕舅枷胧羌瓤煊朱`，所以一定要把信息的價值提高足夠的高度來認識。26華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著18.2敏捷制造

背景20世紀80年代后期，美國意識到了必須奪回在制造業(yè)上的優(yōu)勢，才能保持在國際上的領(lǐng)先地位。1991年美國國會提出要為國防部擬定一個較長期的制造技術(shù)規(guī)劃，要能同時體現(xiàn)工業(yè)界和國防部的共同利益。于是，委托里海（Lehigh）大學(xué)的亞科卡（Iacocca）研究所編寫了一份“21世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略”的報告，提出了“敏捷制造”(AgileManufacturing，簡稱AM)的概念，描繪了一幅在2006年以前實現(xiàn)敏捷制造模式的圖畫。27華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著

敏捷制造的基本特征

并行工作繼續(xù)教育根據(jù)用戶反映建立組織機構(gòu)多方動態(tài)合作珍惜雇員向工作小組及其成員放權(quán)對環(huán)境仁慈柔性的重新配置組合信息的溝通

知識面廣的雇員開放的體系結(jié)構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計一次成功產(chǎn)品終身質(zhì)量保證縮短交付周期技術(shù)的領(lǐng)先作用技術(shù)的敏感整個企業(yè)集成基于遠景藍圖的管理與領(lǐng)導(dǎo)28華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著敏捷制造與大量生產(chǎn)在

思想觀念、經(jīng)營戰(zhàn)略上的差別（一）

使顧客富裕傳統(tǒng)上，銷售活動總是要以賺顧客的錢為目的；敏捷制造有兩個新的提法，一個是“使顧客富?！保‥nrichingtheCustomer）；另一個是銷售“解決方案”（Solution）而不是產(chǎn)品。敏捷制造把目標定位在大量個人市場上，主要滿足顧客個性化的需求，而評價標準則又只以“顧客滿意”為標準。對于“解決方案”，顧客支付的費用則是一個在供應(yīng)商和顧客之間都認可的這個“解決方案”的價值。29華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著敏捷制造與大量生產(chǎn)在

思想觀念、經(jīng)營戰(zhàn)略上的差別（二）

用合作加強競爭在敏捷制造的年代，“合作”可以在從前的競爭對手之間進行。從組織內(nèi)部來說，主要是發(fā)揚團隊的合作精神。要鼓勵員工協(xié)同工作解決問題，把合作看成是一種義務(wù)，而不是互相推諉責(zé)任。從組織外部來說，合作已經(jīng)展到了以前競爭對手之間的合作。30華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著敏捷制造與大量生產(chǎn)在

思想觀念、經(jīng)營戰(zhàn)略上的差別（三）

急救室式的工作對于敏捷制造企業(yè)，可以類比為醫(yī)院的急救室，在那里，準備了一套人力的、技術(shù)的和制度的資源，隨時可以按特殊需要，重新組合成各種不同的組織形式。對于敏捷制造，為了能完成一項用戶需要的緊急訂單，首先是人員之間能主動承擔(dān)任務(wù)，相互積極配合；其次是，設(shè)備器材、專業(yè)知識等也將能做最靈活的調(diào)度。31華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著敏捷制造與大量生產(chǎn)在

思想觀念、經(jīng)營戰(zhàn)略上的差別（四）

充分發(fā)揮人和信息的作用在敏捷企業(yè)中人是最核心的資源，最寶貴的東西不是技術(shù)、廠房，也不是設(shè)備，是人和信息。敏捷企業(yè)應(yīng)該不斷地探索和實施激勵人的主動性和創(chuàng)造性的措施。市場的急劇變化，最主要是要掌握用戶需求的變化和在競爭中知己知彼?！懊艚荨钡幕舅枷胧羌瓤煊朱`，所以一定要把信息的價值提高足夠的高度來認識。32華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著實現(xiàn)敏捷制造的措施

將繼續(xù)教育放在實現(xiàn)敏捷制造的首位，高度重視并盡可能創(chuàng)造條件使雇員能獲取最新的信息和知識。虛擬企業(yè)的組成和工作計算機技術(shù)和人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用方法論的指導(dǎo)對廢棄物的處理績效測量與評價標準和法規(guī)的作用組織實踐33華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著18.3現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)（CIMS）CIMS的產(chǎn)生

20世紀以后，隨著泰勒倡導(dǎo)的科學(xué)管理運動的發(fā)展，出席愛你了諸如訂貨點法、經(jīng)濟生產(chǎn)批量法、物料需求計劃方法等優(yōu)化生產(chǎn)與運作管理的方法。

20世紀70－80年代，企業(yè)一方面尋求如準時生產(chǎn)制、最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)等更好的生產(chǎn)與運作管理方法，另一方面積極探索新的制造技術(shù)和生產(chǎn)組織方法，如計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerIntegratedManufacturingSystem，簡稱CIMS）

1974年，美國的約瑟夫.哈林頓（JosephHarrington）博士在ComputerIntegratedManufacturing一書中首次突出計算機集成制造的概念。34華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華《生產(chǎn)與運作管理》陳榮秋、馬士華編著CIMS的定義CIM是信息技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的綜合應(yīng)用

CIM是生產(chǎn)組織的一種哲理、思想和方法。當(dāng)一個企業(yè)按CIM哲理組織整個企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動時，就構(gòu)成了計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）。在自動化技術(shù)、信息技術(shù)和制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，在新的管理模式和生產(chǎn)工藝的指導(dǎo)下，把