toc理论傻瓜式排产法《可以量化的管理学》

1、TOC 理论傻瓜式排产法可以量化的管理学TOC 根据工序总用时公式创立了 TOC 理论傻瓜式排产 法，用来简化 TOC 理论的应用， 即使不懂 TOC 制约理论的 人，也可以根据此方法对生产进行排产，从而普及 TOC 理 论的使用， 增加系统的有效产出。 此排产法采用倒推是方法， 逐步确定瓶颈开始时间， 投料时间， 投料速度和承诺交货期。 给出此排产法的步骤以及各步骤的说明，并且给出编程逻辑， 以方便读者将其通过程序或 EXCEL 实现。TOC 理论傻瓜式排产法也可以称为广宇生产排产法或者 GavinsScheduling Method6-102图 6-102 TOCTOC 理论傻瓜式排产法步

2、骤1）绘制生产流程图，标出每道工序速度。2）确定订单交期，需求数量。3）确定瓶颈和非瓶颈，计算极限交货期和交货缓冲。4）确定瓶颈后工序用时。5）计算瓶颈工序总用时，确定瓶颈工序开始时刻。6）计算瓶颈缓冲。7）计算瓶颈缓冲交货期，确定投料开始时刻。8）确定投料速度。9）计算承诺交货期。10）将上述数据填写到生产流程图中，方便查看。案例：客户需要公司明天 17:00 交货，产品数量为 15 个，产品型 号为 A 产品。 如何排产才能保证按时交货又不过早生产呢？ 案例分析：如何使用 TOC 理论傻瓜式排产法进行排产，从而保证明天 17:00 可以生产完 15 个 A 产品呢？ 我们将使用 TOC 理

3、论傻瓜式排产法进行解析。1）绘制生产流程图，标出每道工序速度。 这个工厂的生产流程有 A、B、C、D、E、F 这 6 道工序， 每道工序的速度依次为 5 分/件、 6 分/件、 15 分/件、 9 分/ 件、 20 分/件和 10 分/件，向 A 工序投料，从 F 工序加工完 就是产成品（如图 6-103 所示）。图 6-103第一步绘制生产流程图2）确定订单交期，需求数量。订单的交货期为明天的 17:00 ，订单数量为 15 个。画出一个 时间坐标轴，在 17:00 处标出交货时刻和交货数量（如图 6-104 所示）。图 6-104 第二步确定交期和数量3）确定瓶颈和非瓶颈，计算极限交货期和

4、交货缓冲。 查看生产流程图，确定 E 工序为瓶颈，因为它的速度最慢， 速度为 20 分 /件；其他工序为非瓶颈，非瓶颈总时间为 5+6+15+9+10=45 分钟。转移批量是 1 个。 根据工序总用时公式得到：极限交货期=总数量X瓶颈用时+转移批量X非瓶颈用时=15 X 20+1 X （5+6+15+9+10）=345 分钟。交货缓冲取极限交货期的1/5，即 345/5=69 分钟，为了方便画图，取 70 分钟。在时间坐标轴上从 17:00 向前 70 分钟， 绘制出交货缓冲（如图 6-105 所示）。图 6-105第三步计算极限交货期和交货缓冲极限交货期是所有环节不出问题的极限时间，极限交货

5、期不包含任何缓冲时间。因为实际生产中会存在墨菲效应，从而延长交货期，所以实际承诺交货期要大于极限交货期。转移批量越小，工序总用时越少，这个转移批量是按照产线 实际情况得出的。交货缓冲的作用是为了整条产线出现问题而导致交期延长 的问题，类似于关键链中的项目缓冲。比如 F 工序在生产最后一个在制品时出现问题导致设备需要 50 分钟才能修复， 那么由于 70 分钟的缓冲大于 50 分钟修复 +10 分钟生产时间， 那么这 15 个产品还会在 17:00 准时交货。 交货缓冲主要是为了应对这个产线的墨菲效应，它和整个产 线的稳定性有关。产线的稳定定越好，交货缓冲可以越小。 订单数量越大，生产周期越长，

6、发生墨菲效应可能性越大， 交货缓冲需要越长。如果一条产线的可利用率是0.95 ，那么95 分钟的工作需要 95/0.95=100 分钟才能做完，其中的 5 分钟是用来应对扰动的。 如果最后一道工序后存在库存缓冲用于应对订单，那么交货 缓冲可以取消。4）确定瓶颈后工序用时。F 为瓶颈后的工序， 速度为 10 分 /个。瓶颈后工序用时 =批量X瓶颈后工序用时。如果批量为1，那么瓶颈后工序用时就是 瓶颈后各道工序用时的累加。 此处只有 1 到工序， 所以是 10 分钟。此处记录的是当瓶颈工序完工，需要延迟多久可以从 最后一道工序流出。在时间坐标轴上从 15:50 向前画出 10 分钟瓶颈后用时（如图

7、 6-106 所示）。图 6-106第四步确定瓶颈后工序用时5）计算瓶颈工序总用时，确定瓶颈工序开始时刻。瓶颈工序速度为 20 分 /件，订单数量为 15 个，那么瓶颈工 序总用时=总数量X瓶颈用时 =15 X 20=30分钟。在时间坐标 轴上从 15:40 向前画出 300 分钟的瓶颈总用时。 10:40 是瓶 颈工序开始生产的时刻。瓶颈开始的时间越早，交货可靠性 越高，但是产生的库存存放时间越长。为了让系统产出最大 化，瓶颈工序一般都是尽可能在工作的，也就它还有其他订 单。所以订单的排产也是根据瓶颈工序的 （如图 6-107 所示）。图 6-107第五步计算瓶颈工序总用时6）计算瓶颈缓冲。

8、 瓶颈缓冲时间根据经验设定，要大于瓶颈前工序的修复时间， 取 60 分钟。因为瓶颈速度是 15 分/个，取 60 分钟是为了方 便转化为库存缓冲，即 60/15=4 个库存缓冲 （如图 6-108 所 示）。图 6-108第六步确定瓶颈缓冲瓶颈缓冲是用来应对瓶颈前工序的扰动，防止瓶颈前工序出 现问题导致瓶颈挨饿，即瓶颈无料可以加工。瓶颈缓冲时间 和瓶颈前所有工序的稳定性有关，瓶颈前工序越稳定，瓶颈 缓冲时间可以越小。瓶颈缓冲时间可以根据瓶颈前工序的可 用率来确定，可用率越高，瓶颈缓冲时间可以越小。 瓶颈缓冲只要大于前边工序处理扰动的时间即可。比如前边 工序出现扰动， 需要 55 分钟可以恢复，

9、 那么 60 分钟的时间 缓冲就是合适的。瓶颈缓冲可以根据经验来设定。7）计算瓶颈缓冲交货期，确定投料开始时刻。 确定瓶颈前所有工序的新瓶颈和新非瓶颈，用来计算投料提 前期。瓶颈 E 前工序有 A、B、C、D 这 4 道工序，每道工 序的速度依次为 5 分/件、6 分/件、15 分/件和 9 分/件，新瓶 颈为C,新非瓶颈为A、B和D，其中批量为1。瓶颈缓冲交货期=缓冲数量X新瓶颈用时+转移批量X新非瓶 颈用时4X 15+1 X （5+6+9）=80 分钟（如图 6-109 所示）。图 6-109第七步计算投料提前期 投料提前期的计算逻辑也是基于工序总用时公式，相当于瓶 颈工序向它之前的所有工

10、序定了一个订单，订单交货期是 10:40 ，订单数量是 4 个。8）确定投料速度。 确定投料速度。按照瓶颈速度进行投料，瓶颈工序速度决定 系统产出速度，所以一般瓶颈都在一直生产，所以瓶颈生产一个，投料补充一个，这样就能保证瓶颈缓冲大小不变（如图 6-110 所示）。图 6-110第八步确定投料速度 如果瓶颈前没有缓冲，为了尽快建立缓冲，那么瓶颈缓冲数 量按照第一道工序速度投料，然后按照瓶颈速度投料。瓶颈 缓冲数量的 4 个按照 5 分 /件投料，然后剩下的 11 个按照 20 分/个投料。 前 4 个按照第一道工序投料， 是为了尽快建立瓶 颈前的缓冲，但是超过第一道工序的速度，投料也不能比第

11、一道工序快的速度流到下一道工序。当瓶颈缓冲完成之后， 只要按照瓶颈速度进行投料即可保证瓶颈缓冲时间为 1 小时9）计算承诺交货期。承诺交货期 =交货缓冲 +瓶颈后用时 +瓶颈总用时 + 投料提前 期=70+10+300+80=460 分钟（如图 6-111 所示）。图 6-111第九步计算承诺交货期10）将上述数据填写到生产流程图中，方便查看。 将上述数据填写到生产流程图中，以方便查看。其中有一个 重要的指导生产的数据。包括投料时间，投料速度，瓶颈缓 冲时间和瓶颈工序开始时间。投料开始，物料就会从产线向 下道工序流动，投料速度决定了有多少个在制品，在制品越 多，库存越多。通过实际瓶颈缓冲时间和

12、瓶颈缓冲时间的对 比，可以得到瓶颈缓冲的状态， 从而实现时间缓冲的管理 （如 图 6-112 所示）。图 6-112第十步将计算数据填入生产流程图TOC 理论傻瓜式排产法的 10 步中，并不是每一步都是必须 的，可以根据实际应用适当修改，比如是否需要画时间轴。 这里画出时间轴等只是为了方便直观上的理解。TOC 理论傻瓜式排产法的编程逻辑 本文给出 TOC 理论傻瓜式排产法编程的基本逻辑，以方便 编程人员编制程序，普及 TOC 理论的应用。 TOC 理论傻瓜 式排产法的逻辑比较简单，可以使用 EXCEL 实现，也可以 将其整合到 ERP 等软件中。 程序外部输入：订单交期，订货数量和订货种类。

13、程序输出：订单承诺交期，投料开始时间，投料速度，瓶颈 工序开始时间，瓶颈缓冲大小和交货缓冲大小等。程序设计基于原理：工序总用时公式。即工序总用时=总数x瓶颈时间+转移批量X非瓶颈时间。程序逻辑：1）将生产流程编入程序，包括生产流程的先后顺序，每道 流程的速度，每道流程的可用率等信息。2）比较查找确定瓶颈和非瓶颈，确定转移批量，将工序总 用时公式编入程序，用于计算极限交货期，极限交货期=需求数量X瓶颈时间+转移批量X非瓶颈时间。3） 计算交货缓冲。简单的方法：交货缓冲=极限交货期X k,k 为一个比例，比如 1/5 ，这个可以根据以往的经验进行设置。复杂的方法：订单需要的数量越多，生产周期越长，

14、发生墨 菲效应的可能性越大，交货缓冲越大。生产线越稳定，墨菲 效应发生概率越小，交货缓冲越小，可以根据订购数量，产 线情况，各工序可用率等做一个函数，来计算交货缓冲。交 货缓冲的作用是用来应对整条产线的墨菲效应，类似于关键 链中的项目缓冲。这个缓冲如果过大，那么就是生产时间过早，产生的在制品 存放时间过长，导致库存成本增加。这个缓如果过小，那么 无法应对墨菲效应，导致延期交货，不能满足客户要求。如果有适当的库存缓冲作为交货缓冲，那么交货缓冲可以取消。4）确定瓶颈后工序用时。找到瓶颈工序后，就可以计算瓶颈工序后的用时，瓶颈后工序用时=批量X瓶颈后所有工序用 时。此处计算的是当瓶颈生产的最后一个（

15、或 1 批）产品转 移到后边工序，从最后一道工序产出的时间是多少。5）计算瓶颈工序总用时，确定瓶颈工序开始时刻。瓶颈工序总用时=总数X瓶颈时间，将此公式编写进程序，用 于计算瓶颈总用时。6）计算瓶颈缓冲。 瓶颈缓冲时间根据经验设定，要大于瓶颈前工序的修复时间 即可。瓶颈缓冲是用来应对瓶颈前工序的扰动，防止瓶颈前 工序出现问题导致瓶颈挨饿，即瓶颈无料可以加工。瓶颈缓 冲时间和瓶颈前所有工序的稳定性有关，瓶颈前工序越稳定， 瓶颈缓冲时间可以越小。瓶颈缓冲时间可以根据瓶颈前工序 的可用率来确定，可用率越高，瓶颈缓冲时间可以越小。 瓶颈缓冲只要大于前边工序处理扰动的时间即可。比如前边 工序出现扰动，

16、需要 55 分钟可以恢复， 那么 60 分钟的时间 缓冲就是合适的。瓶颈缓冲可以根据经验来设定。 瓶颈缓冲的作用是防止瓶颈前工序出现问题导致瓶颈工序 挨饿，即瓶颈无料可以加工。因为系统的产出由瓶颈决定， 瓶颈损失 1 小时，整个系统损失 1 小时。瓶颈缓冲过大，导 致在制品过多， 进而导致库存过多， 库存是负债， 负债增加。 在制品过多也容易导致生产混乱。瓶颈缓冲过小，不能应对 墨菲效应，导致瓶颈挨饿，进而降低系统产出。瓶颈缓冲的 设置可以参照墨菲效应发生的概率，产线的可利用率和订货 数量决定。7）计算瓶颈缓冲交货期，确定投料开始时刻。瓶颈缓冲交货期=瓶颈缓冲数量X新瓶颈+批量X新非瓶颈。在瓶

17、颈缓冲时间确定后，可以将时间缓冲转换为库存缓冲，即 库存缓冲 =时间缓冲 /瓶颈速度。 这时相当于瓶颈工序是客户， 它向它的前边工序下了一个订单，订单需求数量就是瓶颈库 存缓冲，交货时间就是瓶颈开始生产的时刻。此时可以将瓶 颈前所有工序看做新的产线，那么就有新瓶颈和新非瓶颈， 利用瓶颈缓冲极限交货期 =瓶颈缓冲库存数量X新瓶颈时间+ 转移批量X新非瓶颈时间，就可以获得投料的提前期。8）确定投料速度。投料速度可以按照瓶颈生产速度进行投料。因为瓶颈影响系 统的产出，所以瓶颈一般都在一直工作，瓶颈前也一直有缓 冲，那么瓶颈生产一个，投料补充一个，就可以保证瓶颈缓 冲大小不变。如果瓶颈前没有缓冲，那么瓶颈缓冲数量的那几个可以按照 第一道工序的速度投料，以便尽快建