新型生产系统

1、第十三讲：新型消费系统物流控制New Production Systems第十三讲 新型消费系统(New Production Systems)准时消费系统 (Just-in-Time Production Systems)同步制造与约束实际(Synchronous Manufacturing and the Theory of Constraints)*大规模定制Mass Customization第一节 准时消费系统(Just-in-Time Production Systems)准时消费的思想或理念准时消费的目的与手段准时消费的主要内容准时消费JIT的思想或理念准时消费方式Just-in

2、-time ，JIT ：“在需求的时候，按需求的量，消费或运送所需求的产品。不提早，也不滞后；不多，也不少；不消费或运送如今不需求的产品。丰田消费方式20世纪50年代，日本丰田汽车公司。关于企业和消费管理的新理念，贯穿于从产品的设计到售后效力的全过程，而不仅仅是一种消费管理的技术和方法。追求一种具有“零库存、“零缺陷、“零缺点等的“理想消费方式。准时消费JIT的本质JIT作为一种详细的消费方式运用最少的库存进展消费production using minimal inventories原资料raw materials在制品work in process, and 废品finished good

3、s. 零部件“准时到达下一个任务地。Parts arrive at the next workstation just in time. 准时消费方式目的和手段从消费的角度看，准时消费方式的根本目的是降低本钱。强调：经过“彻底消除浪费来实现本钱的根本降低。“浪费：一切不带来任何附加价值的要素，或仅使本钱添加的要素。浪费Waste，Muda(1) 过量消费的浪费 Waste from overproduction(2) 等待时间的浪费Waste of waiting time(3) 运输的浪费Transportation waste(4) 库存的浪费Inventory waste(5) 加工的浪

4、费Processing waste(6) 动作的浪费Waste of motion(7) 产品缺陷的浪费Waste from product defects“库存是消费与运作管理的罪恶之源(Inventory is the root of operations management evil.)消除“浪费的关键在于识别它们。这些要素经常隐藏着，有些因人们习以为常，而不被留意，有些还隐藏得很深。库存是一种闲置的资源，是一种浪费，同时由于它具有一定的“缓冲或“保险作用，而将导致它产生的一些相关问题隐藏下来，得不到处理。尤其是当各种问题经常出现时，将库存用作主要的“处理问题的方法，不仅会导致库存量的

5、剧增，而且还致使这些问题长期积累下来得不到处理。库存掩盖问题Inventory Hides Problems加工排队中的工件堆积更改顺序工程设计冗余供应商过失废品设计积压机器停工 决策积压检验积压文书任务积压减少库存暴露问题处理问题减少库存暴露问题处理问题继续地、彻底地改良消费系统！添加利润消除浪费，降低本钱减少库存少人化准时消费看板系统柔性人数消费平衡化小批量消费单件流水消费缩短转换时间制定规范作业U型布置多面手团队改良活动“自动化质量保证分职能管理TQM提高效益鼓励尊重人性准时消费的主要内容1、消费平衡化2、小批量消费3、减少转换时间4、看板拉系统5、柔性作业人数6、源质量7、供应商关系消

6、费平衡化Production Smoothing尽能够地减少产品种类和产量的分散程度，每日平衡地消费所需的各种产品。在短时间内混杂消费多种产品，能正好满足当时发生的需求，又能使各种消费环节负荷平衡。所以，在准时消费方式中，消费平衡化既是使消费顺应需求变化的手段，也是充分利用消费资源的手段。基于产出率的进度方案实现消费平衡化，需求采用一种基于产出率平均每日产出量的进度方案，而放弃过去已为人们所熟习的基于产出量如月、周产出量等的进度方案。在一周内5天，假设需求A产品15台、B产品25台、C产品10台，那么每天需求或消费3台A、5台B、2台C。小批量消费Small Batch消费平衡化自然要务虚现各

7、种产品的小批量消费。小批量有如下益处：1消费系统有足够高的柔性；2系统中的在制品库存较少；3发生质量问题时，检验和返工的本钱较少；4发生质量问题时，准确地找出缘由，及时排除；5较易平衡作业义务，加强消费的可行性；6在实施产品改良之前有较少的要处置的库存。大批量与小批量传统消费方式大批量： 15A25B10C准时消费方式小批量：3A5B2C3A5B2C3A5B2C3A5B2C3A5B2C减少转换时间 Reduce Setup Time转换时间Setup time导致消费过程时间的延伸，对产品却不添加任何价值，是一种“浪费。而且，转换时间对系统的柔性有负作用，它直接导致了一定大小的批量。小批量消费

8、、供应和搬运需求频繁的转换活动。由经济订购批量EOQ公式可知，一次转换的时间或费用越低，经济的批量才干越小。转换时间越少，经济批量越小00批量批量高转换时间/费用低转换时间/费用减少转换时间的方法对转换所用工具、设备、程序、方法等进展改良，使转换和调整任务简单化、规范化。对工人进展培训，提高工人的技艺和熟练程度。设计通用、规范零部件。运用成组技术(group technology)，减少不同产品之间的转换。看板拉系统Kanban-Pull System需求拉动Demand pull 逆流Backflush “推 Push 系统与“拉 Pull 系统库存信息流；方案与控制工序1工序n工序2顾客“

9、拉系统工序n-1方案与控制工序1工序n工序2顾客“推系统工序n-1物流；看板 Kanban， Card 拉系统的本质是物流由“下一环节的需求来指挥。这种需求可以多种方式来传达：呼叫、亮灯、变换颜色、计算机终端显示、卡片、容器等，“看板。看板是挪动或加工零部件的指令。在看板系统中，任何消费环节，假设没有接遭到任何这种性质的“需求信号“，就不能挪动或加工任何零部件。看板需求量 the Number of Kanbans Needed)建立看板系统要求确定需求的看板容器数量。Setting up a kanban system requires determining the number of k

10、anbans (or containers) needed.每个容器代表最小的消费批量。Each container represents the minimum production lot size.准确估计消费一个容器的产品所需的提早期是确定看板需求量的一个关键。An accurate estimate of the lead time required to produce a container is key to determining how many kanbans are required.看板数量 (The Number of Kanban Card Sets)k = 看板

11、数量Number of kanban card setsd = 一段时间内的平均需求量Average number of units demanded over some time periodL = 补充一次订货的提早期与需求的时间单位一样lead time to replenish an order (same units of time as demand)S = 保险库存量，用提早期内的需求量的百分比表示Safety stock expressed as a percentage of demand during lead timeC = 容器的容量Container size看板数量

12、：例Example开关装配区装配一种开关件，批量为4，由上游装配区交付装配件，完成后以一种特殊容器交付给下游控制面板装配作业。控制面板装配区每小时需求5个开关件。开关装配区2小时可消费一容器的开关件。保险库存确定为所需库存的10%。总是向上近似Always round up!看板数量：例Example柔性作业人数准时消费方式要求：当需求变动时，消费负荷也及时相应变动。那么，消费现场的作业人数也应相应增减。前提条件：1适当的设备或设备布置U型布置；2训练有素、多技艺的作业者多面手；3经常检查、定期修正规范作业组合。U型布置U型布置使有关系的多个任务地设备严密地集中在一个较小的空间范围内，可以减少

13、承当多项作业的工人大量往返挪动。 能顺应需求量或消费量的变化周期时间或节拍的变化，灵敏的增、减作业人数。在入口和出口位置，工人完成第一个作业和最后一个作业，使进入消费线的加工件数量等于退出该消费线的数量，不会构成多余的在制品库存。 根本的U型布置结合U型布置 3 4 52 7 61 8 3 4 2 51 69 8 715 614 7 8 913 12 11 101 2 3 4 518 17 161 2 3 49 587 67 16 25 3 4 110 2 9 3 8 4 7 5 6多面手增减作业人数意味着周期时间节拍、作业内容、作业范围、作业组合、作业顺序等的变卦。工人必需相应改动作业的内容

14、。所以，实现柔性作业人数的一个必要条件是：工人必需具有多种技艺，是“多面手 或“多能化工人 。 “多面手加强了系统的柔性。定期进展“任务轮换Job rotation，是培育多面手的重要方法。源质量Quality at the Source)准时消费方式强调 “源质量， “使每个工人承当其任务质量的责任。自检Self-inspection：要求每个工人本人自动地“把事情做正确、“假设不正确，就纠正，既是正确的作业者，又是严厉的检验员，从根源上保证每一个进入下一个环节、直到最终顾客的产品都是符合质量规范的。自动检验Automated inspection防错法Fail-safe methods P

15、oka-Yoke)准时消费方式利用“自动化Autonomation进展所谓的“自律缺陷控制Autonomous Defects Control，在线地对消费过程中出现的缺陷进展自动检查，及时发现质量问题。它可用于机器或人工操作。1检测缺陷和机器缺点；2停顿正条消费线。停线授权Line-stopping empowerment 在准时消费系统中，一旦出现质量问题，就要立刻封锁消费过程，迅速查明缘由，力求根本处理问题，使之不再发生。立刻封锁消费过程，当时、就地处理问题是最好、最有效的方法。供应商Supplier不良质量的、不按时到达的、不够数量的外购物料会中断消费过程，呵斥浪费。到货检验本身以及为

16、预防不测而建立的库存也是一种浪费。同伴关系Partnership要求供应者实现小批量地、准时地、可靠地运送：采用准时消费方式，成为供需一体化准时消费方式的一部分“同伴。仅当供方数量很少时，才干建立起这种亲密的、长期稳定的、高质量的同伴关系。买方和卖方之间强调协作、利益共享，而不含“敌意。就近寻觅、开发供应厂家，缩短交货的提早期和不确定性，出现问题时能作出快速反响。集成工厂网络Focused Factory NetworksFinal Assembly协作系统集成CoordinationSystem Integration实施JIT的效益美国麻省理工学院的“国际汽车方案，组织50多位专家，历时5

17、年，耗资500万美圆，对17个国家的90个汽车制造厂的调查阐明，与传统消费方式相比，JIT： 所需人力资源均能减至1/2； 新产品开发周期可减至1/2或2/3； 在制品库存可减至1/10； 占用空间可减至1/2； 废品库存可减至1/4； 产质量量可提高3倍。准时消费方式与传统消费方式的比较第二节 同步制造与约束实际(Synchronous Manufacturing and the Theory of Constraints)企业的目的The Goal of the firm才干和物流的问题Capacity and flow issues高德拉特消费进度方案的原那么Goldratts Rule

18、s of Production Scheduling)绩效度量：运作Performance Measurement： Operational 1. 产销率Throughput经销售系统赚钱的速率the rate at which money is generated by the system through sales2. 库存Inventory系统为销售而投入到采购物中的一切的钱all the money that the system has invested in purchasing things it intends to sell3. 运作费用Operating expenses

19、为将库存转化为产出破费的一切的钱all the money that the system spends to turn inventory into throughput 才干和物流的问题(Capacity and flow issues)才干Capacity可用于消费的时间Available time for production瓶颈Bottleneck小于需求的才干Capacity is less than demand placed on resource非瓶颈Nonbottleneck大于需求的才干Capacity is greater than demand placed on r

20、esource受约束的才干资源Capacity-constrained resource (CCR)接近需求的才干Capacity is close to demand placed on resource 消费周期时间的构成Components of Production Cycle Time调整时间Setup time资源为加工一种零件进展调整而导致的一个零件的等候时间the time that a part spends waiting for a resource to be set up to work on this same part加工时间Process time加工一个零件的

21、时间the time that the part is being processed排队时间Queue time资源忙于加工其他零件而导致的一个零件的等候时间the time that a part waits for a resource while the resource is busy with something else 消费周期时间的构成续Components of Production Cycle Time等待时间Wait time不是由于资源而是由于其他零件未到无法装配而导致的一个零件的等候时间the time that a part waits not for a res

22、ource but for another part so that they can be assembled together闲置时间Idle time未用的时间the unused time周期时间少于调整时间、加工时间、排队时间和等待时间的和the cycle time less the sum of the setup time, processing time, queue time, and wait time 节省时间Saving Time瓶颈Bottleneck非瓶颈Nonbottleneck在每个过程节省时间的结果如何？What are the consequences o

23、f saving time at each process?鼓，缓冲器，绳子Drum, Buffer, Rope瓶颈鼓Bottleneck (Drum)信息绳子Communication (rope)ABCDEF市场信息绳子Communication (rope)库存缓冲Inventorybuffer时间缓冲Time buffer库存产品缓冲Inventorybuffer of finished goods高德拉特消费进度方案的原那么 (Goldratts Rules of Production Scheduling)根本思想详细表达在九条原那么上。这九条原那么是实施同步制造的基石。有关消费方

24、案与控制的算法和软件，就是按照这九条原那么提出和开发的。这些原那么也可以直接用于指点实践的消费管理活动。原那么1原那么1：平衡物流，而不是平衡消费才干(Do not balance capacitybalance the flow.)在企业内部平衡物流，平衡才干实践是做不到的。统计动摇Statistical Fluctuation是绝对的；相关事件Dependent Events 是客观现实。所谓物流平衡就是使各个环节都与瓶颈资源同步。原那么2：原那么2：非瓶颈资源的利用程度不是由它们本人的潜力决议的，而是由系统的约束决议的。(The level of utilization of a non

25、bottleneck resource is not determined by its own potential but by some other constraint in the system.)系统的约束就是瓶颈。由于系统的产出是由所能经过瓶颈的量决议的，即瓶颈限制了产销量。而非瓶颈资源的充分利用不仅不能提高产销量，而且会使库存和运转费添加。原那么3原那么3 ：资源的“利用 和“活力 不是同义词。(Utilization and activation of a resource are not the same.)“利用Utilization：指资源应该利用的程度“活力Activa

26、tion：指资源可以利用的程度“利用注重的是有效性，而“活力注重的那么是能行性，从平衡物流的角度出发，应允许在非关键资源上适当的闲置时间。原那么4原那么4：瓶颈上一个小时的损失那么是整个系统的一个小时的损失。(An hour lost at a bottleneck is an hour lost for the entire system.)瓶颈控制了产销率，在瓶颈上中断一个小时，是没有附加的消费才干来补充的。瓶颈必需坚持100 “利用，增大其产出。对瓶颈采取特别的维护措施对瓶颈采取特别的维护措施，不使其因管理不善而中断或等工：减少调整预备时间和频率，瓶颈上的批量应尽能够大；实行午餐和工修延

27、续任务制，减少形状调整所需的时间损失；加工前注重质量检查；利用缓冲器等。原那么5原那么5：非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的。(An hour saved at a nonbottleneck is a mirage.)在非瓶颈资源上的消费时间除了加工时间和调整预备时间之外，还有闲置时间，节约一个小时的调整预备时间并不能添加产销率，而只能添加一个小时的闲置时间。相反，可以进一步减少其加工批量，加大批次，降低在制品库存和消费提早期。原那么6原那么6：瓶颈控制了库存和产销率。(Bottlenecks govern both throughput and inventory in the system.)产销率指的是单位时间内消费出来并销售出去的量，所以，很明显它由瓶颈控制。假设瓶颈存在于企业内部，阐明企业的消费才干缺乏，相应的产销率也遭到限制；假设市场需求