TOC约束理论培训教程

1、 . .DOC资料. .DOC资料. .DOC资料. 约束理论TOC教程 (99.01.04)约束理论TOC教程 (99.01.04)第一篇 TOC概述1. TOC释义 2. TOC的形成历史和发展现状 3. 关于TOC的创立人和发展者：Goldratt 4. Avraham .Goldratt研究机构 第二篇 TOC的前身：最优生产技术1. OPT的主要概念 1.1. 瓶颈（Bottlenecks）与非瓶颈 （Nonbottlenecks）资源 1.2. 按物流对企业的分类 2. OPT的九条原则 2.1. 九条原则 2.2. 实施OPT的要求及条件 3. OPT的计划与控制DBR系统 3.

2、1. OPT的计划与控制步骤 3.2.“鼓”、“缓冲器”和“绳子” 3.2.1.“鼓” 3.2.2.“缓冲器”，又称“缓冲” 3.2.3.“绳子” 4. OPT软件系统 4.1. OPT软件产品 4.2. OPT软件的工作原理 第三篇 TOC理论体系1. TOC基本概念 1.1. 企业目标和衡量标准 1.2. 约束（Constraint） 1.3. 产销率（Throughput） 1.4. Jonah 2. TOC五大核心步骤 3. TOC的思维流程（Thinking Process,简称TP） 3.1. 概述 3.2. 关于TP的进一步理解 3.3. 工具介绍3.3.1. 现实树 3.3.2

3、. 当前现实树（CRT） 3.3.3. “消雾法” 3.3.4. “未来现实树” 3.3.5. 负效应枝条 3.3.6. 必备树 3.3.7. 转变树 4. 小结：五大核心步骤与思维流程 5. TOC在企业运营中的应用 5.1. 链条分析 5.2. TOC与企业决策 5.3. 双赢（Win-Win）的解决方案 5.4. TOC是求得持续改进的系统级方法 5.5. TOC的营销观念 第四篇 TOC实施案例案例1: 福特汽车公司电器分部 案例2: Bethlehem钢铁厂 案例3: 英国的一家幼儿学校 案例4: 南非的SilvaCel纸浆厂 案例5: 民航公司的餐品供应 第五篇 TOC有关资料1.

4、 学习TOC理论的框架 1.1. 引子 1.2. 形成概念 1.3. 技术方案 1.4. 实施讲解 1.5. 实施事项和战略 2. 有关TOC的书籍 第一篇 TOC概述1.TOC 释义 by AMT 王玉荣、孔祥云 TOC 是 英 文Theory of Constraint 的 首 字 母 缩 写， 中 文 译 作 约 束 理 论。 简 单 来 讲，TOC 就 是 关 于 进 行 改 进 和 如 何 最 好 地 实 施 这 些 改 进 的 一 套 管 理 理 念 和 管 理 原 则， 可 以 帮 助 企 业 识 别 出 在 实 现 目 标 的 过 程 中 存 在 着 哪 些 制 约 因 素 T

5、OC 称 之 为 约 束， 并 进 一 步 指 出 如 何 实 施 必 要 的 改 进 来 一 一 消 除 这 些 约 束， 从 而 更 有 效 地 实 现 企 业 目 标。 此 过 程 如 图1 1 所 示。图1 1 TOC 是 关 于 识 别 和 消 除 约 束 的 管 理 理 念 和 管 理 原 则TOC 由 三 部 分 组 成， 结 构 如 图1 2 所 示：图1 2 TOC 的 组 成 结 构 图 一 套 解 决 约 束 的 流 程。 用 来 逻 辑 地、 系 统 地 回 答 以 下 为 任 何 企 业 改 进 过 程 所 必 然 提 出 的 三 个 问 题： 改 进 什 么 ？（W

6、hat to change?）、 改 成 什 么 样 子 ？（What to change to?） 以 及 怎 样 使 改 进 得 以 实 现 ？（How to cause the change?） 一 套 日 常 管 理 工 具。 可 用 来 大 大 提 高 管 理 效 能， 例 如： 如 何 有 效 沟 通、 如 何 双 赢 地 解 决 冲 突、 如 何 团 队 协 作、 如 何 进 行 权 利 分 配 等。 这 些 日 常 管 理 的 顺 利 开 展， 是 成 功 解 决 约 束 的 必 备 条 件 和 基 础 性 工 作。 鉴 于 这 方 面 的 内 容 在 其 他 管 理 理 论

7、中 也 多 有 涉 及， 本 文 则 不 再 过 多 展 开 论 述， 而 把 重 点 放 在TOC 理 论 不 同 于 其 他 理 论 的 方 面。 把TOC 应 用 到 具 体 领 域 的 具 有 创 新 性 的 实 证 方 案。 这 些 领 域 涉 及 生 产、 分 销、 营 销 和 销 售、 项 目 管 理 和 企 业 方 向 的 设 定 等 等。2.TOC的形成历史和发展现状 约 束 理 论 根 植 于OPT（ 原 指 最 优 生 产 时 刻 表：Optimized Production Timetables, 后 指 最 优 生 产 技 术：Optimized Production

8、 Technology）。OPT 是Goldratt 博 士 和 其 他 三 个 以 色 列 籍 合 作 者 创 立 的， 他 们 在1979 年 下 半 年 把 它 带 到 美 国， 成 立 了Creative Output 公 司。 接 下 去 的 七 年 中，OPT 有 关 软 件 得 到 发 展， 同 时OPT 管 理 理 念 和 规 则（ 如 鼓 缓 冲 器 绳 子 的 计 划、 控 制 系 统） 成 熟 起 来。Creative Output 公 司 的 发 展 几 起 几 落， 后 关 闭。OPT 的 软 件 所 有 权 转 让 给 一 家 名 为Scheduling Techn

9、ology Group 的 英 国 公 司。1986 年 后 半 年，Goldratt 博 士 和Robert E.Fox 共 同 创 立Goldratt 研 究 机 构， 经 过 十 年 发 展 演 进 出 我 们 今 天 所 知 的TOC。 TOC 首 先 是 作 为 一 种 制 造 管 理 理 念 出 现。The Goal、The Race 这 两 本 最 初 介 绍TOC 的 书 引 起 了 读 者 的 广 泛 兴 趣 和 实 施 这 套 理 念 的 热 情。TOC 最 初 被 人 们 理 解 为 对 制 造 业 进 行 管 理、 解 决 瓶 颈 问 题 的 方 法， 后 来 几 经

10、改 进， 发 展 出 以 产 销 率、 库 存、 运 行 费 为 基 础 的 指 标 体 系， 逐 渐 形 成 为 一 种 面 向 增 加 产 销 率 而 不 是 传 统 的 面 向 减 少 成 本 的 管 理 理 论 和 工 具， 并 最 终 覆 盖 到 企 业 管 理 的 所 有 职 能 方 面（ 注： 产 销 率 指 单 位 时 间 内 企 业 获 取 的 利 润 额， 是TOC 对 企 业 目 标 实 现 程 度 的 关 键 度 量 标 准， 下 文 有 更 进 一 步 介 绍）。 1991 年， 当 更 多 的 人 开 始 知 道 和 了 解TOC 的 时 候，TOC 又 发 展 出

11、 用 来 逻 辑 化、 系 统 化 解 决 问 题 的 思 维 过 程（Thinking Process, 即TP）。 所 以， 今 天 的TOC， 就 象 当 年 的OPT 在 管 理 理 念 和 软 件 两 个 方 面 共 同 发 展 一 样， 它 既 是 面 向 产 销 率 的 管 理 理 念， 又 是 一 系 列 的 思 维 工 具。TOC 的 简 要 形 成 过 程 如 图1 3 所 示。图1 3 TOC 的 简 要 形 成 过 程 很 少 有 其 他 管 理 技 术 的 发 展 历 程 象TOC 这 样 几 经 变 化 和 周 折。 今 天， 在OPT 软 件 首 次 发 布18

12、年 以 后，TOC 的 作 用 似 乎 刚 进 入 为 人 广 泛 接 受 的 起 始 阶 段。APICS 对TOC 的 有 效 性 和 重 要 性 给 予 了 肯 定， 并 于 三 年 前 成 立 了 一 个 专 门 研 究 小 组（Special Interest Group, 简 称SIG）， 每 年 召 开 年 会。TOC 的 市 场 竞 争 也 开 始 出 现，Goldratt 研 究 机 构 已 经 不 是TOC 的 产 销 率 理 论 和TP 方 法 的 唯 一 开 发 者 和 供 应 者。 有 几 家 软 件 公 司 声 称 已 开 发 出 应 用TOC 鼓 缓 冲 器 绳 子

13、（Drum-Buffer-Rope） 方 法 的 软 件 系 统。 最 近，Maxager 公 司 开 发 出 一 套 基 于 约 束 的 成 本 核 算 系 统， 并 为 一 些 用 户 开 发 了 从 关 键 的 车 间 现 场 获 得 数 据 以 提 高 产 销 率 的 数 据 采 集 系 统。 应 该 注 意 的 是， 企 业 的 制 造 部 门 单 靠 自 己 是 无 法 大 规 模 增 加 产 销 率 的。 这 需 要 营 销、 产 品 设 计 和 财 务 等 其 他 的 部 门 的 共 同 配 合， 使 整 个 企 业 成 为 一 个 系 统 整 体。 因 此 就 需 要 高 层

14、 管 理 人 员 不 断 发 展 和 实 施 一 套 为 整 个 企 业 所 接 受 的 基 于 产 销 率 的 经 营 战 略（Throughput based Operating Strategy, 简 称TOS）， 如 图1 4 所 示。图1 4 基 于 产 销 率 的 经 营 战 略（TOS） 当 然，TOC 不 可 能 垄 断 了 所 有 可 以 增 加 产 销 率 的 方 法， 但 应 该 承 认，TOC 是 用 来 增 加 产 销 率、 实 现 企 业 文 化 从 成 本 核 算 型 转 变 为 产 销 率 增 加 型 的 一 套 有 机 结 合 的 工 具 和 技 术。 这 方

15、 面 的 新 思 路、 新 想 法， 不 管 是 不 是 冠 以TOC 的 名 称， 都 已 经 和 正 在 被 企 业 的 经 营 实 践 所 证 明。3.关于TOC的创立人和发展者：Goldratt Goldratt 是 物 理 学 家 出 身， 后 来 转 向 专 门 从 事 企 业 咨 询、 教 育 培 训、 著 书 等 工 作， 创 立Avraham Y.Goldratt 研 究 机 构， 是TOC 理 论 的 创 立 和 发 展 者。1997 年 从 这 家 机 构 退 休， 但 仍 致 力 于 在 世 界 范 围 内 推 广TOC。 他 的 一 套 管 理 理 论 独 树 一 帜

16、 的 地 方 在 于， 为 了 改 进 生 产 流 程， 必 须 找 出 流 程 中 的 瓶 颈 环 节， 然 后 突 破 这 些 环 节， 其 结 果 是 增 加 该 环 节 的 产 出 率， 或 者 是 应 用 其 他 的 系 统 来 绕 过 这 个 麻 烦 的 环 节。4Avraham Y.Goldratt研究机构 Avraham Y.Goldratt 研 究 机 构 是 注 册 形 式 为 有 限 合 伙 制 的 盈 利 性 组 织。 总 部 设 在Connecticut 的New Haven, 在 英 国、 荷 兰、 以 色 列、 南 非、 墨 西 哥、 澳 大 利 亚、 巴 西、

17、香 港 和 西 班 牙 等 国 家 或 地 区 设 有 办 事 处。 它 不 同 于 传 统 意 义 上 纯 粹 的 咨 询 公 司 或 培 训 公 司， 其 目 标 是 创 造 和 传 播 知 识， 使 您 比 今 天 更 进 一 步， 并 在 实 现 这 一 目 标 的 过 程 中 力 求 做 到 两 点： 不 损 害 任 何 人 的 利 益； 把TOC 的 精 髓 教 给 用 户， 使 用 户 自 己 就 能 够 自 如 运 用。Avraham Y.Goldratt 研 究 机 构 对 第 二 点 特 别 强 调： 它 向 用 户 所 提 供 的 指 导， 和 那 种 钱 货 交 换 完

18、 全 不 同， 而 是 使 得 用 户 逐 渐 能 够 自 如 地 应 用 这 些 知 识， 获 取 由 改 进 所 实 现 的 种 种 收 益。第二篇 TOC的前身：最优生产技术瓶颈（Bottlenecks）与非瓶颈 （Nonbottlenecks）资源 最 优 生 产 技 术（Optimized Production Technology，OPT） 是 以 色 列 物 理 学 家Eli Goldratt 博 士 于 本 世 纪70 年 代 提 出 的。 最 初 它 被 称 作 最 优 生 产 时 间 表（Optimized Production Timetable），80 年 代 才 改

19、称 为 最 优 生 产 技 术。 后 来Goldratt 又 进 一 步 将 它 发 展 成 为 约 束 理 论（Theory of Constraints）。OPT 产 生 的 时 间 不 长， 却 取 得 了 令 人 瞩 目 的 成 就， 是 继MRP 和JIT（Just in Time） 之 后 出 现 的 又 一 项 组 织 生 产 的 新 方 式。1. OPT的主要概念1.1. 瓶颈（Bottlenecks）与非瓶颈 （Nonbottlenecks）资源 任 何 一 个 制 造 组 织 都 可 以 看 作 是 将 原 材 料 转 化 为 产 品 的 系 统。 在 这 个 系 统 中，

20、 制 造 资 源 是 关 键 的 部 分。 通 常， 制 造 资 源 指 的 是 生 产 产 品 所 需 的 全 部 资 源， 如 机 器、 工 人、 厂 房 和 其 它 固 定 资 产， 等 等。 按 照 通 常 的 假 设， 在 设 计 一 个 企 业 时， 可 以 使 生 产 过 程 中 各 阶 段 的 生 产 能 力 相 等， 即 达 到 能 力 的 平 衡。 但 这 只 是 一 个 理 想 的 状 态。 因 为， 生 产 是 一 个 动 态 的 过 程， 随 机 波 动 时 时 存 在， 使 得 能 力 的 平 衡， 在 实 际 中 实 现 极 其 困 难， 也 可 以 说 是 达

21、不 到 的。 因 此， 生 产 过 程 中 必 然 会 出 现 有 的 资 源 负 荷 过 多， 成 为 卡 脖 子 的 地 方， 即 变 为 瓶 颈。 这 样， 一 个 企 业 的 制 造 资 源 就 存 在 瓶 颈 与 非 瓶 颈 的 区 别。 按OPT 的 定 义， 所 谓 瓶 颈（ 或 瓶 颈 资 源）， 指 的 是 实 际 生 产 能 力 小 于 或 等 于 生 产 负 荷 的 资 源。 这 一 类 资 源 限 制 了 整 个 企 业 出 产 产 品 的 数 量。 其 余 的 资 源 则 为 非 瓶 颈 资 源。 要 判 别 一 个 资 源 是 否 为 瓶 颈， 应 从 该 资 源

22、的 实 际 生 产 能 力 与 它 的 生 产 负 荷（ 或 对 其 的 需 求 量） 来 考 察。 这 里 所 说 的 需 求 量 不 一 定 是 市 场 的 需 求 量， 而 可 能 是 为 保 证 生 产， 其 他 相 关 资 源 对 该 资 源 的 需 求 量。 以 下 的 例 子 可 以 说 明。假 设 某 产 品P 的 生 产 流 程 如 图2 1 所 示：图2 1 某 产 品P 的 生 产 流 程 情 况1： 对PD 的 市 场 需 求 为 每 周30 个 单 位； 机 器A 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产35 个 单 位； 机 器B 的 生 产 能 力 为 每 周 生

23、产40 个 单 位， 机 器C 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产25 个 单 位。 显 然， 这 时A、B 产 出 的 中 间 品 会 在C 资 源 前 积 压，C 资 源 哪 怕 是 满 负 荷 每 周 生 产25 个 单 位 的 产 品， 产 品P 也 将 不 能 满 足 市 场 每 周30 单 位 的 需 求。 情 况2： 对PD 的 市 场 需 求 为 每 周28 个 单 位； 机 器A 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产15 个 单 位； 机 器B 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产25 个 单 位， 机 器C 的 生 产 能 力 为 每 周 生 产20 个 单 位。

24、这 时， 如 果 相 对 市 场 需 求 来 说 机 器A、B、C 都 应 该 为 瓶 颈。 但 根 据OPT 的 定 义， 当 前 只 有 机 器A 为 瓶 颈， 因 为 机 器C 其 生 产 能 力 虽 然 每 周 生 产20 个 单 位， 但 每 周 只 能 接 到 机 器A 所 能 生 产 的15 个 单 位 的 最 大 生 产 负 荷， 即 其 生 产 能 力 超 过 了 对 其 的 需 求 量， 为 非 瓶 颈。 机 器B 其 生 产 能 力 每 周 生 产25 个 单 位， 达 不 到 市 场 的 要 求， 但 它 产 出 的 中 间 品 已 经 在 机 器C 前 积 压 了，

25、即 其 生 产 能 力 超 过 了 后 续 环 节 对 其 的 需 求 量， 也 是 非 瓶 颈。 这 时， 只 有 将 机 器A 的 生 产 能 力 提 高， 才 能 更 好 地 满 足 市 场 需 求， 否 则 如 果 去 盲 目 改 进 机 器B、 机 器C 的 话， 对 最 终 产 出 于 事 无 补， 而 且 会 产 出 更 多 的 积 压 在 制 品。 值 得 注 意 的 是， 如 果 企 业 又 购 买 了 一 台 机 器A， 则 机 器C 成 为 新 的 瓶 颈， 它 将 整 个 生 产 流 程 的 能 力 限 制 在 每 周20 个 单 位。 若 通 过 出 包 加 工 的

26、方 法 将C 的 产 出 提 高50 ， 即 达 到30， 那 么 瓶 颈 将 转 移 到 机 器B。 继 续 改 进 下 去， 然 后 不 难 发 现， 这 时 可 能 相 对 于 企 业 为 外 部 因 素 的 市 场 需 求 成 了 新 的 瓶 颈。 瓶 颈 的 一 系 列 变 化 如 图2 2 所 示, 方 框 中 的 数 字 表 示 资 源 的 生 产 能 力， 阴 影 表 示 瓶 颈。图2 2 OPT 关 于 瓶 颈 的 定 义 仔 细 分 析 这 个 简 单 的 例 子， 可 以 对OPT 的 管 理 思 想（ 也 被TOC 所 继 承） 窥 见 一 斑： 生 产 能 力 小 于

27、 市 场 需 求 的 资 源， 按OPT 的 定 义 不 一 定 为 瓶 颈。 OPT 的 管 理 思 想 是 首 先 抓 重 中 之 重， 使 最 严 重 的 制 约 因 素 凸 现 出 来， 从 而 从 技 术 上 消 除 了 避 重 就 轻、 一 刀 切 等 管 理 弊 病 发 生 的 可 能。 短 期 的 效 果 是 抓 大 放 小， 长 期 的 效 果 是 大 问 题、 小 问 题 都 没 忽 略， 而 且 企 业 整 体 生 产 水 平 和 管 理 水 平 日 益 提 高。 瓶 颈 资 源 是 动 态 转 移 的， 这 就 给 管 理 者 的 惰 性 敲 了 警 钟。 根 据 此

28、例，OPT 理 论 关 于 瓶 颈 的 定 义 可 以 形 式 化 描 述 如 下：对 于 系 统 中 的n 件 资 源：X1、X2、 Xn， 实 际 产 出 能 力、 系 统 外 部 需 求 量 分 别 为C1 Cn、MR1 MRn。 某 些 资 源 之 间 存 在 互 为 输 入 和 输 出 的 关 联 关 系R（ 注： 这 里 输 入、 输 出 的 可 以 是 在 制 品 等 有 形 资 产， 也 可 以 是 信 息 等 无 形 资 产， 或 是 与 系 统 最 终 产 出 有 关 的 彼 此 制 约、 彼 此 影 响 的 前 后 因 果 关 系）。 假 设 与 资 源Xi 相 关 联

29、的 资 源 的 标 号 所 组 成 的 集 合 为S, 即Sj | j iL $ R（Xi , Xj）。 那 么， 资 源Xi 为 瓶 颈， 当 且 仅 当Ci = min（MRi , min（ Cj：j S）。 经 过 上 述 条 件 的 筛 选， 任 何 企 业 只 应 该 存 在 着 少 数 的 瓶 颈 资 源。 有 统 计 表 明， 按OPT 的 观 点， 瓶 颈 资 源 的 数 目 一 般 小 于5 个。12按物流对企业的分类 企 业 的 生 产 过 程 可 以 看 作 是 一 个 从 原 材 料 到 成 品 的 高 度 相 关 的 活 动 链。 在 这 个 活 动 链 中， 原 材

30、 料 被 制 成 毛 坯， 毛 坯 被 加 工 成 各 种 零 件， 零 件 又 被 组 装 成 部 件， 最 后 零 件 和 部 件 总 装 成 产 品。 人 们 本 可 以 根 据 这 个 活 动 链 中 高 度 相 关 的 内 在 关 系， 制 定 出 一 个 详 尽 而 周 密 的 生 产 作 业 计 划， 规 定 出 每 一 种 毛 坯、 零 件、 部 件 和 产 品 的 投 入、 出 产 时 间 和 数 量， 如 基 本MRP 中 实 现 的 那 样。 但 在 实 际 中， 这 个 活 动 链 中 计 划 好 的 活 动 程 序 常 会 被 企 业 中 大 量 存 在 的 随 机

31、事 件 的 干 扰 所 打 乱， 如 机 器 损 坏、 质 量 问 题 等 等。 要 识 别 这 些 干 扰， 找 出 问 题 出 在 何 处， 手 段 之 一 就 是 从 物 流 着 手。 通 过 对 企 业 中 物 流 的 分 类， 我 们 可 以 根 据 不 同 类 型 物 流 的 特 点， 认 识 他 们 各 自 的 薄 弱 点， 或 瓶 颈 所 在， 从 而 有 针 对 地 进 行 计 划 与 控 制。 一 般 将 从 原 材 料 到 成 品 这 一 产 品 物 流 分 为：V、A 和T 三 种 类 型。 如 图2 3 所 示。 其 中，V 型 物 流 是 由 一 种 原 材 料 加

32、 工 或 转 变 成 许 多 种 不 同 的 最 终 产 品；A 型 是 由 许 多 种 原 材 料 加 工 或 转 变 成 的 一 种 最 终 产 品； 而T 型 则 是A 型 的 一 个 发 展， 其 最 终 产 品 有 多 种。图23 “V”、“A”和“T”三种物流类型的企业 实 际 上， 一 个 企 业 的 产 品 物 流 往 往 不 只 一 种 类 型。 我 们 可 以 根 据 占 主 要 地 位 的 产 品 物 流， 来 相 应 地 划 分 企 业。 如 果 一 个 企 业 其 主 要 是V 型 物 流， 那 么 我 们 就 称 这 个 企 业 为V 型 企 业， 其 余 的 类

33、推， 对 于V 型 企 业， 如 炼 油 厂、 钢 铁 厂 等， 其 特 点 有： 最 终 产 品 的 种 类 较 原 材 料 的 种 类 大 得 多； 所 有 的 最 终 产 品， 其 基 本 的 加 工 过 程 相 同； 企 业 一 般 是 资 金 密 集 型 且 高 度 专 业 化 的。 对 于A 型 企 业， 如 造 船 厂， 其 特 点 是： 由 许 多 制 成 的 零 部 件 装 配 成 相 对 较 少 数 目 的 成 品， 原 材 料 较 多； 一 些 零 部 件 对 特 殊 的 成 品 来 说 是 唯 一 的； 对 某 一 成 品 来 说， 其 零 部 件 的 加 工 过 程

34、往 往 是 不 相 同 的； 设 备 一 般 是 通 用 型 的。 而 对 于T 型 企 业， 如 制 锁 厂， 汽 车 制 造 厂 等。 其 特 点 主 要 包 括： 由 一 些 共 同 的 零 部 件 装 配 成 相 对 数 目 较 多 的 成 品； 许 多 成 品 的 零 部 件 是 相 同 的； 零 部 件 的 加 工 过 程 通 常 是 不 相 同 的。V 型 企 业 的 工 艺 流 程 一 般 来 说 比 较 清 楚 且 设 计 简 单， 生 产 提 前 期 较 短， 企 业 的 瓶 颈 识 别 及 控 制 与 协 调 也 相 对 容 易。 而A 型 或T 型 企 业 则 与V 型

35、 企 业 不 同， 它 们 存 在 着 物 料 清 单（BOM）， 工 艺 流 程 较 复 杂， 企 业 的 在 制 品 库 存 较 高， 生 产 提 前 期 较 长， 瓶 颈 不 易 识 别， 计 划 以 及 工 序 间 的 协 调 工 作 也 非 常 困 难。 表2 1 比 较 了V 型、A 型、T 型 企 业 的 不 同 特 点。2OPT的九条原则 OPT 的 基 本 思 想 具 体 体 现 在 九 条 原 则 上。 这 九 条 原 则 是 实 施OPT 的 基 石。OPT 有 关 生 产 计 划 与 控 制 的 算 法 和 软 件， 就 是 按 照 这 九 条 原 则 提 出 和 开

36、发 的。 此 外， 这 些 原 则 也 可 以 独 立 于 软 件 之 外， 直 接 用 于 指 导 实 际 的 生 产 管 理 活 动。 下 面 将 逐 条 叙 述 这 九 条 原 则。 2.1. 九条原则原 则l 追 求 物 流 的 平 衡， 而 不 是 生 产 能 力 的 平 衡。 追 求 生 产 能 力 的 平 衡 是 为 了 是 企 业 的 生 产 能 力 得 到 充 分 利 用。 因 此 在 设 计 一 个 新 厂 时， 自 然 会 追 求 生 产 过 程 各 环 节 的 生 产 能 力 的 平 衡。 但 是 对 于 一 个 已 投 产 的 企 业， 特 别 是 多 品 种 生 产

37、 的 企 业， 如 果 一 定 要 追 求 生 产 能 力 的 平 衡， 那 么 即 使 企 业 的 生 产 能 力 充 分 利 用 了， 但 是 产 品 并 非 都 能 恰 好 符 合 当 时 市 场 的 需 求， 必 然 有 一 部 分 要 积 压。 OPT 则 主 张 在 企 业 内 部 追 求 物 流 的 平 衡。 它 认 为 生 产 能 力 的 平 衡 实 际 是 做 不 到 的。 因 为 波 动 是 绝 对 的， 市 场 每 时 每 刻 都 在 变 化； 生 产 能 力 的 稳 定 只 是 相 对 的。 所 以 必 须 接 受 市 场 波 动 这 个 现 实， 并 在 这 种 前

38、提 下 追 求 物 流 平 衡。 所 谓 物 流 平 衡 就 是 使 各 个 工 序 都 与 瓶 颈 机 床 同 步， 以 求 生 产 周 期 最 短、 在 制 品 最 少。原 则2 非 瓶 颈 资 源 的 利 用 程 度 不 由 其 本 身 决 定， 而 是 由 系 统 的 约 束 决 定 的。 系 统 的 约 束 就 是 瓶 颈。 因 为 系 统 的 产 出 是 由 所 能 经 过 瓶 颈 的 产 品 量 决 定 的， 即 瓶 颈 制 约 着 产 销 率。 而 非 瓶 颈 资 源 的 充 分 利 用 不 仅 不 能 提 高 产 销 率， 而 且 会 使 库 存 和 运 行 费 增 加。 从

39、 图2 2 所 示 的 瓶 颈 与 非 瓶 颈 的 四 种 基 本 关 系 中， 我 们 可 以 看 出， 关 系（a）、（b）、（c） 中 非 瓶 颈 资 源 的 利 用 程 度 是 由 瓶 颈 资 源 来 决 定 的。 如： 关 系（a）： 非 瓶 颈 资 源 为 后 续 工 序， 只 能 加 工 由 瓶 颈 传 送 过 来 的 工 件， 其 使 用 率 自 然 受 瓶 颈 的 制 约； 关 系（b）， 虽 然 非 瓶 颈 资 源 为 前 道 工 序， 能 够 充 分 地 使 用， 使 用 程 度 可 以 达 到100 ， 但 整 个 系 统 的 产 出 是 由 后 续 工 序， 即 瓶

40、颈 决 定 的， 非 瓶 颈 资 源 的 充 分 使 用 只 会 造 成 在 制 品 的 连 续 增 加， 并 不 改 变 产 出； 关 系（c）， 由 于 非 瓶 颈 与 瓶 颈 资 源 的 后 续 工 序 为 装 配， 此 时 非 瓶 颈 也 能 充 分 地 使 用， 但 受 装 配 配 套 性 的 限 制， 由 非 瓶 颈 加 工 出 来 的 工 件 其 中 能 够 进 行 装 配 的， 必 然 受 到 瓶 颈 产 出 的 制 约， 多 余 部 分 也 只 能 增 加 在 制 品 库 存； 关 系（d）： 非 瓶 颈 资 源 的 使 用 程 度 虽 不 受 瓶 颈 的 制 约， 但 显

41、然 应 由 市 场 的 需 求 来 决 定。 从 以 上 分 析， 容 易 看 出， 非 瓶 颈 资 源 的 使 用 率 一 般 不 应 该 达 到100 。原 则3 资 源 的 利 用（Utilization） 和 活 力（Activation） 不 是 同 义 词。 利 用 是 指 资 源 应 该 利 用 的 程 度， 活 力 是 指 资 源 能 够 利 用 的 程 度。 按 传 统 的 观 点， 一 般 是 将 资 源 能 够 利 用 的 能 力 加 以 充 分 利 用， 所 以 利 用 和 活 力 是 同 义 的。 按OPT 的 观 点， 两 者 有 着 重 要 的 区 别： 因 为

42、做 所 需 要 的 工 作（ 应 该 做 的， 即 利 用） 与 无 论 需 要 与 否， 最 大 程 度 可 做 的 工 作（ 能 够 做 的， 即 活 力） 之 间 是 明 显 不 同 的。 所 以 对 系 统 中 非 瓶 颈 资 源 的 安 排 使 用， 应 基 于 系 统 的 约 束。 例 如， 一 个 非 瓶 颈 资 源 能 够 达 到100 的 利 用 率， 但 其 后 续 资 源 如 果 只 能 承 受 其60 的 产 出， 则 其 另 外40 的 产 出， 将 变 成 在 制 品 库 存， 此 时 从 非 瓶 颈 资 源 本 身 考 察， 其 利 用 率 很 好， 但 从 整

43、个 系 统 的 观 点 来 看， 它 只 有60 的 有 效 性。 所 以 利 用 注 重 的 是 有 效 性， 而 活 力 注 重 的 则 是 能 行 性， 从 平 衡 物 流 的 角 度 出 发， 应 允 许 在 非 关 键 资 源 上 安 排 适 当 的 闲 置 时 间。原 则4 瓶 颈 上 一 个 小 时 的 损 失 则 是 整 个 系 统 的 一 个 小 时 的 损 失。 一 般 来 说， 生 产 时 间 包 括 调 整 准 备 时 间 和 加 工 时 间。 但 在 瓶 颈 资 源 与 非 瓶 颈 资 源 上 的 调 整 准 备 时 间 的 意 义 是 不 同 的。 因 为 瓶 颈

44、控 制 了 产 销 率， 在 瓶 颈 上 中 断 一 个 小 时， 是 没 有 附 加 的 生 产 能 力 来 补 充 的。 而 如 果 在 瓶 颈 资 源 上 节 省 一 个 小 时 的 调 整 准 备 时 间， 则 将 能 增 加 一 个 小 时 的 加 工 时 间， 相 应 地， 整 个 系 统 增 加 了 一 个 小 时 的 产 出。 所 以， 瓶 颈 必 需 保 持100 的 利 用， 尽 量 增 大 其 产 出。 为 此， 对 瓶 颈 还 应 采 取 特 别 的 保 护 措 施， 不 使 其 因 管 理 不 善 而 中 断 或 等 工。 增 大 瓶 颈 物 流 的 方 法 一 般

45、有 如 下 几 种： 减 少 调 整 准 备 时 间 和 频 率， 瓶 颈 上 的 批 量 应 尽 可 能 大； 实 行 午 餐 和 工 修 连 续 工 作 制， 减 少 状 态 调 整 所 需 的 时 间 损 失； 在 瓶 颈 工 序 前 设 置 质 量 检 查 站， 保 证 投 入 瓶 颈 工 序 的 工 件100 是 合 格 品； 设 置 缓 冲 环 节， 使 瓶 颈 资 源 不 受 非 瓶 颈 资 源 生 产 率 波 动 的 影 响。原 则5 非 瓶 颈 资 源 节 省 的 一 个 小 时 无 益 于 增 加 系 统 产 销 率。 因 为 非 瓶 颈 资 源 上 除 了 生 产 时 间

46、（ 加 工 时 间 和 调 整 准 备 时 间） 之 外， 还 有 闲 置 时 间。 节 约 一 个 小 时 的 生 产 时 间， 将 增 加 一 个 小 时 的 闲 置 时 间， 而 并 不 能 增 加 系 统 产 销 率。 当 然， 如 果 节 约 了 一 个 小 时 的 生 产 时 间， 可 以 减 少 加 工 批 量， 加 大 批 次， 以 降 低 在 制 品 库 存 和 生 产 提 前 期。 但 这 些 结 果 能 在 多 大 程 度 上 有 益 于 系 统 追 求 的 根 本 目 标， 依 然 牢 牢 受 制 于 瓶 颈 资 源。原 则6 瓶 颈 控 制 了 库 存 和 产 销 率

47、。 因 为， 产 销 率 指 的 是 单 位 时 间 内 生 产 出 来 并 销 售 出 去 的 产 品 所 创 造 的 利 润 额， 所 以， 很 明 显 它 受 到 企 业 的 生 产 能 力 和 市 场 的 需 求 量 这 两 方 面 的 制 约， 即 它 们 受 由 内 部 瓶 颈 和 外 部 瓶 颈 所 控 制 的。 如 果 瓶 颈 存 在 于 企 业 内 部， 表 明 企 业 的 生 产 能 力 不 足， 相 应 的 产 销 率 也 受 到 限 制； 而 如 果 当 企 业 所 有 的 资 源 都 能 维 持 高 于 市 场 需 求 的 能 力， 那 么， 则 市 场 需 求 就

48、成 了 瓶 颈。 这 时， 即 使 企 业 能 多 生 产， 但 由 于 市 场 承 受 能 力 不 足， 产 销 率 也 不 能 增 加。 同 时， 由 于 瓶 颈 控 制 了 产 销 率， 所 以 企 业 的 非 瓶 颈 应 与 瓶 颈 同 步， 它 们 的 库 存 水 平 只 要 能 维 持 瓶 颈 上 的 物 流 连 续 稳 定 即 可， 过 多 的 库 存 只 是 浪 费， 这 样， 瓶 颈 也 就 相 应 地 控 制 了 库 存。以 上 六 条 原 则 都 是 涉 及 资 源 的。原 则7 运 输 批 量 可 以 不 等 于（ 在 许 多 时 候 应 该 不 等 于） 加 工 批

49、量。 车 间 现 场 的 计 划 与 控 制 的 一 个 重 要 方 面 就 是 批 量 的 确 定， 它 影 响 到 企 业 的 库 存 和 产 销 率。OPT 采 用 了 一 种 独 特 的 动 态 批 量 系 统， 它 把 在 制 品 库 存 分 为 两 种 不 同 的 批 量 形 式， 即： 运 输 批 量， 是 指 工 序 间 运 送 一 批 零 件 的 数 量； 加 工 批 量， 指 经 过 一 次 调 整 准 备 所 加 工 的 同 种 零 件 的 数 量， 可 以 是 一 个 或 几 个 转 运 批 量 之 和。 在 自 动 装 配 线 上， 转 运 批 量 为1， 而 加 工

50、 批 量 很 大。 确 定 加 工 批 量 的 大 小 应 考 虑 资 源 的 合 理 应 用（ 减 少 设 备 的 调 整 次 数） 和 合 理 的 在 制 品 库 存（ 减 少 资 金 积 压 和 在 制 品 库 存 费 用）。 确 定 运 输 批 量 的 大 小 则 是 考 虑 提 高 生 产 过 程 的 连 续 性、 平 行 性， 减 少 工 序 间 的 等 待 时 间 和 减 少 运 输 工 作 量 与 运 输 费 用。 两 者 考 虑 的 出 发 点 不 同， 所 以 运 输 批 量 不 一 定 要 与 加 工 批 量 相 等。 根 据OFT 的 观 点， 为 了 使 瓶 颈 上

51、的 产 销 率 达 到 最 大， 瓶 颈 上 的 加 工 批 量 必 须 大。 但 另 一 方 面， 在 制 品 库 存 不 应 因 此 增 加， 所 以 转 运 批 量 应 该 小， 即 意 味 着 非 瓶 颈 上 的 加 工 批 量 要 小， 这 样 就 可 以 减 少 库 存 费 用 和 加 工 费 用。原 则8 批 量 大 小 应 是 可 变 的， 而 不 是 固 定 的。 原 则8 是 原 则7 的 直 接 应 用。 在OPT 中， 运 输 批 量 是 从 在 制 品 的 角 度 来 考 虑 的， 而 加 工 批 量 则 是 从 资 源 类 型 的 角 度 来 考 虑 的。 同 一

52、种 工 件 在 瓶 颈 资 源 和 非 瓶 颈 资 源 上 加 工 时 可 以 采 用 不 同 的 加 工 批 量， 在 不 同 的 工 序 间 传 送 时 可 以 采 用 不 同 的 运 输 批 量， 其 大 小 根 据 实 际 需 要 动 态 决 定。以 上 两 条 是 涉 及 物 流 的。原 则9 编 排 作 业 计 划 时 考 虑 系 统 资 源 约 束， 提 前 期 是 作 业 计 划 的 结 果， 而 不 是 预 定 值。 MRP II 制 定 作 业 计 划 的 方 法 一 般 包 括 以 下 几 个 步 骤： 确 定 批 量； 计 算 提 前 期； 安 排 优 先 权， 据 此

53、 安 排 作 业 计 划； 根 据 能 力 限 制 调 整 作 业 计 划， 再 重 复 前 三 个 步 骤。 可 见MRP II 是 按 预 先 制 定 的 提 前 期， 用 无 限 能 力 计 划 法 编 制 作 业 计 划。 但 当 生 产 提 前 期 与 实 际 情 况 出 入 较 大 时， 所 得 的 作 业 计 划 就 脱 离 实 际 难 以 辅 助 实 施，MRP II 也 因 此 招 致 了 许 多 有 关 期 的 批 评。 在 这 点 上，OPT 与MRP 正 好 相 反。 在OPT 中， 不 采 用 固 定 的 提 前 期， 而 是 考 虑 计 划 期 内 的 系 统 资

54、源 约 束， 用 有 限 能 力 计 划 法， 先 安 排 瓶 颈 工 序 上 加 工 的 关 键 件 的 生 产 进 度 计 划， 以 瓶 颈 工 序 为 基 准， 把 瓶 颈 工 序 之 前、 之 间、 之 后 的 工 序 分 别 按 拉 动、 工 艺 顺 序、 推 动 的 方 式 排 定， 并 进 行 一 定 优 化。 接 下 来 编 制 非 关 键 件 的 作 业 计 划。 所 以，OPT 中 的 提 前 期 是 批 量、 优 先 权 和 其 它 许 多 因 素 的 函 数， 是 编 制 作 业 计 划 产 生 的 结 果。22实施OPT的要求及条件 对OPT， 目 前 理 论 界 的

55、 认 识 还 不 一 致， 存 在 着 各 种 看 法， 主 要 包 括： 把OPT 当 做 一 种 新 的 计 划 思 想； 作 为 一 种 作 业 计 划 的 仿 真 语 言； 作 为 生 成MPS、 物 料 和 能 力 需 求 计 划 及 详 细 计 划 的 一 个 软 件 包； 作 为 一 种 处 理 数 据 精 确 度 的 一 种 尝 试， 以 求 在 数 据 精 确 度 要 求 不 高 的 情 况 下 获 得 利 润。 但 有 一 点 很 明 显， 即OPT 强 调 的 是 车 间 现 场， 其 着 眼 点 在 于 企 业 车 间 现 场 的 一 些 决 策 量 上， 并 据 此

56、来 实 现 对 生 产 的 计 划 与 控 制。 其 基 本 点 是 使 用 一 些 重 要 的 判 定 准 则 来 决 定 每 一 作 业 的 先 后 顺 序， 即 使 用 一 组 评 价 指 标 的 加 权 函 数， 来 确 定 每 个 作 业 的 优 先 权 数 及 批 量， 制 定 出 一 个 合 理 可 行 的 生 产 计 划。 这 些 评 价 指 标 涉 及 到 理 想 的 产 品 组 合、 交 货 期、 理 想 的 安 全 库 存 水 平 以 及 瓶 颈 资 源 的 使 用 等 等。 OPT 实 施 的 关 键 是 制 定 计 划 后 的 落 实、 工 作 绩 效 的 考 评。

57、在 落 实 计 划 过 程 中， 传 统 的 许 多 做 法 是 有 害 的， 如 传 统 的 成 本 会 计 的 考 核 体 系。 因 为 成 本 会 计 体 系 忽 视 了 瓶 颈 与 非 瓶 颈 的 区 别， 其 考 核 一 般 是 通 过 设 备 和 操 作 工 人 的 利 用 率 及 生 产 成 本， 而 不 是 通 过 整 个 系 统 的 有 效 性 来 进 行 的， 它 着 重 于 局 部 的 优 化， 这 必 然 助 长 了 人 们 盲 目 生 产 的 作 法， 其 结 果 是 无 论 对 瓶 颈 资 源 还 是 对 非 瓶 颈 资 源 都 力 求 充 分 地 使 用。 各 环

58、 节 为 了 完 成 工 时 和 设 备 利 用 率 会 盲 目 生 产， 最 终 必 然 导 致 高 库 存 和 浪 费。 针 对 这 些 情 况，OPT 则 力 求 从 全 局 的 观 点 来 进 行 考 核， 从 原 材 料 的 采 购 一 直 追 踪 到 产 品 销 售。 其 考 核 体 系 对 瓶 颈 与 非 瓶 颈 是 分 别 对 待 的， 认 为 对 非 瓶 颈 的 考 核 不 应 以 生 产 量 为 依 据， 而 应 以 它 生 产 的 有 效 的 产 品 量 来 考 核。 按OPT 观 点， 成 本 会 计 注 重 的 是 活 力 而 非 利 用， 而 正 确 的 做 法 应

59、 该 是 注 重 利 用 而 非 活 力。 另 外，OPT 软 件 的 具 体 运 行 和MRP 一 样 需 要 大 量 的 数 据 支 持， 例 如 产 品 结 构 文 件（BOM）、 加 工 工 艺 文 件 以 及 精 确 的 加 工 时 间、 调 整 准 备 时 间、 最 小 批 量、 最 大 库 存、 替 代 设 备 等 等 数 据。 同 时 要 成 功 地 实 施OPT， 还 要 求 管 理 者 必 须 对OPT 产 生 的 计 划 要 有 信 心， 要 改 变 一 些 旧 的 作 业 方 式， 例 如 接 受 午 餐 和 工 修 连 续 工 作 制 的 作 法 等。 从OPT 的

60、实 践 表 明， 它 比 较 适 合 于 一 些 零 件 种 数 较 少、 批 量 大 的 产 品， 而 在 单 件 生 产 车 间 中 发 挥 的 效 果 不 佳。 其 适 用 条 件 为， 瓶 颈 要 相 对 稳 定； 瓶 颈 要 保 证 达 到100 的 负 荷 能 力； 需 求 是 相 对 稳 定 的； 员 工 愿 意 而 且 能 够 服 从 计 划 的 调 度 安 排。 再 者，OPT 对 于 瓶 颈 资 源 和 近 似 于 瓶 颈 的 资 源 的 数 据 要 求 精 确。 实 现OPT 还 需 对 员 工 进 行 培 训， 使 他 们 能 在 不 同 的 生 产 岗 位 上 及 时