《最優(yōu)生產(chǎn)技術》ppt課件

1、6.3 最優(yōu)生產(chǎn)技術,最優(yōu)生產(chǎn)技術（optimized production technology,OPT）是以色列物理學家E.Goidratt博士于20世紀70年代末首創(chuàng)的一種用于安排企業(yè)生產(chǎn)人力和物料調(diào)度的計劃方法。最初它被稱做最優(yōu)生產(chǎn)時間表，80年代才改成為最優(yōu)生產(chǎn)技術，后來又進一步將它發(fā)展成為約束理論。最優(yōu)生產(chǎn)技術，作為一種新的生產(chǎn)方式，它吸收了MRP和JIT的長處、其特別之處不僅在于提供了一種新的管理思想，而且在于它的軟件系

2、統(tǒng)。OPT兩大支柱是OPT原理及OPT軟件。,6.3.1 OPT的目標,OPT的倡導者認為，任何制造企業(yè)的真正目的只有一 個，即在現(xiàn)在和將來都能賺錢。衡量一個企業(yè)是否 能賺錢，通常采用以下三個指標：① 凈利潤（NP），即一個企業(yè)賺多少錢的絕對量。凈利潤越高的企業(yè)，其效益越好。② 投資收益率(ROI)。表示一定時期的收益與投資比。③ 現(xiàn)金流量（Cash Flow,CF).表示短時間內(nèi)收入和支出的錢。 但是，以上三個指標不能

3、直接用于指導生產(chǎn)，因為它們太一般。因此需要一些作業(yè)指標做橋梁。如果這些作業(yè)指標好，以上三個指標就好，則說明企業(yè)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：,① 產(chǎn)銷率（Throughput,T).即單位時間內(nèi)生產(chǎn)出來并銷售出去的量，即通過銷售活動獲取金錢的速率。生產(chǎn)出來但銷售出去的產(chǎn)品只是庫存。② 庫存（Inventory,I）.它是一切暫時不用的資源。庫存占用了資金，產(chǎn)生機會成本及一系列維持庫存所需的費用。③ 運行費

4、（Operating Expenses,OE).它是生產(chǎn)系統(tǒng)將庫存轉化為產(chǎn)銷量的過程中的一切花費，包括所有的直接費用和間接費用。,降低庫存能縮短制造周期?？s短創(chuàng)造周期是提高企業(yè)競爭能力得一個重要因素?？s短制造周期，對于縮短顧客的訂貨提前期，提高對顧客訂貨的響應性，以及爭取較高的價格都有很大作用。于是，制造周期的縮短導致市場占有率的增加，從而導致未來產(chǎn)銷量的增加。,作業(yè)指標與財務指標的關系圖：,,現(xiàn)在和將來都能賺錢,凈利潤,投資效益率,現(xiàn)

5、金流量,產(chǎn)銷量,庫存,運行費,,,,,,,,,,,,制造周期,,,企業(yè)目標,財務指標,作業(yè)指標,6.3.2 OPT的基本思想和九條原則,1．OPT的基本思想 瓶頸（Bottlenecks）是OPT的最重要的概念。 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。,瓶頸與非瓶頸的之間存在著四種基本的關系，如圖6－10所示。它們

6、分別是： ①從瓶頸到非瓶頸資源; ②非瓶頸到瓶頸資源； ③瓶頸資源和非瓶頸資源到同一裝配中心； ④瓶頸資源和非瓶頸資源相互獨立。,瓶頸資源與非瓶頸資源的關系(圖6-10),瓶頸,非瓶頸,非瓶頸,瓶頸,瓶頸,非瓶頸,瓶頸,非瓶頸,裝配中心,市場,,,,,,,A,B,C,瓶頸與非瓶頸四種基本關系說明：,①非瓶頸資源為后續(xù)工序，只能加工由瓶頸傳送過來的文件，其使用率自然受瓶頸的制約；②雖然非瓶頸資源為前道工序，能夠充分地使

7、用，使用程度可以達到100％，但整個系統(tǒng)的產(chǎn)出是由后續(xù)工序，即瓶頸決定的，非瓶頸資源的充分使用只會造成在制品庫存的增加，而不改變產(chǎn)出；③由于非瓶頸與瓶頸資源的后續(xù)工序為裝配，此時非瓶頸也能充分地利用，但受裝配配套性的限制④由非瓶頸加工出來的工件，其中能夠進行裝配的在制品必然受到瓶頸產(chǎn)出的制約，多余部分也只能增加在制品庫存。,2．OPT的九條原則 OPT的基本思想具體體現(xiàn)在九條原則上，這九條原則是實施OPT的基石。 （1）平衡物

8、流，而不平衡能力 使各個工序都與瓶頸機床同步. （2）非瓶頸資源的利用程度不是由它們自己的 潛力所決定，而是由系統(tǒng)的約束決定.系 統(tǒng)約束就是瓶頸. （3）資源的“利用”(Utilizationg)和“活力” （Activation）資源的“利用”與“活力”不是同義詞，“利用”是指資源應該利用的程度，“活力”是指資源能夠利用的程度。 （4）瓶頸上的損失就是整個系統(tǒng)的損失,（5）非瓶頸獲得的一小

9、時是毫無意義的。（6）瓶頸控制了庫存和產(chǎn)銷率 以上六條原則都是涉及資源的，以下兩條是涉及物流的。（7）轉運批量可以不等于加工批量； ①轉運批量――指工序間轉運一批零件的 數(shù)量； ②加工批量――指經(jīng)過一次調(diào)整準備所加工的同種零件的數(shù)量，可以是一個或幾個轉運批量之和。在自動裝配線上，轉運批量為1，而加工批量很大。（8）加工批量應是可變的，而不是固定的（9）安排作業(yè)計劃應同時兼顧所有的約束，提前期是作業(yè)計劃的結果，而不是

10、預定值,增大瓶頸物流的方法：,①減少調(diào)整準備時間和頻率，瓶頸上的批量應盡可能大； ②實行午餐和工修連續(xù)工作制，減少狀態(tài)調(diào)整所需的時間損失； ③加工前往復質(zhì)量檢查；④ 利用時間緩沖器；,6.3.3 DBR系統(tǒng),以九條原則為指導，OPT的計劃與控制是通DBR系統(tǒng)實現(xiàn)的。DBR系統(tǒng)即“（Dump）”,“緩沖器（Buffer）”和“繩索（Rope）”系統(tǒng)。實施計劃與控制主要包括以下的步驟： 1.識別瓶頸 這是控制物流的關鍵，因為

11、瓶頸制約著企業(yè)的產(chǎn)出能力。一般說來，當需求超過能力時，排隊最長的機器就是“瓶頸”。如果我們知道一定時間那生產(chǎn)的產(chǎn)品及其組合，就可以按物料清單計算出要生產(chǎn)的零部件。OPT的處理邏輯就是使交付時間盡可能與交貨期限相符。找出瓶頸之后，可以把企業(yè)里所有的加工設備劃分為關鍵資源和非關鍵資源。,2．給予瓶頸的約束，建立產(chǎn)品出產(chǎn)計劃（Master schedule）（1）“緩沖器”的管理與控制（2）控制進入非瓶頸的物料，平衡企業(yè)的物流（3）根據(jù)

12、OPT的原則合理安排批量與批次（4）要考慮實施計劃與控制的費用 3．“繩索” 通過“繩索”系統(tǒng)的控制，使得瓶頸前的非瓶頸設備均衡生產(chǎn)，加工瓶頸和運輸批量減少，可以減少提前期以及在制品庫存，而同時又不使瓶頸停工待料。,6.3.4 OPT軟件系統(tǒng),1. OPT軟件的工作原理 OPT軟件系統(tǒng)主要基于一個保密的算法，該算法的核心在于識別瓶頸和對瓶頸排序。從模塊構成來看，OPT系統(tǒng)主要由BUILDNET，SPLIT和BRAIN幾個

13、模塊構成，如圖：,OPT信息系統(tǒng)構成（圖6－11）,產(chǎn)品網(wǎng)絡,資源描述,BUILDNET,工程網(wǎng)絡,SERVE初步分析,報告,,,,,,SPLIT,,主網(wǎng)絡,BRAIN,關鍵資源排序,報告,服務網(wǎng)絡,SERVE,非關鍵資源排序,報告,,,,,,,,,,,2. OPT軟件的功能 “產(chǎn)品網(wǎng)絡“準確地表示了一個產(chǎn)品使怎樣制造出來的，它包含產(chǎn)品結構文件和加工路線文件兩部分內(nèi)容，只不過在OPT中這兩部分信息使通過網(wǎng)絡結合在一起

14、，構成一個文件。 對于企業(yè)現(xiàn)有的各種資源的 具體描述是在“資源描述”這個模塊中完成的，其中包括每種資源（機器，工人，空間等）及其替代資源和它們的相互影響，允許加工時間，用于加工的某種資源的數(shù)量等。,6.4 供應鏈管理理論與方法,6.4.1 SCM的概述 1.供應鏈的產(chǎn)生 早在20世紀60年代，物流（Physical Disribution，PD）的概念開始在一些國家出現(xiàn)了。它是指物料或商品在空間與時間上的自由位移。

15、 物流的管理的發(fā)展經(jīng)歷了物流前期，個別管理時期，綜合管理時期，擴大領域時期，整體體制時期和一體化時期。 從以上發(fā)展過程可以了解供應鏈的基本概念，即在產(chǎn)品加工和流通過程中，供應商，制造商，分銷商，零售商和消費者組成的功能網(wǎng)鏈結構模式稱為供應鏈（Supply Chain）。如圖6-12所示,供應鏈（圖6-12）,信息流程,供應商,制造商,分銷商,零散商,消費者,物流,,,,,,,,,,2.供應鏈的流通過程 供應鏈中存在著四種流程

16、，它們分別是物流，商流，信 息流和資金流。 3.供應鏈的類型 （1）虛擬供應鏈 虛擬供應鏈使一種由特定的服務中心為供應鏈成員提供技 術服務的一種動態(tài)供應鏈。 (2) 敏捷供應鏈 敏捷供應鏈使一種按照需要進行快速組合所建立的供應 鏈。敏捷供應鏈的出現(xiàn)主要使為了應付快速變化的環(huán)境， 通過快速組建和快速調(diào)整來贏得時間，贏得市場。 4.供應鏈管理 供應鏈（Supply Cha

17、in Management，SCM）是對供應鏈業(yè) 務及各種伙伴關系進行計劃，組織，協(xié)調(diào)和控制的一體化 管理。,(1) 供應鏈的復雜性 從供應鏈的模式中可以看到，供應鏈使一種較為復雜的鏈接它是由不同的合作伙伴所組成的。 (2) 供應鏈的動態(tài)性 供應鏈是一個隨市場而多變的系統(tǒng)。這種變化給制造商帶來產(chǎn)品生產(chǎn)的較大波動，同時也給供應商帶來了原料供應的較大波動。對于這樣一個隨時間變化的動態(tài)系統(tǒng)，比較難以指揮需要由敏

18、捷的反映，才能夠應付瞬息萬變的局面。 (3) 供應鏈的匹配性 供應鏈的匹配性是指上游的供應與下游的需求之間的匹配。,6.4.2 SCM 的效益,SCM與傳統(tǒng)的物流管理有著質(zhì)的區(qū)別。這里 就庫存減少，資源共享，時間和人工節(jié)省， 成本下降降低風險幾個方面做進一步的說 明。 （1）庫存的減少 （2）資源共享 （3）時間和人工節(jié)省 （4） 成本下降 （5）降低風險,6.4.

19、3 SCM的原理,在介紹一些理論依據(jù)之前，這里先討論一下 SCM的原則。 1.SCM的七項原則 (1) 劃分客戶群 (2)設計后勤網(wǎng)絡 (3)傾聽市場需求 (4)實行時間延遲 (5)建立雙贏策略 (6)建立信息系統(tǒng) (7)建立考核準則,2.戰(zhàn)略合作伙伴關系 建立戰(zhàn)略合作伙伴關系可以使產(chǎn)品增值,也可以促進銷售,互相利用資源,加強技術合作,相互學習,取長補短,長期交流,計劃更加周密,有利于

20、產(chǎn)品質(zhì)量的提高,成本的降低。 ①相互信任 ②解決矛盾 ③權力運用,3.雙贏原理 (1)雙贏策略的概念 雙贏（Win－Win）原理是指在市場中,并非一方損失,另一方收益,而是雙方均有收益，這種沒有敗勝，共同取勝的理念稱為雙贏。 (2)雙贏原理的應用 要想建立起雙贏關系，必須具備一定的條件。首先使合作雙方的目標要一致,其次要求共同創(chuàng)造效益;此外,還需要共同分配收益。,4.拉式供應鏈 (1)推式供應鏈 推式

21、供應鏈不能滿足需求的波動，而為了應付需求的波動，庫存冗余度較大，積壓較多，造成產(chǎn)品過時，滯銷產(chǎn)生。 (2)拉式供應鏈 拉式供應鏈能滿足客戶需求，使庫存處于最佳狀態(tài)，是一種先進的管理技術。但這種技術對供應鏈的管理基礎，人員素質(zhì)，信息系統(tǒng)的應用要求較高。只有具備了一定的條件的供應鏈，才能使用拉式供應鏈,6.4.4 SCM的功能,SCM的功能按照SCM的發(fā)展分為兩種情況:一種是初期的SCM的功能;另一種是集成的SCM的功能。 1.

22、初期的SCM的功能 在SCM發(fā)展的初期，SCM的基本功能有：企業(yè)內(nèi)部與企業(yè)之間的供應需求管理，供應鏈商的物料管理和財務管理。 (1) SCM的各種狀況 圖6-13的供應鏈由企業(yè)內(nèi)部的各個子工廠,倉庫,分銷中心,客戶和供應商所組成。,(2)初期SCM 的各項功能 ①供需管理 供需管理SCM的重要功能，它不僅包括企業(yè)內(nèi)部的供需管理，也包括供應商和客戶的信息和進度管理。 ②物料管理 具備了供需信息之后，可以根據(jù)這

23、些信息來編制計劃和執(zhí)行計劃。 ③財務管理 供應鏈的財務管理主要是管理供應商，制造商和客戶之間的資金往來情況，即應收款與應付款。,(3)分銷需求計劃DRP的應用 ①分銷需求計劃的運行 分銷計劃DRP也產(chǎn)生計劃單，它是一種使物料從一個地點轉運至另一地點的計劃單。 ②需求點的DRP 在需求點上執(zhí)行DRP計算時，計算的結果得到的時時間階段的計劃，凈需求和供應計劃。 ③供應點的DRP 需求一旦由需求點傳送至供應點之

24、后，就成為供應點的需求，可以用來啟動MRP的需求，如果此需求無法滿足，應當進行修改，修改的內(nèi)容將自動地送回需求點，以重新運行DRP。,2.集成的SCM功能(1)集成SCM的各項活動(2)高級計劃排程(APS) APS的決策可以分為以下幾個方面. ①準備數(shù)據(jù) ②選擇分析方法 ③采用多種輸出結果,(3)集成SCM的各項功能 ①采購管理 ②銷售管理 ③高級計劃排程 ④交易平臺 *一對一模式 *一對多模式 *多對

25、多模式,一對一模式（圖6－16）多對多模式（圖6－17）,企業(yè),企業(yè),應用系統(tǒng),應用系統(tǒng),,,企業(yè),交易平臺,企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),,,,,,,多對多模式（圖6－18）,專用交易平臺,企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),企業(yè),,,,,,,,,,,6.4.5 SCM的實施,1.確定SCM的戰(zhàn)略目標 在建立SCM之前,首先要確定SCM的戰(zhàn)略目標.要確定戰(zhàn)略目標先要對現(xiàn)狀進行分析,現(xiàn)狀分析可以分為兩個

26、階段: (1)分析業(yè)務目標 (2)分析現(xiàn)有供應鏈 2.組建實施推進團隊 實施團隊由與SCM有關的人員多組成，他們是掌握一定產(chǎn)品知識的技術人員，管理部門和供應商之間聯(lián)系的組織人員；具有決策權利的企業(yè)高層管理者。,3.選擇合作伙伴 合作伙伴的選擇也是SCM設計的首要工作.因為合作伙伴選擇得是否恰當將會對SCME產(chǎn)生很大的影響。 4.組建供應鏈 5.SCM的設計 SCM信息系統(tǒng)需要完成以下工作: ①以產(chǎn)品為

27、主線 ②以供應鏈上各個節(jié)點為單位 ③利用分析數(shù)據(jù) 采集數(shù)據(jù),讀取數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)的功能是通過SCM信息系統(tǒng)的集成來達到的。,6.SCM軟件的運行 當SCM設計完成之后,可以裝入測試數(shù)據(jù)進行SCM軟件的試運行,發(fā)現(xiàn)錯誤,及時修改,使SCM系統(tǒng)不斷地完善,最終投入正式運行。,6.4.6 SCM的軟件,1.SAP公司的SCM軟件SAP SCOPE SAP是國際上著名的應用軟件公司.除了ERP軟件之外,SAP公司還提

28、供了供應鏈的優(yōu)化,計劃及執(zhí)行的解決方案,稱ASAP SCOPE,這是一個企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)之間的實時決策和決策分析的結合物,SCOPE的關鍵組成部分是高級計劃優(yōu)化器APO。 （1）APO供應鏈主控室 這是一個用也供應鏈的建模，導航和控制的圖形化的“工具面板”。以網(wǎng)絡節(jié)點形式所表現(xiàn)的APO對象源于應用計劃模型。這些計劃模型存在于APO內(nèi)部，其數(shù)據(jù)可從供應鏈各個節(jié)點提取。一旦建立網(wǎng)絡節(jié)點和有關的數(shù)據(jù)和對象，則在供應鏈網(wǎng)絡的各個結點上

29、，可利用供應鏈設計功能建立連接關系。這些已經(jīng)或尚未在ERP中存在的各個供應鏈網(wǎng)絡節(jié)點之間的鏈接關系可以在供應鏈設計中動態(tài)的定義。,①供應鏈的詳細視圖 整個供應鏈的圖形顯示可以變得很大，通過一系列的圖像定位和縮放操作，可以瀏覽整個供應鏈的任何細節(jié)，可以對所選的任何操作細細琢磨。 ②可配置的用戶界面 供應鏈主控室作為管理和優(yōu)化供應鏈的強大而靈活的工具，采用主控室功能來識別廣泛的，具有各種不同應用需求的用戶，在控制框架中建立供應鏈

30、主控室使用戶能夠定義自己的桌面環(huán)境。 ③報警監(jiān)控 供應鏈主控室有一個處理所有APO中的一般例外和錯誤情況的報警監(jiān)控功能。,（2）APO需求計劃 這是一個具有統(tǒng)計預測技術和需求計劃特征的工具箱，它用來產(chǎn)生最精確的預測。 ①需求計劃的作用 APO需求計劃是一套高級的預測和計劃工具，它可以使得企業(yè)按需求信號和圖示來盡早地捕獲需求變化。及時和精確的視圖使計劃員能夠： 大幅度提高預測質(zhì)量 模擬顯示消費者采購行為以便更好

31、地了解買方動態(tài) 用集成處理方法進行各種預測，如銷售，市場等等 與客戶預測相結合 ②需求計劃的集成性,APO將大量數(shù)據(jù)集成到計劃處理中，使計劃員能夠進一步理解影響需求的因素，用這種辦法，APO可以生成一個功能強大的，高精密度的需求計劃這種密集的集成所帶來的好處包括以下各個方面： 通過基于需求的實時決策驅動下游的供應鏈系統(tǒng) 通過精確的中期預測優(yōu)化資產(chǎn)的利用 通過長期預測支持戰(zhàn)略計劃 （3） APO供應網(wǎng)絡計劃和配置

32、 供應網(wǎng)絡計劃使一種方法，它是一種建立完整供應網(wǎng)絡的決策方法。配置使一種用于計劃的工具，它可以對運輸時網(wǎng)絡分布進行重新平衡和優(yōu)化。,①供應網(wǎng)絡計劃和配置的作用 企業(yè)可以利用APO供應網(wǎng)絡計劃方案去解決供應與需求的匹配問題。供應網(wǎng)絡計劃和配置處理的結合能夠確保工廠分銷和運輸資源的優(yōu)化使用，以滿足預測和實際需求，其達到的結果如下： 提高客戶服務水平 改善反映時間 減少庫存和緩沖量 減少周期時間 最大的投資回報

33、 最小的供應鏈成本 ②供應鏈模型,圖6-19為供應鏈處理模型,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,供應商1,供應商2,供應商3,供應商4,磁帶廠商,塑料廠商,紐扣廠商,DC東北,DC東南,DC中南部,DC西部,零售商1,零售商2,零售商3,APO在整個供應鏈網(wǎng)絡上的同步工作的中樞時一個全面供應鏈模型。計劃人員利用供應鏈設計功能建立一個模型。模型包括供應鏈上的若干實體，如供應商，生產(chǎn)工廠，庫存設置和運

34、輸路線。通過維護整個供應鏈的模型，APO大大簡化了供應鏈管理，并為計劃的編制提供了方便。 ③供應網(wǎng)絡計劃和配置功能 APO通過將各種運算法則與實時決策支持，響應能力和多工廠資源邏輯理論相結合，提供一個完整的供應鏈。 ④APO生產(chǎn)計劃和詳細排程生產(chǎn)計劃時利用動態(tài)追溯和優(yōu)化技術快速響應的計劃，詳細排程時有限的序列和生產(chǎn)資源，分配的實時排程，它用來產(chǎn)生一個最理想的生產(chǎn)排程。 生產(chǎn)排程能帶來以下的效益：,最好的拖期交貨，從而使客

35、戶滿意。 瓶頸資源有效地利用以及最少的準備時間，從而得到最好的投資回報。 具有可行的生產(chǎn)排程，從而減少加班。 更好的資源協(xié)調(diào)，從而提高生產(chǎn)率。 減少庫存成本并通過較好的物料發(fā)放來降低在制品庫存。 ⑤APO全局的可用量確認 全局的可用量確認是一個多層次，基于規(guī)則的物料檢查，這個檢查需要從全局角度考慮分析，生產(chǎn)，運輸能力以及成本。,6.4.7 ERP與SCM的集成,ERP系統(tǒng)具有將管理功能集成的特點，起到了采集數(shù)據(jù)和