约束理论(TOC)的生产计划概要(二)(蔡颖)

2004-4-19 15:56:02【作者】 畅享网 【进入论坛】
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蔡颖

蔡颖先生,具有二十多年以上资深的生产制造,物料计划,工业工程,成本控制的管理实践经验。曾在各种类型的企业从事生产管理。包括:国营企业,私营高科技企业,中外合资企业,外商独资企业等。在富士通Fujitsu、Oracle等公司实施过BPR流程设计、MRPII、JIT(精益生产)、IE(工业工程)、成本管理和导入ISO9000等项目,对制造业的各类行业均有深刻理解。 曾在(Fujitsu)富士通公司实施并运用MRPII系统,Oracle任ERP高级制造顾问,思博亚洲SoftBrands(Fourth shift)华南地区咨询顾问部经理,ERP高级顾问,PMP,创办APSS高级计划与排程协会,主持和参与实施过近百个企业ERP项目。 多次在信息化著名媒体如IT经理世界、IT时代周刊、计算机用户、电子商务世界、CAD/CAM制造信息化、现代制造、中国制造新信息化等和企业资源管理研究中心(AMT)、ERP世界网、e-works.net.cn等著名信息化网站上发表关于ERP、JIT、APS、TOC等文章。 同时著有《ERP高级计划-APS供应链优化引擎》一书。 
TOC约束理论是歌德瓦特博士创立的,它是同步制造的哲学,按照市场需求,用一种系统的方法,达到快速的,平稳的生产物流,用三个简单的全局评价方法,产销量,库存,经营费用,在市场需求和生产约束下的生产达到企业
本文关键字 理论探讨 TOC
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三、TOC的生产计划是如何计算计划时间点?

现在,我们理解了加工时间和时间缓冲,现在就可以理解时间点的计算了. TOC的生产计划对工序节点的鼓产生精确的开始和结束时间. 

 独立的客户和预测订单也有精确的时间,这些时间可以被考虑是确认的计划日期。对其它节点或非鼓链的工作中心,它只能计算开始日期和缓冲渗透(不计算完成日期).

当缓冲渗透是0或减少,开始日期本质是DBD(不要在日期之前作).在任务时间应该开始时,应该分析任务的剩余缓冲.如果剩余缓冲>计划缓冲,那么任务不应该开始.  

 在鼓上的任务开始可以依赖于上游任务被完成.这是基本的加工时间+缓冲.在TOC计划时如果被标出红色警告, 说明排定的订单(销售或预测)已经延迟.

 EST:最早开始时间(Earliest Start Time), 是任务可以最早开始的时间.考虑到完成所有紧接前的任务所花的时间. 使用积极缓冲计算, 装配缓冲被忽视-假设加快要完成. EST从一确认计划节点被向前传播,上游鼓任务的结束时间已经确认了计划.最小化物料约束.(采购订单的到货日期,水平开始 + MRP 提前期).

特别节点的EST的计算公式是:

案例 :   如果确认计划是上游鼓(瓶颈)任务或物料约束. 当前节点是鼓.

EST = 确认计划节点的计划结束时间+ 加工时间+ 1/3积极鼓缓冲

 LDB: 最迟完成时间(Latest Due By).这是最迟的任务,应该是在它开始算尽缓冲之前完成. LDB 总是由向后传播计算的,是从确认计划节点如:订单的完成日期 ,以前计划鼓任务的确认计划.因为向后传播和决定考虑”理想”日期是什么,使用整个计划缓冲. 在TOC计划的躁音处理它的LDB的任务. 不管订单是否是旧或新的,LDB都包括缓冲,除非加工时间为0.

案例1:  确认计划是鼓任务,当前节点是非-鼓节点. 

 LDB = 在鼓上的计划开始 – 常规鼓缓冲 –加工时间-常规装配缓冲 
   
LST: 最迟开始时间(Latest Start Time)在协调计划进程中使用来显示最迟的任务,它能提前于渗透到下游缓冲开始,此任务最终将要满足. 这个计算直接跟踪LDB, 除了在LDB计算里,它计算鼓任务的开始时间而不是结束时间, LST 总是基于向后传播计算,从确认计划节点.如:订单的完成日期 ,先前的计划鼓任务的确认计划.因为LST 计算是向后传播和决定什么是”理想”时间,整个计划缓冲被使用.

这个计算是精确时间到秒. 还可以用在在任务将开始布置在鼓上决定顺序.LST 计算不对非-鼓节点计算. 

DDB: 在之前不要作(Don’t Do Before),在服从过程里使用.对所有非-约束工序不要在日期之前作. 这个计算是和LST一样. 

ET: ET加快(开始)时间(Expedite (start) Time).紧紧追踪DDB. ET还可以从一确认计划向后传播计算.加快时间计算象DDB,除了被消除的装配缓冲和在DDB里的常规缓冲计算的使用,可以用积极缓冲所取代.  如果对订单的任务是被计划在大于ET (开始时间 > ET), 订单就会迟.在协调时,任务布置在鼓计划上,开始时间 > ET的任务将被显示为红色.在推出去(Pushed Out)任务将保持红色,直到推到这个时间,直到可接受的预计完成日期和排定的订单(销售或预测) . 加快时间是一个点,超越这个,订单需要合理化.超越ET的时间将是订单将被推出去(Pushed Out)的时间. 

 在TOC计划里,推掉订单Pushing Orders Out这个概念是让我们的订单有可以接受预计完成日期.由于实际的物料或制造零件装配不能及时完成,当我们推掉订单时(push an Order out), 我们不能推掉鼓上的任务或改变将要到达的采购订单PO的日期,但我们可以推掉pushing out 排定的客户订单或预测,它是由于延迟的任务或延迟的采购PO影响.TOC计划的概念是执行订单的合理性.基于今天制造环境的现实.TOC的计划可以提供给我们能分析这些情况和选择的工具. 但是,也可以阻止对客户订单的退掉(push an order).

 

四、TOC的生产计划(Planning)的步骤:

1、计划的展开

它也是通过BOM展开并且把独立需求转换为非独立需求。在每一次展开的工作中心的负荷时间是基于订单(销售订单和预测)的当前完成日期和WIP(时间和地点),库存和分配给订单的采购订单。当协调计划下一个鼓的运行时,如果用顺序来定义此任务。就决定需要在鼓上执行计划的任务,定义的鼓的计划先执行展开计算。

在执行服从其间非-约束上的链就决定DDB(Do Not Do Before)和缓冲渗透(缓冲剩余),在展开几次之前,系统确认考虑最近的计划决定。库存物料也可以在每次运行展开时,动态的分配。展开计算包括以下几个过程: (1),路径的选择和净计算。(2),在鼓节点产生供应 。

实际上,TOC的计划的展开过程是反复的。独立需求的最终产品(销售订单和预测)被标识为0层。展开是从独立需求的0层开始,按订单的完成日期(当前完成日期)升序排列,一次一个。如果要处理同样日期的订单,在升序的订单的里进行标识设置。每一个零件节点和路径的选择逻辑是决定那一个路径最快的可以得到供应。 如果一原材料节点的原材料可以达到或WIP/库存足够满足需求的一只链。展开就停止在这个节点上。那么,展开就重新开始,沿着独立需求的另外的一只链。一旦第一个鼓节点遇到特别的链,它就会标志为第一层。展开就会重新沿着另外的链从0层(独立需求)展开,第一个鼓节点遇到的也可以是做为第一层 。第一层的所有任务被选择为独立需求,沿着它们的LDB日期展开 。一旦所有的1层的任务被选择,这些任务在它们的LDB日期顺序里进一步向下展开,下一个鼓节点遇到的是第二层,这个过程重复直到所有的鼓节点已经由足够的原材料库存或完成的在制品来满足需求。因此,层的数量是由在特别网络链里的鼓的数量来决定的。

路径的选择和净计算

当一特别任务需要生产,你有一选择: 现有量,主要路径(PR),计划的MO,生产订单(MO),在途的采购订单PO(外购或外加工的零件)。现有数量总是首先消耗的。在每一个零件节点上,TOC计划首先计算ET(加快时间)。 对生产订单MO和采购订单 PO 供应来说, 当它们将要在节点上可用时,TOC计划也要进行计算。 对未完成的生产订单MO,当它将要可以得到时,计算是从在制品WIP位于的节点处开始对下游的时间计算,TOC计划将增加加工时间。对于采购单 PO来说, 在到货日期可以到达时,就可以计算制造计划。TOC计划必须在三个明显选项之间选择。如一个采购订单PO路径不能得到或在ET加快时间之前不能得到时,那么就可以动态选择三个最早的时间的路径。如可以得到MO 路径;可以得到PO路径;如果工作中心在主要PR路径里需要已经计划的鼓,就选主要PR 路径,对每一个需求,都通过这个逻辑循环计算。

2、物料需求的计算

物料的可用性的功能是只有在鼓的能力计划之前得到。因此在TOC计划系统里,当检查没有鼓时。计划缓冲只有是发运缓冲。需求日期是基于订单(销售和预测)的完成日期和一般的发运缓冲(LDB)计算的。必须设置:物料优先级。物料延迟的容限。

 物料约束被分成3种不同的方法,每一个方法用来分析当前物料和采购订单的状态:

(1)清除过期的采购订单PO。

(2)原材料计划。

(3)有零件短缺的订单

最小和典型提前期的基本概念是:新订单是基于典型提前期处理,但是只有是最小提前期在计划过程中可以约束订单的执行。也就是说定单(销售和预测)的完成日期只被最小提前期所约束。 

物料约束的概念是可以找到的较少的采购物料才是真正约束生产过程的。这些约束力是不可以加快满足生产需求日期的物料。最小提前期是在加快的模式下,一物料总是能有时间。任何少于这个时间是不可能的。于是,如果提前需要这个最小提前期,应该开始约束生产。 最小提前期也可以被原料计划所修改。 也可以把物料可以评估为例外。

 (1)清除过期的采购订单 PO。 就是用于到货期提前于今天的采购订单PO。或规定一个结束日期。 在考虑交货期或交货数量时,改变每一个采购订单成为更合理。 可以只显示单一规定零件号的采购订单PO和到货日期或规定日期之前的日期的采购订单PO。其逻辑是:如果完成日期 < 今天, 那么完成日期将等于今天, 可以对清除过期PO里改变: 修改,增加,删除,拆分。

 (2)原材料计划
原材料计划是物料的集中显示。它显示所有有的需求,且在最小提前期之前的,或在需求到货日期之前的,并落入短期的采购物料。初始图显示一个红的条,长度等于这些需求需要提前到的采购订单PO完成日期或最小提前期的天数。这是最短的。这就是延迟。 逻辑是用LDB 时间点,向后计划每一个独立需求来计算原材料需求。

原材料需求日期= 订单完成日期 – 发运缓冲- 加工时间

(3)有零件短缺的订单
零件短缺的订单是显示所有有短缺物料的订单,而不考虑订单的需求有多长远。提供所有有关独立需求的订单的信息。包括目标日期,且显示计算的延迟的天数。它是为对订单基于所有的物料需求的评估。结果是基于物料需求日期,它大于在最小提前期之前的天数或采购订单PO完成日期。如果小于最小提前期,就分别为订单和它们的相应的延迟天数提供所有采购零件短缺清单。延迟=0的订单,是由今天+最小提前期来决定是否有更糟的物料短缺需求情况。  

(4)能力负荷计划的算法

 能力负荷对所有的订单具有预计完成(当前完成)的时间,在以下之内显示净负荷:今天+ 展望期 –1 + 常规发运缓冲

能力计算是对 (今天+ 展望期 –1 )。基于工作中心的单位数量和工作日历。负荷的时间是在任务工序的LDB日期。独立的订单每次展开一次, 完成日期按升序排列的订单,使用尽早逻辑。 用路径选择逻辑执行在制品和库存分配, 数量需求被转换为负荷,在节点上,计算每一批运行时间的数量。设置到到每一个独立的,节点上的任务。      

在计划展开之后,通过每一节点的需求来维护单一的独立需求源。在正常或初始化的情况下,显示能力负荷图,并不显示鼓,显示需求和所有工作中心的时间。例外的是,在鼓排序计划时(发现延迟),重新显示能力负荷图, 重新基于反映被分配负荷的已经计划的鼓。 如果没有鼓计划,路径选择逻辑将决不会在用尽未完成的生产订单MO。而是开发利用一个计划的生产订单MO。

未完待续

浏览:约束理论(TOC)的生产计划概要(一)

约束理论(TOC)的生产计划概要(三)

摘自《ERP高级计划》一书

蔡 颖 专栏


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