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第二篇 TOC的前身:最优生产技术
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
(Non-bottlenecks)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,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。
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,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2-2OPT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相关联的资源的标号所组成的集合为S,即S={j|j1
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。
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