2023年約束理論體系概述

第一篇TOC概述

1.TOC釋義

2.TOC的形成歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

3.關(guān)于TOC的創(chuàng)立人和發(fā)展者：Goldratt

4.AvrahamY.Goldratt研究機(jī)構(gòu)

1.1TOC釋義

第一篇TOC概述

1.TOC釋義

TOC是英文TheoryofConstraint的首字母縮寫，中文譯作“約束理論”。簡單來講，TOC就是關(guān)

于進(jìn)行改進(jìn)和如何最好地實(shí)施這些改進(jìn)的一套管理理念和管理原則，可以幫助企業(yè)識別出在實(shí)現(xiàn)目

標(biāo)的過程中存在著哪些制約因素——TOC稱之為"約束"，并進(jìn)一步指出如何實(shí)施必要的改進(jìn)來一一

消除這些約束，從而更有效地實(shí)現(xiàn)企業(yè)目標(biāo)。此過程如圖所示。

TOC改進(jìn)

圖1-1TOC是關(guān)于識別和消除“約束”的管理理念和管理原則

TOC由三部分組成，結(jié)構(gòu)如圖1—2所示:

?改進(jìn)什么？?有效溝通生產(chǎn)

?阿舞

?改成什么樣?團(tuán)隊(duì)協(xié)作營銷

子？?權(quán)利分配銷售

項(xiàng)目管理

?怎樣使改進(jìn)企業(yè)方向設(shè)定

得以實(shí)現(xiàn)？

圖1-2TOC的組成結(jié)構(gòu)圖

①一套解決約束的流程。用來邏輯地、系統(tǒng)地回答以下為任何企業(yè)改進(jìn)過程所必然提出的三個(gè)問題:

改進(jìn)什么？(Whattochange?)、改成什么樣子？(Whattochangeto?)以及怎樣使改進(jìn)得以實(shí)

現(xiàn)？(Howtocausethechange?)

②一套日常管理工具。可用來大大提高管理效能，例如：如何有效溝通、如何雙贏地解決沖突、如

何團(tuán)隊(duì)協(xié)作、如何進(jìn)行權(quán)利分配等。這些日常管理的順利開展，是成功解決約束的必備條件和基礎(chǔ)

性工作。鑒于這方面的內(nèi)容在其他管理理論中也多有涉及，本文則不再過多展開論述，而把重點(diǎn)放

在TOC理論不同于其他理論的方面。

③把TOC應(yīng)用到具體領(lǐng)域的具有創(chuàng)新性的實(shí)證方案。這些領(lǐng)域涉及生產(chǎn)、分銷、營銷和銷售、項(xiàng)

目管理和企業(yè)方向的設(shè)定等等。

1.2TOC的形成歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

2.TOC的形成歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

約束理論根植于OPT(原指最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)刻表：OptimizedProductionTimetables,后指最優(yōu)生產(chǎn)

技術(shù)：OptimizedProductionTechnology)。OPT是Goldratt博士和其他三個(gè)以色列籍合作者

創(chuàng)立的，他們在1979年下半年把它帶到美國，成立了CreativeOutput公司。接下去的七年中，

OPT有關(guān)軟件得到發(fā)展，同時(shí)OPT管理理念和規(guī)則(如“鼓一緩沖器一繩子”的計(jì)劃、控制系統(tǒng))成

熟起來。CreativeOutput公司的發(fā)展幾起幾落，后關(guān)閉。OPT的軟件所有權(quán)轉(zhuǎn)讓給一家名為

Scheduling?echnologyGroup的英國公司。1986年后半年，Goldratt博士和RobertE.Fox共

同創(chuàng)立Goldratt研究機(jī)構(gòu)，經(jīng)過十年發(fā)展演進(jìn)出我們今天所知的TOCo

TOC首先是作為一種制造管理理念出現(xiàn)。《TheGoal〉〉、?TheRace?這兩本最初介紹TOC的書

引起了讀者的廣泛興趣和實(shí)施這套理念的熱情。TOC最初被人們理解為對制造業(yè)進(jìn)行管理、解決瓶

頸問題的方法，后來幾經(jīng)改進(jìn)，發(fā)展出以“產(chǎn)銷率、庫存、運(yùn)行費(fèi)”為基礎(chǔ)的指標(biāo)體系，逐漸形成為

一種面向增加產(chǎn)銷率而不是傳統(tǒng)的面向減少成本的管理理論和工具，并最終覆蓋到企業(yè)管理的所有

職能方面(注：產(chǎn)銷率指單位時(shí)間內(nèi)企業(yè)獲取的利潤額，是TOC對企業(yè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)程度的關(guān)鍵度量

標(biāo)準(zhǔn)，下文有更進(jìn)一步介紹)。1991年，當(dāng)更多的人開始知道和了解TOC的時(shí)候，TOC又發(fā)展

出用來邏輯化、系統(tǒng)化解決問題的“思維過程"OhinkingProcess,即TP)。所以，今天的TOC,

就象當(dāng)年的OPT在管理理念和軟件兩個(gè)方面共同發(fā)展一樣，它既是面向產(chǎn)銷率的管理理念，又是一

系列的思維工具。TOC的簡要形成過程如圖1—3所示。

產(chǎn)銷率為主TQC思維

的指標(biāo)體系流程(TP)

OPT：制造面向產(chǎn)解TOC管理理念

業(yè)"瓶頸"與思維H具

的解決方案

圖1-3TOC的簡要形成過程

很少有其他管理技術(shù)的發(fā)展歷程象TOC這樣幾經(jīng)變化和周折。今天，在OPT軟件首次發(fā)布18年

以后，TOC的作用似乎剛進(jìn)入為人廣泛接受的起始階段。APICS對TOC的有效性和重要性給予了

肯定，并于三年前成立了一個(gè)專門研究小組(SpeciallnterestGroup,簡稱SIG),每年召開年會(huì)。

TOC的市場競爭也開始出現(xiàn)，Goldratt研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)不是TOC的產(chǎn)銷率理論和TP方法的唯一開

發(fā)者和供應(yīng)者。有幾家軟件公司聲稱已開發(fā)出應(yīng)用TOC鼓一緩沖器一繩子(Drum-Buffer-Rope)

方法的軟件系統(tǒng)。最近，Maxager公司開發(fā)出一套基于約束的成本核算系統(tǒng)，并為一些用戶開發(fā)了

從關(guān)鍵的車間現(xiàn)場獲得數(shù)據(jù)以提高產(chǎn)銷率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

應(yīng)該注意的是，企業(yè)的制造部門單靠自己是無法大規(guī)模增加產(chǎn)銷率的。這需要營銷、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和財(cái)

務(wù)等其他的部門的共同配合，使整個(gè)企業(yè)成為一個(gè)系統(tǒng)整體。因此就需要高層管理人員不斷發(fā)展和

實(shí)施一套為整個(gè)企業(yè)所接受的基于產(chǎn)銷率的經(jīng)營戰(zhàn)略(ThroughputbasedOperatingStrategy,簡

稱TOS),如圖1—4所示。

基于

產(chǎn)侑率的

經(jīng)營戰(zhàn)略

(TOS)

圖1-4基于產(chǎn)銷率的經(jīng)營戰(zhàn)略(TOS)

當(dāng)然，TOC不可能壟斷了所有可以增加產(chǎn)銷率的方法，但應(yīng)該承認(rèn)，TOC是用來增加產(chǎn)銷率、實(shí)

現(xiàn)企業(yè)文化從“成本核算型"轉(zhuǎn)變?yōu)椤碑a(chǎn)銷率增加型”的一套有機(jī)結(jié)合的工具和技術(shù)。這方面的新思路、

新想法，不管是不是冠以TOC的名稱，都已經(jīng)和正在被企業(yè)的經(jīng)營實(shí)踐所證明。

1.3關(guān)于TOC的創(chuàng)立人和發(fā)展者：EUyahuM.Goldratt

3.關(guān)于TOC的創(chuàng)立人和發(fā)展者：EKyahuM.Goldratt

戈德拉特是以色列物理學(xué)家及企管顧問，他與科克斯合著《目標(biāo)》，大膽借助小說的手法，說明如

何以近乎常識的邏輯推演，解決復(fù)雜的管理問題，反映了一位科學(xué)家對管理問題的種種思考。戈德

拉特原本設(shè)計(jì)了一套昂貴的軟件來幫助企業(yè)提高經(jīng)營績效，為了說明軟件的功能，他寫了《目標(biāo)》

這本書，來解釋他獨(dú)創(chuàng)的約束理論(TOC,TheoryofConstraints),但起初根本得不到出版商青

睞。他們質(zhì)疑：“由物理學(xué)家寫的企管小說？把科學(xué)方法應(yīng)用在制造業(yè)上？沒有人會(huì)讀這樣的一本

書。”

戈德拉特并不氣餒，利用各種機(jī)會(huì)自己推廣此書。不久信件就如雪片般飛來，一位制造業(yè)主管在信

中寫道：“這正是我一直在尋找的書，我規(guī)定所有員工在讀完這本書以后，才準(zhǔn)休假。這本書讓我

們公司脫胎換骨！”戈德拉特把這封信連同《目標(biāo)》書稿，寄給出版社，一本暢銷書于焉誕生，被

英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人〉〉雜志譽(yù)為最成功的一本企管小說。

他后來轉(zhuǎn)向?qū)ｉT從事企業(yè)咨詢、教育培訓(xùn)、著書等工作，還創(chuàng)立了AvrahamY.Goldrattlnstitute

來推廣理念、訓(xùn)練人才。1997年從這家機(jī)構(gòu)退休，但仍致力于在世界范圍內(nèi)推廣TOC。他的一套

管理理論獨(dú)樹一幟的地方在于，為了改進(jìn)生產(chǎn)流程，必須找出流程中的瓶頸環(huán)節(jié)，然后突破這些環(huán)

節(jié)，其結(jié)果是增加該環(huán)節(jié)的產(chǎn)出率，或者是應(yīng)用其他的系統(tǒng)來繞過這個(gè)麻煩的環(huán)節(jié)。

1.4AvrahamY.Goldratt研究機(jī)構(gòu)

4.AvrahamY.Goldratt研究機(jī)構(gòu)

AvrahamY.Goldratt研究機(jī)構(gòu)是注冊形式為有限合伙制的盈利性組織。總部設(shè)在Connecticut的

NewHaven,在英國、荷蘭、以色列、南非、墨西哥、澳大利亞、巴西、香港和西班牙等國家或地區(qū)

設(shè)有辦事處。它不同于傳統(tǒng)意義上純粹的咨詢公司或培訓(xùn)公司，其目標(biāo)是“創(chuàng)造和傳播知識，使您比

今天更進(jìn)一步”，并在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中力求做到兩點(diǎn)：①不損害任何人的利益；②把TOC的精

髓教給用戶，使用戶自己就能夠自如運(yùn)用。AvrahamY.Goldratt研究機(jī)構(gòu)對第二點(diǎn)特別強(qiáng)調(diào)：它向

用戶所提供的指導(dǎo)，和那種錢一貨交換完全不同，而是使得用戶逐漸能夠自如地應(yīng)用這些知識，獲取

由改進(jìn)所實(shí)現(xiàn)的種種收益。

第二篇TOC的前身：最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)

1.OPT的主要概念

1.1.瓶頸(Bottlenecks)與［F瓶頸(Non-bottlenecks)

資源

1.2.按物流對企業(yè)的分類

2.OPT的九條原則

2.1.九條原則

2.2.實(shí)施OPT的要求及條件

3.OPT的計(jì)劃與控制——DBR系統(tǒng)

3.1.OPT的計(jì)劃與控制步驟

3.2.“鼓”、“緩沖器”和“繩子”

3.2.1.“鼓”

3.2.2.“緩沖器”，又稱“緩沖”

3.2.3.“繩子”

4.OPT軟件系統(tǒng)

4.1.OPT軟件產(chǎn)品

4.2.OPT軟件的工作原理

2.1.1瓶頸(Bottlenecks)與非瓶頸(Non—bottlenecks)資源

第二篇TOC的前身：最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)

最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)(OptimizedProductionTechnology,OPT)是以色列物理學(xué)家EliGoldratt博

士于本世紀(jì)70年代提出的。最初它被稱作最優(yōu)生產(chǎn)時(shí)間表(OptimizedProductionTimetable),

80年代才改稱為最優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)。后來Goldratt又進(jìn)一步將它發(fā)展成為約束理論(Theoryof

Constraints)oOPT產(chǎn)生的時(shí)間不長，卻取得了令人矚目的成就，是繼MRP和JIT(JustinTime)

之后出現(xiàn)的又一項(xiàng)組織生產(chǎn)的新方式。

1.OPT的主要概念

1.1.瓶頸(Bottlenecks)與非瓶頸(Non—bottlenecks)資源

任何一個(gè)制造組織都可以看作是將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，制造資源是關(guān)鍵的部

分。通常，制造資源指的是生產(chǎn)產(chǎn)品所需的全部資源，如機(jī)器、工人、廠房和其它固定資產(chǎn)，等等。

按照通常的假設(shè)，在設(shè)計(jì)一個(gè)企業(yè)時(shí)，可以使生產(chǎn)過程中各階段的生產(chǎn)能力相等，即達(dá)到能力的平

衡。但這只是一個(gè)理想的狀態(tài)。因?yàn)?，生產(chǎn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，隨機(jī)波動(dòng)時(shí)時(shí)存在，使得能力的平

衡，在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)極其困難，也可以說是達(dá)不到的。因此，生產(chǎn)過程中必然會(huì)出現(xiàn)有的資源負(fù)荷過

多，成為卡"脖子"的地方，即變?yōu)槠款i。這樣，一個(gè)企業(yè)的制造資源就存在瓶頸與非瓶頸的區(qū)別。

按OPT的定義，所謂瓶頸(或瓶頸資源)，指的是實(shí)際生產(chǎn)能力小于或等于生產(chǎn)負(fù)荷的資源。這一

類資源限制了整個(gè)企業(yè)出產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量。其余的資源則為非瓶頸資源。要判別一個(gè)資源是否為瓶頸,

應(yīng)從該資源的實(shí)際生產(chǎn)能力與它的生產(chǎn)負(fù)荷(或?qū)ζ涞男枨罅?來考察。這里所說的需求量不一定

是市場的需求量，而可能是為保證生產(chǎn)，其他相關(guān)資源對該資源的需求量。以下的例子可以說明。

假設(shè)某產(chǎn)品P的生產(chǎn)流程如圖2—1所示：

圖2—1某產(chǎn)品P的生產(chǎn)流程

情況1:對PD的市場需求為每周30個(gè)單位；機(jī)器A的生產(chǎn)能力為每周生產(chǎn)35個(gè)單位；機(jī)器B

的生產(chǎn)能力為每周生產(chǎn)40個(gè)單位，機(jī)器C的生產(chǎn)能力為每周生產(chǎn)25個(gè)單位。

顯然，這時(shí)A、B產(chǎn)出的中間品會(huì)在C資源前積壓，C資源哪怕是滿負(fù)荷每周生產(chǎn)25個(gè)單位的產(chǎn)

品，產(chǎn)品P也將不能滿足市場每周30單位的需求。

情況2:對PD的市場需求為每周28個(gè)單位；機(jī)器A的生產(chǎn)能力為每周生產(chǎn)15個(gè)單位；機(jī)器B

的生產(chǎn)能力為每周生產(chǎn)25個(gè)單位，機(jī)器C的生產(chǎn)能力為每周生產(chǎn)20個(gè)單位。

這時(shí)，如果相對市場需求來說機(jī)器A、B、C都應(yīng)該為瓶頸。但根據(jù)OPT的定義，當(dāng)前只有機(jī)器A

為瓶頸，因?yàn)闄C(jī)器C其生產(chǎn)能力雖然每周生產(chǎn)20個(gè)單位，但每周只能接到機(jī)器A所能生產(chǎn)的15

個(gè)單位的最大生產(chǎn)負(fù)荷，即其生產(chǎn)能力超過了對其的需求量，為非瓶頸。機(jī)器B其生產(chǎn)能力每周生

產(chǎn)25個(gè)單位，達(dá)不到市場的要求，但它產(chǎn)出的中間品已經(jīng)在機(jī)器C前積壓了，即其生產(chǎn)能力超過

了后續(xù)環(huán)節(jié)對其的需求量，也是非瓶頸。這時(shí)，只有將機(jī)器A的生產(chǎn)能力提高，才能更好地滿足市

場需求，否則如果去盲目改進(jìn)機(jī)器B、機(jī)器C的話，對最終產(chǎn)出于事無補(bǔ)，而且會(huì)產(chǎn)出更多的積壓

在制品。值得注意的是，如果企業(yè)又購買了一臺(tái)機(jī)器A,則機(jī)器C成為新的瓶頸，它將整個(gè)生產(chǎn)流

程的能力限制在每周20個(gè)單位。若通過出包加工的方法將C的產(chǎn)出提高50%,即達(dá)到30,那么

瓶頸將轉(zhuǎn)移到機(jī)器B。繼續(xù)改進(jìn)下去，然后不難發(fā)現(xiàn)，這時(shí)可能相對于企業(yè)為外部因素的市場需求

成了新的瓶頸。瓶頸的一系列變化如圖2—2所示，方框中的數(shù)字表示資源的生產(chǎn)能力，陰影表示瓶

頸。

（b）又購進(jìn)一臺(tái)機(jī)器A

原

材市場需

料求2&

（c）通過出包加工，使工序C的生產(chǎn)能力提高50%

原

材P市場需

料C30--------AO求28

（d）通過改進(jìn)工藝，使機(jī)器B的生產(chǎn)能力

提高到每周出產(chǎn)30個(gè)單位中間品

（e）通過加強(qiáng)市場宣傳，使市場需求

增加到每周32個(gè)單位P產(chǎn)品

圖2-2OPT關(guān)于瓶頸的定義

仔細(xì)分析這個(gè)簡單的例子，可以對OPT的管理思想（也被TOC所繼承）窺見一斑：

o生產(chǎn)能力小于市場需求的資源，按OPT的定義不一定為瓶頸。

oOPT的管理思想是首先抓“重中之重”，使最嚴(yán)重的制約因素凸現(xiàn)出來，從而從技術(shù)上消除了

"避重就輕"、“一刀切”等管理弊病發(fā)生的可能。短期的效果是“抓大放小”，長期的效果是大

問題、小問題都沒忽略，而且企業(yè)整體生產(chǎn)水平和管理水平日益提高。

。瓶頸資源是動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)移的，這就給管理者的惰性敲了警鐘。

根據(jù)此例，OPT理論關(guān)于“瓶頸”的定義可以形式化描述如下：

對于系統(tǒng)中的n件資...............Xn,實(shí)際產(chǎn)出能力、系統(tǒng)外部需求量分別為C1?Cn、

MR1?MRn。某些資源之間存在互為輸入和輸出的關(guān)聯(lián)關(guān)系R（注：這里輸入、輸出的可以是在制

品等有形資產(chǎn)，也可以是信息等無形資產(chǎn)，或是與系統(tǒng)最終產(chǎn)出有關(guān)的彼此制約、彼此影響的前后

因果關(guān)系）。假設(shè)與資源Xi相關(guān)聯(lián)的資源的標(biāo)號所組成的集合為S1PS={j|jliL$R（X-Xj）}o

那么，資源Xi為瓶頸，當(dāng)且僅當(dāng)Ci<=min（MRi,min（"Cj：j?S））。

經(jīng)過上述條件的篩選，任何企業(yè)只應(yīng)該存在著少數(shù)的瓶頸資源。有統(tǒng)計(jì)表明，按OPT的觀點(diǎn)，瓶

頸資源的數(shù)目一般小于5個(gè)。

2.1.2按物流對企業(yè)的分類

L2.按物流對企業(yè)的分類

企業(yè)的生產(chǎn)過程可以看作是一個(gè)從原材料到成品的高度相關(guān)的活動(dòng)鏈。在這個(gè)活動(dòng)鏈中，原材料被

制成毛坯，毛坯被加工成各種零件，零件又被組裝成部件，最后零件和部件總裝成產(chǎn)品。人們本可

以根據(jù)這個(gè)活動(dòng)鏈中高度相關(guān)的內(nèi)在關(guān)系，制定出一個(gè)詳盡而周密的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，規(guī)定出每一種

毛坯、零件、部件和產(chǎn)品的投入、出產(chǎn)時(shí)間和數(shù)量，如基本MRP中實(shí)現(xiàn)的那樣。但在實(shí)際中，這

個(gè)活動(dòng)鏈中計(jì)劃好的活動(dòng)程序常會(huì)被企業(yè)中大量存在的隨機(jī)事件的干擾所打亂，如機(jī)器損壞、質(zhì)量

問題等等。要識別這些干擾，找出問題出在何處，手段之一就是從“物流”著手。

通過對企業(yè)中“物流”的分類，我們可以根據(jù)不同類型“物流"的特點(diǎn)，認(rèn)識他們各自的薄弱點(diǎn)，或"瓶

頸”所在，從而有針對地進(jìn)行計(jì)劃與控制。

一般將從原材料到成品這一“產(chǎn)品物流"分為："V"、"A"和"T"三種類型。如圖2—3所示。其中，“V"

型"物流”是由一種原材料加工或轉(zhuǎn)變成許多種不同的最終產(chǎn)品；"A”型是由許多種原材料加工或轉(zhuǎn)變

成的一種最終產(chǎn)品；而“T"型則是“A”型的一個(gè)發(fā)展，其最終產(chǎn)品有多種。

vH企業(yè)

圖2-3“V”、"A"和"T”三種物流類型的企業(yè)

實(shí)際上，一個(gè)企業(yè)的“產(chǎn)品物流"往往不只一種類型。我們可以根據(jù)占主要地位的“產(chǎn)品物流”，來相應(yīng)

地劃分企業(yè)。如果一個(gè)企業(yè)其主要是“V"型"物流"，那么我們就稱這個(gè)企業(yè)為“V”型企業(yè)，其余的類

推，對于“V”型企業(yè)，如煉油廠、鋼鐵廠等，其特點(diǎn)有：①最終產(chǎn)品的種類較原材料的種類大得多；

②所有的最終產(chǎn)品，其基本的加工過程相同；③企業(yè)一般是資金密集型且高度專業(yè)化的。對于“A"

型企業(yè)，如造船廠，其特點(diǎn)是：①由許多制成的零部件裝配成相對較少數(shù)目的成品，原材料較多；

②一些零部件對特殊的成品來說是唯一的；③對某一成品來說，其零部件的加工過程往往是不相同

的；④設(shè)備一般是通用型的。而對于"T"型企業(yè)，如制鎖廠，汽車制造廠等。其特點(diǎn)主要包括：①由

一些共同的零部件裝配成相對數(shù)目較多的成品；②許多成品的零部件是相同的；③零部件的加工過

程通常是不相同的。V型企業(yè)的工藝流程一般來說比較清楚且設(shè)計(jì)簡單，生產(chǎn)提前期較短，企業(yè)的

瓶頸識別及控制與協(xié)調(diào)也相對容易。而A型或T型企業(yè)則與V型企業(yè)不同，它們存在著物料清單

(BOM),工藝流程較復(fù)雜，企業(yè)的在制品庫存較高，生產(chǎn)提前期較長，瓶頸不易識別，計(jì)劃以及

工序間的協(xié)調(diào)工作也非常困難。表2—1比較了“V“型、“A”型、"T”型企業(yè)的不同特點(diǎn)。

表2—1“V”型、“A”型、“T”型企業(yè)的不同特點(diǎn)比較

"V”型企業(yè)“A”型企業(yè)"T"型企業(yè)

原材料種類單一或較少多較多

產(chǎn)成品種類多單一或較少較多

產(chǎn)品加工過程基本相同不相同不相同

零部件一般不是裝配型企一些零部件對特殊的成品是唯許多成品的零部件是相

業(yè)一的同的

設(shè)備高度專業(yè)化通用型介于專業(yè)化與通用型之

I'nJ

工藝流程比較清楚、設(shè)計(jì)簡存在物料清單、較復(fù)雜、在制品庫存較高

單

生產(chǎn)提前期較短較長

企業(yè)的瓶頸識相對容易相對困難

別

生產(chǎn)控制、協(xié)相對容易相對困難

調(diào)

典型行業(yè)煉油廠、鋼鐵廠造船廠制鎖廠、汽車制造廠

另外，從企業(yè)的制造資源來看，考慮到瓶頸的存在，"物料”所經(jīng)過的制造資源，將存在瓶頸與非瓶

頸之分。而瓶頸與非瓶頸的關(guān)系，通過考察以上三種類型企業(yè)的物流可以看出，它們之間存在著四

種基本的關(guān)系，如圖2-4所示。分別是：①從瓶頸到非瓶頸資源［圖2-4(a)］;②從非瓶頸到瓶頸

資源［圖2-4(b)］;③瓶頸資源和非瓶頸資源到同一裝配中心［圖2-4(c)］④瓶頸資源和非瓶頸資

源相互獨(dú)立［圖2-4(d)］o

(a)(b)

自白《碩i?予］

二二市?二訪

■(d)1;

(c)

圖2-4瓶頸資源與非瓶頸資源的關(guān)系

2.2.1OPT的九條原則

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(shí)施OPT的基石。OPT有關(guān)生產(chǎn)計(jì)劃與控

制的算法和軟件，就是按照這九條原則提出和開發(fā)的。此外，這些原則也可以獨(dú)立于軟件之外，直

接用于指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)管理活動(dòng)。下面將逐條敘述這九條原則。

2.1.九條原則

原則1追求物流的平衡，而不是生產(chǎn)能力的平衡。

追求生產(chǎn)能力的平衡是為了是企業(yè)的生產(chǎn)能力得到充分利用。因此在設(shè)計(jì)一個(gè)新廠時(shí)，自然會(huì)追求

生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力的平衡。但是對于一個(gè)已投產(chǎn)的企業(yè)，特別是多品種生產(chǎn)的企業(yè)，如果

一定要追求生產(chǎn)能力的平衡，那么即使企業(yè)的生產(chǎn)能力充分利用了，但是產(chǎn)品并非都能恰好符合當(dāng)

時(shí)市場的需求，必然有一部分要積壓。

OPT則主張?jiān)谄髽I(yè)內(nèi)部追求物流的平衡。它認(rèn)為生產(chǎn)能力的平衡實(shí)際是做不到的。因?yàn)椴▌?dòng)是絕對

的，市場每時(shí)每刻都在變化；生產(chǎn)能力的穩(wěn)定只是相對的。所以必須接受市場波動(dòng)這個(gè)現(xiàn)實(shí)，并在

這種前提下追求物流平衡。所謂物流平衡就是使各個(gè)工序都與瓶頸機(jī)床同步，以求生產(chǎn)周期最短、

在制品最少。

原則2非瓶頸資源的利用程度不由其本身決定，而是由系統(tǒng)的約束決定的。

系統(tǒng)的約束就是瓶頸。因?yàn)橄到y(tǒng)的產(chǎn)出是由所能經(jīng)過瓶頸的產(chǎn)品量決定的，即瓶頸制約著產(chǎn)銷率。

而非瓶頸資源的充分利用不僅不能提高產(chǎn)銷率，而且會(huì)使庫存和運(yùn)行費(fèi)增加。從圖2—2所示的瓶

頸與非瓶頸的四種基本關(guān)系中，我們可以看出，關(guān)系（a）、（b）、（c）中非瓶頸資源的利用程

度是由瓶頸資源來決定的。如：

。關(guān)系（a）:非瓶頸資源為后續(xù)工序，只能加工由瓶頸傳送過來的工件，其使用率自然受瓶

頸的制約；

o關(guān)系（b）,雖然非瓶頸資源為前道工序，能夠充分地使用，使用程度可以達(dá)到100%,但

整個(gè)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(huì)造成在制品的連

續(xù)增加，并不改變產(chǎn)出；

0關(guān)系（C）,由于非瓶頸與瓶頸資源的后續(xù)工序?yàn)檠b配，此時(shí)非瓶頸也能充分地使用，但受

裝配配套性的限制，由非瓶頸加工出來的工件其中能夠進(jìn)行裝配的，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；

O關(guān)系（d）:非瓶頸資源的使用程度雖不受瓶頸的制約，但顯然應(yīng)由市場的需求來決定。

從以上分析，容易看出，非瓶頸資源的使用率一般不應(yīng)該達(dá)到100%。

原則3資源的"利用"（Utilization）和"活力"（Activation）不是同義詞。

“利用”是指資源應(yīng)該利用的程度，“活力”是指資源能夠利用的程度。按傳統(tǒng)的觀點(diǎn)，一般是將資源能

夠利用的能力加以充分利用，所以“利用”和“活力”是同義的。按OPT的觀點(diǎn)，兩者有著重要的區(qū)別：

因?yàn)樽鏊枰墓ぷ鳎☉?yīng)該做的，即“利用”）與無論需要與否，最大程度可做的工作（能夠做的，

即"活力"）之間是明顯不同的。所以對系統(tǒng)中非瓶頸資源的安排使用，應(yīng)基于系統(tǒng)的約束。例如，

一個(gè)非瓶頸資源能夠達(dá)到1。。%的利用率，但其后續(xù)資源如果只能承受其60%的產(chǎn)出，則其另外

4。%的產(chǎn)出，將變成在制品庫存，此時(shí)從非瓶頸資源本身考察，其利用率很好，但從整個(gè)系統(tǒng)的觀

點(diǎn)來看，它只有60%的有效性。所以“利用”注重的是有效性，而“活力”注重的則是能行性，從平衡

物流的角度出發(fā)，應(yīng)允許在非關(guān)鍵資源上安排適當(dāng)?shù)拈e置時(shí)間。

原則4瓶頸上一個(gè)小時(shí)的損失則是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)小時(shí)的損失。

一般來說，生產(chǎn)時(shí)間包括調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間和加工時(shí)間。但在瓶頸資源與非瓶頸資源上的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間

的意義是不同的。因?yàn)槠款i控制了產(chǎn)銷率，在瓶頸上中斷一個(gè)小時(shí)，是沒有附加的生產(chǎn)能力來補(bǔ)充

的。而如果在瓶頸資源上節(jié)省一個(gè)小時(shí)的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間，則將能增加一個(gè)小時(shí)的加工時(shí)間，相應(yīng)地,

整個(gè)系統(tǒng)增加了一個(gè)小時(shí)的產(chǎn)出。所以，瓶頸必需保持100%的“利用“，盡量增大其產(chǎn)出。為此，

對瓶頸還應(yīng)采取特別的保護(hù)措施，不使其因管理不善而中斷或等工。增大瓶頸物流的方法一般有如

下幾種：

①減少調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間和頻率，瓶頸上的批量應(yīng)盡可能大；

②實(shí)行午餐和工修連續(xù)工作制，減少狀態(tài)調(diào)整所需的時(shí)間損失；

③在瓶頸工序前設(shè)置質(zhì)量檢查站，保證投入瓶頸工序的工件100%是合格品；

④設(shè)置緩沖環(huán)節(jié)，使瓶頸資源不受非瓶頸資源生產(chǎn)率波動(dòng)的影響。

原則5非瓶頸資源節(jié)省的一個(gè)小時(shí)無益于增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率。

因?yàn)榉瞧款i資源上除了生產(chǎn)時(shí)間（加工時(shí)間和調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間）之外，還有閑置時(shí)間。節(jié)約一個(gè)小時(shí)

的生產(chǎn)時(shí)間，將增加一個(gè)小時(shí)的閑置時(shí)間，而并不能增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率。當(dāng)然，如果節(jié)約了一個(gè)小時(shí)

的生產(chǎn)時(shí)間，可以減少加工批量，加大批次，以降低在制品庫存和生產(chǎn)提前期。但這些結(jié)果能在多

大程度上有益于系統(tǒng)追求的根本目標(biāo)，依然牢牢受制于瓶頸資源。

原則6瓶頸控制了庫存和產(chǎn)銷率。

因?yàn)?，產(chǎn)銷率指的是單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出來并銷售出去的產(chǎn)品所創(chuàng)造的利潤額，所以，很明顯它受到

企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場的需求量這兩方面的制約，即它們受由內(nèi)部瓶頸和外部瓶頸所控制的。如果

瓶頸存在于企業(yè)內(nèi)部，表明企業(yè)的生產(chǎn)能力不足，相應(yīng)的產(chǎn)銷率也受到限制；而如果當(dāng)企業(yè)所有的

資源都能維持高于市場需求的能力，那么，則市場需求就成了瓶頸。這時(shí)，即使企業(yè)能多生產(chǎn)，但

由于市場承受能力不足，產(chǎn)銷率也不能增加。

同時(shí)，由于瓶頸控制了產(chǎn)銷率，所以企業(yè)的非瓶頸應(yīng)與瓶頸同步，它們的庫存水平只要能維持瓶頸

上的物流連續(xù)穩(wěn)定即可，過多的庫存只是浪費(fèi)，這樣，瓶頸也就相應(yīng)地控制了庫存。

以上六條原則都是涉及資源的。

原則7運(yùn)輸批量可以不等于（在許多時(shí)候應(yīng)該不等于）加工批量。

車間現(xiàn)場的計(jì)劃與控制的一個(gè)重要方面就是批量的確定，它影響到企業(yè)的庫存和產(chǎn)銷率。OPT采用

了一種獨(dú)特的動(dòng)態(tài)批量系統(tǒng)，它把在制品庫存分為兩種不同的批量形式，即：①運(yùn)輸批量，是指工

序間運(yùn)送一批零件的數(shù)量；②加工批量，指經(jīng)過一次調(diào)整準(zhǔn)備所加工的同種零件的數(shù)量，可以是一

個(gè)或幾個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)批量之和。在自動(dòng)裝配線上，轉(zhuǎn)運(yùn)批量為1,而加工批量很大。

確定加工批量的大小應(yīng)考慮資源的合理應(yīng)用（減少設(shè)備的調(diào)整次數(shù)）和合理的在制品庫存（減少資

金積壓和在制品庫存費(fèi)用）。確定運(yùn)輸批量的大小則是考慮提高生產(chǎn)過程的連續(xù)性、平行性，減少

工序間的等待時(shí)間和減少運(yùn)輸工作量與運(yùn)輸費(fèi)用。兩者考慮的出發(fā)點(diǎn)不同，所以運(yùn)輸批量不一定要

與加工批量相等。

根據(jù)OFT的觀點(diǎn)，為了使瓶頸上的產(chǎn)銷率達(dá)到最大，瓶頸上的加工批量必須大。但另一方面，在制

品庫存不應(yīng)因此增加，所以轉(zhuǎn)運(yùn)批量應(yīng)該小，即意味著非瓶頸上的加工批量要小，這樣就可以減少

庫存費(fèi)用和加工費(fèi)用。

原則8批量大小應(yīng)是可變的，而不是固定的。

原則8是原則7的直接應(yīng)用。在OPT中，運(yùn)輸批量是從在制品的角度來考慮的，而加工批量則是

從資源類型的角度來考慮的。同一種工件在瓶頸資源和非瓶頸資源上加工時(shí)可以采用不同的加工批

量，在不同的工序間傳送時(shí)可以采用不同的運(yùn)輸批量，其大小根據(jù)實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)決定。

以上兩條是涉及物流的。

原則9編排作業(yè)計(jì)劃時(shí)考慮系統(tǒng)資源約束，提前期是作業(yè)計(jì)劃的結(jié)果，而不是預(yù)定值。

MRPII制定作業(yè)計(jì)劃的方法一般包括以下幾個(gè)步驟：①確定批量；②計(jì)算提前期；③安排優(yōu)先權(quán)，

據(jù)此安排作業(yè)計(jì)劃；④根據(jù)能力限制調(diào)整作業(yè)計(jì)劃，再重復(fù)前三個(gè)步驟?？梢奙RPII是按預(yù)先制定

的提前期，用無限能力計(jì)劃法編制作業(yè)計(jì)劃。但當(dāng)生產(chǎn)提前期與實(shí)際情況出入較大時(shí)，所得的作業(yè)

計(jì)劃就脫離實(shí)際難以輔助實(shí)施，MRPII也因此招致了許多有關(guān)“期”的批評。在這點(diǎn)上，OPT與MRP

正好相反。在OPT中，不采用固定的提前期，而是考慮計(jì)劃期內(nèi)的系統(tǒng)資源約束，用有限能力計(jì)劃

怯，先安排瓶頸工序上加工的關(guān)鍵件的生產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，以瓶頸工序?yàn)榛鶞?zhǔn)，把瓶頸工序之前、之間、

之后的工序分別按拉動(dòng)、工藝順序、推動(dòng)的方式排定，并進(jìn)行一定優(yōu)化。接下來編制非關(guān)鍵件的作

業(yè)計(jì)劃。所以，OPT中的提前期是批量、優(yōu)先權(quán)和其它許多因素的函數(shù)，是編制作業(yè)計(jì)劃產(chǎn)生的結(jié)

果。

2.2.2,實(shí)施OPT的要求及條件

2.2.實(shí)施OPT的要求及條件

對OPT,目前理論界的認(rèn)識還不一致，存在著各種看法，主要包括：①把OPT當(dāng)做一種新的計(jì)劃

思想；②作為一種作業(yè)計(jì)劃的仿真語言；③作為生成MPS、物料和能力需求計(jì)劃及詳細(xì)計(jì)劃的一個(gè)

軟件包；④作為一種處理數(shù)據(jù)精確度的一種嘗試，以求在數(shù)據(jù)精確度要求不高的情況下獲得利澗。

但有一點(diǎn)很明顯，即OPT強(qiáng)調(diào)的是車間現(xiàn)場，其著眼點(diǎn)在于企業(yè)車間現(xiàn)場的一些決策量上，并據(jù)此

來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的計(jì)劃與控制。其基本點(diǎn)是使用一些重要的判定準(zhǔn)則來決定每一作業(yè)的先后順序，即

使用一組“評價(jià)指標(biāo)”的加權(quán)函數(shù)，來確定每個(gè)作業(yè)的優(yōu)先權(quán)數(shù)及批量，制定出一個(gè)合理可行的生產(chǎn)

計(jì)劃。這些評價(jià)指標(biāo)涉及到理想的產(chǎn)品組合、交貨期、理想的安全庫存水平以及瓶頸資源的使用等

OPT實(shí)施的關(guān)鍵是制定計(jì)劃后的落實(shí)、工作績效的考評。在落實(shí)計(jì)劃過程中，傳統(tǒng)的許多做法是有

害的，如傳統(tǒng)的成本會(huì)計(jì)的考核體系。因?yàn)槌杀緯?huì)計(jì)體系忽視了瓶頸與非瓶頸的區(qū)別，其考核一般

是通過設(shè)備和操作工人的利用率及生產(chǎn)成本，而不是通過整個(gè)系統(tǒng)的有效性來進(jìn)行的，它著重于局

部的優(yōu)化，這必然助長了人們盲目生產(chǎn)的作法，其結(jié)果是無論對瓶頸資源還是對非瓶頸資源都力求

充分地使用。各環(huán)節(jié)為了完成工時(shí)和設(shè)備利用率會(huì)盲目生產(chǎn)，最終必然導(dǎo)致高庫存和浪費(fèi)。針對這

些情況，OPT則力求從全局的觀點(diǎn)來進(jìn)行考核，從原材料的采購一直追蹤到產(chǎn)品銷售。其考核體系

對瓶頸與非瓶頸是分別對待的，認(rèn)為對非瓶頸的考核不應(yīng)以生產(chǎn)量為依據(jù)，而應(yīng)以它生產(chǎn)的有效的

產(chǎn)品量來考核。按OPT觀點(diǎn)，成本會(huì)計(jì)注重的是“活力"而非"利用"，而正確的做法應(yīng)該是注重”利用

"而非"活力

另外，OPT軟件的具體運(yùn)行和MRP一樣需要大量的數(shù)據(jù)支持，例如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件（BOM）、加工

工藝文件以及精確的加工時(shí)間、調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間、最小批量、最大庫存、替代設(shè)備等等數(shù)據(jù)。同時(shí)要

成功地實(shí)施OPT,還要求管理者必須對OPT產(chǎn)生的計(jì)劃要有信心，要改變一些舊的作業(yè)方式，例

如接受午餐和工修連續(xù)工作制的作法等。從OPT的實(shí)踐表明，它比較適合于一些零件種數(shù)較少、批

量大的產(chǎn)品，而在單件生產(chǎn)車間中發(fā)揮的效果不佳。其適用條件為，①瓶頸要相對穩(wěn)定；②瓶頸要

保證達(dá)到100%的負(fù)荷能力；③需求是相對穩(wěn)定的；④員工愿意而且能夠服從計(jì)劃的調(diào)度安排。

再者，OPT對于瓶頸資源和近似于瓶頸的資源的數(shù)據(jù)要求精確。實(shí)現(xiàn)OPT還需對員工進(jìn)行培訓(xùn)，

使他們能在不同的生產(chǎn)崗位上及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，跟蹤問題，最終用OPT方法來解決問題。

2.3.1OPT的計(jì)劃與控制步驟

3.OPT的計(jì)劃與控制——DBR系統(tǒng)

3.1.OPT的計(jì)劃與控制步驟

OPT認(rèn)為，一個(gè)企業(yè)的計(jì)劃與控制的目標(biāo)就是尋求顧客需求與企業(yè)能力的最佳配合，一旦一個(gè)被控

制的工序（即瓶頸）建立了一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡，其余的工序應(yīng)相繼地與這一被控制的工序同步。OPT

的計(jì)劃與控制是通過DBR系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。即”鼓（Drum）"、"緩沖器（Buffer）"和"繩子（Rope）"

系統(tǒng)。如圖2-5所示。

A:原材料

—：加工路線

□:一般工序

■:瓶頸工序

—:緩沖環(huán)節(jié)

---：繩子

0：局部裝配

H:總裝配

0:產(chǎn)成品

圖2-5“鼓“、“緩沖器”和“繩子“系統(tǒng)

實(shí)施計(jì)劃與控制主要包括以下的步驟：

(1)識別企業(yè)的真正約束(瓶頸)所在是控制物流的關(guān)鍵

一般來說，當(dāng)需求超過能力時(shí)，排隊(duì)最長的機(jī)器就是“瓶頸"。如果我們知道一定時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品

及其組合，就可以按物料清單計(jì)算出要生產(chǎn)的零部件。然后，按零部件的加工路線及工時(shí)定額，計(jì)

算出各類機(jī)床的任務(wù)工時(shí)，將任務(wù)工時(shí)與能力工時(shí)比較，負(fù)荷最高、最不能滿足需求的機(jī)床就是瓶

頸。找出瓶頸之后，可以把企業(yè)里所有的加工設(shè)備劃分為關(guān)鍵資源和非關(guān)鍵資源。

(2)基于瓶頸約束，建立產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃

產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃(MasterSchedule)的建立，應(yīng)該使受瓶頸約束的物流達(dá)到最優(yōu)，因?yàn)槠款i約束控

制著系統(tǒng)的”鼓的節(jié)拍(Drum-beat)",即控制著企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)拍和產(chǎn)銷率。為此，需要按有限

能力法進(jìn)行生產(chǎn)安排、在瓶頸上擴(kuò)大批量、設(shè)置"緩沖器”。

(3)“緩沖器”的管理，以防止隨機(jī)波動(dòng)，使瓶頸不致于出現(xiàn)等待任務(wù)的情況。

(4)對企業(yè)物流進(jìn)行平衡，使得進(jìn)入非瓶頸的物料應(yīng)被瓶頸的產(chǎn)出率所控制(即“繩子”)。

一般按無限能力，用倒排方法對非瓶頸資源安排作業(yè)計(jì)劃，使之與關(guān)鍵資源上的工序同步。

2.3.2.1“鼓”

3.2.“鼓”、“緩沖器”和“繩子”

3.2.1.“鼓”

從以上步驟可以看出，“鼓”是一個(gè)企業(yè)運(yùn)行OPT的開端，即識別一個(gè)企業(yè)的瓶頸所在。瓶頸控制著

企業(yè)同步生產(chǎn)的節(jié)奏一"鼓點(diǎn)"。要維持企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)的同步、企業(yè)生產(chǎn)和市場需求的同步，存在著一

系列的問題。其中一個(gè)主要問題就是企業(yè)的生產(chǎn)如何能滿足市場或顧客的需求而又不產(chǎn)生過多的庫

存。因而，安排作業(yè)計(jì)劃時(shí)，除了要對市場行情進(jìn)行正確的預(yù)測外，還必須按交貨期給顧客賦予一

定的優(yōu)先權(quán)數(shù)，在瓶頸上根據(jù)這些優(yōu)先權(quán)數(shù)的大小安排生產(chǎn)，并據(jù)此對上下游的工序排序，則得到

交付時(shí)間。OPT的處理邏輯就是使交付時(shí)間與交貨期限相符。

為了使交付時(shí)間與交貨期限相符，靠的是權(quán)衡在瓶頸上的批量規(guī)模。因?yàn)?，在瓶頸上只有加工時(shí)間

和調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間，增大瓶頸的加工批量，可以減少調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間，使瓶頸的有效能力增加，但會(huì)減

少系統(tǒng)的柔性，增加庫存和提前期。反之，其效果與增大加工批量相反。兩者都會(huì)影響到一些訂貨

的交貨時(shí)間。

從計(jì)劃和控制的角度來看，“鼓”反映了系統(tǒng)對約束資源的利用。對約束資源應(yīng)編制詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)

計(jì)劃，以保證對約束資源的充分合理的利用。

2.3.2.2“緩沖器”，又稱“緩沖”

3.2.2.“緩沖器”，又稱“緩沖”

一般來說，”緩沖器“分為”時(shí)間緩沖"和"庫存緩沖"。"庫存緩沖"就是保

險(xiǎn)在制品，其位置、數(shù)量的確定原則同“時(shí)間緩沖"。"時(shí)間緩沖”則是將

所需的物料比計(jì)劃提前一段時(shí)間提交，以防隨機(jī)波動(dòng)，以瓶頸上的加

工時(shí)間長度作為計(jì)量單位。例如，一個(gè)三天的“時(shí)間緩沖”表示著一個(gè)等

待加工的在制品隊(duì)列，它相當(dāng)于在瓶頸上三天的生產(chǎn)任務(wù)。其長度可

憑觀察與實(shí)驗(yàn)確定。再通過實(shí)踐，進(jìn)行必要的調(diào)整。在設(shè)置"時(shí)間緩沖

"時(shí)，一般要考慮以下幾個(gè)問題：

(1)要保證瓶頸上產(chǎn)出率相對較快的工件在加工過程中不致因?yàn)樵谥?/p>

品少而停工。

(2)應(yīng)考慮加工過程中出現(xiàn)的波動(dòng)。如瓶頸上的實(shí)際產(chǎn)出率比原來估

計(jì)的要快，或者瓶頸前的加工工序的產(chǎn)出率比原來估計(jì)的要饅，或者

出現(xiàn)次品。在有的情況下，還要考慮前面的機(jī)器是否出現(xiàn)故障。因?yàn)椋?/p>

如果要對機(jī)器故障進(jìn)行維修，則維持后續(xù)工序所需的在制品庫存是難

以估計(jì)的。所以，在設(shè)置“時(shí)間緩沖”時(shí)一般要設(shè)置一定的安全庫存。

(3)根據(jù)OPT的原理，瓶頸上的加工批量是最大的，而瓶頸的上游

工序則是小批量多批次的。瓶頸前的加工工序的批次又和各道工序的

調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間有關(guān)。如果上游工序的調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間小，或瓶頸上的加

工時(shí)間和前一臺(tái)機(jī)器的加工時(shí)間相差很大，則批次可以較多，批量可

以較小。反之，批次則可能較少，甚至和瓶頸上的批次相同，加工批

量也和瓶頸上的批量相同。

(4)要考慮在制品庫存費(fèi)用、成品庫存費(fèi)用、加工費(fèi)用和各種人工費(fèi)

用。要在保證瓶頸上加工持續(xù)的情況下，使得整個(gè)加工過程的總費(fèi)用

最小。

2.3.2.3“繩子”

3.2.3.“繩子”

如果說“鼓”的目標(biāo)是使產(chǎn)銷率最大，那么，“繩子”的作用則是使庫存最小。我們知道，瓶頸決定著生

產(chǎn)線的產(chǎn)出節(jié)奏，而在其上游的工序?qū)嵭欣瓌?dòng)式生產(chǎn)，等于用一根看不見的“繩子”把瓶頸與這些工序

串聯(lián)起來，有效地使物料依照產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃快速地通過非瓶頸作業(yè)，以保證瓶頸的需要。所以，"繩

子”起的是傳遞作用，以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的所有部分按“鼓”的節(jié)奏進(jìn)行生產(chǎn)。在DBR的實(shí)施中，“繩子”是由

一個(gè)涉及原材料投料到各車間的詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃來實(shí)現(xiàn)的。

“繩子"控制著企業(yè)物料的進(jìn)入(包括瓶頸的上游工序與非瓶頸的裝配)，其實(shí)質(zhì)和“看板”思想相同，

即由后道工序根據(jù)需要向前道工序領(lǐng)取必要的零件進(jìn)行加工，而前道工序只能對已取用的部分進(jìn)行

補(bǔ)充，實(shí)行的是一種受控生產(chǎn)方式。在OPT中，就是受控于瓶頸的產(chǎn)出節(jié)奏，也就是“鼓點(diǎn)“。沒有"

瓶頸”發(fā)出的生產(chǎn)指令，就不能進(jìn)行生產(chǎn)，這個(gè)生產(chǎn)指令是通過類似“看板”的物質(zhì)在工序間傳遞的。

通過“繩子”系統(tǒng)的控制，使得瓶頸前的非瓶頸設(shè)備均衡生產(chǎn)，加工批量和運(yùn)輸批量減少，可以減少提

前期以及在制品庫存，而同時(shí)又不使瓶頸停工待料。所以，“繩子”是瓶頸對其上游機(jī)器發(fā)出生產(chǎn)指令

的媒介，沒有它，生產(chǎn)就會(huì)造成混亂，要么造成庫存過大，要么會(huì)使瓶頸出現(xiàn)“饑餓”現(xiàn)象。

2.4.1OPT軟件產(chǎn)品

4.OPT軟件系統(tǒng)

4.1.OPT軟件產(chǎn)品

OPT軟件包是實(shí)現(xiàn)OPT思想的主要工具。OPT軟件的應(yīng)用，標(biāo)志著OPT的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)新的階

段。OPT軟件首先是由CreativeOutput有限公司（COI）開發(fā)的。實(shí)踐表明，OPT軟件的應(yīng)用使

許多企業(yè)都取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因而OPT也越來越被人們所重視，OPT軟件的用戶也由大型企

業(yè)擴(kuò)展到中、小型企業(yè)。

目前,最流行的OPT軟件有OPT21和OPT5000,其中,OPT21主要是針對大中型企業(yè)的，而0PT5000

則是面向小型企業(yè)的。

OPT21及OPT5000的主要輸出有：

o產(chǎn)品出產(chǎn)計(jì)劃；

。詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃；

0交貨期的執(zhí)行情況；

。資源的利用情況；

。采購計(jì)劃；

。庫存報(bào)告；

0有關(guān)產(chǎn)銷率和庫存的財(cái)務(wù)報(bào)告。

2.4.2OPT軟件的工作原理

圜

4.2.OPT軟件的工作原理

OPT軟件系統(tǒng)的算法現(xiàn)在仍是保密的，該算法的核心在于識別瓶頸及對瓶頸的排程安排（排序）。

從模塊構(gòu)成來看，OPT系統(tǒng)主要由BUILDNET、SPLIT、SERVE和BRAIN幾個(gè)模塊構(gòu)成。其信

息流如圖2-6所示。

圖2-6OPT軟件系統(tǒng)信息流程圖

具體的運(yùn)行步驟主要有：

⑴構(gòu)造制造企業(yè)的模型

要運(yùn)行OPT,第一步就是要對企業(yè)進(jìn)行模型構(gòu)造，這是由BUILDNET模塊來完成的。首先，需要

對整個(gè)加工生產(chǎn)系統(tǒng)有一個(gè)完整的描述，這個(gè)功能是由一個(gè)叫做“產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)”的模塊來實(shí)現(xiàn)的。"產(chǎn)品

網(wǎng)絡(luò)”準(zhǔn)確地表示了一個(gè)產(chǎn)品是怎樣制造出來的，它包含產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件和加工路線文件兩部分內(nèi)容，

只不過在OPT中這兩部分信息是通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,構(gòu)成一個(gè)文件。圖2-7所示的就是一個(gè)OPT"

產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)”圖。圖的上端是市場需求（即企業(yè)的訂貨或預(yù)測），它聯(lián)系著各種產(chǎn)品，即相應(yīng)的產(chǎn)品裝

配，裝配又依次聯(lián)系著局部裝配和零部件的加工制造，然后，與原材料聯(lián)系在一起。對應(yīng)于每個(gè)工

序都給出了使用的資源、調(diào)整準(zhǔn)備時(shí)間和加工時(shí)間。

圖2-7OPT產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)

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(gè)模塊中完成的。每種資源(機(jī)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(shí)間、用于加工的某種資源的數(shù)量等，都在這個(gè)

模塊中被確定下來。

OPT具有很完整的生產(chǎn)模擬功能，它允許定義每道工序的庫存水平、最大庫存限制、最小批量、輔

助設(shè)備和計(jì)劃延遲時(shí)間。除此之外，訂貨量和交貨期也要輸入“產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)”。

BUILDNET模塊是將“產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)“和“資源描述”模塊中的信息結(jié)合起來，生成一個(gè)工程網(wǎng)絡(luò)。

BUILDNET的一個(gè)強(qiáng)有力的地方表現(xiàn)在其模型化的語言上，該語言能精確地描述生產(chǎn)制造中的大量

數(shù)據(jù)，從而使得OPT對企業(yè)進(jìn)行成功而精確的模型化構(gòu)造。在工程網(wǎng)絡(luò)中，OPT語言可以對各種可

選擇的作業(yè)，甚至對可選擇的物料清單進(jìn)行詳細(xì)的描述。據(jù)稱，在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，完全描述各種關(guān)

系只需24個(gè)數(shù)據(jù)字段。另外，BUILDNET還具有提示數(shù)據(jù)邏輯錯(cuò)誤的功能，例如，"物料清單沒有

與工藝路線相聯(lián)"、”存在沒有去處的庫存"、”顧客提出了不存在的產(chǎn)品的需求”等。此外，加之

BUILDNET還具有便利的數(shù)據(jù)修改維護(hù)功能，從而保證了數(shù)據(jù)的相對精確。

(2)識別瓶頸

一旦工程網(wǎng)絡(luò)建立起來，接下來的工作就是確定企業(yè)中的約束或瓶頸在哪里。這是由SERVE模塊

來完成的。通過運(yùn)行工程網(wǎng)絡(luò)以及采取類似MRP的倒排方法來實(shí)現(xiàn)，井假設(shè)每種資源的生產(chǎn)能力是

無限的。SERVE可以看作是MRP系統(tǒng)的一種提高形式。SERVE的一個(gè)輸出是各個(gè)資源的負(fù)荷率,

這些負(fù)荷率與按MRP系統(tǒng)生成方式生產(chǎn)的數(shù)據(jù)相類似，一般較標(biāo)準(zhǔn)的形式可以參看圖2-8所示。

負(fù)荷率八

100?

平均負(fù)荷率=80%

0■?時(shí)間

機(jī)器1

圖2-8資源負(fù)荷率示例

從圖2-8中所示可以看出，資源的負(fù)荷率一般都是參差不齊的。通常的作法是通過將超量的負(fù)荷的

前移或后移來實(shí)現(xiàn)能力平衡，但這將涉及到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的所有層次，實(shí)現(xiàn)起來極其困難。SERVE模塊

在計(jì)算各個(gè)資源的負(fù)荷率的基礎(chǔ)上，還計(jì)算了每種資源的平均負(fù)荷率，并以此來確定瓶頸。如果工

程網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)完全精確，很明顯，平均負(fù)荷率最高的就是瓶頸，如圖2-8中所示的機(jī)器3。所以，

這個(gè)階段還包括一個(gè)數(shù)據(jù)的核實(shí)確認(rèn)的過程。

（3）生產(chǎn)計(jì)劃的生成

當(dāng)一個(gè)瓶頸被確定之后，SPLIT模塊將工程網(wǎng)絡(luò)分成兩部分：主網(wǎng)絡(luò)（關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)）和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

（非關(guān)健資源網(wǎng)絡(luò)），主網(wǎng)絡(luò)部分由瓶頸作業(yè)和其下游作業(yè)（包括顧客需求在內(nèi)）構(gòu)成，如圖2-9

所示，其余的部分為服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。對于主網(wǎng)絡(luò)，通過BRAIN模塊采用有限能力順排的方法編制作業(yè)計(jì)

劃，目標(biāo)是使瓶頸上的空閑時(shí)間為零，使產(chǎn)銷率最大。BRAIN的處理機(jī)制至今尚未公開，其關(guān)鍵算

法仍是保密的。它所生成的不僅包括生產(chǎn)計(jì)劃，而且確定了每個(gè)作業(yè)的傳送批量和加工批量。對于

服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，則再通過SERVE模塊采用無限能力倒排的方法編制作業(yè)計(jì)劃。

圖2-9關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)、非關(guān)鍵資源網(wǎng)絡(luò)的劃分

第二次調(diào)用SERVE模塊時(shí)，不是從定單上的完工期限開始倒排，而是從BRAIN模塊確定的完工期

限開始倒排。

(4)計(jì)劃的保護(hù)

在生產(chǎn)計(jì)劃生成之后，接著還應(yīng)設(shè)置"緩沖器"。其中在兩個(gè)關(guān)鍵的地方一般要設(shè)置“緩沖器”，一是在

瓶頸資源前，二是在非瓶頸資源與來自瓶頸資源加工路線的交叉點(diǎn)上。計(jì)劃中，工件在這些位置應(yīng)

安排在其需要的時(shí)間之前到達(dá)，提前多少時(shí)間應(yīng)取決于某一特殊的制造環(huán)境，通常有幾天或一個(gè)星

期。使工件提前一個(gè)星期到達(dá)瓶頸將使瓶頸免受任何少于一個(gè)星期的干擾(或中斷)，在交叉點(diǎn)也

有同樣的關(guān)系，工件的提前到達(dá)，可以使整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)出不受延遲的干擾。

以上步驟一旦完成，如果在系統(tǒng)中沒有其它的約束或瓶頸，OPT的結(jié)果也就生成了。然而，通常在

笫一個(gè)循環(huán)的最后，往往會(huì)發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)中還有其它的瓶頸，如果這樣，則應(yīng)重新檢查數(shù)據(jù)的合理性

并返回重復(fù)以上的過程。一般要重復(fù)五到六次，直到所有的約束都移到工程網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵資源部分為

止。

第三篇TOC理論體系

1.TOC基本概念

1.1.企業(yè)目標(biāo)和衡量標(biāo)準(zhǔn)

1.2.約束(Constraint)

1.3.產(chǎn)銷率(Throughput)

1.4.Jonah

2.TOC五大核心步驟

3.TOC的思維流程(ThinkingProcess,簡稱TP)

3.1.MM

3.2.關(guān)于TP的進(jìn)一步理解

3.3.工具介紹

3.3.1.現(xiàn)實(shí)樹

3.3.2.當(dāng)前現(xiàn)實(shí)樹(CRT)

3.3.3.“消霧法”