同步制造基本步驟和挖潛措施

【摘 要】本文分析同步制造的概念，根據(jù)同步制造的要求，提出同步制造的五步驟，然后提出了同步制造挖潛措施；分析同步制造的瓶頸問(wèn)題，靜態(tài)瓶頸與動(dòng)態(tài)瓶頸，最后提出挖潛措施的DBR系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】同步制造；同步制造步驟；挖潛措施

1.同步制造概念

同步制造是指為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)的目標(biāo)而使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程協(xié)調(diào)一致的一種方法。同步制造把焦點(diǎn)集中在瓶頸資源上，采用瓶頸資源的作業(yè)計(jì)劃優(yōu)先制定，以便確保其負(fù)荷不超過(guò)其生產(chǎn)能力，接著制定非瓶頸資源的作業(yè)計(jì)劃以支持瓶頸資源連續(xù)運(yùn)行。同步制造要求首先將產(chǎn)品與過(guò)程信息合起來(lái)表示，以減少信息容量。其次，不是對(duì)所有資源同時(shí)進(jìn)行排序和負(fù)荷分配，而是先找出生產(chǎn)系統(tǒng)中的瓶頸（或稱約束）、然后只對(duì)瓶頸資源進(jìn)行排序和資源分配，最后根據(jù)對(duì)瓶頸資源的排序來(lái)對(duì)其他有多余容量的資源進(jìn)行排序。這樣，不僅大大的減少了排序與資源負(fù)荷分配的難度，而且這兩者可以同時(shí)完成，大大縮短了排序時(shí)間。

2.同步制造的五步驟

第一步：發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的瓶頸。找出系統(tǒng)中實(shí)體或政策方面的最薄弱環(huán)節(jié)，識(shí)別系統(tǒng)的制約。實(shí)體制約包括原材料的投入不足、機(jī)器設(shè)備的產(chǎn)能不足以及市場(chǎng)需求不足等等；政策方面的制約包括法律法規(guī)、企業(yè)的規(guī)章制度等等。

第二步：尋找突破制約的方法。對(duì)于實(shí)體制約要開(kāi)發(fā)利用，使其盡可能的高效運(yùn)行；對(duì)于政策制約要進(jìn)行消除。假如某種原材料是制約，就要設(shè)法確保原材料的及時(shí)供應(yīng)和充分利用；若是市場(chǎng)需求是制約，就要給出進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)需求的具體辦法等等。

第三步：使企業(yè)的其他所有活動(dòng)遵從上述決定。也就是說(shuō)，使系統(tǒng)的非制約環(huán)節(jié)遵從制約環(huán)節(jié)的節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)其他部分與制約環(huán)節(jié)同步，從而充分利用制約環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力。因?yàn)橹萍s決定了系統(tǒng)的產(chǎn)出，非制約資源如果不與制約資源同步而滿負(fù)荷運(yùn)行，追求百分之百的利用率的話，這樣非但不能提高系統(tǒng)的產(chǎn)出，帶來(lái)更多的利潤(rùn)，反而浪費(fèi)更多的人力物力，增加更多的在制品、瓶頸環(huán)節(jié)更多的等待時(shí)間和其他種種浪費(fèi)。

第四步：提升系統(tǒng)的制約。具體實(shí)施第二步中提出的措施，使第一步中找出的瓶頸環(huán)節(jié)不再是企業(yè)的瓶頸。因?yàn)橐汛嬖诘闹萍s是系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素，對(duì)這些制約的改進(jìn)將使整個(gè)系統(tǒng)得到改善。例如，工廠的一臺(tái)機(jī)器是瓶頸，為了提高它的產(chǎn)能，可以采取縮短設(shè)備調(diào)整時(shí)問(wèn)、增加操作人員、購(gòu)買(mǎi)新機(jī)器等措施。

第五步：不要讓?xiě)T性成為系統(tǒng)約束。如果制約被打破，回到步驟l，開(kāi)始新的循環(huán)。就像一根鏈條一樣，你改進(jìn)了其中最薄弱的一環(huán)，原來(lái)相對(duì)薄弱的就會(huì)成為新的薄弱環(huán)節(jié)。

這五個(gè)步驟告訴我們TOC過(guò)程是一個(gè)持續(xù)改善的動(dòng)態(tài)過(guò)程，它提醒我們?nèi)魏握吆徒鉀Q方案都不是永恒的，它隨著環(huán)境的變化而變化。同時(shí)，在上述各個(gè)步驟中，發(fā)現(xiàn)瓶頸工序、識(shí)別系統(tǒng)制約這一步是其他各個(gè)步驟的開(kāi)端，是定方向的步驟。方向定錯(cuò)了，其他步驟效率越高偏離目標(biāo)越遠(yuǎn)。所以，正確的判斷來(lái)源于正確的信息，正確的信息又來(lái)之于準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確完整的數(shù)據(jù)是一切企業(yè)生產(chǎn)管理中正確決策的基本條件[1]。

3.同步制造挖潛措施

SM通常采用如下措施以挖盡瓶頸資源潛力：一是加強(qiáng)經(jīng)常性的維護(hù)保養(yǎng)，以盡量減少瓶頸資源故障停機(jī)與修理時(shí)間；二是加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理和作業(yè)調(diào)度，以盡量做到人停機(jī)不停，人歇機(jī)不歇；三是加強(qiáng)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃職能，在計(jì)劃安排與管理上動(dòng)腦筋，如：（1）在瓶頸資源前設(shè)置緩沖環(huán)節(jié)，使瓶頸資源不受上游資源生產(chǎn)率波動(dòng)的影響。（2）加大瓶頸資源的生產(chǎn)批量以減少瓶頸資源的設(shè)備調(diào)整次數(shù)。（3）減少瓶頸資源的輔助生產(chǎn)時(shí)間以增加基本生產(chǎn)時(shí)間。（4）是建立質(zhì)量保證，在瓶頸資源前設(shè)置質(zhì)量檢查站，保證投入瓶頸資源的工件100%是合格品。

4.同步制造下的瓶頸

在現(xiàn)實(shí)的環(huán)境下瓶頸在企業(yè)中可分為很多類型，企業(yè)的瓶頸類型可從不同角度加以劃分，比如：

按瓶頸過(guò)程大小可分為：影響公司生存型瓶頸、影響效益型瓶頸和影響工作效率型瓶頸等。按企業(yè)構(gòu)成大要素可分為：企業(yè)質(zhì)量體系瓶頸、企業(yè)戰(zhàn)略瓶頸、企業(yè)資源瓶頸以及企業(yè)文化瓶頸。按資源狀況可分為：環(huán)境限制瓶頸、資金資源瓶頸、人力資源瓶頸、信息資源瓶頸、硬件資源瓶頸、技術(shù)資源瓶頸、管理資源瓶頸以及時(shí)間資源瓶頸等。按產(chǎn)品構(gòu)成可分為：核心產(chǎn)品瓶頸、形式產(chǎn)品瓶頸以及附加產(chǎn)品瓶頸。按質(zhì)量體系要素可分為：管理職責(zé)瓶頸、文件化質(zhì)量體系瓶頸、營(yíng)銷控制瓶頸、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)控制瓶頸、采購(gòu)控制瓶頸、產(chǎn)品標(biāo)識(shí)與可追溯性瓶頸、檢驗(yàn)與試驗(yàn)瓶頸、搬運(yùn)貯存包裝防護(hù)與交付控制瓶頸、質(zhì)量記錄瓶頸、內(nèi)審瓶頸、培訓(xùn)瓶頸、服務(wù)瓶頸、統(tǒng)計(jì)技術(shù)應(yīng)用瓶頸等。按企業(yè)經(jīng)營(yíng)流程分為：營(yíng)銷瓶頸、供應(yīng)瓶頸、生產(chǎn)瓶頸、研究開(kāi)發(fā)瓶頸、財(cái)務(wù)瓶頸、服務(wù)瓶頸、運(yùn)輸瓶頸、包裝瓶頸、貯存瓶頸等。按影響范圍可分為：獨(dú)立型瓶頸、關(guān)聯(lián)型瓶頸、并存型瓶頸等。按瓶頸關(guān)聯(lián)類型可分為：串聯(lián)型瓶頸、并聯(lián)型瓶頸、混合型瓶頸。按顧客滿意度可分為：產(chǎn)品質(zhì)量瓶頸、交貨期瓶頸、服務(wù)瓶頸、價(jià)格瓶頸。按市場(chǎng)營(yíng)銷可分為：產(chǎn)品制造瓶頸、市場(chǎng)需求瓶頸、競(jìng)爭(zhēng)能力瓶頸[2]。此外，還可按技術(shù)與管理角度、過(guò)程大小、觀念方法、企業(yè)流程性質(zhì)等劃分。

但在生產(chǎn)計(jì)劃與控制過(guò)程中，瓶頸在SM只認(rèn)為指實(shí)際生產(chǎn)能力小于生產(chǎn)負(fù)荷的一切資源，它是系統(tǒng)內(nèi)部制約產(chǎn)銷率的約束因素，是制造過(guò)程中流量最小的地方。在現(xiàn)在市場(chǎng)生產(chǎn)中，主要分為靜態(tài)瓶頸和動(dòng)態(tài)瓶頸。

4.1 靜態(tài)瓶頸

靜態(tài)瓶頸資源（Bottleneck Resource）任何能力等于或小于需求的資源稱為瓶頸資源。這是從靜態(tài)的觀點(diǎn)來(lái)描述生產(chǎn)系統(tǒng)中一類特殊的資源，指的是負(fù)荷率達(dá)到或超過(guò)100%的資源。幾乎所有生產(chǎn)管理理論都注意到瓶頸資源是限制整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)有效產(chǎn)出率的薄弱環(huán)節(jié)，并都把解決問(wèn)題的立足點(diǎn)放在能力的擴(kuò)充上，試圖建立一個(gè)能力平衡的生產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)完成預(yù)期的產(chǎn)出率。同步生產(chǎn)認(rèn)為，能力的不平衡是絕對(duì)的，即使能夠做到能力平衡，由于生產(chǎn)活動(dòng)中兩個(gè)基本現(xiàn)象的作用（依賴性事件和統(tǒng)計(jì)流動(dòng)），生產(chǎn)系統(tǒng)由的瓶頸現(xiàn)象總是存在的。

4.2 動(dòng)態(tài)瓶頸

動(dòng)態(tài)瓶頸資源（Wandering Bottleneck Resource）我們把由于計(jì)劃或管理不當(dāng)造成實(shí)際物流與計(jì)劃物流發(fā)生顯著偏差、使生產(chǎn)系統(tǒng)有效產(chǎn)出率降低的資源稱為動(dòng)態(tài)瓶頸[3]。生產(chǎn)系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)瓶頸并不一定是由于能力不足造成的，但其效果與靜態(tài)瓶頸是相同的。如果可能的話，靜態(tài)瓶頸往往可以通過(guò)能力擴(kuò)充來(lái)解決，但解決動(dòng)態(tài)瓶頸就不容易了。

5.DBR系統(tǒng)

一般認(rèn)為DBR體系濃縮了OPT的全部管理思想和管理原理。在這種體系下實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)方式稱為“同步制造”（SM），旨在實(shí)現(xiàn)這樣一種“同步生產(chǎn)”環(huán)境：生產(chǎn)系統(tǒng)的物流是同步運(yùn)作的；也就是說(shuō)，產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)而平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)，平準(zhǔn)地到達(dá)指定的位置，從而產(chǎn)品在流動(dòng)中的等待時(shí)間和生產(chǎn)提前期較短。DBR體系以物流同步化為基本特征，以低水平的生產(chǎn)在制品（WIP）和較短的生產(chǎn)提前期為顯著特點(diǎn)。通過(guò)拉式生產(chǎn)方式與推式生產(chǎn)方式的有機(jī)結(jié)合，DBR體系將企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的瓶頸資源作為重點(diǎn)分析與研究對(duì)象，以物流同步化為基本手段，確保瓶頸資源的利用率達(dá)到最大從而使整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出率達(dá)到最大。

設(shè)計(jì)同步化物流時(shí)有兩個(gè)基本問(wèn)題必須加以考慮，一個(gè)是系統(tǒng)在特定時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)計(jì)劃物流水平的能力，一個(gè)是計(jì)劃物流水平的波動(dòng)所產(chǎn)生的影響。DBR體系明確地考慮了這兩個(gè)問(wèn)題。與步調(diào)一致的行軍措施類似，DBR體系也有三個(gè)有機(jī)部分構(gòu)成一個(gè)完整體系。

（1）D元素—計(jì)劃?rùn)C(jī)制

在DBR體系中，D的職能是以挖盡瓶頸資源的貢獻(xiàn)潛力為目標(biāo)，以瓶頸資源的生產(chǎn)速度為依據(jù)，制定作業(yè)計(jì)劃。也就是根據(jù)瓶頸資源的潛力決定計(jì)劃期的生產(chǎn)量，并根據(jù)瓶頸資源的生產(chǎn)速度決定生產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)拍（或節(jié)奏）。

最初制訂生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)，企業(yè)的關(guān)鍵約束，如市場(chǎng)需求、生產(chǎn)能力、物料供應(yīng)等需要加以特別的考慮，在此基礎(chǔ)上編制預(yù)備生產(chǎn)計(jì)劃。預(yù)備生產(chǎn)計(jì)劃是企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)的基本體現(xiàn)，而生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)在很大程度取決于生產(chǎn)系統(tǒng)瓶頸資源的挖潛效果。因此，在預(yù)備計(jì)劃制訂后，就應(yīng)依據(jù)預(yù)備計(jì)劃進(jìn)行修改，把它編成詳細(xì)的瓶頸資源作業(yè)計(jì)劃，并作為最終生產(chǎn)計(jì)劃，這個(gè)最終計(jì)劃通常叫做主生產(chǎn)計(jì)劃（即：Master Production Schedule），是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施作業(yè)計(jì)劃及市場(chǎng)銷售的依據(jù)。

（2）B元素—緩沖機(jī)制

B的職能是指對(duì)瓶頸資源設(shè)置緩沖保護(hù)機(jī)制，目的是保護(hù)瓶頸資源的作業(yè)時(shí)間不因其上游環(huán)節(jié)的故障波動(dòng)而有絲毫的浪費(fèi)，從而保證整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)得到最大的產(chǎn)出貢獻(xiàn)。事實(shí)上，由于生產(chǎn)系統(tǒng)客觀上避免不了莫非事件的影響。因此，生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際的物流與計(jì)劃物流不可避免產(chǎn)生偏差。保證向用戶交貨的有效途徑就是設(shè)置緩沖（Buffer）。

（3）R元素—控制機(jī)制

R的職能是指形成這樣一種控制機(jī)制，使生產(chǎn)系統(tǒng)所有環(huán)節(jié)都按照瓶頸資源確定的節(jié)拍（或節(jié)奏）工作；為了防止上游環(huán)節(jié)濫用其富余能力生產(chǎn)多余的在制品，要建立一種對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)入口把關(guān)機(jī)制，即建立一種把物料投入點(diǎn)與瓶頸資源、瓶頸資源與市場(chǎng)需求緊密聯(lián)系起來(lái)的機(jī)制，以控制投入生產(chǎn)系統(tǒng)的物料恰好滿足瓶頸資源的需要。

以瓶頸資源的能力為基礎(chǔ)的MPS決定了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)奏和順序，MPS確定后，就可以計(jì)劃生產(chǎn)的物流、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)流程、緩沖時(shí)間和生產(chǎn)方針，用來(lái)決定各項(xiàng)生產(chǎn)資源計(jì)劃的生產(chǎn)數(shù)量和時(shí)間，因此，各項(xiàng)生產(chǎn)資源和作業(yè)計(jì)劃也就與MPS確定的生產(chǎn)節(jié)奏聯(lián)系起來(lái)。以同步化生產(chǎn)支持強(qiáng)化MPS的非瓶頸資源的作業(yè)計(jì)劃就成了反映和支持瓶頸資源作業(yè)計(jì)劃的機(jī)制。實(shí)際上這種機(jī)制是在無(wú)需單獨(dú)控制各項(xiàng)生產(chǎn)資源的情況下，也能保證所有資源同步制造的一套方法，其最主要的一條是只在需要的時(shí)間把所需要的物料定時(shí)投入到生產(chǎn)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭永輝，錢(qián)省三.基于鼓一緩沖器——繩子理論的整合式生產(chǎn)作業(yè)控制系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2006（2）：252-257.

[2]郭偉席，裕庚.一類瓶頸多選擇整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題及其求解[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2001（5）：124-127.

[3]周峰.DBR與協(xié)同生產(chǎn)原理[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行武漢管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，1999，2（70）.

[4]周峰.DBR管理模式的生產(chǎn)計(jì)劃與控制機(jī)制探討[J].西北大學(xué)學(xué)報(bào)，1999（4）.

[5]夏銳，吳偉，賀敏偉.基于TOC理論的瓶頸分析及作業(yè)調(diào)度方案的探討[J].化工自動(dòng)化及儀表，2006，33（4）：21-24.

[6]洪華.同步制造（SM）理論及與MRP、JIT系統(tǒng)的比較研究[D].江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文.

作者簡(jiǎn)介：

馮進(jìn)展（1981—），男，湖北黃石人，碩士，江西外語(yǔ)外貿(mào)職業(yè)學(xué)院物流教師，研究方向：生產(chǎn)物流、供應(yīng)鏈管理。

曹丹婷（1979—），女，江西南昌人，法國(guó)亞眠大學(xué)物流管理專業(yè)碩士研究生，江西外語(yǔ)外貿(mào)職業(yè)學(xué)院物流教師，研究方向：供應(yīng)鏈與物流管理。