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生产与运作管理 Production & Operations Management1第14章 其它先进生产方式w14.1 最优生产技术 w14.2 敏捷制造 w14.3 现代集成制造214.1 最优生产技术w14.1.1 最优生产技术的产生 w14.1.2 OPT的九条原则 w14.1.3 DBR系统 w14.1.4 OPT的应用步骤314.1.1 最优生产技术的产生w时间－20世纪70年代末期 w人物－以色列的物理学家－Eli Goldratt 提出提高企业产销率 w理论依据：资源约束理论（ Theory of Constraints, TOC） 414.1.1 最优生产技术的产生（ 续） TOC的基本思想wTOC认为，对于任何一个由多阶段构成的系统 来讲，如果其中一个阶段产出取决于前面一个 或几个阶段产出，那么，是那个产出率最低的 环节来决定着整个系统的产出水平 w约束可以来源于企业内部，也可以来源于企业 外部一般来说，约束可以是三种类型：资源 （Resource）、市场（Markets）和法规（ Policies）514.1.1 最优生产技术的产生（ 续） OPT的目标wOPT的倡导者认为，任何制造企业的真正 目标只有一个，即在现在和将来都能赚 钱。

w按照OPT的观点，在生产系统中，作业指 标也有三个：•产销率（Throughput，简称T）•库存（Inventory，简称I）•运行费（Operating Expenses,简称OE）6降低库存能够缩短制造周期缩短制造周期 缩短顾客的订货提前期 提高对顾客的响应，争取较高的价格 市 场占有率的增加 未来产销量的增加714.1.1 最优生产技术的产生（ 续） OPT的几个主要的概念w瓶颈（Bottleneck）n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 类资源限制了整个生产系统的产出速度其余的 资源则为费瓶颈资源n要判别是否瓶颈，应从资源的实际生产能力与它 的生产符合（或对其的需求量）来考察这里说 的需求量不一定是市场的需要量，而是企业为了 完成其产品计划而对该资源的需求量8任何企业只应该存在着少数的瓶颈资源，一般小 于5个瓶颈资源与非瓶颈资源存在着四种基本 的关系如图所示：瓶颈非瓶颈瓶颈瓶颈瓶颈非瓶颈非瓶颈非瓶颈装配中心市场（a）(b)（d）（c）瓶颈资源与非瓶颈资源9关键资源网络和非关键资源网络1014.1.2 OPT的九条原则w（1）平衡物流，而不平衡能力 w（2）非瓶颈资源的利用程度不是由它们自己 的潜力决定的，而是由系统的约束决定的 w（3）资源的利用（Utilization）和活力 (Activation)不是同义词 w（4）瓶颈上损失一小时则是整个系统的一个 小时的损失 w（5）非瓶颈获得的一个小时是毫无意义的11OPT的九条原则（续）w（6）瓶颈控制了库存和产销率 w（7）转运批量可以不等于(在许多时候 应该不等于)加工批量 w（8）加工批量应是可变的，而不是固定 的 w（9）排作业计划时应同时兼顾所有的约 束，提前期是作业计划的结果，而不是 预定值1214.1.3 DBR 系统ABDFCE瓶颈工序缓冲器B绳子RDBR控制系统示意图DBR系统，即鼓（Drum）、缓冲器（Buffer）和绳 索（Rope）系统。

1314.1.3 DBR 系统（续）w“鼓”： “鼓”是一个企业应用OPT的开端 ，即识别一个企业“瓶颈”所在瓶 颈”控制着企业同步生产的节奏，即“ 鼓点” w“缓冲器”：分为“时间缓冲”和“库 存缓冲”n“时间缓冲”是将所需的物料比计划提前一 段时间提交，以防随机波动，以瓶颈资源上 的加工时间长度作为计量单位n“库存缓冲”：保险在制品，其位置、数量 的确定 原则同“时间缓冲”1414.1.3 DBR 系统（续）w“绳子”： “绳子”的作用是使库存最小 w “绳子”控制着企业物料的进入（包括“瓶颈 ”的上游工序与“非瓶颈”的装配），其实质 和“看板”思想相同，即由后道工序根据需要 向前道工序领取必要的零件进行加工，而前道 工序只能对已取用的部分进行补充，实行的是 一种受控生产1514.1.3 DBR 系统（续） DBR的计划与控制步骤w识别瓶颈 w基于瓶颈的约束，建立产品出产计划（Master Schedule） w“缓冲器”的管理与控制 w控制进入非瓶颈的物料，平衡企业的物流 w根据OPT的原理，瓶颈上的加工批量是最大的， 而瓶颈上游工序则是小批量多批次的 w考虑在制品库存费用、成品库存费用、加工费用 和各种人工费用。

w “绳子”1614.1.4 OPT的应用步骤w（1）找出（Identify）系统中存在的瓶颈工序 w（2）最大限度利用（Exploit）瓶颈资源，即 提高瓶颈利用率 w（3）使企业的所有其他活动服从上一个步骤 中提出的各种措施 w（4）打破（Elevate）瓶颈约束，即设法把第 一步中找出的瓶颈转移到别处，使它不再是企 业的瓶颈 w（5）重返第（1）步，发现新的瓶颈，持续改 善1714.2 敏捷制造n20世纪80年代后期，美国意识到了必须夺回在制 造业上的优势，才能保持在国际上的领先地位 n1991年美国国会提出要为国防部拟定一个较长期 的制造技术规划，要能同时体现工业界和国防部 的共同利益于是，委托里海（Lehigh）大学的 亚科卡（Iacocca）研究所编写了一份“21世纪制 造企业战略”的报告，提出了“敏捷制造 ”(Agile Manufacturing，简称AM)的概念，描绘了 一幅在2006年以前实现敏捷制造模式的图画 1814.2.1敏捷制造的基本特征ü 并行工作 ü 继续教育 ü 根据用户反映建立组织 机构 ü 多方动态合作 ü 珍惜雇员 ü 向工作小组及其成员放 权 ü 对环境仁慈 ü 柔性的重新配置组合 ü 信息的沟通ü 知识面广的雇员 ü 开放的体系结构 ü 产品设计依次成功 ü 产品终身质量保证 ü 缩短交付周期 ü 技术的领先作用 ü 技术的敏感 ü 整个企业集成 ü 基于远景蓝图的管理与 领导1914.2.2 敏捷制造的基本理念w使顾客富裕（Enriching the Customer） w销售“解决方案”（Solution）而不是产品 w用合作加强竞争n从组织内部来说，主要是发扬团队的合作精神。

要鼓励员工协同工作解决问题，把合作看成是一 种义务，而不是互相推诿责任n从组织外部来说，合作已经展到了以前竞争对手 之间的合作20敏捷制造的基本理念（续）w急救室式的工作n对于敏捷制造企业，可以类比为医院的急救室， 在那里，准备了一套人力的、技术的和制度的资 源，随时可以按特殊需要，重新组合成各种不同 的组织形式n对于敏捷制造，为了能完成一项用户需要的紧急 订单，首先是人员之间，能主动承担任务，相互 积极配合；其次是，设备器材、专业知识等也将 能做最灵活的调度 21敏捷制造的基本理念（续）w充分发挥人和信息的作用n在敏捷企业种人是最核心的资源，最宝贵的东西不 是技术、厂房，也不是设备，是人和信息敏捷企 业应该不断地探索和实施激励人的主动性和创造性 的措施n市场的急剧变化，最主要是要掌握用户需求的变化 和在竞争中知己知彼敏捷”的基本思想是既快 又灵，所以一定要把信息的价值提高足够的高度来 认识2214.3 现代集成制造系统 （ CIMS）wCIMS的产生n20世纪以后，随着泰勒倡导的科学管理运动的发展，产生了 诸如订货点法、经济生产批量法、物料需求计划方法等优化 生产与运作管理的方法。

n20世纪70－80年代，企业一方面寻求如准时生产制、最优生 产技术等更好的生产与运作管理方法，另一方面积极探索新 的制造技术和生产组织方法，如计算机集成制造系统（ Computer Integrated Manufacturing System，简称CIMS）n1974年，美国的约瑟夫.哈林顿（Joseph Harrington）博士在 Computer Integrated Manufacturing一书中首次突出计算机集 成制造的概念23CIMS的定义wCIM是信息技术和生产技术的综合应用 wCIM是生产组织的一种哲理、思想和方法 w当一个企业按CIM哲理组织整个企业的生产经营活动时 ，就构成了计算机集成制造系统（CIMS） w在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，在新 的管理模式和生产工艺的指导下，把以往企业中相互 孤立的工程设计、生产制造、经营理念等全部生产、 经营活动所需的各种孤立的、局部的子系统，借助数 据库和数字通信网络有机地集成起来，构成一个覆盖 整个企业的综合系统，这就是CIMS24CIMS的功能结构25CIMS的技术结构26CIMS集成的内涵w系统运行环境的集成 w信息的集成 w应用功能的集成 w技术的集成 w人和组织的集成27CIMS的集成28实施CIMS给企业带来的效益w在工厂设计自动化方面，采用现代化工程设计 手段，如CAD/CAPP/CAM，可提高产品的研制能 力，缩短设计周期，加速产品更新换代速度。

w在加工制造上，FMS、FMC、DNC的应用，可提 高柔性与质量，提高设备利用率，缩短产品制 造周期，增强生产能力 w在经营管理上，使企业的经营决策与生产管理 科学化。