17七月2023第七章排程及車間作業管理車間作業控制的內容和意義車間作業控制（shopfloorcontrol）目的：—控制生產作業在執行中不偏離MPS/MRP計劃；—出現偏離時，采取措施，糾正偏差，若無法糾正，則反饋到計劃層；—報告生產作業執行結果。內容：—控制加工設備完好,人員出勤；—控制加工件在工作中心加工按排定的工序加工；—保持物流穩定,控制投入和產出的工作量;—控制加工成本，結清定單，完成庫存事務處理。任務下達流程據概要審查訂單確認工具物料和能力需求確定工具物料能力可用性？進行排序已解決？決定訂單下達訂單下達重新排序否是是否常用調度措施在需要壓縮生產周期的情況下，一般有以下措施：

串行改平行作業

通過設依次順序作業中下道工序的排隊時間Q為負值來實現依次順序作業平行順序作業工作中心1 工作中心2 工作中心3QSRMQSRMQSRM提前期QSRM工作中心1QSRM工作中心2QSRM工作中心3提前期Q=排隊時間S=準備時間R=加工時間M=傳送時間常用調度措施

加工單分批

把原來一張加工單加工的數量分成幾批，由幾張加工單來完成，以縮短加工周期。每批的數量可以不同。采用加工單分批或分割只有在用幾組工作中心能完成同樣的工作時才有可能。每組工作中心需要有準備時間，準備時間增加了。此外，還可能需要幾套工藝裝備，成本也會增加。有時，一道工序由一臺工作中心完成，下一道工序分成由兩組不同的工作中心加工，然后又由一臺工作中心來完成第三道工序。

壓縮排隊、等待和傳送時間。有人為設定和系統按設定的比例壓縮兩種處理方式。

替代工序或改變工藝

其它。如加班加點、調配人力。 甘特圖甘特圖又叫作業進度計劃表，可以用來幫助制定計劃和跟蹤作業。甘特圖是一種繪制任務的橫道圖，它不僅用于協調已計劃好的活動，而且還用于項目計劃的制定作業周一周二周三周四周五ABC甘特圖符號一個活動的開始一個活動的結束計劃允許的活動時間實際工作進程為非生產性活動空出的時間，如修理、常規維修、材料出庫等排序的分類服務業-----主要是人力的排序

制造業----主要是加工件在設備上的排序制造業:主要是實行MRP計劃企業但以工藝專業化按排設備的車間排序問題的應用和分類分類:n工件到1臺機器----n/1n工件到2臺機器----n/2

靜態和動態排序車間作業排序和計劃的關系作業計劃和排序的關系1排序,Sequencing決定不同加工件在加工中心的加工順序;2作業計劃Scheduling而作業計劃的主要問題不但要確定來件在各臺機器上工件的加工順序，而且，在通常情況下都規定最早可能開工時間和結束時間.但，當工件的加工順序確定之后，作業計劃也就基本確定了。所以，人們常常不加區別地使用“排序”與“作業計劃”。N個作業單臺工作中心的排序“n個作業——單臺工作中心的問題”或“n/1”，理論上，排序問題的難度隨著工作中心數量的增加而增大，而不是隨著作業數量的增加而增大，對n的約束是其必須是確定的有限的數例：n個作業單臺工作中心排序問題。在一周的開始，有5位顧客提交了他們的訂單。原始數據為：訂單（以到達的順序）加工時間/天交貨期/天ABCDE3426156792派工單

派工單（dispatchlist）或稱調度單，是一種面向工作中心說明加工優先級的文件，說明工作中心在一周或一個時期內要完成的生產任務。說明哪些工作已經達到，應當什么時間開始加工，什么時間完成，計劃加工時數是多少，完成后又應傳給哪道工序。說明哪些工件即將達到，什么時間到，從哪里來。根據派工單，車間調度員、工作中心操作員對目前和即將到達的任務一目了然。數量需用完成派工單的典型格式計劃進度開始日期完工日期物料號物料名稱工作中心：8513 名稱：車床加工單號工序號數量需用完成時間準備加工上工序下工序正加工的工件已加工的工件將達到的工件75831D070872016200705040705041.01028860188501C0709850200705040705060.2151028860351888F0712040400705060705070.2108420入庫16877G0737620300705070705070.15.08510852337414D0708725150705100705110.18.07100820088501C0709810100705120705120.13.072008532作業排序的重要性在排序不恰當的車間，經常會出現作業等待時間占總生產周期的95%，從而造成一個較長的工作流周期，再加上庫存時間和其他時間，就會使現金流周期長工作流相當于現金流，而作業排序是整個過程的核心。作業排序是安排作業的活動、資源使用或配置設施的時間表。排序的重要性車間作業排序的目標工作中心作業排序的目標是：滿足交貨期極小化提前期極小化準備時間或成本極小化在制品庫存極大化設備或勞動力的利用（注：最后一個目標是有爭議的）作業排序的優先規則1

FCFS（先到優先）：按訂單送到的先后順序進行加工.2SOT（最短作業時間優先）：這個規則等同于SPT（最短加工時間）規則3Ddate(交貨期優先)：最早交貨期最早加工。作業排序的優先規則4.STR（剩余時間最短優先）：剩余時間是指交貨期前所剩余時間減去加工時間所得的差值。RAN(隨機排序)主管或操作工通常隨意選擇一件他們喜歡的進行加工。6LCFS（后到優先）：該規則經常作為缺省規則使用。因為后來的工單放在先來的上面，操作人員通常是先加工上面的工單。N個作業單臺工作中心的排序“n個作業——單臺工作中心的問題”或“n/1”，理論上，排序問題的難度隨著工作中心數量的增加而增大，而不是隨著作業數量的增加而增大，對n的約束是其必須是確定的有限的數例：n個作業單臺工作中心排序問題。在一周的開始，有5位顧客提交了他們的訂單。原始數據為：訂單（以到達的順序）加工時間/天交貨期/天ABCDE3426156792方案一：FCFS規則方案一 利用FCFS規則，其流程時間的結果如下：加工順序加工時間交貨日期流程時間ABCDE34261567920+3=33+4=77+2=99+6=1515+1=16總流程時間=3+7+9+15+16=50（天）平均流程時間=50/5=10天將每個訂單的交貨日期與其流程時間相比較，發現只有A訂單能按時交貨。訂單B，C，D和E將會延期交貨，延期時間分別為1,2,6,14天。每個訂單平均延期（0+1+2+6+14）/5=4.6天。方案二：SOT規則方案二 利用SOT（最短作業時間）規則，流程時間為：加工順序加工時間交貨日期流程時間ECABD12346275690+1=11+2=33+3=66+4=1010+6=16總流程時間=1+3+6+10+16=36（天）平均流程時間=36/5=7.5天SOT規則的平均流程時間比FCFS規則的平均流程時間小。另外，訂單E和C將在交貨日期前完成，訂單A僅延期1天。每個訂單的平均延期時間為（0+0+1+4+7）/5=2.4天。方案三：Ddate規則加工順序加工時間交貨日期流程時間E

ABC1=11+3=44+4=88+2=1010+6=16總流程時間=1+4+8+10+16=39（天）平均流程時間=39/5=7.8天在這種情況下，訂單B，C和D將會延期，平均延期時間為（0+0+2+3+7）/5=2.4天。方案三利用Ddate(最早交貨期最先加工)規則，排序結果為方案四：LCFS規則加工順序加工時間交貨日期流程時間EDCBA16243297650+1=11+6=77+2=99+4=1313+3=16總流程時間=1+7+9+13+16=46（天）平均流程時間=46/5=9.2天平均延期=4.0天方案四 利用LCFS（后到先服務）規則，預計流程時間為：方案五：隨機加工順序加工時間交貨日期流程時間DCA

EB62314975260+6=66+2=88+3=1111+1=1212+4=16總流程時間=6+8+11+12+16=55（天）平均流程時間=55/5=11天平均延期=5.4天方案五 利用隨機規則，排序結果為：方案六：STR規則加工順序加工時間交貨日期流程時間E

ABD6=61+3=44+4=88+6=1414+2=16總流程時間=6+4+8+14+16=43（天）平均流程時間=43/5=8.6天平均延期=3.2天方案六利用STR（剩余松弛時間最短）規則，排序結果為：優先調度規則比較規則總的完成時間平均完成時間平均延期FCFSSOT(SPT)DDateLCFS隨機STR503639465343107.27.89.210.68.64.62.42.44.05.43.2很明顯，此例中SOT比其余的規則都好，但情況總是這樣的嗎？答案是肯定的。另外，從數學上可以證明，在n/1情況下，用其他的評價準則，如等待時間均值和完成時間均值最小，SOT規則也是最優方案。事實上，這個簡單被稱為“在整個排序學科中最重要的概念”N個作業兩臺工作中心排序S.M.Johnson于1954年提出了一個排序方法，其目的是極小化從第一個作業開始到最后一個作業為止的全部流程時間。約翰遜規則包含下列幾個步驟：列出每個作業在兩臺工作中心上的作業時間表；找出最短的作業時間；如果最短的作業時間來自第一臺工作中心，則將它排到前面；如果最短的作業時間來自第二個工作中心，則將該作業排到最后；對剩余作業重復進行步驟A和B，直到排序完成。練習二下表為要排序工件的有關情況，這些工件需要在一臺機床上加工（1）先到先服務排序結果是什么？（2）最短作業時間排序結果是什么？（3）剩余松弛時間排序結果是什么？（4）最早交貨日期排序結果是什么？（5）以上排序的流程時間均值各是多少？工件ABCDEFG加工時間/天4122111036交貨日期203015161859第八章TOC初級進階PQ可用資源A，B，C，D各一每周工作5天，每天8小時，每周2400分鐘固定成本每周6000元外來件每件5元原料I每件20元原料II每件20元原料III每件20元售價每件90元市場需求每周100件售價每件100元市場需求每周50件D每件15分鐘D每件5分鐘B每件15分鐘A每件10分鐘C每件5分鐘B每件15分鐘C每件10分鐘A每件15分鐘P外來件每件5元原料I每件20元原料II每件20元售價每件90元市場需求每周100件D每件15分鐘C每件5分鐘B每件15分鐘C每件10分鐘A每件15分鐘Q原料II每件20元原料III每件20元售價每件100元市場需求每周50件D每件5分鐘B每件15分鐘A每件10分鐘C每件5分鐘B每件15分鐘兩個工程師的3000元提案甲：將A減少兩分鐘乙：將B加工原料II的時間減少1分鐘但C增加2分鐘企業的目標——利潤一般衡量指標：凈利潤投資回報率現金流TOC的五大核心步驟：第一步：找出系統中存在的約束第二步：尋找突破這些約束的方法第三步：使企業的所有其他活動服從第二步提出的各種措施第四步：具體實施第二步提出的措施，使第一步找出的約束環節不再是企業的約束第五步：謹防人的惰性成為系統的約束從復雜現象中發現簡單性–—高德拉特博士

現在過去將來時間目前目標改善——紅線還是綠線？

我們讓“改變=改善”的目的是什么?在“改變=改善”方面，我們有哪些經驗?你的期待與現實之間是否存在差距？是否存在一些制約因素從總體上阻礙“改變=改善”?改變改善改善“所有改善都是系統改變的結果….然而，并非所有改變對系統總體而言都是一種改善….”改變與改善改善的系統方法在我們的運營環境中怎樣發現那些讓改變=改善的關鍵因素？改善的系統方法要實現業績上的突破性進展，我們必須找到制約系統整體表現的關鍵“杠桿點”，同時，創造出通過充分利用杠桿點資源從而實現系統整體績效提升的方法……物理的層面邏輯的層面202161510Cause結果結果EffectEffectEffectWeakestLink根源實現“目標”的流程因果關系的流程

事實1: 要了解一個系統(例如以人為基礎的組織),我們需要從三個部分著手:系統的目標,系統的物理層面和邏輯層面.事實2:復雜系統的物理與邏輯層面的表現/產出都受制于相互依存性和變化性法則:少數關鍵因素制約著系統的物理與邏輯表現(最薄弱與重要的環節)然而，怎樣找到少數關鍵的杠桿點怎樣創造出必要的杠桿（系統規則）

從而將其他部分協同起來，使之從事對整個復雜系統有益的活動?改善的系統方法“1分加1分再加…將累積成財富……”現實主義者整體改善=局部改善的總和例如：從所有方方面面進行改善“如果找到一個杠桿支點，我將可以撬動整個地球……”

阿基米德整體改善

局部改善的總和例如：集中改善最薄弱環節傳統改善方法系統改善方法實現“目標”的流程

最弱一環實現“目標”的流程

改善復雜系統的兩種不同方法哪一種情景更接近我們的組織和我們的合作伙伴體系的現狀?如果是“情景A”,我們有太多的潛在價值有待釋放…情景A情景B改善的系統方法改變成什么?

戰略和策略的固有沖突制約了系統整體表現系統的目標現在和將來賺（更多的）錢

NC1組織中由自相矛盾的規則造成的沖突組織中由物理制約或缺乏造成的沖突第1層第2層第3層第4層第5層執行不良效應不良效應不良效應不良效應外協供應商

研發部門集中于新品縮短新產品上市時間實施ISO9000,TQM等等研發部門集中于現有產品提升成品質量增大庫存量提升原料品質與少數供應商合作降低輸入成本改善銷售改善運營戰略目標↑銷售額改善采購戰略目標↓成本NC2.1NC2.2NC3.1NC3.3NC3.2NC4.1NC4.2NC4.3NC4.4沖突圖可幫助我們識別組織內的沖突及其造成的不良效應次系統的目標A次系統的需求B和C為滿足兩種不同需求造成的沖突向最可靠的供應商購買向價格最低的供應商購買目前的妥協目前的妥協改變成什么?我們目前怎樣處理沖突?研發力量集中于新產品縮短新品上市時間研發力量集中于老產品提升成品和系統的質量促進銷售問題：傳統處理沖突的方式對系統的整體效力和效率有哪些影響？不良效應毛病多抱怨多退貨多返工和維修多成本增加不良效應新品上市慢新功能少競爭力低銷售額和市場份額減小市場規模減小妥協聚焦我們似乎陷入了進退維谷的境地……我們怎樣面對這樣進退兩難的困境?采用在有效益和有效率之間搖擺不定的策略帶來的影響:

對銷售額和客戶滿意度?

對運營費用?

對庫存和投資?從局部改善的觀點出發，導致了搖擺不定或自相矛盾的政策與規則，影響了系統的整體績效……戰略影響策略我們選擇了妥協–妥協意味著我們犧牲了一方或雙方的戰略目標或需求這兩種現象(協同差與在兩種互相沖突的策略間搖擺不定)是否足以解釋目標與現實表現之間的差距?改變成什么?“與”的威力–消除沖突我們怎樣處理面對的每一個戰略和戰術的沖突?促進新產品上市提升產品質量促進銷售良好效應毛病少抱怨少退貨少返工和維修少成本降低良好效應新品上市快新功能多競爭力高銷售額和市場份額增大市場規模擴大戰略效應策略新策略知道怎樣讓研發團隊同時聚焦于品質和創新不妥協然而，怎樣才能發現那些經過改變就可以同時促進創新和品質提升的規則呢？“與”的威力通過對戰略與策略的聚焦與協同,可提高生產力……

通過對規則和節奏的簡單改變，可釋放出潛在價值:提供資源給真正為客戶增加價值的環節，而非提供給目前不必要或因為優先順序改變必須返工的環節，

并且減少因返工或催促帶來的相關成本與投資愛因斯坦的觀點……“白癡都可以讓事情變得更復雜，只有智者才能讓事情變得簡單"“事情越簡化越好，但不是粗枝大葉"“停留在問題產生的知識層面，是無法解決問題的……”再聽聽其他物理學家的觀點……在商業中運用物理學的原理“系統的自由度越大,它就越復雜”——高德拉特博士

任何復雜的系統都構建于固有的簡單性-47-

復雜性全面描述系統時，需要的信息量越大，系統就越復雜……您的系統有多復雜?摘要：用科學方法處理復雜系統系統越復雜，其自由度/獨立的因素越多問題=尚未解決的沖突運用“最弱環節/少數根源法則”去改善……

信條1：

現實中不存在復雜的系統(所有部分都依賴于少數“杠桿支點”)信條2:現實中只有錯誤的假設，不存在真正的沖突策略沖突策略戰略目標#1戰略目標#2目標效應2效應3效應

4效應5效應

6Effect1效應

7效應

8邏輯的“復雜”系統流程120/hr流程230/hrProcess515/hr流程625/hr流程720/hr物理的“復雜”系統流程320/hr流程430/hr流程820/hr流程925/hr最弱環節根源錯誤的假設問題或尚未解決的沖突衡量企業的標準衡量鏈條的是重量還是強度？系統的改善方法如果

“最弱環節法則”

決定從整體而言

“改變是否等于改善”——那么，

我們應該通過怎樣的流程去實現持續改善?“鏈條的強度取決于最弱的一環”

LeslieStephenin_TheCornhillMagazine_,1868實現持續改善的聚焦五步驟0:厘清系統的目標（定義制約與問題）1:識別系統制約因素(最弱環節)2:決定如何挖盡制約資源3:所有其他環節遷就上述決定4:為制約因素松綁5:如果通過上述步驟,制約因素得到解決，回頭從第1步開始制約因素的當前利用水平制約因素可供挖掘的潛在能力100%60%第1步識別制約因素$100m$60m制約因素的當前利用水平降低交期及其變化率100%60%第2、3步:挖盡制約因素資源并讓其他環節遷就上述決定$100m$60m產品創新提升品質制約因素新的利用水平100%80%$80mStep4:為制約因素松綁并讓其他因素遷就這一決定$120m120%制約因素松綁的潛力第5步:回到第一步產品創新???提高生產力BCDD’ABCDD’A$100m系統方法–物理學的角度事實1:

每家公司都有一個目標(現在及將來,賺更多錢)……事實2:

為了實現目標,企業必須快速高效地生產“目標單元”(產品)……事實3:

生產更多“目標單元”的能力受制于企業鏈條中最薄弱的環節……事實4:

由于流程的相互依存性，最弱環節的表現受到上下游供需波動的影響……購買15/hr98%制造10/hr95%庫存13/hr98%搬運15/hr98%銷售12/hr98%供應商客戶對公司的影響:

最有效和快速的改善來源于對系統最薄弱環節的保護或加強66%100%77%66%83%制造10/hr98%客戶系統方法–邏輯的角度事實1:同一系統中的不同問題或不良效應都與潛在的人的行為有著因果關聯

對公司的影響:

最快速有效的突破系統制約的方式，是去識別、挑戰和替換掉錯誤的假設、信條、規則、流程或考核方式無計劃的不良效應股東抱怨相關利益方：客戶

員工

股東供應商

政府人的行為策略戰略策略戰略目標事實2:不良效應和行為是由尚未解決的戰略與策略沖突引起的(*關于問題的科學定義)事實3:尚未解決的沖突是由對現實環境的錯誤假設或信念（自相矛盾的規則、考核方式和流程等）造成的客戶抱怨員工抱怨假設信條f政策衡量流程TheoryofConstraints---TOC瓶頸與非瓶頸

按照OPT的定義：實際生產能力等于或小于生產負荷的資源。其他為非瓶頸資源注：（厘清概念）對該資源的需求與市場需求

OPT管理思想：生產能力小于市場需求的資源，不一定是瓶頸資源OPT的首要思想是抓重中之重，消除一刀切和避重就輕的現象瓶頸資源總是動態的。Opt的觀點：一般系統的瓶頸資源數目小于5個識別干擾----從物流著手V型企業A型企業T型企業原材料種類單一或較少多較多產成品種類多較少較多加工過程基本相同不相同不相同零部件一般是非裝配型企業有些具唯一性許多是相同的設備高度專業化通用性介于兩者間工藝流程清楚、設計簡單BOM、在制品庫存高同A生產提前期較短較長同A瓶頸識別相對容易相對困難同A生產控制協調相對容易相對困難同A典型行業煉油廠、鋼鐵廠造船廠鎖廠瓶頸與非瓶頸的關系Opt的九條管理原則1.追求物流的平衡，而不是生產的平衡2.非約束的利用程度不是由本身決定，而是由系統約束決定3.資源的利用（Utilization）和活力（Activationg）不是同義詞4.“約束”上一個小時的損失，就是系統一個小時的損失Opt的九條管理原則5.“非約束”節省的一個小時無益于系統的有效產出6.“約束”控制了庫存和有效產出7.運輸批量可以不等于加工批量8.批量大小應該是可變的而不是不變的9.編排作業計劃時考慮系統資源約束，提前期是作業計劃的結果，而不是預定值TOC:系統的改善方法TOC制約法基于系統的方法,提供一套整體的流程和規則,將復雜的問題簡化：通過聚焦于少數物理或邏輯上的制約“杠桿支點”，及提供專門的工具,用來構建必要而又充分的“杠桿”(整體的運作規則),將系統的各部分協同起來,從而實現系統整體業績的大幅提升……TOC是關于聚焦（集中）的方法——將精力集中在正確的地方，以獲取最大限度的收益改善組織的行動必須著眼于對制約因素帶來正面的影響TOC提供系統而聚焦的流程，幫助組織實現持續改善

“找到一個杠桿支點，我將可以撬動整個地球"——阿基米德什么是TOC制約法?系統思考:

任何系統都有一個目標

任何系統都期待提升其業績上述兩條是所有系統思考方式的基礎

任何系統的表現都受制于它的制約因素:因此，為了更好地實現目標，我們必須集中于制約因素的改善……

TOC的管理方法1.任何系統的業績都受制于它的制約因素（集中/聚焦）

必須區分核心問題與一般問題2.局部改善并不意味著整體改善(局部優化不能用來做決策依據或個人行為的準則)

所有局部行動必須有益于系統整體業績3.表現不佳并不意味著人的本性不好

對人要予以尊重

所有TOC的解決方案都從這三條假設出發……TOC的三個基本假設生產/運營所有將原材料轉變成產品的活動或職能（外包業務除外）。如下圖：整個組織的供應鏈運營原料成品生產管理的難題無法如期交貨太多“救火式”加班原訂的生產計劃往往無法貫徹執行生產的優先順序改變過于頻繁對客戶需求反應過慢物料和零件經常短缺訂單要不斷催促生產周期過長庫存過高,占用了大量現金未能有效利用產能和庫存來應付市場、原料供應和生產線上的波動……生產管理的基本問題力圖控制成本保障